Seasonal effect of three pasture plants species on the free-living stages of Haemonchus contortus

Avaliaram-se o desenvolvimento e a sobrevivência dos estágios de vida livre de Haemonchus contortus em fezes obtidas de ovinos infectados por esse nematódeo, depositadas nas quatro estações do ano, em pastagens de três espécies de gramíneas (Brachiaria decumbens cv Australiana, Cynodon dactylon cv. Coast-cross e Panicum maximum cv. Aruana), com duas alturas (5cm e 30cm) no momento da deposição das fezes. Amostras de fezes e de capim foram coletadas uma, duas, quatro, oito, 12 e 16 semanas após a deposição das fezes e processadas em laboratório, para recuperação de larvas infectantes. O maior número de larvas infectantes foi recuperado das amostras de capim e de fezes nas pastagens com 30cm de altura. As condições climáticas que mais favoreceram o desenvolvimento e a sobrevivência das larvas nas fezes, bem como a sobrevivência e a manutenção das larvas no capim foram aquelas com temperaturas médias em torno de 17ºC, acompanhadas de baixas precipitações pluviométricas. As temperaturas mais altas e as precipitações elevadas, que ocorrem na chamada estação das águas, foram desfavoráveis para a recuperação de larvas infectantes da pastagem. de forma geral, a pastagem de Aruana foi a que possibilitou as maiores recuperações de larvas.

Perfil proteico e metabolismo oxidativo de cordeiros experimentalmente infectados pelo Haemonchus contortus e suplementados com selênio e vitamina E

Para avaliar a influência da suplementação com selênio e vitamina E sobre o perfil proteico e metabolismo oxidativo de cordeiros infectados experimentalmente pelo Haemonchus contortus, trinta cordeiros fêmeas foram distribuídos em quatro grupos: G1 (n=10): animais infectados; G2 (n=10): infectados e suplementados; G3 (n=5): controle; e G4 (n=5): não infectados e suplementados. Os grupos 1 e 2 receberam 500 larvas de H. contortus (L3), via oral, por um período de 20 dias, com intervalo de dois dias entre as doses. A suplementação nos grupos 2 e 4 foi realizada no dia zero, com 0,1mg kg-1 de Selenito de sódio (1,67%) e com 2.000UI de vitamina E por via intramuscular (IM). Somente a vitamina E foi reaplicada no dia 30. As coletas de sangue para determinação do perfil proteico (proteína total, albumina, alfa, beta e gamaglobulina) e metabolismo oxidativo (espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico-TBARS e a enzima glutationa peroxidase (GSPX) foram realizadas nos dias zero, 20, 30, 45, 60 e 80. OPG foi quantificado nos dias 0, 20 ,45 e 80. Em relação aos valores de proteínas totais, albumina, betaglobulina e gamaglobulina, as principais diferenças foram observadas quando os grupos parasitados foram comparados com o grupo somente suplementado; e este manteve valores mais elevados. Conclui-se que não há influência da suplementação com selênio e vitamina E no perfil proteico e metabolismo oxidativo quando os cordeiros se encontram severamente parasitados por H.contortus.

An AC-5 cathepsin B-like protease purified from Haemonchus contortus excretory secretory products shows protective antigen potential for lambs

The immunogenic properties of cysteine proteases obtained from excretory/secretory products (ES) of Haemonchus contortus were investigated with a fraction purified with a recombinant H. contortus cystatin affinity column. The enrichment of H. contortus ES for cysteine protease was confirmed with substrate SDS-PAGE gels since the cystatin-binding fraction activity was three times higher than total ES, despite representing only 3% of total ES. This activity was inhibited by a specific cysteine protease inhibitor (E64) and by recombinant cystatin. The one-dimensional profile of the cystatin-binding fraction displayed a single band with a molecular mass of 43 kDa. Mass spectrometry showed this to be AC-5, a cathepsin B-like cysteine protease which had not been identified in ES products of H. contortus before. The cystatin binding fraction was tested as an immunogen in lambs which were vaccinated three times (week 0, 2.5 and 5), challenged with 10 000 L3 H. contortus (week 6) before necropsy and compared to unvaccinated challenge controls and another group given total ES (n = 10 per group). The group vaccinated with cystatin-binding proteins showed 36% and 32% mean worm burden and eggs per gram of faeces (EPG) reductions, respectively, compared to the controls but total ES was almost without effect. After challenge the cystatin-binding proteins induced significantly higher local and systemic ES specific IgA and IgG responses.

