Outbreak of caprine abortion by Toxoplasma gondii in Midwest Brazil

An outbreak of abortion by Toxoplasma gondii in goats on a farm in the Brazilian Midwest is reported. Gross lesions were not observed in seven aborted fetuses submitted to the Veterinary Pathology Laboratory, Federal University of Mato Grosso, for necropsy investigation. The main histologic lesions were mononuclear cell pneumonia and necrotizing encephalitis in varying degrees of intensity. PCR for Brucella abortus and Neospora caninum and aerobic cultures were negative in all cases. Antibody titles against T. gondii varying from 1:1024 to 1:32.768 were detected in serum samples from four aborted goats. Nested-PCR assay for T. gondii were positive in brain samples of all cases submitted. These findings indicate that T. gondii infection should be considered in the diagnosis of abortion in goats in Midwest Brazil.

PCR Multiplex fluorescente para detecção de bactérias em sêmen bovino

Este estudo teve como objetivo avaliar o limiar de detecção da técnica de PCR multiplex fluorescente aliada a eletroforese capilar na detecção de agentes infecciosos em amostras de sêmen experimentalmente contaminadas com concentrações decrescentes das bactérias Brucella abortus, Leptospira interrogans sorovar pomona, Campylobacter fetus e Haemophilus somnus. Amostras de sêmen bovino foram experimentalmente contaminadas com concentrações decrescentes de bactérias obtidas através de diluições seriadas na base 10 de modo a obter-se amostras contendo desde 1 vez até 10-7 bactérias/mL a partir da concentração inicial de Leptospira pomona, Brucella abortus, Campylobacter fetus e Haemophilus somnus. As diluições foram efetuadas individualmente para cada bactéria, bem como nas diferentes concentrações necessárias para a padronização do teste de multiplex PCR. As extrações de DNA de todas as soluções contendo espermatozóides e bactérias analisadas no presente estudo foram realizadas segundo protocolo descrito por Heinemann et al. (2000). Os produtos de PCR multiplex foram avaliados por eletroforese em gel de poliacrilamida 8% e separação eletroforética por sistema capilar em equipamento automático de análise de fragmentos de DNA MegaBace. Observou-se a amplificação de fragmentos de 193pb, 330pb, 400pb e 415pb a partir do DNA de B. abortus, L. pomona, H. somnus, C. fetus, respectivamente. Na análise por eletroforese capilar de produtos da PCR multiplex do DNA para detecção simultânea dos quatro patógenos observou-se a sinal de positividade até a diluição de 10-3 bactérias/mL vezes da concentração inicial da solução estoque de cada bactéria. A técnica de PCR multiplex aliada à eletroforese capilar foi usada pela primeira vez para o diagnóstico direto de quatro bactérias patogênicas no sêmen, demonstrando ser um método rápido na detecção de bactérias causadoras de doenças reprodutivas.

Molecular characterization of group A bovine rotavirus in southeastern and central-western Brazil, 2009-2010

Rotavirus is an important cause of neonatal diarrhea in humans and several animal species, including calves. A study was conducted to examine 792 fecal samples collected from calves among 65 dairy and beef herds distributed in two of Brazil's major livestock producing regions, aiming to detect the occurrence of rotavirus and perform a molecular characterization of the rotavirus according to G and P genotypes in these regions. A total of 40 (5.05%) samples tested positive for rotavirus by the polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) technique. The molecular characterization was performed by multiplex semi-nested RT-PCR reactions, which indicated that the associations of genotypes circulating in herds in Brazil's southeastern region were G6P[11], G10P[11], G[-]P[5] + [11], G[-]P[6] in the state of São Paulo and G6P[11], G8P[5], G11P[11], G10P[11] in the state of Minas Gerais. In the central-western region, the genotypes G6P[5] + [11], G6P[5], G8P[-], G6P[11], G [-] P[1], G[-] P[11], and G[-] P[5] were detected in the state of Goiás, while the genotypes G6P[5], G8[P11], G6[P11], G8[P1], G8[P5], G6[P1] were circulating in herds in the state of Mato Grosso do Sul. The genotypic diversity of bovine rotavirus found in each region under study underlines the importance of characterizing the circulating samples in order to devise the most effective prophylactic measures.

