Ocorrência da infecção por Cryptosporidium spp. em cabritos (Capra hircus)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

The detection of Cryptosporidium serpentis in snake fecal samples by real-time PCR

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização molecular de Cryptosporidium spp. em bezerros (Bos taurus e Bos indicus) no município de Formiga, Minas Gerais - Brasil

A criptosporidiose, é a enfermidade de veiculação hídrica, possui como agravante a dificuldade de prevenção da contaminação ambiental e ausência de medidas terapêuticas eficazes. Com acentuada importância na bovinocultura, ocasiona inflamação e atrofia das vilosidades intestinais resultando em perda da superfície de absorção. Este estudo teve como objetivo realizar a caracterização molecular da infecção por Cryptosporidium spp. em bezerros do Município de Formiga, Minas Gerais. Um total de 300 amostras de fezes de bezerros holandeses, Nelore e sem raça definida saudáveis foram avaliadas pela técnica de coloração contraste negativo de verde malaquita e por meio da reação de Nested-PCR para amplificação de fragmentos de DNA da subunidade 18S do gene do RNA ribossômico. Ocorrência de 5,33% (16/300) pelo verde malaquita e 4,66% (14/300), pela PCR foi observada, sendo que nenhuma correlação foi verificada entre a positividade e as variáveis estudadas. Por meio da caracterização molecular foram identificadas as espécies Cryptosporidium andersoni e Cryptosporidium ryanae. Como conclusão, observou-se baixa ocorrência da infecção e eliminação de oocistos por Cryptosporidium spp, ausência de sinais clínicos nos animais, houve forte concordância entre os resultados obtidos por meio das duas técnicas utilizadas e pela caracterização molecular (Nested-PCR) foram diagnosticadas as espécies C. andersoni e C. ryanae, presentes em faixas etárias não relatadas na literatura. Estas duas espécies de Cryptosporidium supracitadas são descritas pela primeira vez, parasitando bovinos no estado de Minas Gerais.

Ocorrência e caracterização molecular de Cryptosporidium spp. em caprinos jovens do município de Quixadá-Ceará

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FCAV

Infecção por Cryptosporidium em bezerros e humanos de assentamentos rurais na região de Araçatuba, São Paulo

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FCAV

Caracterização molecular de cryptosporidium spp. em filhotes caninos

Parasitos do gênero Cryptosporidium pertencem ao filo Apicomplexa, com localização intracelular e extracitoplasmática obrigatória e se desenvolvem principalmente na superfície das células epiteliais de hospedeiros vertebrados. O cão, possível fonte de infecção humana, elimina oocistos fecais deste protozoário com grande potencial zoonótico no ambiente. O presente estudo teve como objetivo caracterizar molecularmente Cryptosporidium spp. obtidos de amostras fecais de filhotes caninos (naturalmente infectados). Um total de 200 cães foram examinados, sendo 100 machos e 100 fêmeas, 111 de padrão racial determinado e 89 sem raça definida (SRD). Destes, 81 animais, 43, 48 e 28 tinham até dois, de dois a três; de três a seis e de seis a doze meses, respectivamente. Conforme sua origem, os animais eram provenientes dos Municípios de Araçatuba e Votuporanga, SP, sendo que 126 eram de domicílios; 11 mantidos em Centros de Zoonoses; 50 de Pet Shops; 12 de um criatório e uma (0,5%) era errante e havia sido adotada. A ocorrência de Cryptosporidium spp. foi de 1% (2/200). Ambas eram fêmeas, SRD, com idade entre 60 e 90 dias. A de origem residencial apresentava fezes pastosas com coloração castanho claro e a outra, resgatada do CCZ, material fecal escurecido de consistência liquefeita. O sequenciamento dos fragmentos amplificados confirmou a presença de Cryptosporidium canis. A partir dos resultados obtidos neste trabalho, é possível concluir que 2% dos caninos analisados eram hospedeiros de C. canis

Molecular characterisation of Cryptosporidium spp. in lambs in the south central region of the State of São Paulo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

First molecular characterization of Cryptosporidium spp. infecting buffalo calves in Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

First genetic identification of Cryptosporidium parvum subtype IIaA14G2R1in beef cattle in Brazil

