Evaluation of zearalenone in vitro removal by Saccharomyces cerevisiae strains isolated from bovine forage

Zearalenone (ZEN) is a mycotoxin that has relatively low acute toxicity. However, it is a potent oestrogen, interfering with the reproductive tract of animals. Among other effects, ZEN decreases animals fertility, and induces fibrosis in the uterus, breast cancer and endometrial carcinoma (Zinedine et al., 2007). Anti-mycotoxin additives (AMA) are defined as a group of products that, when added to animal feed, are capable of adsorbing, inactivating, or neutralizing mycotoxins in the gastrointestinal tract of animals. One example of these products are adsorbents based on yeast cell walls, a safe and beneficial animal feed additive (Abreu et al., 2008). When based on active cells, yeast based products also act as a probiotic, contributing to improve the general animal health because it stimulates their immune system and promotes the integrity of intestinal mucosa (Albino et al., 2006). Strains of Saccharomyces cerevisiae isolated from silage were tested for their ZEN removal capability. Their effect on - and b-zearalenol (-ZOL and b-ZOL) was also tested. Strains were grown on YPD separately supplemented with ZEN, -ZOL and b-ZOL, and their elimination from culture media was quantified over time by HPLC-FL.

Mitral valve repair with a malleable bovine pericardium ring

OBJECTIVE: To describe a surgical procedure utilizing a malleable bovine pericardium ring in mitral valve repair and clinical and echodopplercadiographic results. METHODS: Thirty-two (25 female and 7 male) patients, aged between 9 and 66 (M=36.4±17.2) years, were studied over a 16-month period, with 100% follow-up. In 23 (72%) of the patients, the mitral approach was the only one applied; 9 patients underwent associated operations. The technique applied consisted of measuring the perimeter of the anterior leaflet and implanting, according to this measurement, a flexible bovine pericardium prosthesis for reinforcement and conformation of the posterior mitral annulus, reducing it to the perimeter of the anterior leaflet with adjustment of the valve apparatus. RESULTS: The patient survival ratio was 93.8%, with 2 (6.2%) fatal outcomes, one from unknown causes, the other due to left ventricular failure. Only one reoperation was performed. On echodopplercardiography, 88% of the patients had functional recovery of the mitral valve (50% without and 38% with mild insufficiency and no hemodynamic repercussions). Of four (12%) of the remaining patients, 6% had moderate and 6% had seigre insufficiency. Twenty-eight percent of class II patients and 72% of class III patients passed into classes I (65%), II (32%), and III (3%), according to NYHA classification criteria. CONCLUSION: Being flexible, the bovine pericardium ring fit perfectly into the valve annulus, taking into account its geometry and contractility. Valve repair was shown to be reproducible, demonstrating significant advantages during patient evolution, which did not require anticoagulation measures.

Control of bovine mastitis: old and recent therapeutic approaches

Mastitis is defined as the inflammatory response resulting of the infection of the udder tissue and it is reported in numerous species, namely in domestic dairy animals. This pathology is the most frequent disease of dairy cattle and can be potentially fatal. Mastitis is an economically important pathology associated with reduced milk production, changes in milk composition and quality, being considered one of the most costly to dairy industry. Therefore, the majority of research in the field has focused on control of bovine mastitis and many efforts are being made for the development of new and effective anti-mastitis drugs. Antibiotic treatment is an established component of mastitis control programs; however, the continuous search for new therapeutic alternatives, effective in the control and treatment of bovine mastitis, is urgent. This review will provide an overview of some conventional and emerging approaches in the management of bovine mastitis infections.

Aplicación potencial de probióticos para la prevención y control de la matitis bovina. Potential aplication of probiotics for prevention and control of bovine mastitis.