Caracterização das lesões por Cysticercus bovis, na inspeção post mortem de bovinos, pelos exames macroscópico, histopatológico e pela reação em cadeia da polimerase (PCR)

Considerando a necessidade do conhecimento da cisticercose bovina e do aperfeiçoamento dos métodos de diagnóstico desta doença, objetivou-se verificar a ocorrência do Cysticercus bovis nos diversos locais anatômicos, tais como: cabeça, coração, esôfago, diafragma, língua, fígado e carcaça, examinados pelo Serviço de Inspeção Federal. O diagnóstico foi feito por macroscopia, microscopia e PCR com extração de DNA por fervura para a identificação do metacestóide. Dos 22043 bovinos abatidos, 713 (3,23%) estavam infectados. O coração foi o sítio anatômico mais afetado, com 1,90% (420/22043), seguido da cabeça, 1,11% (245/22043), do esôfago, 0,08% (18/22043), da carcaça, 0,07% (15/22043), do diafragma, 0,03% (7/22043), do fígado, 0,02% (5/22043) e da língua, 0,01% (3/22043). Dos cistos obtidos, 58,35% (416/713) estavam mortos e 41,65% (297/713), vivos. As diferenças entre os sítios anatômicos e a condição morfológica dos cistos foram significativas (p < 0,05). Dos 416 cistos mortos, 253 foram examinados por apresentarem características de: lesões nodulares firmes, brancacentas, com material amarelado, por vezes com aspecto calcário, no interior. O exame microscópico revelou granulomas comumente representados por centro necrótico e/ou mineralizado, envolto por histiócitos dispostos em paliçada, células gigantes multinucleadas, infiltrado misto, predominantemente de mononucleares, e fibrose. Por vezes, a periferia das lesões tinha características de tecido de granulação e mineralização em forma de lâminas lineares. Os restos parasitários foram identificados como um material hialino acelular, contendo elementos ovais e circulares, basofílicos, acidófilos e incolores, denominados corpúsculos calcários. Em algumas lesões foram observados raros corpúsculos, dispersos na reação inflamatória. Nódulos fibrosos, ricos em infiltrado linfóide ou crônico ativos, foram frequentemente visualizados. Dos cistos vivos examinados, 65% (13/20) foram positivos para C. bovis , confirmando o diagnóstico ambulatorial e a eficácia do método de PCR utilizado. Em virtude da positividade observada para C. bovis nos exames histopatológico e PCR, particularmente em fígado e esôfago, sugere-se que seja reformulado o artigo 176 do Regulamento de Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal, incluindo estes locais na rotina de inspeção nos matadouros.

Detection of virulence-associated genes of Pasteurella multocida isolated from cases of fowl cholera by multiplex-PCR

The current systems of breeding poultry, based on high population density, increase the risk of spreading pathogens, especially those causing respiratory diseases and those that have more than one host. Fowl Cholera (FC) is one such pathogen, and even though it represents one of several avian diseases that should be considered in the differential diagnosis of notifiable diseases that present with sudden death, the pathogenesis and virulence factors involved in FC are still poorly understood. The objective of this study was to investigate twelve genes related to virulence in 25 samples of Pasteurella multocida isolated from FC cases in the southern region of Brazil through the development of multiplex PCR protocols. The protocols developed were capable of detecting all of the proposed genes. The ompH, oma87, sodC, hgbA, hgbB, exBD-tonB and nanB genes were present in 100% of the samples (25/25), the sodA and nanH genes were present in 96% (24/25), ptfA was present in 92% (23/25), and pfhA was present in 60% (15/25). Gene toxA was not identified in any of the samples studied (0/25). Five different genetic profiles were obtained, of which P1 (negative to toxA) was the most common. We concluded that the multiplex-PCR protocols could be useful tools for rapid and simultaneous detection of virulence genes. Despite the high frequency of the analyzed genes and the fact that all samples belonged to the same subspecies of P. multocida, five genetic profiles were observed, which should be confirmed in a study with a larger number of samples.