The presence of Cryptosporidium spp. in a cattle herd registered with an outbreak of diarrhea was investigated and the the molecular subtyping of Cryptosporidium parvum was characterized. Fecal samples from 85 Nellore beef cattle (Bos indicus) were collected and examined with Ziehl-Neelsen modified staining method. Fifty-four cattle (63.52%) had Cryptosporidium spp. oocysts in their feces. Fragments of genes encoding the 18S ribosomal RNA subunit and a 60-kDa glycoprotein (gp60) were amplified by nested PCR accomplished in the 11 most heavily parasitized samples, and the amplicons were sequenced. Eight of the 11 analyzed samples were positive for 18S rRNA sequences and identified monospecific infections with C. parvum. Seven samples were positive for gp60 and identified subtypes IIaA15G2R1 (6/11) and IIaA14G2R1 (1/11). This report is the first for C. parvum subtype IIaA14G2R1 in beef cattle in Brazil.

Validação diagnóstica para a detecção de Cryptosporidium spp. em bovinos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Pathogenesis of Human and Bovine Cryptosporidium parvum in Gnotobiotic Pigs

To compare the pathogenesis of human genotype 1 (HuGl) and bovine genotype 2 (BoG2) Cryptosporidium parvum, neonatal gnotobiotic pigs were given 1-10 HuGl or BoG2 oocysts. The prepatent and patent periods were significantly longer for HuGl than for BoG2 C. parvum (prepatent, 8.6 vs. 5.6 days; patent, 16.6 vs. 10.3 days). BoG2-infected pigs developed signif- icantly more severe disease than did HuGl-infected pigs. BoG2 parasites were seen micro- scopically throughout the intestines during the prepatent and patent periods. HuGl parasites were only detected during the patent period in the ileum and colon but colonized the mucosal surface in significantly larger numbers than did BoG2. Moderate-to-severe villus/mucosal attenuation with lymphoid hyperplasia was seen throughout the intestines of BoG2-infected pigs, whereas lesions in HuGl-infected pigs were mild to moderate and restricted to the ileum and colon. These findings provide additional support for the hypothesis that human and bovine C. parvum genotypes may be separate species.

Real-time PCR assay targeting the actin gene for the detection of Cryptosporidium parvum in calf fecal samples

Cryptosporidium parvum infection is very important with respect to public health, owing to foodborne and waterborne outbreaks and gastrointestinal illness in immunocompetent and immunocompromised persons. In cattle, infection with this species manifests either as a subclinical disease or with diarrheal illness, which occurs more often in the presence of other infectious agents than when alone. The aim of this study was to develop a real-time polymerase chain reaction (PCR) assay for the detection of C. parvum in calf fecal samples and to compare the results of this assay with those of the method routinely used for the diagnosis of Cryptosporidium spp., nested PCR targeting the 18S rRNA gene. Two hundred and nine fecal samples from calves ranging in age from 1 day to 6 months were examined using real-time PCR specific for the actin gene of C. parvum and by a nested PCR targeting the 18S rRNA gene of Cryptosporidium spp. Using real-time PCR detection, 73.2% (153 out of 209) of the samples were positive for C. parvum, while 56.5% (118 out of 209) of the samples were positive for Cryptosporidium spp. when the nested PCR amplification method was used for the detection. The analytical sensitivity of the real-time PCR was approximately one C. parvum oocyst. There was no significant nonspecific DNA amplification of any of the following species and genotype: Cryptosporidium andersoni, Cryptosporidium baileyi, Cryptosporidium bovis, Cryptosporidium canis, Cryptosporidium galli, Cryptosporidium ryanae, Cryptosporidium serpentis, or avian genotype II. Thus, we conclude that real-time PCR targeting the actin gene is a sensitive and specific method for the detection of C. parvum in calf fecal samples.

In vivo- und in vitro-Untersuchungen zur Immunantwort und Parasitenentwicklung bei Infektionen mit dem Darmparasiten Cryptosporidium parvum