Ubicada en el centro del país, Río Cuarto pertenece a las cuencas lecheras más importantes del país, localizadas en las provincias de Córdoba, Santa Fe, Entre Ríos y Buenos Aires. Córdoba, con una producción promedio anual de 2,4 mil millones de litros, contribuye con un 25 por ciento a la producción nacional que según informe de la Secretaría de Agricultura Ganadería y Pesca de la Nación (2006) ha alcanzado los 9.000 millones de litros al año, ubicándose en segundo lugar después de Santa Fe. La mastitis bovina es responsable de las mayores pérdidas económicas dentro del rodeo lechero, debido a los elevados costos de la terapia antibiótica, al retiro del animal del circuito productivo, y a las consecuencias negativas ocasionadas en la reproducción. Diferentes estrategias se han desarrollado en el país y el mundo, tendientes a minimizar los problemas ocasionados por la enfermedad. De ellos, la desinfección pre y post-ordeñe y la terapia con antibióticos al secado, son los métodos de control más ampliamente utilizados. Las terapias con antibióticos, formuladas para uso intramamario, frecuentemente resultan ineficientes para prevenir o eliminar las infecciones crónicas producidas por S. aureus, principal agente causal de la enfermedad. A ello se suma el aumento en la frecuencia de cepas resistentes a los antibióticos, por lo que existen presiones cada vez mayores por parte de los entes reguladores para limitar el uso de los mismos en el ganado. La ineficacia de estos procedimientos para reducir la tasa de nuevas infecciones ha orientado la investigación hacia la búsqueda de métodos de control alternativos basados en el desarrollo de vacunas, inmunomoduladores o sustancias naturales, como un enfoque racional para controlar infecciones en animales utilizados en la producción de alimentos, o bien a la aplicación de medidas preventivas. El presente proyecto aborda el tema de la prevención de la mastitis bovina a través del estudio de una cepa de BL con propiedades probióticas en ensayos de inoculación in vivo en glándulas mamarias de bovinos para su futura aplicación en la prevención de la mastitis bovina. En particular se propone a) Determinar la capacidad de las BL seleccionada como potencial probiótico, a partir del aislamiento realizado por nuestro grupo de investigación y de otras previamente caracterizadas en el CERELA, para adherirse y colonizar el canal del pezón de la ubre, b) Profundizar en el estudio de los mecanismos involucrados en el efecto (benéfico o adverso) de la administración local de BL en el canal del pezón de la glándula mamaria y c) Estudiar las condiciones físico-químicas para la obtención de biomasa de BL y sustancias antagónicas. El proyecto sentará las bases para, en un futuro cercano, realizar el diseño de un producto a base de probióticos lo cual será un importante aporte socio-comunitario a la prevención de la mastitis bovina de altísima incidencia. El desarrollo de un producto con estas características permitirá la articulación con el sector productivo.

Estudio de los mecanismos inmunosupresores involucrados en la cronicidad de la infección intramamaria por staphylococcus aureus en bovinos. Immunosuppressive mechanisms involved in intrammary chronic infection by staphylococcus aureus in bovine.

