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Energy deficiency alters behaviours involved in transmission of Heligmosomoides polygyrus (Nematoda) in mice

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Abstract:

Independent studies have shown that animal behaviour is affected by nutritional deficiency and that host behaviour influences parasite transmission. The objectives of this study were to determine whether energy deficiency alters the behaviour profile of mice and the rate of exposure of mice to naturally acquired Heligmosomoides polygyrus (Nematoda) larvae. Outbred CF-1 and CD-1 female mice were fed either a control or an energy-deficient (65% of control) diet for 7 days, after which time, the mice fed the deficient diet had consumed signficantly less energy, had lower rectal temperatures, and lower masses (CD-1 mice only) compared with control mice. On day 7, mice were placed individually in natural transmission arenas containing damp peat moss and parasite larvae for 6 h, during which time, each mouse was observed 60 times and her behaviour recorded. All mice were then returned to standard caging and fed the energy-sufficient diets to eliminate confounding effects of energy deficiency on the host immune response over the following 8 days. At necropsy, parasite numbers were significantly lower in the energy-deficient mice of both strains. The behaviour profile differed significantly between diet groups and between strains; deficient mice of both strains groomed less and dug in the peat substrate less than control mice. The frequency of grooming was positively correlated with worm burden in both strains, the frequency of mouthing the peat moss and of sleeping were positively associated with worm burden in CD-1 mice, and the frequency of standing and walking low was positively associated with worm burden in CF-1 mice. These results indicate that grooming and contact with the peat moss are important behaviours in transmission of H. polygyrus, that energy deficiency causes a decrease in the frequency of these behaviours, and that these behavioural changes may contribute to reduced parasite transmission in mice fed the energy-restricted diet.

Des études indépendantes démontrent que le comportement animal est affecté par les carences nutritionnelles et que le comportement de l'hôte affecte la transmission des parasites. Les objectifs de notre étude sont de déterminer si une carence énergétique affecte le profil de comportement des souris et leur taux d'exposition aux larves d'Heligmosomoides polygyrus (Nematoda), un parasite acquis naturellement. Des souris femelles CF-1 et CD-1 non consanguines ont été nourries d'un régime alimentaire témoin ou d'un régime à carence énergétique (65 % du régime témoin) pendant 7 jours; les souris nourries au régime déficient ayant alors consommé significativement moins d'énergie, elles avaient des températures rectales plus basses et, dans le cas des souris CD-1, des masses plus faibles que les souris témoins. Au jour 7, les souris ont été placées individuellement pendant 6 h dans des arènes de transmission naturelle contenant de la mousse de tourbe humide et des larves de parasites; elles ont été observées à 60 reprises et leur comportement a été noté. Par la suite, toutes les souris ont été remises dans des cages ordinaires et nourries avec un régime énergétique adéquat pour éliminer l'effet confondant d'une carence alimentaire sur la réaction immunitaire de l'hôte au cours des 8 jours suivants. À la nécropsie, le nombre de parasites était significativement inférieur chez les souris des deux lignées à régime alimentaire déficient. Les profils de comportement différaient significativement en fonction du régime et de la lignée; les souris des deux lignées soumises à des régimes déficients se toilettaient moins et creusaient moins dans la tourbe que les souris témoins. La fréquence du toilettage est en relation positive avec la charge parasitaire chez les deux lignées; la fréquence de machouillage de la tourbe et du sommeil sont en corrélation positive avec la charge parasitaire chez les souris CD-1; les fréquences de la position dressée et de la marche accroupie sont en corrélation positive avec la charge parasitaire chez les souris CF-1. Ces observations indiquent que le toilettage et le contact avec la mousse de tourbe sont des facteurs importants dans la transmission d'H. polygyrus, qu'une carence énergétique entraîne une réduction de la fréquence de ces comportements et que ces changements de comportement peuvent expliquer, en partie, la réduction de la transmission de parasites chez des souris nourries d'un régime déficient en énergie. [Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2003

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