Ocorrência de Mollicutes e Ureaplasma spp. em surto de doença reprodutiva em rebanho bovino no Estado da Paraíba

Em março de 2012 foi diagnosticado um surto de doença reprodutiva em rebanho bovino no Estado da Paraíba, Brasil. Foram examinadas 32 vacas e dois touros da raça Girolando. As vacas apresentaram sinais de doença reprodutiva como repetição de cio, vulvovaginite granular, infertilidade e abortos. As amostras de suabes vaginais e prepuciais foram colhidas e submetidas a isolamento bacteriano e PCR. As reações da PCR para Mollicutes e Ureaplasma spp. foram realizadas com os iniciadores MGSO-GPO3 e UGP'F-UGP'R, respectivamente. Na Nested PCR para Ureaplasma diversum, os iniciadores usados foram UD1, UD2, UD3 e UD4. Para isolamento bacteriano, as amostras foram diluídas de 10-1 até 10-5, semeadas em meio "UB", líquido e placa, sendo incubadas por até 21 dias a 37ºC em jarra de microaerofilia. A frequência de Mollicutes detectada na PCR foi de 65,6% e para Ureaplasma spp. foi de 50,0%, enquanto que para U. diversum foi de 15,6%. No isolamento a frequência de Mollicutes foi de 57,1% e para Ureaplasma spp. foi de 28,6%. No ágar "UB" foi visualizado o crescimento misto de Mycoplasma spp. e Ureaplasma spp. em seis amostras. Foi confirmado o envolvimento de micro-organismos da Classe Mollicutes em surto de doença reprodutiva em vacas no sertão paraibano.

Identification of new flagellin-encoding fliC genes in Escherichia coli isolated from domestic animals using RFLP-PCR and sequencing methods

Identification of Escherichia coli requires knowledge regarding the prevalent serotypes and virulence factors profiles allows the classification in pathogenic/non-pathogenic. However, some of these bacteria do not express flagellar antigen invitro. In this case the PCR-restriction fragment length polymorphism (RFLP-PCR) and sequencing of the fliC may be suitable for the identification of antigens by replacing the traditional serology. We studied 17 samples of E. coli isolated from animals and presenting antigen H nontypeable (HNT). The H antigens were characterized by PCR-RFLP and sequencing of fliC gene. Three new flagellin genes were identified, for which specific antisera were obtained. The PCR-RFLP was shown to be faster than the serotyping H antigen in E. coli, provided information on some characteristics of these antigens and indicated the presence of new genes fliC.

Surto de encefalomielite equina Leste na Ilha de Marajó, Pará

Nove casos de encefalomielite equina foram estudados na Ilha de Marajó, estado do Pará, Brasil. Os equinos apresentavam dificuldade em se manter em estação, andavam em círculo, tinham acentuada depressão, pálpebras cerradas, paralisia da língua, tremores musculares, bruxismo, anorexia e desidratação. Alguns apresentavam diminuição dos reflexos auricular, palpebral, de ameaça, diminuição do tônus da língua e taquicardia. Posição de auto-auscultação foi observada com frequência. Os animais muitas vezes eram encontrados apoiados em troncos e cercas para se manterem em estação. À necropsia verificou-se hemorragia das leptomeninges e da medula, alguns apresentaram ainda aderência das leptomeninges. À histopatologia verificou-se encefalite difusa que afetava principalmente a substância cinzenta, com meningite e coroidite. Foi observada perivasculite mononuclear. Em dois equinos identificou-se o vírus da encefalomielite equina Leste pela reação de Semi-Nested transcrição reversa de polimerase em cadeia (Semi-Nested RT-PCR).