La producción de productos lácteos conforma un complejo productivo de larga trayectoria en Argentina, con grandes transformaciones en el sector lechero en los últimos años. La provincia de Córdoba es una de las principales áreas de producción lechera, participando del 34.5 por ciento de la producción nacional. Esta provincia cuenta con un alto número de industrias, principalmente localizadas en la cuenca de Villa María, y concentra el 35 por ciento de los establecimientos lecheros del país. La Mastitis bovina (MB) es la principal causa de pérdidas económicas para el productor y la industria láctea a nivel mundial y regional, por lo cual se plantea la necesidad de mejorar la calidad higiénica y sanitaria de la leche a través de un mayor control de la mastitis. La MB es una inflamación de la glándula mamaria (GM) asociada a una infección bacteriana. Es la enfermedad más común y de mayor incidencia en el ganado lechero, siendo la principal causa de pérdidas económicas para la industria láctea a nivel mundial. Las medidas actuales de control de MB están basadas en prácticas de higiene apropiadas, reducción de la exposición ambiental al patógeno y terapia antibiótica del ganado, las cuales no son totalmente efectivas en el control de la infección. La defensa de la GM contra los patógenos causantes de MB depende de factores anatómicos, celulares y solubles, siendo la eficiencia de esos mecanismos la que determina la resistencia a nuevas infecciones. Los mediadores inmunes innatos y adquiridos de los tejidos y secreciones de la GM actúan en forma coordinada en la protección de la glándula contra enfermedades contagiosas. Staphylococcus aureus es el agente etiológico más importante en la mastitis. Esta bacteria evade la respuesta inmune inflamatoria mediante la inducción de mecanismos inmunosupresores, llevando a la patología a un curso crónico. S. aureus además puede colonizar el tejido epitelial y formar películas bacterianas conocidas como biofilms. Así, S. aureus adquiere más resistencia a la terapia antibiótica y a la acción del sistema inmunológico determinando la persistencia de la enfermedad. Nuestra hipótesis es que una respuesta inmune desarrollada en un microambiente particular de citoquinas, quimioquinas y células, podría contribuir a la evasión del patógeno y al desarrollo de una infección crónica. El polisacárido Quitosano (Q) presenta un efecto antibacteriano e inmunoestimulante en cultivos de células inmunes de ganado bovino, un efecto protectivo en modelos murinos de mastitis y actividad anti-biofilms de distintas cepas bacterianas. Por sus propiedades intrínsecas, este polisacárido es un candidato ideal en la regulación de las respuestas inmunológicas. El objetivo de este proyecto es caracterizar el microambiente local y sistémico, las señales inducidas por el microorganismo que promueven una falla inmunológica y caracterizar el efecto de Q sobre las respuestas generadas en la GM, mediante la realización de numerosos estudios in vivo e in vitro. Las estrategias para controlar la MB por S. aureus y disminuir el impacto de esta patología en la industria láctea, podrían orientarse a la manipulación del sistema inmunológico de la GM bovina a fin de incrementar los mecanismos de defensa naturales del huésped. Los resultados que se desprendan del proyecto permitirán adquirir conocimiento para el desarrollo de nuevas estrategias de inmunointervención a fin de controlar la MB por S. aureus y disminuir el impacto de esta patología en la industria láctea. Siendo la MB una patología relevante no solo en lo que hace a status sanitario animal, línea prioritaria definida en el Plan Estratégico Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación "Bicentenario 2006-2010", sino también a las implicancias económicas de esta problemática, y dado el desarrollo de la actividad lechera en la región y en el país, los resultados obtenidos podrían tener un importante impacto socioeconómico.

Análisis molecular del virus sincitial respiratorio bovino cepa RC-98 aislado en Argentina. Molecular analisis of bovine respiratory syncytial virus RC-98 strain isolated in Argentina.

En la provincia de Córdoba, estudios serológicos demostraron una alta tasa de infección para el Virus Sincitial Respiratorio Bovino (VSRB). Paralelamente nuestro grupo de investigación aisló por primera vez en Argentina el VSRB (cepa RC-98) dando un paso importante en el reconocimiento de esta enfermedad. En los últimos años se ha incrementado la importancia de este agente debido a la intensificación de los sistemas ganaderos, impulsados y desplazados por la agriculturización. La detección viral en muestras clínicas aún es pobre por inadecuadas técnicas de laboratorio. Por estas razones es necesario optimizar otro método diagnóstico utilizado mundialmente, no desarrollado en nuestro país hasta el presente. Con el advenimiento de la biología molecular se introducen nuevas técnicas como la RT-PCR para el diagnóstico rápido del VSRB, siendo más sensible y específica que el ensayo de ELISA, Inmunofluorescencia, Inmunoperoxidasa y aislamiento viral, además permite detectar la eliminación viral por un período más prolongado en muestras clínicas. La glicoproteína G (Gp G) del VSRB es la proteína menos conservada entre los aislamientos de VSRB y es la que presenta la mayor variabilidad, tanto antigénica como genética. Por secuenciamiento de la Gp G se propusieron seis subgrupos genéticos. La importancia de esta glicoproteína esta representada en el rol que desempeña en la respuesta inmune. La generación de anticuerpos frente a esta es capaz de neutralizar la infección viral. La hipótesis de trabajo se basa en que pueden existir diferencias genómicas importantes de la cepa autóctona, respecto a cepas bovinas de referencia internacional. Se plantean como objetivos conocer las características moleculares (genómicas) de la Gp G de la cepa RC-98 para el futuro desarrollo de inmunógenos y estandarizar una técnica diagnóstica que complemente y enriquezca el diagnóstico de este virus. Se utilizará la cepa RC-98 la cuál se propagará en células MDBK. Para desarrollar la técnica de RT-PCR se extraerá el ARN viral con un kit comercial, a partir del mismo se obtendrá el ADNc y para la PCR se utilizarán 2 juegos de primers que amplifiquen un fragmento del gen de la Gp G. Una vez estandarizada la técnica se trabajará con muestras clínicas, hisopados nasales, lavados broncoalveolares y muestras pulmonares de animales necroipsiados. Al finalizar la investigación se espera conocer las características genómicas de la cepa RC-98. Se contará con una nueva herramienta diagnóstica para la detección rápida y sensible del VSRB. La misma será transferida a laboratorios de diagnostico. Adicionalmente se contará con el secuenciamiento de la Gp G, lo cuál permitirá clasificar la cepa en estudio dentro de los subgrupos genéticos. Este proyecto pretende sentar bases para investigaciones futuras ya que la técnica de PCR posibilita una nueva aproximación al estudio de la patogénesis de la infección viral y permite estudiar la epidemiología molecular de los aislamientos de campo.

