Antimicrobial resistance genes in wild coyotes (Canis latrans) from Guanacaste and Central conservation areas of Costa Rica

Abstract

Abstract. Effective antimicrobial resistance (AMR) surveillance and mitigation efforts require locally adapted approaches that consider both ecological and public health dimensions. The coyote (Canis latrans) is widely distributed in Costa Rica, especially in buffer zones between conserved ecosystems and human settlements, and frequently interacts with local communities and domestic animals. In this study, we investigated the potential of C. latrans as a sentinel species for environmental AMR monitoring in Costa Rica. Fecal samples were opportunistically collected from two conservation areas, Guanacaste (ACG) and Central (ACC), between March and August 2022. Species confirmation was achieved through mitochondrial D-loop sequencing. We evaluated the prevalence and spatial distribution of nine antimicrobial resistance genes (ARGs) in microbial DNA extracted from coyote scat deposition. Multidrug-resistant microbiomes were detected in 74% of the samples (26/35). ARG prevalence was higher in regions with greater human population density, with detection rates of 23% in the ACC compared to 13% in the ACG. Analysis of the most frequently detected genes (sulII, tetQ, tetY, and catAI) revealed significant differences in gene abundance and distribution between conservation areas (PERMANOVA, F = 3.944, p = 0.0084). Additionally, host genetic analysis using coyote mtDNA provided the first preliminary insight into population genetics in Costa Rica, revealing low haplotype (n = 3), haplotype diversity (Hd = 0.606), and nucleotide diversity (π = 0.0099). This study contributes baseline data to guide conservation and public health policy in the region, providing valuable information for controlling AMR in Costa Rica.

Resumen. Para que las medidas destinadas a vigilar y mitigar la resistencia a los antimicrobianos (RAM) sean eficaces, se requieren enfoques adaptados al contexto local, que tengan en cuenta tanto consideraciones ecológicas como de salud pública. El coyote (Canis latrans) tiene una amplia distribución en Costa Rica, especialmente en las zonas de transición entre los ecosistemas protegidos y los asentamientos humanos, e interactúa con frecuencia con las comunidades locales y los animales domésticos. En este estudio, investigamos el potencial de C. latrans como especie centinela para el monitoreo ambiental de la RAM en Costa Rica. Se recolectaron muestras fecales de forma oportunista en dos áreas de conservación, Guanacaste (ACG) y Central (ACC), entre marzo y agosto de 2022. La identificación de especies se confirmó mediante secuenciación del bucle D mitocondrial. Evaluamos la prevalencia y la distribución espacial de nueve genes de resistencia a los antimicrobianos (ARG) en el ADN microbiano extraído de las heces de coyote. Se detectaron microbiomas multirresistentes en el 74 % de las muestras (26/35). La prevalencia de los ARG fue mayor en las regiones con mayor densidad de población humana, con tasas de detección del 23 % en la ACC en comparación con el 13 % en la ACG. El análisis de los genes detectados con mayor frecuencia (sulII, tetQ, tetY y catAI) reveló diferencias significativas en la abundancia y distribución de los genes entre las áreas de conservación (PERMANOVA, F = 3,9 El análisis de los genes detectados con mayor frecuencia (sulII, tetQ, tetY y catAI) reveló diferencias significativas en la abundancia y distribución de los genes entre las áreas de conservación (PERMANOVA, F = 3,944, p = 0,0084). Además, el análisis genético del huésped mediante el ADN mitocondrial del coyote proporcionó una primera visión preliminar de la genética de poblaciones en Costa Rica, revelando un bajo número de haplotipos (n = 3), diversidad de haplotipos (Hd = 0,606) y diversidad de nucleótidos ( π = 0,0099). Este estudio aporta datos de referencia para orientar las políticas de conservación y salud pública en la región, proporcionando información valiosa para el control de la RAM en Costa Rica.