Cryptic diversity in a gastrointestinal acanthocephalan of New World primates from Costa Rica

Abstract

Prosthenorchis elegans is a worm of the family Archiacanthocephala that infects non-human primates in the Americas, producing an intestinal pathology that may compromise the life of its hosts. Squirrel monkeys, Saimiri oerstedii citrinellus, were found with P. elegans in Costa Rica. Histopathological analysis revealed a severe pyogranulomatous response composed by macrophages, neutrophils, eosinophils, fibroblasts and lymphocytes. Morphological worm analyses revealed 36 hooks in the proboscis distributed in six rows; and total body, hook and lemnisci length were compatible to the original descriptions of P. elegans. In addition, phylogenetic, haplotype network and genetic distance analyses were done on cytochrome oxidase subunit 1, cox1, sequences obtained from the collected specimens. Sequences obtained herein clustered separately with high posterior probabilities in a Bayesian Inference tree and showed 8.12% nucleotide differences when compared to P. elegans from Colombia. This high divergence was confirmed in the TCS network that separated Colombian and Costa Rican sequences by 32 mutational steps, a genetic distance PCA which separated sequences from both geographical locations by 89.5% and an FST value of 0.655, indicating the presence of cryptic diversity in P. elegans. Additional studies from specimens collected from other definitive hosts and geographical locations are required to better understand the biodiversity of this species.

Prosthenorchis elegans es un gusano de la familia Archiacanthocephala que infecta a primates no humanos en América, produciendo una patología intestinal que puede comprometer la vida de sus huéspedes. En Costa Rica se encontraron monos ardilla, Saimiri oerstedii citrinellus, con P. elegans. El análisis histopatológico reveló una grave respuesta piogranulomatosa compuesta por macrófagos, neutrófilos, eosinófilos, fibroblastos y linfocitos. Los análisis morfológicos de los gusanos revelaron 36 ganchos en la probóscide distribuidos en seis filas; y la longitud total del cuerpo, los ganchos y los lemniscos eran compatibles con las descripciones originales de P. elegans. Además, se realizaron análisis filogenéticos, de redes de haplotipos y de distancias genéticas a partir de secuencias de la subunidad 1 de la citocromo oxidasa, cox1, obtenidas de los especímenes recolectados. Las secuencias aquí obtenidas se agruparon por separado con altas probabilidades posteriores en un árbol de Inferencia Bayesiana y mostraron un 8,12% de diferencias nucleotídicas cuando se compararon con P. elegans de Colombia. Esta alta divergencia fue confirmada en la red TCS que separó las secuencias colombianas y costarricenses por 32 pasos mutacionales, un PCA de distancia genética que separó las secuencias de ambas localizaciones geográficas en un 89,5% y un valor FST de 0,655, indicando la presencia de diversidad críptica en P. elegans. Se requieren estudios adicionales a partir de especímenes recolectados en otros hospedadores definitivos y ubicaciones geográficas para comprender mejor la biodiversidad de esta especie.