Cryptosporidium parvum ist ein intrazellulärer protozoischer Darmparasit (Apikomplexa), der weltweit zu den bedeutendsten Erregern von Diarrhöen beim Menschen und einer Reihe von Nutztieren zählt. Vor allem immunkompromittierte Personen wie zum Beispiel AIDS-Patienten erleiden schwere, chronische bis lebensbedrohende Erkrankungen. Da nach wie vor keine effektive Therapie gegen eine Kryptosporidiose in Form eines spezifisch wirkenden Chemotherapeutikums oder einer Vakzine existiert, ist es notwendig, die Immunantwort des Wirtes gegen den Parasiten und dessen Bindung, Invasion und die intrazelluläre Entwicklung in den Epithelzellen eingehend zu studieren, um neue Ansatzpunkte zu entwickeln. Wohingegen Menschen zeitlebens suszeptibel für eine Infektion mit C. parvum sind, entwickeln Mäuse eine natürliche Resistenz und können als adulte Tiere nicht mehr infiziert werden. Daher sind Mausmodelle der Kryptosporidiose auf neonatale oder immunsupprimierte und immundefiziente adulte Mäuse beschränkt. Bei der Überwindung einer C. parvum-Infektion sind Effektoren der natürlichen und adaptiven Immunität beteiligt. Die zentrale Rolle spielen CD4+-T-Zellen, sowie Interferon-gamma und Interleukin-12. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Infektionen in IFN-gamma (GKO)- und IL-12 p40 (IL12KO)-Knockout-Mäusen (C57BL/6) etabliert, für die bereits gezeigt wurde, dass sie eine Suszeptibilität gegenüber einer Erstinfektion besitzen. Erstmals wurden die beiden Infektionsmodelle parallel unter denselben Bedingungen analysiert, um Rückschlüsse auf die Funktion und die Bedeutung der beiden Th1-Zytokine IFN-gamma und IL-12 bei der Auseinandersetzung mit dem Parasiten und der Überwindung einer Infektion ziehen zu können. Es wurden deutliche Unterschiede im Infektionsverlauf, bei der Höhe und Dauer der Parasitenausscheidung und der induzierten systemischen und mukosalen Antikörperantwort beobachtet. Zum ersten Mal konnte gezeigt werden, dass neben IL12KO auch GKO in der Lage sind, eine erste Infektion zu überwinden und eine Resistenz gegenüber einer erneuten Konfrontation mit dem Parasiten zu entwickeln. Alle Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Etablierung einer protektiven Immunität gegen eine Kryptosporidiose generell unabhängig von der Anwesenheit der Zytokine IFN-gamma und IL-12 ist, der Verlust von IFN-gamma jedoch schwerer wiegt. Bei GKO-Mäusen persistierte der Parasit in Form einer niedriggradigen chronischen Infektion. Die beiden Infektionsmodelle stellten sich als ideales System für die Etablierung einer effektiven Immunisierungsstrategie heraus. Intranasale Immunisierungen, welche neben einer systemischen auch eine mukosale Immunantwort induzieren können, schienen einen richtigen Ansatz darzustellen. Intraperitoneale und subkutane Immunisierungen führten zwar zur Ausbildung einer starken spezifischen IgG-Antwort im Serum, diese war jedoch nicht in der Lage, einen Schutz vor einer Infektion zu vermitteln. Neben den in vivo Untersuchungen wurde des Weiteren auch die intrazelluläre Entwicklung von C. parvum in einem in vitro Kultursystem verfolgt. Zum ersten Mal wurde die Genexpression von vier Oberflächenproteinen der invasiven Zoitenstadien und eines Oozystenwandproteins parallel durch RT-PCR analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass alle untersuchten Gene während der intrazellulären Entwicklung differentiell exprimiert werden, was eine unterschiedliche Funktion der Proteine während des Entwicklungszyklus nahe legt. Das Expressionsmuster der verschiedenen Gene charakterisiert bestimmte Abschnitte innerhalb des Entwicklungszyklus. Dabei wurden Marker für die Invasion (CP17) sowie für die asexuelle (GP900) und sexuelle Replikation (COWP) identifiziert.

Host immune response in immunodeficient mice against infection with Cryptosporidium parvum