Producción in vitro de Embriones Bovinos Transgénicos mediante Inyección Intracitoplasmática de Espermatozoides (ICSI) con Enzimas de Restricción. In vitro Production of Transgenic Bovine Embryos using Intracitoplasmic Sperm Injection (ICSI) and Restriction Enzymes

La ingeniería genética y la reprogramación de organismos vivos representan las nuevas fronteras biotecnológicas que permitirán generar animales con modificaciones precisas en sus genomas para un sinnúmero de aplicaciones biomédicas y agropecuarias. Las técnicas para inducir modificaciones génicas intencionales en animales, especialmente en especies mayores de interés agropecuario, se encuentran rezagadas si se compara con los avances significativos que se han producido en el área de la transgénesis de roedores de laboratorio, especialmente el ratón. Es así que, el presente proyecto persigue desarrollar y optimizar protocolos para generar embriones bovinos transgénicos para aplicaciones biotecnológicas. La estrategia propuesta, se basa en conseguir la presencia simultánea en el interior celular de una enzima de restricción (I-SceI) más un transgén (formado por casetes de expresión de una proteína fluorescente -ZsGreen1- y neomicina fosfotransferasa). Específicamente, proyectamos estudiar una vía alternativa para generar embriones bovinos transgénicos mediante la incorporación del transgén (casetes ZsGreen1 y neo) flanqueado por sitios I-SceI más la enzima I-SceI al interior del ovocito junto con el espermatozoide durante la técnica conocida como inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI). Los embriones así generados se cultivarán in vitro, inspeccionándolos diariamente para detectar la emisión de fluorescencia, indicativa de la expresión de la proteína ZsGreen1. Los embriones que alcancen el estado de blastocisto y expresen el transgén se transferirán quirúrgicamente al útero de ovejas sincronizadas y se mantendrán durante 7 días. Al cabo de este período, los embriones se recolectarán quirúrgicamente del útero ovino y se transportarán al laboratorio para determinar el número de sitios de integración y número de copias del transgén mediante el análisis de su ADN por Southern blot. Se prevé que los resultados de esta investigación permitirán sentar las bases para el desarrollo de métodos eficientes para obtener modificaciones precisas en el genoma de los animales domésticos para futuras aplicaciones biotecnológicas. Genetic engineering and reprogrammed organisms represent the new biotechnological frontiers which will make possible to generate animals with precise genetic modifications for agricultural and biomedical applications. Current methods used to generate genetically modified large animals, lay behind those used in laboratory animals, specially the mouse. Therefore, we seek to develop and optimize protocols to produce transgenic bovine embryos through the use of a non-viral vector. The strategy involves the simultaneous presence inside the cell of a restriction enzyme (I-SceI) and a transgene (carrying cassettes for a fluorescent protein -ZsGreen1- and neomycin phosphotransferase) flanked by restriction sites for the endonuclease. We plan to develop an alternative approach to generate transgenic bovine embryos by coinjecting the transgene flanked by I-SceI restriction sites plus the enzyme I-SceI along with the spermatozoon during the technique known as intracytoplasmic sperm injection (ICSI). Embryos will be cultured in vitro and inspected daily with a fluorescence microscope to characterize transgene expression. Embryos that reach the blastocyst stage and express the transgene will be surgically transfer to the uterus of a synchronized ewe. After 7 days, the embryos will be flushed out the ovine uterus and transported to the laboratory to determine the number of integration sites and transgene copies by Southern blot. We anticipate that results from this research will set the stage for the development of efficient strategies to achieve precise genetic modifications in large domestic animals for future biotechnological applications.