Molecular diagnosis of Anaplasma marginale in cattle: quantitative evaluation of a real-time PCR (Polymerase Chain Reaction) based on msp5 gene

The rickettsia Anaplasma marginale is considered the main agent of bovine anaplasmosis. Due the nonspecific clinical signs of the anaplasmosis, the diagnosis of infection depends of laboratory confirmation. In recent years, molecular diagnostic methods have been used to detect A. marginale in cattle. However, the existence of a large number of assays of different sensitivity and cost makes the choice of an appropriate test difficult. In the present study, a real-time Polymerase Chain Reaction (PCR) based on the msp5 target gene was quantitatively assessed and compared to an end point PCR. Both reactions were subjected to sensitivity and specificity evaluation using plasmid DNA and samples from cattle experimentally infected with A. marginale. A comparative field trial of the tests was carried out using samples of cattle from a stable enzootic area for A. marginale. The real-time PCR showed a higher sensitivity than the end point PCR. This reaction (i.e. real-time PCR) was able to detect one copy of the msp5 gene in 100 ηg of plasmidial DNA, and more than 80% of its results were positive among experimentally infected animals seven days after infection. In addition, based on in silico analysis, the real-time PCR evaluated in the present study appears to be useful for the detection of A. ovis.

Diarrhea outbreaks in suckling piglets due to rotavirus group C single and mixed (rotavirus groups A and B) infections

Porcine group A rotavirus (PoRVA) is a major cause of neonatal diarrhea in suckling and recently weaned piglets worldwide. The involvement of non-group A rotavirus in cases of neonatal diarrhea in piglets are sporadic. In Brazil there are no reports of the porcine rotavirus group C (PoRVC) as etiologic agent of the diarrhea outbreaks in piglets. The aim of this study was to describe the identification of rotavirus group C in single and in mixed infection with rotavirus groups A and B in three neonatal diarrhea outbreaks in suckling (<21-day-old) piglets, with 70% to 80% and 20% to 25% of morbidity and lethality rates, respectively, in three pig herds located in the state of Santa Catarina, Brazil. The diagnosis of PoRV in the diarrheic fecal samples was performed using polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) to identify the presence of porcine rotavirus groups A, B (PoRVB), and C, and by RT-PCR (PoRVA and PoRVC) and semi-nested (SN)-PCR (PoRVB) to partially amplify the VP4 (VP8*)-VP7, NSP2, and VP6 genes of PoRVA, PoRVB, and PoRVC, respectively. One RT-PCR (PoRVA and PoRVC) and SN-PCR (PoRVB) product of each group of rotavirus of each diarrhea outbreak was submitted to nucleotide (nt) sequence analysis. Based on the PAGE technique, 4 (25%) and 1 (6.25%) of the 16 diarrheic fecal samples evaluated in the first outbreak presented PoRVA and PoRVC electropherotype, respectively, and 11 (68.75%) were negative. In the second outbreak, 3 (42.85%) of the 7 fecal samples evaluated presented PoRVA electropherotype, and in 3 (42.85%) and in 1 (14.3%) fecal samples were detected inconclusive and negative results, respectively. Three (30%) of the 10 fecal samples of the third outbreak presented PoRVC electropherotype; 5 (50%) and 2 (20%) samples showed negative and inconclusive results, respectively. Based on the RT-PCR and SN-PCR assays in the first neonatal diarrhea outbreak, PoRVC was detected in 13 (81.2%) of the 16 diarrheic fecal samples evaluated. PoRVC single infection was identified in 4 (25%) of these samples and mixed infections with PoRVA and PoRVB in 9 (56.2%) fecal samples. All of the seven diarrheic fecal samples evaluated from the second neonatal diarrhea outbreak were positive for PoRVC, whereas its mixed infection with other PoRV groups was detected in 4 (57.2%) samples. In the third outbreak, PoRVC in single infection was detected in all of the 10 diarrheic fecal samples analyzed. In the nt sequence analysis, the PoRVA strains of the first and second outbreaks demonstrated higher nt identity with G4P[6] and G9P[23] genotypes, respectively. The PoRVB strains (first and second outbreaks) and the PoRVC strains (first, second, and third outbreaks) showed higher nt identity and clustered in the phylogenetic tree with PoRVB and PoRVC strains that belong to the N4 and I1 genotypes, respectively. This is the first description in Brazil of the involvement of PoRVC in the etiology of diarrhea outbreaks in suckling piglets. The results of this study demonstrated that PoRVC, in both single and mixed infections, is an important enteropathogen involved in neonatal diarrhea outbreaks in piglets and that the use of more sensitive diagnostic techniques allows the identification of mixed infections involving two or even three groups of PoRV, which may be more common than previously reported.