The binding of closantel to ovine serum albumin, and homogenate fractions of Haemonchus contortus

Closantel binds to the serum proteins of the host and affects blood sucking parasites when they ingest the brood of treated hosts. Closantel binds specifically to ovine serum albumin (K-a of 9.3 x 10(6)M(-1)) at site I, the warfarin/phenylbutazone binding site of albumin Closantel also binds to invertebrate haemocyanin and haemolymph. The strongest binding of closantel in homogenates of H. contortus is found in fractions containing soluble proteins. This binding is of low affinity and, because the site itself is not fully denaturable, it may not be proteinaceous. There is no detectable difference in binding affinity between homogenate fractions from closantel susceptible and resistant isolates of adult or larval worms suggesting that closantel resistance is not due to changes in the closantel receptor or carrier. (C) 2000 Australian Society for Parasitology Inc. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Haemonchus contortus: The uptake and metabolism of closantel

Closantel is an anthe lmintic which associates with plasma albumin and is useful for the control of sheep parasites, such as Haemonchus contortus, that ingest blood. However, the utility of closantel for parasite control has been threatened by the emergence of resistance. The mechanisms of resistance are unknown. A closantel-resistant and a closantel-susceptible isolate of H. contortus were compared with respect to the distribution and metabolism of closantel. Neither strain appeared to metabolise closantel in vitro or in vivo. Following treatment of infected sheep with radioactively labelled closantel, isotope levels in closantel-resistant adult H. contortus were significantly lower than in susceptible worms. This reduced accumulation of drug could contribute to closantel resistance by mechanisms such as reduced feeding, failure to dissociate the drug-albumin complex in the gut or increased efflux of closantel from resistant worms. (C) 1997 Australian Society for Parasitology.

Eco-epidemiologia de Haemonchus contortus bahienses, ecotipo presente en ovinos de zonas aridas de Venezuela

Haemonchus contortus bahiensis Grisi, 1974 parasita a los ovinos de zonas áridas de Venezuela. En las hembras de dicho ecotipo la distribución de frecuencias por nosotros observada fue de un 15,32% para el morfotipo con lengüeta supravulvar, de un 51,61% para el botonado y de un 33,07% para el liso. Correspondiéndole a dicho ecotipo un índice de diversidad de Shannon-Weaver de 1,44 bits. Las medidas corporales, el tamaño de los huevos y el symlophe son similares en los tres morfotipos. La disposición espacial tanto de los machos como de las hembras en el seno de la población de hospedadores es de tipo contagiosa siendo bien descrita por el parámetro K de la distibución binominal negativa. Se evidenció la existencia de una compleja interacción entre la abundancia, la agregación y la prevalencia de dicho ecotipo y se discute su importancia sobre el equilibrio hospedador-parásito.

Ivermectin resistant and susceptible third-stage larvae of Haemonchus contortus: cholinesterase and phosphatase activities

Cholinesterase and acid phosphatase (AP), but not alkaline phosphatase activities, were detected in cytosolic and membrane-bound fractions of ivermectin resistant and susceptible Haemonchus contortus infective-stage larvae. Some differences in acetylcholinesterase activity of cytosolic fractions and in the AP activity of these fractions as well as in the response to AP inhibitors by membrane-bound fractions were detected. Data are discussed.