Characterization of the avian designer cells AGE1.CR and AGE1.CR.plX considering growth, metabolism and production of influenza virus and Modified Vaccinia Virus Ankara (MVA)

Magdeburg, Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2014

Biofilm formation by staphylococci on fresh, fresh-frozen and processed human and bovine bone grafts.

Biofilm formation is a multi-step process influenced by surface properties. We investigated early and mature biofilm of Staphylococcus aureus on 4 different biological calcium phosphate (CaP) bone grafts used for filling bone defects. We investigated standardised cylinders of fresh and fresh-frozen human bone grafts were harvested from femoral heads; processed humanand bovine bone grafts were obtained preformed. Biofilm formation was done in tryptic soy broth (TSB) using S. aureus (ATCC 29213) with static conditions. Biofilm density after 3 h (early biofilm) and 24 h (mature biofilm) was investigated by sonication and microcalorimetry. After 3 h, bacterial density was highest on fresh-frozenandfresh bone grafts. After 24 h, biofilm density was lowest on freshbone grafts (p < 0.001) compared to the other 3 materials, which did not differ quantitatively (p > 0.05). The lowest increase in bacterial density was detected on fresh bone grafts (p < 0.001). Despite normal shaped colonies, we found additional small colonies on the surface of the fresh and fresh-frozen samples by sonication. This was also apparent in microcalorimetric heat-flow curves. The four investigated CaP bone grafts showed minor structural differences in architecture but marked differences concerning serum coverage and the content of bone marrow, fibrous tissue and bone cells. These variations resulted in a decreased biofilm density on freshand fresh-frozenbone grafts after 24 h, despite an increased early biofilm formation and might also be responsible for the variations in colony morphology (small colonies). Detection of small colony variants by microcalorimetry might be a new approach to improve the understanding of biofilm formation.

Expression of a functional single chain antibody on the surface of extracellular enveloped vaccinia virus as a step towards selective tumour cell targeting.

Recombinant vaccinia virus with tumour cell specificity may provide a versatile tool either for direct lysis of cancer cells or for the targeted transfer of genes encoding immunomodulatory molecules. We report the expression of a single chain antibody on the surface of extracellular enveloped vaccinia virus. The wild-type haemagglutinin, an envelope glycoprotein which is not required for viral infection and replication, was replaced by haemagglutinin fusion molecules carrying a single chain antibody directed against the tumour-associated antigen ErbB2. ErbB2 is an epidermal growth factor receptor-related tyrosine kinase overexpressed in a high percentage of human adenocarcinomas. Two fusion proteins carrying the single chain antibody at different NH2-terminal positions were expressed and exposed at the envelope of the corresponding recombinant viruses. The construct containing the antibody at the site of the immunoglobulin-like loop of the haemagglutinin was able to bind solubilized ErbB2. This is the first report of replacement of a vaccinia virus envelope protein by a specific recognition structure and represents a first step towards modifying the host cell tropism of the virus.

Extrachromosomal nucleic acids in bovine babesia

Two kinds of small extrachromosomal nucleic acid elements were found in the bovine babesias, Babesia bovis and B. bigemina. One element with an apparent size of 5.5 kilobase pairs (kbp) is a double stranded RNA related to virus like particles. Another molecule is a double stranded DNA with a molecular size of about 6.2 kbp. Southern blot comparison of restriction DNA fragments of the latter molecule, which is present in both B. bovis and B. bigemina is described.