Detecção de Brucella abortus em tecidos bovinos utilizando ensaios de PCR e qPCR¹

Objetivou-se no presente estudo avaliar as técnicas reação em cadeia da polimerase (PCR) e PCR em Tempo Real (qPCR) para detectar Brucella abortus, a partir de tecidos bovinos com lesões sugestivas de brucelose. Para isto, 21 fragmentos de tecidos bovinos coletados em abatedouros de Mato Grosso do Sul foram processados e submetidos ao cultivo microbiológico e extração do DNA genômico para realização das reações de PCR e qPCR. No cultivo microbiológico, oito amostras apresentaram crescimento bacteriano e cinco foram confirmadas como B. abortus por PCR. Diretamente das amostras de tecido, DNA do gênero Brucella (oligonucleotídeos IS711) foi detectado em 13 (61,9%) amostras de tecido e 17 (81%) amostras de homogeneizado. Já com os oligonucleotídeos espécie-específicos BruAb2_0168F e BruAb2_0168R, 14 (66%) amostras de tecido e 18 (85,7%) amostras de homogeneizado foram amplificadas. Seis amostras positivas na PCR espécie-específica foram sequenciadas e o best hit na análise BLASTn foi B. abortus. Na qPCR, 21 (100%) amostras de tecidos e 19 (90,5%) amostras de homogeneizado foram positivas para B. abortus. Dez amostras de DNA de sangue bovino de rebanho certificado livre foram utilizadas como controle negativo nas análises de PCR e qPCR utilizando-se os oligonucleotídeos BruAb2_0168F e BruAb2_0168R. Na PCR nenhuma amostra amplificou, enquanto que na qPCR 2 (20%) amplificaram. Conclui-se que as duas técnicas detectam a presença de B. abortus diretamente de tecidos e homogeneizados, porém a qPCR apresentou maior sensibilidade. Os resultados obtidos indicam que a qPCR pode representar uma alternativa rápida e precisa para a detecção de B. abortus diretamente de tecidos, e ser utilizada em programas de vigilância sanitária, por apresentar sensibilidade e especificidade satisfatórias.

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

O presente estudo teve como objetivo determinar a ocorrência da infecção por Cryptosporidium spp. em cabritos de Quixadá, Ceará, Brasil. Participaram do estudo 400 cabritos, com idade entre três e 360 dias, de ambos os sexos, com e sem padrão racial definido, procedentes de 25 estabelecimentos rurais distribuídos em três circuitos. As fezes foram cadastradas de acordo com o aspecto e cor, distribuídas em tubos tipo "eppendorf®" e congeladas in natura a -20°C, até o momento das extrações de DNA genômico do parasito com auxílio de kit comercial. Para amplificação de fragmentos da subunidade 18S do RNA ribossômico (rRNA) foi utilizada a "Nested"-PCR. A ocorrência de Cryptosporidium spp em cabritos de Quixadá foi de 7,50% (30/400). A frequência no período seco e no chuvoso foi de 9,55% (19/199) e 5,47% (11/201), respectivamente (χ²=2,39 e P>0,05). Amostras positivas foram identificadas em 64,00% (16/25) das propriedades estudadas e dessas amostras 50,00% (15/30) e 70,00% (21/30) tinham as fezes com aspecto e cor normais, respectivamente, sugerindo que cabritos assintomáticos estão eliminando oocistos. Não foi observada positividade para Cryptosporidium spp. em animais com 301 a 360 dias, demonstrando que animais mais velhos apresentam menos possibilidade de se infectarem com o parasito.