Effect of multidrug resistance modulators on the activity of ivermectin and moxidectin against selected strains of Haemonchus contortus infective larvae

Nematode parasites have shown resistance to the anthelmintics, ivermectin and moxidectin, and there is evidence that the over-expression of parasite P-glycoprotein (P-gp) may account, at least in part, for resistance to ivermectin. The objective of this study was to evaluate whether the multidrug resistance (MDR) modulators, verapamil, CL 347.099 (an analog of verapamil) and cyclosporin A, would enhance the efficacy of ivermectin and moxidectin against selected strains of Haemonchus contortus using an in vitro larval migration assay. The modulators had no effects on the number of migrating larvae when used alone. Ivermectin and moxidectin showed a significant (P<0.05) increase in its efficacy by 52.8 and 58.5% respectively, when used in association with verapamil against a moxidectin-selected strain. CL 347,099 also increased significantly (P<0.05) the ivermectin and moxidectin efficacy by 24.2 and 40.0% respectively, against an ivermectin-selected strain and by 40.0 and 75.6% respectively, against an moxidectin-selected strain. At the concentrations tested cyclosporin A showed a variable effect on increasing the efficacy of the anthelmintics against the susceptible and resistant strains.

Weak phenotypic reversion of ivermectin resistance in a field resistant isolate of Haemonchus contortus by verapamil

Recent advances in anthelmintic resistant phenotype reversion by Pgp modulating drugs in ruminant nematodes indicate that this can be a useful tool to helminth control. The aim of the present study was to evaluate the efficacy of ivermectin (IVM) in combination with verapamil (VRP), in oil or water-based vehicle, against an IVM-resistant field isolate of Haemonchus contortus through a larval migration assay and experimental infection trial. In the in vitro assay was observed a phenotypic reversion of H. contortus resistance to ivermectin at a high concentration of VRP, increasing IVM efficacy from 53.1% to 94.3. In the in vivo trial, IVM + VRP demonstrated 36.02% efficacy compared to the 7.75% of IVM alone. The vehicle formulation showed no influence in efficacy. These are the first results demonstrating the effect of VRP as a partial IVM-resistance phenotype reverser in a field isolate of IVM-resistant H. contortus experimentally inoculated in sheep.

Evaluation of resistance in a selected field strain of Haemonchus contortus to ivermectin and moxidectin using the Larval Migration on Agar Test

Haemonchus contortus is one of the most common and economically significant causes of disease in small ruminants worldwide, and the control programs of parasitic nematodes - including H. contortus - rely mostly on the use of anthelmintic drugs. The consequence of the use of this, as the sole sanitary strategy to avoid parasite infections, was the reduction of the efficacy of all chemotherapeutic products with a heavy selection for resistance. The widespread of anthelmintic resistance and the difficulty of its early diagnosis has been a major concern for the sustainable parasite management on farms. The objective of this research was to determine and compare the ivermectin (IVM) and moxidectin (MOX) effect in a selected field strain of H. contortus with a known resistance status, using the in vitro larval migration on agar test (LMAT). Third stage larvae of the selected isolate were obtained from faecal cultures of experimentally infected sheep and incubated in eleven increasing diluted concentrations of IVM and MOX (6, 12, 24, 48, 96, 192, 384, 768, 1536, 3072 and 6144µg/mL). The dose-response sigmoidal curves were obtained using the R² value of >0.90 and the lethal concentration (LC50) dose for the tested anthelmintic drugs using a four-parameter logistic model. The LC50 value for MOX was significantly lower than IVM (1.253µg/mL and 91.06µg/mL), identifying the H. contortus isolate as considerably less susceptible to IVM compared to MOX. Furthermore, the LMAT showed a high consistency (p<0.0001) and provided to be a useful diagnostic tool for monitoring the resistance status of IVM and MOX in H. contortus field isolate, as well as it may be used for official routine drug monitoring programs under the Ministry of Agriculture (MAPA) guidance.

Ação anti-helmíntica do extrato hidroalcóolico da raiz da Tarenaya spinosa (Jacq.) Raf. no controle de Haemonchus contortus em ovinos

