Experimental evidence of host specificity of Bartonella infection in rodents

• Published in: Comparative immunology, microbiology and infectious diseases Vol. 23; no. 4; pp. 221 - 238
• Main Authors: Kosoy, M.Y, Saito, E.K, Green, D, Marston, E.L, Jones, D.C, Childs, J.E
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Oxford Elsevier Ltd 01-10-2000; Elsevier
• Subjects: Animal model; Animals; Bacteremia; Bacteremia - microbiology; Bacteremia - veterinary; Bacterial diseases; Bacteriology; Bactériémie; Bartonella; Bartonella - classification; Bartonella - genetics; Bartonella - pathogenicity; Bartonella Infections - blood; Bartonella Infections - microbiology; Bartonella Infections - veterinary; Biological and medical sciences; Co-evolution; Co-évolution; DNA, Bacterial - chemistry; DNA, Bacterial - isolation & purification; Experimental bacterial diseases and models; Experimental infection; Fundamental and applied biological sciences. Psychology; Host–parasite specificity; Infection expérimentale; Infectious diseases; Medical sciences; Mice; Mice, Inbred BALB C - microbiology; Microbiology; Modèle animal; Pathogenicity, virulence, toxins, bacteriocins, pyrogens, host-bacteria relations, miscellaneous strains; Peromyscus; Peromyscus - microbiology; Peromyscus leucopus; Phylogeny; Polymerase Chain Reaction - veterinary; Rats; Rats, Wistar - microbiology; Rodent; Rodent Diseases - blood; Rodent Diseases - microbiology; Rodentia; Rongeur; Sequence Analysis, DNA; Sigmodon hispidus; Sigmodontinae - microbiology; Species Specificity; Specific Pathogen-Free Organisms; Spécificité hôte–parasite; Bactériémie; Animal model; Bartonella; Host–parasite specificity; Peromyscus; Modèle animal; Infection expérimentale; Rongeur; Bacteremia; Peromyscus leucopus; Experimental infection; Co-évolution; Spécificité hôte–parasite; Co-evolution; Rodent; Sigmodon hispidus; Rickettsialosis; Rat; Rodentia; Host specificity; Host agent relation; Infection; Vertebrata; Experimental disease; Mammalia; Mouse; Animal; Bacteriosis; Bacteria; Bartonellosis; Bartonellaceae
• ISSN: 0147-9571; 1878-1667
• DOI: 10.1016/S0147-9571(99)00075-2

A large number of
Bartonella species and genetic variants were compared for their ability to cause bacteremia in different rodent species: the cotton rat (
Sigmodon hispidus), white-footed mouse (
Peromyscus leucopus), BALB/c mouse and Wistar rat. Experimental data supported field observations that host specificity can occur among certain
Bartonella species and rodent species. Bacteremia could only be readily produced in cotton rats or white-footed mice if the strains used for inoculation were originally obtained from the same species or from a phylogenetically close species. A few
Bartonella colonies could be observed in the blood of some BALB/c mice by 7 days after inoculation, but no evidence of the persistence of the infection was found. Host specificity suggests the possibility of a long co-speciation of
Bartonella species with their rodent hosts. Host–parasite relationships measured by the duration and level of bacteremia and the minimal infectious dose may serve as additional criteria for classification of
Bartonella isolates obtained from natural environments.
Nous avons inoculé plusieurs espèces et génotypes de bartonelles à quatre espèces différentes de rongeurs (rat du coton,
Sigmodon hispidus; souris à pattes blanches,
Peromyscus leucopus; souris BALB/c et rats Wistar), afin de déterminer lesquelles, parmi ces souches, sont capables d’induire une bactériémie chez chacun de ces rongeurs. Les données expérimentales confirment les observations de terrain qui indiquent qu’il existe un degré de spécificité certain entre hôtes et bactéries. Une bactériémie n’a pu être produite que chez
S. hispidus et
P. leucopus inoculés avec une souche bactérienne isolée, à l’origine, de la même espèce ou d’une espèce proche de rongeur. De rares colonies de bartonelles ont été isolées du sang de souris BALB/c. Dans ce cas, cependant, la période bactériémique ne semblait pas persister au delà du septième jour post-inoculation. Ces observations suggèrent qu’il y ait eu co-spéciation entre espèces de rongeurs et espèces, ou génotypes, de bartonelles. La comparaison des durées et niveaux de bactériémie, ainsi que des doses minimales infectieuses chez différents couples hôtes–parasites, pourrait fournir des critères supplémentaires pour la classification d’isolats de bartonelles.