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.

Terapéutica racional, mediante indicadores de eficacia antimicrobiana, de la mastitis caprina utilizando marbofloxacina y cefquinoma.

La producción de leche de cabra es considerada en nuestro país, y en la provincia de Córdoba, una alternativa productiva para el desarrollo sustentable y socio – económico de la población. Por otra parte, existe una mayor demanda del mercado nacional e internacional de esta leche, por lo que los productores deben garantizar la seguridad y calidad de la misma de acuerdo a las normas vigentes. Es por ello que el control y tratamiento de las diferentes enfermedades es de vital importancia tanto para maximizar la producción del hato como para cumplir con los cánones de seguridad exigidos. En este contexto, la mastitis caprina es una de las enfermedades que afecta la productividad del sector, y para controlarla una de las medidas a emplear es la terapéutica con antimicrobianos. Se trabajará en este proyecto con marbofloxacina y cefquinoma, estableciendo pautas racionales (eficaces y seguras) para su empleo en la afección a nivel regional. Los indicadores de eficacia estarán fijados de acuerdo a los parámetros integrados de farmacocinética (FC) y farmacodinamia (FD). Estos últimos (FD) serán calculados a través de la determinación de concentraciones inhibitorias mínimas de cepas bacterianas aisladas de mastitis caprinas en Córdoba. Se establecerán los parámetros farmacocinéticos a dosis únicas y múltiples para la marbofloxacina (5 mg/kg IV, IM) y cefquinoma (2 mg/kg IV, IM e IMM) a partir de muestras de suero y leche de cabras Anglo Nubian (n = 6 por antimicrobiano; diseño cruzado en función de la ruta de administración). Se determinarán sus concentraciones en dichos fluidos, por cromatografía líquida de alta precisión. Los resultados FC/FD para ambos medicamentos se compararán con parámetros recomendados por expertos para cada tipo de antimicrobiano y se utilizarán como medida para recomendar una terapéutica racional, fundamental para optimizar la posología, garantizar la eficacia clínica, y reducir al mínimo la selección y propagación de cepas resistentes de agentes patógenos.

Producción de bacteriocinas en cepas de S uberis para el control de mastitis bovina

La mastitis bovina es considerada como la enfermedad infecciosa de mayor importancia económica en la explotación lechera, debido a que ocasiona grandes pérdidas produciendo una marcada disminución en la producción y una reducción en el valor biológico de la leche. Entre los principales patógenos ambientales se encuentra Streptococous uberis. Las medidas tradicionales aplicadas a la prevención y tratamiento de mastitis son la desinfección post ordeñe del pezón, el adecuado mantenimiento del equipo de ordeñe, la antibioticoterapia y el descarte de vacas con infecciones crónicas. La administración intensiva de los antibióticos viene acompañada por un incremento en la resistencia, con sus implicancias para la salud humana. La ineficacia de estos procedimientos para reducir la tasa de nuevas infecciones ha dirigido la investigación hacia la búsqueda de métodos de control alternativos, como un enfoque racional para controlar infecciones en animales utilizados en la producción de alimentos. Las bacteriocinas ofrecen un tratamiento alternativo como agentes bactericida potenciales en el tratamiento de la mastitis. Se conoce que S. uberis es un productor de sustancias antibacterianas (bacteriocinas) con actividad sobre otras cepas. Una estrategia más efectiva para prevenir las mastitis a S. uberis en la cuenca lechera cordobesa podría ser el empleo de bacteriocinas en formulaciones para el tratamiento de mastitis clínicas en vacas lactantes o para el sellado de pezones durante el período seco. El objetivo del presente proyecto es la determinación de la producción de sustancias inhibitorias del desarrollo microbiano producidas por cepas de S. uberis como así también su actividad antimicrobiana y posterior caracterización y purificación. Resulta importante destacar que a nivel nacional no existen estudios dirigidos a la búsqueda de estrategias alternativas tendientes a la prevención y control de las mastitis bovinas causadas por S. uberis. De esta manera surge la necesidad de profundizar estudios sobre las sustancias antimicrobianas producidas por cepas de S. uberis y su capacidad antagónica frente a los patógenos de mayor prevalencia asociados a mastitis bovina en la cuenca lechera cordobesa. Los resultados obtenidos a partir de la investigación tendrán implicancias en áreas de epidemiología y sanidad animal, por contribuir al desarrollo de nuevas estrategias tendientes a mejorar la condición sanitaria de los rodeos lecheros de la cuenca cordobesa en los cuales predomine S. uberis.

Terapéutica racional, mediante indicadores de eficacia antimicrobiana, de la mastitis caprina utilizando marbofloxacina y cefquinoma. Rational therapeutics, indicators of antimicrobial efficiency in the mastitis goats using marbofloxacine and cefquinome