Immunantwort von immundefizienten Mäusen gegenüber Infektionen mit Cryptosporidium parvum. Cryptosporidium parvum ist ein intrazellulärer, protozoischer Krankheitserreger, der im immunkompromittierten Wirt zu lebensbedrohender Enteritis führen kann. CD4+ T-Zellen und Interferon (IFN)-γ spielen wesentliche Rollen bei der Wirtsimmunantwort gegen die Infektion. Dennoch sind die Effektormechanismen, die zur Resistenz führen nur wenig verstanden. In dieser Studie wurde die Immunantwort von IFN-γ- und Interleukin (IL)-12-Defektmäusen parallel zu Wildtypmäusen analysiert. Die Ergebnisse identifizierten IFN-γ als Schlüsselzytokin bei der natürlichen und erworbenen Immunität während der Erst- und Folgeinfektion mit C. parvum. Tumornekrosefaktor (TNF)-α ist möglicherweise ein Induktor der frühen IFN-γ-Antwort in IL-12 Knockout-Mäusen. Weiterhin tragen offenbar sowohl Th1- als auch Th2-Zytokine zur Überwindung der Primärinfektion bei, die ersten mehr als die letztgenannten. Zytokingene waren am Ort der Infektion (Ileum) dramatisch verändert, nicht aber in den lokalen Lymphknoten und der Milz. Nach Folgeinfektion ergab sich in Abwesenheit von IFN-γ eine signifikante Erhöhung der Th2-Zytokine IL-5 and IL-13. Die Ergebnisse zeigten weiterhin, dass das Th1-Zytokin IL-18 zur Resistenz gegenüber C. parvum beiträgt, möglicherweise durch verschiedene Immunfunktionen, wie der Regulation von Serum-IFN-γ während der Infektion und/oder der Erhaltung der Homeostase der Th1/Th2-Zytokine durch Regulation der Th2-Zytokine. Weiterhin zeigten diese Untersuchungen den Transfer von Resistenz gegenüber C. parvum von infizierten auf naïve Mäuse mittels stimulierter intraepithelialer Lymphozyten und CD4+ T-Zellen. Diese Ergebnisse weisen auf die Gegenwart von C. parvum-spezifischen CD4+ T-Zellen in anderen lymphatischen Geweben neben der Darmmukosa hin. Eine Stimulation der Spendertiere durch Infektion war notwendig für eine übertragbare schützende Immunität. Dennoch konnte die übertragene Immunität nicht die Infektion der Empfängertiere vollständig verhindern; eine Verdopplung der Spenderzellen führte zu keinem besseren Ergebnis. Weiterhin ergab der Transfer von CD4+ und CD8+ T-Zellen (Pan-T-Zellen) keinen erhöhten Schutz der naiven Empfängertiere als der alleinige Transfer von CD4+ T-Zellen. Dies weist auf die fehlende Bedeutung der CD8+ T-Zellen beim Schutz vor C. parvum-Infektion hin.

Prophylactic and therapeutic efficacy of nitazoxanide against Cryptosporidium parvum in experimentally challenged neonatal calves

Diarrhoea caused by Cryptosporidium parvum is a major problem in calves younger than 4 weeks of age. To date only a few compounds have been approved for prophylactic and none for therapeutic use. Nitazoxanide (NTZ) has proven its efficacy in vitro against C. parvum and is approved by FDA for the treatment of human cryptosporidiosis. In a first experimental study, 3 uninfected calves were treated with NTZ and pharmacokinetics was followed through blood samples. Serum samples of uninfected treated calves contained both NTZ metabolites (tizoxanide and tizoxanide glucuronide) and oral administration at 12 h intervals was considered as optimal. Three groups of three calves (1-3 days old) were then each inoculated with 1x10(7) oocysts of C. parvum (cattle genotype): the prophylactic group received 15 mg/kg body weight NTZ twice daily orally in milk from 1 day before to 8 days postinoculation (dpi). The therapeutic group received the same dosage of NTZ for 10 days from the appearance of diarrhoea (between 1 and 5 dpi). The control group was left untreated. All calves were monitored daily from day -1 to 28 dpi and faecal samples were collected for evaluation of consistency and for determination of oocyst numbers per gram (OPG) of faeces. Diarrhoea was observed in all calves within the first week. Neither prophylactic nor therapeutic use of NTZ improved the clinical appearance and calves of the therapeutic showed a longer diarrheic episode (p<0.05) with strong altered faecal consistency compared to the untreated control group. The number of days with oocyst excretion did not differ significantly between the groups. In 5 out of 6 infected and treated calves oocyst excretion stopped only after discontinuation of treatment. In the prophylactic and in the control group mean values of the sum of the daily OPG per calf (8.5x10(6) and 8.0x10(6), respectively) and of the mean daily number of OPG (0.3x10(6) and 0.3x10(6), respectively) were similar, while the therapeutic group showed significantly lower values (1.9x10(6) and 0.06x10(6), respectively, p<0.05). However oocyst determinations in this group may have been altered by the severe diarrhoea, diluting oocyst densities in the analysed faecal samples. In conclusion, these preliminary results about the first prophylactic and therapeutic use of NTZ in calves did not show the expected positive effect on the course of the Cryptosporidium-infection, neither on reducing the clinical severity, nor on oocyst excretion.