Occurrence of Mycoplasma synoviae on commercial poultry farms of Pernambuco, Brazil

The state of Pernambuco is the largest producer of eggs in the North and Northeast of Brazil and second one in the broiler production. Mycoplasmas are important avian pathogens, which cause respiratory and joint diseases that result in large economic losses. The aim of the present study was to investigate the occurrence of Mycoplasma gallisepticum (MG) and Mycoplasma synoviae (MS) in broilers and commercial laying hens in the state of Pernambuco, Brazil. Tracheal fragments were analyzed from 55 healthy broilers, 35 broilers with respiratory signs and 30 commercial laying hens with respiratory signs, from 24 commercial poultry farms, each sample was composed of a pool of five birds. The bacteriological exam, PCR and nested PCR were used for the detection of Mycoplasma gallisepticum (MG) and Mycoplasma synoviae (MS). All samples were negative in bacteriological isolation. In the PCR analyses, seven samples from birds with respiratory signs were positive for MS and one was positive for MG, the latter of which was confirmed as the MG-F vaccine strain. The occurrence of MS in chickens with respiratory signs may indicate inadequate sanitary management on poultry farms, favoring the propagation of mycoplasmosis.

Evaluation of a PCR multiplex for detection and differentiation of Mycoplasma synoviae, M. gallisepticum, and M. gallisepticum strain F-vaccine

Mycoplasma gallisepticum (MG) and Mycoplasma synoviae (MS) are the mycoplasma infections of most concern for commercial poultry industry. MG infection is commonly designated as chronic respiratory disease (CRD) of chickens and infections sinusitis of turkeys. MS causes sub clinical upper respiratory infection and tenosynovitis or bursitis in chickens and turkeys. The multiplex PCR was standardized to detect simultaneously the MS, MG field strains and MG F-vaccine strain specific. The generic PCR for detection of any species of Mollicutes Class was performed and compared to the multiplex PCR and to PCR using species-specific primers. A total of 129 avian tracheal swabs were collected from broiler-breeders, layer hens and broilers in seven different farms and were examined by multiplex PCR methods. The system (multiplex PCR) demonstrated to be very rapid, sensitive, and specific. Therefore, the results showed a high prevalence of MS in the flocks examined (27.9%), and indicate that the MS is a recurrent pathogen in Brazilian commercial poultry flocks.

Development of a Real-time PCR test for porcine group A rotavirus diagnosis

Group A Rotavirus (RVA) is one of the most common causes of diarrhea in humans and several animal species. A SYBR-Green Real-Time polymerase chain reaction (PCR) was developed to diagnose RVA from porcine fecal samples, targeting amplification of a 137-bp fragment of nonstructural protein 5 (NSP5) gene using mRNA of bovine NADH-desidrogenase-5 as exogenous internal control. Sixty-five samples were tested (25 tested positive for conventional PCR and genetic sequencing). The overall agreement (kappa) was 0.843, indicating 'very good' concordance between tests, presenting 100% of relative sensitivity (25+ Real Time PCR/25+ Conventional PCR) and 87.5% of relative sensitivity (35- Real Time PCR/40- Conventional PCR). The results also demonstrated high intra- and inter-assay reproducibility (coefficient of variation ≤1.42%); thus, this method proved to be a fast and sensitive approach for the diagnosis of RVA in pigs.