Development of a vaccine strategy against human and bovine schistosomiasis: background and update

Schistosomiasis is a chronic and debilitating parasitic disease that affects over 200 million people throughout the world and causes about 500,000 deaths annually. Two specific characteristics of schistosome infection are of primordial importance to the development of a vaccine: schistosomes do not multiply within the tissues of their definitive hosts (unlike protozoan parasites) and a partial non-sterilizing immunity can have a marked effect on the incidence of pathology and on disease transmission. Since viable eggs are the cause of disease pathology, a reduction in worm fecundity whether or not accompanied by a reduction in parasite burden is a sufficient goal for vaccine induced immunity. We originally showed that IgE antibodies played in experimental models a pivotal role for the development of protective immunity. These laboratory findings have been now confirmed in human populations. Following the molecular cloning and expression of a protein 28 kDa protein of Schistosoma mansoni and its identification as a glutathion S-transferase, immunization experiments have been undertaken in several animal species (rats, mice, baboons). Together with a significant reduction in parasite burden, vaccination with Sm28 GST was recently shown to reduce significantly parasite fecundity and egg viability leading to a decrease in liver pathology. Whereas IgE antibodies were shown to be correlated with protection against infection, IgA antibodies have been identified as one of the factors affecting egg laying and viability. In human populations, a close association was found between IgA antibody production to Sm28 GST and the decrease of egg output. The use of appropriate monoclonal antibody probes has allowed the demonstration that the inhibition of parasite fecundity following immunization was related to the inhibition of enzymatic activity of the molecule. Epitope mapping of Sm28 GST has indicated the prominent role of the N and C terminal domains. Immunization with the corresponding synthetic peptides was followed by a decrease of 70% of parasite fecundity and egg viability. As a preliminary step towards phase I human trials, vaccination experiments have been performed in cattle, a natural model for Schistosoma bovis. Vaccination of calves with the S. bovis GST has led to a reduction of ever 80% of egg output and tissue egg count. Significant levels of protection were also observed in goats after immunization with the recombinant S. bovis GST. Increasing evidence of the participation of IgA antibodies in protective immunity has prompted us toward the development of mucosal immunization. Preliminary results indicate that significant levels of protection can be achieved following oral immunization with live attenuated vectors or liposomes. These studies seem to represent a promising approach towards the future development of a vaccine strategy against one of major human parasitic diseases.

Une IgA à coefficient de sédimentation 11 S dans les sécrétions externes de l'espèce bovine

The sedimentation coefficient of a secretory IgA found in bovine colostrum and saliva is compared with that of IgG and IgM from the same colostrum. The IgA fraction gives a value of 10.8 S, whereas the major part of the IgG has a value of 7.1 S and the IgM 19.2 S. The sedimentation coefficient of the free secretory piece has also been determined: its value is 4.95 S.

Survey of Infectious Etiologies of Bovine Abortion during Mid- to Late Gestation in Dairy Herds.

Bovine abortion of unknown infectious etiology still remains a major economic problem. Thus, we investigated whether Brucella spp., Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Campylobacter spp. and Coxiella burnetii are associated with abortion and/or stillbirth in Tunisian dairy cattle. Using a pan-Chlamydiales PCR, we also investigated the role of Chlamydiaceae, Waddlia chondrophila, Parachlamydia acanthamoebae and other members of the Chlamydiales order in this setting. Veterinary samples taken from mid to late-term abortions from twenty dairy herds were tested. From a total of 150 abortion cases collected, infectious agents were detected by PCR in 73 (48.66%) cases, 13 (8.66%) of which represented co-infections with two infectious agents. Detected pathogens include Brucella spp (31.3%), Chlamydiaceae (4.66%), Waddlia chondrophila (8%), Parachlamydia acanthamoebae (5.33%), Listeria monocytogenes (4.66%) and Salmonella spp. (3.33%). In contrast, Campylobacter spp. and Coxiella burnetii DNA were not detected among the investigated veterinary samples. This demonstrates that different bacterial agents may cause bovine abortion in Tunisia. This is the first report suggesting the role of Parachlamydia acanthamoebae in bovine abortion in Africa. Further studies with a larger number of samples are necessary to confirm whether this emerging pathogen is directly linked to abortion in cattle.