Development of an indirect ELISA for the diagnosis of ovine dicrocoeliosis

Abstract

Dicrocoeliosis is a parasitic disease caused by trematodes belonging to the genus Dicrocoelium. These small liver flukes are found in the bile ducts of the definitive host (ruminants, but also equids, lagomorphs, humans), and usually produce no symptoms; only in massive infections can dicrocoeliosis be diagnosed clinically. For this reason dicrocoeliosis often remains undetected and its diagnosis is mostly based on post-mortem examination of the liver or on coprological assays for in vivo diagnosis. However, the latter method has scant sensitivity and because of the long prepatency of Dicrocoelium spp. only permits late diagnosis. In the present study, an Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA) technique is developed as a potential tool for early serological diagnosis, with higher sensitivity and specificity than current diagnostic techniques. Antigen used in the ELISA test was prepared from excretory/secretory and somatic products of D. dendriticum. Serum samples from experimentally infected lambs and from the field were investigated using the test. The ELISA test detected antibodies from day 30 post infection, whereas coprological samples were only positive two months post infection. Cross- reactions with other helminths were tested; the test lacked specificity when using somatic antigen, and some cross reactions were detected in animals naturally infected by Fasciola hepatica. The antigens obtained were also processed by electrophoresis on poliacrylamide gel sheets and an immunoblot analysis was performed in order to characterise the protein fractions and their antigenic role in sera of infected sheep. In a field test 892 sera from sheep of Trentino Province (northeastern Italy) were screened by the ELISA test for dicrocoeliosis. A high proportion of positives were found, from 80 to 100%; this is in accordance with previous surveys carried out in Italy. It is concluded that indirect ELISA is a useful method for the diagnosis of dicrocoeliosis in sheep, especially for sero-epidemiological surveys.

Die Dikrozöliose ist eine parasitäre Erkrankung, die durch Leberegel der Gattung Dicrocoelium verursacht wird. Diese kleinen sog. Lanzettegel dringen in das Gallengangssystem des Endwirtes (Wiederkäuer, aber auch Hasenartige, Equiden, Menschen) ein und verursachen zumeist keine Symptome. Nur beim massiven Befall können klinische Veränderungen festgestellt werden. Daher wird eine Infektion zumeist nicht erkannt und die Diagnose erfolgt hauptsächlich durch die Untersuchung der Leber post mortem oder durch den koprologischen Nachweis in vivo. Mit der letztgenannten Methode ist aufgrund der langen Präpatenzzeit eine Diagnose erst relativ spät möglich. Ziel dieser Arbeit war es, einen indirekten Enzymimmuntest (ELISA) zu entwickeln, mit dem ein früher serologischer Nachweis mit einer höheren Sensitivität und Spezifizität als mit den herkömmlichen Tests möglich ist. Das für den ELISA verwendete Antigen wurde aus exkretorischen/sekretorischen und somatischen Bestandteilen von D. dendriticum hergestellt und es wurden Seren von experimentell infizierten Lämmern und Feldseren untersucht. Schon ab dem 30. Tag nach der Infektion wurden Antikörper mit dem ELISA festgestellt, wohingegen ein koprologisch positiver Nachweis erst 2 Monate nach der Infektion möglich war. Bei der Prüfung des Tests auf Spezifität wurden Kreuzreaktionen mit anderen Erregern bei Verwendung von somatischem Antigen und vereinzelt auch bei Feldinfektionen mit Fasciola hepatica nachgewiesen. Mit Hilfe der Polyacrylamid- Gelelektrophorese und dem Immunoblot wurden die Antigenfraktionen auf ihre immununogenen Eigenschaften untersucht. 892 Feldseren von Schafen aus der Provinz Trento (Nordosten Italiens) wurden mit dem ELISA untersucht, wobei zwischen 80 und 100% der Tiere seropositiv waren, was die Ergebnisse anderer Studien zum Vorkommen der Dikrozöliose in Italien bestätigt. Nach den eigenen Untersuchungsergebnissen ist der indirekte ELISA eine geeignete Methode zum Nachweis der Dikrozöliose beim Schaf im Rahmen sero-epidemiologischer Studien.