La producción de leche de cabra es considerada en nuestro país, y en la provincia de Córdoba, una alternativa productiva para el desarrollo sustentable y socio – económico de la población. Por otra parte, existe una mayor demanda del mercado nacional e internacional de esta leche, por lo que los productores deben garantizar la seguridad y calidad de la misma de acuerdo a las normas vigentes. Es por ello que el control y tratamiento de las diferentes enfermedades es de vital importancia tanto para maximizar la producción del hato como para cumplir con los cánones de seguridad exigidos. En este contexto la mastitis caprina es una de las enfermedades que afecta la productividad del sector, y para controlarla una de las medidas a emplear es la terapéutica con antimicrobianos. Se trabajará en este proyecto con marbofloxacina y cefquinoma, estableciendo pautas racionales (eficaces y seguras) para su empleo en la afección a nivel regional. Los indicadores de eficacia estarán fijados de acuerdo a los parámetros integrados de farmacocinética (FC) y farmacodinamia (FD). Estos últimos (FD) serán calculados a través de la determinación concentraciones inhibitorias mínimas de cepas bacterianas aisladas de mastitis caprinas en Córdoba. Se establecerán los parámetros farmacocinéticos a dosis únicas y múltiples para la marbofloxacina (5 mg/kg IV, IM) y cefquinoma (2 mg/kg IV, IM e IMM) a partir de muestras de suero y leche de cabras Anglo Nubian (n = 6 por antimicrobiano; diseño cruzado en función de la ruta de administración). Se determinarán sus concentraciones en dichos fluidos, por cromatografía líquida de alta precisión. Los resultados FC/FD para ambos medicamentos se compararán con parámetros recomendados por expertos para cada tipo de antimicrobiano y se utilizarán como medida para recomendar una terapéutica racional, fundamental para optimizar la posología, garantizar la eficacia clínica, y reducir al mínimo la selección y propagación de cepas resistentes de agentes patógenos. The production of milk of goat is considered the province of Cordoba, a productive alternative for the sustainable development and partner - economically of the population. There is a major demand of the domestic and international market of this milk, for what the producers must guarantee the safety and quality of the same one of agreement to the in force procedure. It is for it that the control and treatment of the different diseases performs vital importance so much to maximize the production of the herd as to expire with the safety demanded. In this context the mastitis goat is one of the diseases that affect the productivity of the sector, and to control her one of the measures to using is the therapeutics with antimicrobial. One will be employed at this project with marbofloxacine and cefquinome, establishing rational guidelines (effective and sure) for his employment in the affection to regional level. The indicators of efficiency will be fixed in agreement to the integrated parameters of pharmacokinetics (PK) and pharmacodinamics (PD). The latter (PK) will be calculated across the determination inhibitory minimal concentrations of bacterial strains isolated of mastitis goat in Córdoba. The parameters will be established pharmacokinetics to the only and multiple doses for the marbofloxacine (5 mg/kg the IV, IM) and cefquinome (2 mg/kg the IVth, IM and IMM), From samples of whey and milk of goats Anglo Nubian (n = 6 for antimicrobial; design crossed depending on the route of administration). Its concentrations will decide in the above mentioned fluids, for liquid chromatography of high precision. The results PK/PD for both antimicrobial will be compared with parameters recommended by experts for every type of antimicrobial and will be in use as measure for recommending a rational, fundamental therapeutics for optimizing the dosage, for guaranteeing the clinical efficiency, and to reduce to the minimum the selection and spread of resistant of pathogenic agents.

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.

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.

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.

Polymerase chain reaction amplification of genomic fragments of bovine herpesvirus-1

Especial conditions were developed for the amplification of five DNA segments from US region of BHV-1 by polymerase chain reaction. In order to eliminate most nonspecific products it was found that addition of three cosolvents DMSO, glycerol and NP 40 was a simple method for increasing the specificity of amplification.

Involvement of Parachlamydia in bovine abortions in Scotland.

Bovine abortion represents a major animal welfare issue and a cause of substantial economic loss yet the rate of successful diagnosis remains low. Chlamydia-related organisms including Parachlamydia have recently emerged as putative cattle abortifacients. Placental tissue samples and fetal lung from bovine abortion submissions across Scotland in Spring 2011 were investigated by histopathology for the presence of suspect Chlamydia-related organisms. Evidence of Chlamydia-related organisms was observed in 21/113 (18.6%) placenta samples. Thirteen of the suspect cases and 18 histopathology negative cases were analysed by molecular and immunohistochemical methods. All samples were PCR positive for Parachlamydia but sequencing revealed high homology between identified environmental 16S sequences in all but three cases. Parachlamydial antigen was detected in 10/31 placental samples (32.2%) with pathology consistent with chlamydial infection. This work supports the need for further surveillance investigations and experimental studies to determine the role of Parachlamydia in bovine abortion.

Expression of inducible nitric oxide synthase in bovine corneal endothelial cells and keratocytes in vitro after lipopolysaccharide and cytokines stimulation.

PURPOSE: To determine whether bovine corneal endothelial (BCE) cells and keratocytes express the inducible form of nitric oxide synthase (NOS) after exposure to cytokines and lipopolysaccharide (LPS), and to study the regulation of NOS by growth factors. METHODS: Cultures of bovine corneal endothelial cells and keratocytes were exposed to increasing concentrations of LPS, interferon-gamma (IFN-gamma), and tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha). At selected intervals after exposure, nitrite levels in the supernatants were evaluated by the Griess reaction. Total RNA was extracted from the cell cultures, and messenger RNA levels for inducible NOS (NOS-2) were measured by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). RESULTS: Exposure of BCE cells and keratocytes to LPS and IFN-gamma resulted in an increase of nitrite levels that was potentiate by the addition of TNF-alpha. Analysis by RT-PCR demonstrated that nitrite release was correlated to the expression of NOS-2 messenger RNA in BCE cells and keratocytes. Stereoselective inhibitors of NOS and cycloheximide inhibited LPS-IFN-gamma-induced nitrite release in both cells, whereas transforming growth factor-beta (TGF-beta) slightly potentiated it. Fibroblast growth factor-2 (FGF-2) inhibited LPS-IFN-gamma-induced nitrite release and NOS-2 messenger RNA accumulation in keratocytes but not in BCE cells. CONCLUSIONS: The results demonstrate that in vitro activation of keratocytes and BCE cells by LPS and cytokines induces NOS-2 expression and release of large amounts of NO. The high amounts of NO could be involved in inflammatory corneal diseases in vivo.