Para investigar o potencial anti-helmíntico do extrato hidroalcóolico da raiz de Tarenaya spinosa, como alternativa no controle do nematóide gastrintestinal Haemonchus contortus de ovinos, foram realizados testes in vitro com Artemia salina, em seguida, sobre coproculturas contendo ovos do helminto, avaliando a ação ovicida e larvicida do extrato. Após os testes preliminares, foi realizado o teste in vivo em 20 ovinos machos os quais foram divididos em quatro tratamentos Grupo 1: ivermectina 1%; Grupo 2: sem tratamento; Grupo 3: extrato hidroalcóolico de T. spinosa 150μg/mL; Grupo 4: extrato hidroalcóolico de T. spinosa 300μg/mL, amostras de fezes e de sangue foram coletadas para exames parasitológicos e hematológicos. No teste in vitro, a toxicidade frente a A. salina foi de 150μg/mL, obteve-se eficiência de 81,53% sobre ovos e larvas do H. contortus. No teste in vivo, a avaliação da eficácia dos tratamentos foi realizada pelo teste de redução na contagem de ovos fecais (RCOF), os grupos tratados com Ivermectina e T. spinosa a 150μg/mL e 300μg/mL obtiveram os melhores resultados, reduzindo o OPG após 28 dias em 40,6, 41 e 40,2% respectivamente, revelando assim seu potencial fitoterápico para fins de controle de nematódeos gastrintestinais em ovinos.

Estudo da atividade anti-helmíntica do extrato etanólico de Jatropha mollissima (Pohl) Baill. (Euphorbiaceae) sob Haemonchus contortus em ovinos no semiárido paraibano

Objetivou-se com o presente trabalho, avaliar o efeito anti-helmíntico de Jatropha mollissima por meio de experimentos in vitro e in vivo. Inicialmente foi investigada a concentração de extrato com efeito bioativo, pelo teste de evolução da toxicidade do extrato etanólico de J. mollissima sobre o microcrustáceo Artemia salina, obtendo uma CL50 de 660,80µg/ml, que foi testada em coproculturas contendo larvas infectantes de Haemonchus contortus e em animais para a verificação da redução do OPG. Para o teste in vivo o extrato foi dissolvido em água para se obter as concentrações 660,80µg/ml e 1321,6µg/ml, foram coletadas fezes semanalmente e sangue quinzenalmente. Como resultados dos testes in vitro, o extrato etanólico do caule de Jatropha mollissima mostrou-se tóxico sobre A. salina, com CL50 abaixo de 1000 µg/ml e inibiu a eclosão de ovos e o desenvolvimento de larvas de H. contortus, apresentando uma eficiência de 70,77%. O teste in vivo revelou que o extrato é também eficaz em ovinos, com redução significativa na contagem de OPG após 28 dias de experimento, 47 e 44% de redução nos grupos tratados com o extrato, 7,5% no grupo de animais não tratados e 40,6% com a ivermectina. Mesmo parasitados, os animais permaneceram clinicamente saudáveis e sem anemia. O extrato etanólico do caule de Jatropha mollissima pode representar uma alternativa ao controle da verminose ovina, pois retarda a resistência parasitária.

Método FAMACHA para detectar anemia clínica causada por Haemonchus contortus em cordeiros lactentes e ovelhas em lactação

