Babesia divergens vaccine

A vaccine strategy against Babesia divergens bovine babesiosis was sucessfully developed after perfecting of an efficient in vitro culture. Crude supernatants and purified fractions were able to induce a vaccine protection in gerbils against B. divergens infection. More, supernatants induced an effective vaccine protection in cattle. The role of B. divergens exoantigens of 17, 37, 46, 70 and 90 kDa in the development of the immune response was cleary demonstrated in gerbils, cattle, and man.

Field evaluation of an exoantigen-containing Babesia vaccine in Venezuela

Bovine babesiosis is endemic in Venezuela, causing significant losses in highly susceptible imported cattle. Current immunoprphylatic methods include the less desirable use of live parasites. Inactivated vaccines derived from exoantigen-containing supernatant fluids of in vitro Babesia bovis and B. bigemina cultures have been developed and constitute a major improvement in vaccine safety, stability and ease of handling. Vaccination trials conducted under field conditions provide the final evaluation of a culture-derived B. bovis-B. bigemina vaccine. During a 5-year period, approximately 8,000 cattle were vaccinated and 16 clinical trials carried out in. 7 states of Venezuela Clinical, serologic and parasitologic data were collected monthly from 10% of the animals over a 2-year period. Data were also collected from a similar number of nonvaccinated control cattle. Analysis of results from these trials demonstrated a reduction in the incidence of clinical disease among vaccinated animals and complete protection against mortality among vaccinated and nonvaccinated cattle. Use of this inactivated vaccine offers the best combination od safety, potency and efficacy for thew immunoprophylatic control of bovine babesiosis.

Successful vaccination against Boophilus microplus and Babesia bovis using recombinat antigens

Current methods for the control of the cattle tick Boophils microplus and the agent of bovine babesiosis, Babesia bovis are unsatisfactory. Effective immunological control of both parasites would have great advantages. However, naturally acquired immunity to the tick is generally unable to prevent serious production losses. A vaccine against the tick, based on a novel form of immunization, is being developed. A protective antigen has been isolated from the tick, characterized and produced as an effective, recombinant protein. A vaccine incorporating this antigen is currently undergoing field trials. In the Australian situation, improved tick control will probably increase endemic instability with respect to B. bovis. Fortunately, a trivalent, recombinant B. bovis vaccine has also been developed. This too is now undergoing pre-registration field trials.

Development of an enzyme-linked immunosorbent assay for detection of IgM antibodies to Babesia bigemina in cattle

A crude antigenic preparation of Babesia bigemina was used to develop an ELISA for the detection of IgM antibodies. Optimal dilutions of the antigen, using positive and negative reference sera, were determined by checkerboard titrations. Negative sera from cattle imported from tick-free areas, serum samples collected from infected B. bigemina cattle were used to validate the test. The specificity was 94% and sensitivity of the Elisa 87.5%. Sera from 385 cattle deriving from areas free from tick-borne diseases, which were submitted to a preimmunization process, were screened by this technique. The Elisa detected seroconversion on the 14th day post-inoculation in animals either infested with Boophilus microplus ticks (infected with B. bigemina), or inoculated with B. bigemina infected blood. Antibody titers decreased after day 33; however, all animals remained positive until the end of the experiment (124 days). The ELISA described may prove to be an appropriate serological test for the detection of IgM antibodies against B. bigemina.

Infection rate of Babesia spp. sporokinetes in engorged Boophilus microplus from an area of enzootic stability in the State of Minas Gerais, Brazil

The infection rates of Babesia sporokinetes in engorged Boophilus microplus were evaluated during a 2-year period in a dairy farm located in an area of enzootic stability. Every 14 days engorged females were collected from calves and from adult animals. Ticks were incubated at 27 ± 0.5ºC and 80-90% relative humidity and Babesia infection rates were determined by microscopic examination of Giemsa-stained hemolymph smears. After 52 collections, 2105 ticks were obtained, from which 982 were collected from calves and 1123 from cows. The total Babesia infection rate was 10%, however the incidence was higher (p < 0.05) in ticks collected from calves (17.5%) than in those collected from cows (3.6%). Females collected from cows showed the highest infection rates in January, March, and August, and absence of infection in April and May. Ticks feeding on calves were infected throughout the experimental period. The infection rates of engorged females collected from naturally infected calves that were artificially infested with Babesia-free-larvae of B. microplus gradually decreased until the calves were four months old. No differences were observed among infection rates of ticks collected from calves maintained under natural conditions.

