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Mild energy restriction alters mouse–nematode transmission dynamics in free-running indoor arenas

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Abstract:

Energy restriction reduces Heligmosomoides polygyrus (Dujardin, 1845) (Nematoda) infection by reducing transmission-related behaviours but prolongs parasite survival by suppressing immune responses in individually housed mice. To determine the relative importance of these two processes in accumulation of worms in mouse populations, 10 female CD1 mice were housed in each of eight indoor arenas with ad libitum access to either an energy-sufficient (ES) diet or an energy-restricted (ER) diet with 20% less metabolizable energy (four arenas per diet). After 3 weeks, H. polygyrus transmission was initiated by introducing larvae onto damp peat trays. Mice adapted to the ER diet through increased food intake and nesting and reduced overall activity; after 6 weeks, nutritional and immunological measures were comparable between diet groups. With continuing exposure to parasite larvae, mice in both ER and ES arenas developed resistance to the incoming larvae; however, mice in the ER arenas accumulated lower worm burdens than mice in the ES arenas despite their increased contact with peat. We suggest that the comparable immunocompetence of mice in the ER and ES arenas enabled the ER mice exposed to higher transmission rates to more rapidly reject the parasites, leading to lower final worm numbers, a pattern frequently observed in other helminth infections.

Une carence énergétique diminue l'infection par Heligmosomoides polygyrus (Dujardin, 1845) (Nematoda) en réduisant les comportements associés à la transmission, mais prolonge la survie du parasite en supprimant la réponse immuni taire chez les souris logées individuellement. Afin de déterminer l'importance relative de ces deux processus sur l'accumulation de vers dans des populations de souris, nous avons logé 10 souris femelles CD1 dans chacune de huit arènes intérieures (quatre arènes par régime alimentaire) avec un accès ad libitum soit à un régime avec énergie suffisante (ES), soit à un régime réduit avec 20 % de moins d'énergie métabolisable (ER). Au bout de 3 semaines, nous avons initié la transmission d'H. polygyrus en introduisant des larves sur des plateaux de tourbe humide. Les souris se sont adaptées au régime ER en augmentant leur ingestion de nourriture, restant au nid et réduisant leur activité générale; après 6 semaines, les variables nutritionnelles et immunologiques étaient semblables dans les deux groupes expérimentaux. Durant leur exposition prolongée aux vers, les souris des arènes ER et ES ont développé une résistance à l'ingestion continue de larves, mais les souris des arènes ER ont accumulé des charges parasitaires plus faibles que celles des souris dans les arènes ES, malgré leur contact plus grand avec la tourbe. Nous croyons que l'immu no compétence similaire chez les souris des arènes ER et ES a permis aux souris ER exposées à des taux de transmission plus élevées de rejeter plus rapidement les parasites, ce qui explique la charge parasitaire finale plus faible, un phé nomène souvent observé dans d'autres infections à helminthes.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2005

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