Resumo: O controle das endoparasitoses gastrintestinais em pequenos ruminantes tem sido tradicionalmente realizado por meio do uso indiscriminado dos anti-helmínticos, porém essa prática tem resultado em grande pressão de seleção de parasitas resistentes. Métodos seletivos (ex: FAMACHA/FMC e contagem de ovos nas fezes/OPG) e que apresentem boa sensibilidade para identificar os animais que necessitam receber o tratamento químico são importantes alternativas aos métodos tradicionais. O objetivo desse trabalho foi determinar a sensibilidade e a especificidade do método FMC, usado para detectar anemia causada por Haemonchus contortus em ovinos da raça Suffolk, em duas categorias de alta suscetibilidade; cordeiros lactentes e ovelhas durante a fase de lactação. A conjuntiva ocular de 42 cordeiros lactentes e 35 ovelhas em lactação foi avaliada usando o método FMC, em intervalos de 14 dias, durante cinco meses. O hematócrito (Ht) foi utilizado como padrão-ouro para avaliação clínica de anemia dos animais. Para o cálculo de sensibilidade e especificidade, diferentes critérios foram utilizados: animais classificados como 4 e 5 ou 3, 4 e 5 e anêmicos pelo Ht (teste positivo); animais classificados como 1, 2 e 3 ou 1 e 2 e não anêmicos pelo Ht (teste negativo). Três valores de corte para Ht (≤22%, ≤19% ou ≤15%) foram utilizados para confirmar a anemia. Entre os gêneros observados nas coproculturas, H. contortus (61,5%) e Ostertagiasp (21,3%) foram os mais prevalentes. Em ambas as categorias, a inclusão do FMC 3 como teste positivo, elevou a sensibilidade mas reduziu a especificidade do método. Quando o FMC 3 foi considerado anêmico, o percentual de falsos negativos foi próximo a zero, no entanto, houve aumento no número de tratamentos aplicados em animais não anêmicos (falso positivo). Durante as avaliações, a maior parte dos cordeiros (73%) e das ovelhas (53%) permaneceu nas categorias de FMC 1 e 2. Apenas 5% dos cordeiros e 8% das ovelhas foram classificados com os dois maiores graus de anemia (FMC 4 e 5). Os resultados indicam que o FMC pode ser utilizado para identificar os cordeiros lactentes e ovelhas em fase de lactação com sinais clínicos de anemia decorrentes da infecção por H. contortus. Para ambas as categorias, foi necessário incluir o FMC 3 como positivo para aumentar a sensibilidade do método; reduzindo o risco de morte de animais anêmicos não diagnosticados (falsos negativos).

Anthelmintic activities against Haemonchus contortus or Trichostrongylus colubriformis from small ruminants are influenced by structural features of condensed tannins

Plants containing condensed tannins (CTs) may hold promise as alternatives to synthetic anthelmintic (AH) drugs for controlling gastrointestinal nematodes (GINs). However, the structural features that contribute to the AH activities of CTs remain elusive. This study probed the relationships between CT structures and their AH activities. Eighteen plant resources were selected based on their diverse CT structures. From each plant resource, two CT fractions were isolated and their in vitro AH activities were measured with the Larval Exsheathment Inhibition Assay, which was applied to Haemonchus contortus and Trichostrongylus colubriformis. Calculation of mean EC50 values indicated that H. contortus was more susceptible than T colubriformis to the different fractions and that the F1 fractions were less efficient than the F2 ones, as indicated by the respective mean values for H.contortus F1 = 136.9 ± 74.1 µg/ml; and for H.contortus F2 = 108.1 ± 53.2 µg/ml and for T colubriformis F1 = 233 ± 54.3 µg/ml and F2=166 ± 39.9 µg/ml. The results showed that the AH activity against H. contortus was associated with the monomeric subunits that give rise to prodelphinidins (P < 0.05) and with CT polymer size (P < 0.10). However, for T. colubriformis AH activity was correlated only with prodelphinidins (P < 0.05). These results suggest that CTs have different modes of action against different parasite species.

Synergistic inhibition of Haemonchus contortus exsheathment by flavonoid monomers and condensed tannins

This study investigated the separate and combined anthelmintic (AH) effects of different phenolic compounds, including condensed tannins and flavonoids, all of which are known to occur in willow leaves, a potentially valuable dry season feed. A range of contrasting model tannins, which span the whole range of willow tannins, were isolated from tilia flowers, goat willow leaves, black currant leaves and red currant leaves. All together, the tested compounds represented the major tannin types (procyanidins and prodelphinidins) and flavonoid types (flavonols, flavones and flavanones). The larval exsheathment inhibition assay (LEIA) was used to assess their in vitro effects on Haemonchus contortus third stage larvae. Arbutin, vanillic acid, and taxifolin proved to be ineffective whereas naringenin, quercetin and luteolin were highly effective at 250 μM concentrations. Procyanidin (PC) tannins tended to be less active than prodelphinidin tannins (PD). Experiments with combinations of tannins and quercetin or luteolin revealed for the first time the existence of synergistic AH effects between tannins and flavonoid monomers. They also provided evidence that synergistic effects appear to occur at slightly lower concentrations of PC than PD. This suggests that the AH activity of condensed tannins can be significantly enhanced by the addition of quercetin or luteolin. This information may prove useful for plant breeding or selection and for designing optimal feed mixtures.