Serological survey of Babesia bovis, Babesia bigemina, and Anaplasma marginale antibodies in cattle from the semi-arid region of the state of Bahia, Brazil, by enzyme-linked immunosorbent assays

The objectives of this work were to determine the prevalence of Babesia bovis, Babesia bigemina, and Anaplasma marginale detecting antibodies in cattle raised in the semi-arid region of the state of Bahia, Brazil, through indirect enzyme linked immunosorbent assays (ELISA) and to compare the performances of indirect enzyme-linked immunosorbent assays with crude (I-ELISA-CrAnaAg) and recombinant major surface protein-5 (I-ELISA-MSP-5Ag), as antigens to detect antibodies against A. marginale. An stable enzootic area was found in Senhor do Bonfim and Euclides da Cunha for B. bovis that showed 86 and 95.5% of prevalence, respectively, and for B. bigemina with 90.8 and 91.3%. On the other hand, Uauá and Juazeiro, were characterized as enzootically unstable areas, since prevalences were: B. bovis - 63.7 and 56.4% and B. bigemina - 53 and 54.8%, respectively. The prevalence of A. marginale in the four municipalities was above 97% with I-ELISA-CrAnaAg and 94.8% with I-ELISA-MSP-5Ag which is an indication of stable enzootic condition for the rickettsia. The I-ELISA-CrAnaAg and I-ELISA-MSP-5Ag showed a highly significant association (r = 0.977), which means that both ELISA tests are suitable for epidemiological studies of A. marginale.

Molecular and antigenic characterisation of ribosomal phosphoprotein P0 from Babesia bovis

Babesia bovis is a tick-borne pathogen that remains an important constraint for the development of cattle industries in tropical and subtropical regions of the world. Effective control can be achieved by vaccination with live attenuated phenotypes of the parasite. However, these phenotypes have a number of drawbacks, which justifies the search for new, more efficient immunogens based mainly on recombinant protein technology. In the present paper, ribosomal phosphoprotein P0 from a Brazilian isolate of B. bovis was produced and evaluated with regard to conservation and antigenicity. The protein sequence displayed high conservation between different Brazilian isolates of B. bovis and several Apicomplexa parasites such as Theileria, Neospora and Toxoplasma. IgG from cattle experimentally and naturally infected with B. bovisas well as IgG1 and IgG2 from naturally infected cattle reacted with the recombinant protein. IgG from cattle experimentally infected with Babesia bigemina cross-reacted with B. bovis recombinant P0. These characteristics suggest that P0 is a potential antigen for recombinant vaccine preparations against bovine babesiosis.

Soroprevalência de Babesia bigemina em bovinos na mesorregião Norte Fluminense

Investigou-se a soroprevalência de anticorpos anti Babesia bigemina em bovinos de nove municípios na mesorregião Norte Fluminense, estado do Rio de Janeiro. Realizou-se o ensaio de imunoadsorção enzimática (ELISA) indireto em 532 amostras de soro de bovinos. A análise soroepidemiológica revelou que 371 (69,74%) foram reagentes positivos ao ELISA indireto, dos quais: 32,33% com título de 1:500, 22,56% com título de 1:1000, 10,90% com título de 1:2000, 3,38% com título de 1:4000, 0,38% com título de 1:8000, 0,19% com título de 1:16000 e 30,26% foram negativos. A análise da prevalência segundo a faixa etária foi realizada dividindo-se em três grupos etários: 1 a 3 anos (n= 110), 3 a 6 anos (n= 241) e maior que 6 anos (n= 181), onde 73,64%, 69,30% e 67,95% dos animais foram positivos, respectivamente. Segundo a aptidão zootécnica 68,47% dos bovinos com aptidão para corte (n= 444) e 76,14% dos bovinos com aptidão para leite (n= 88) foram positivos. Em relação ao sexo, 69,82% das fêmeas (n= 497) e 68,57% dos machos (n= 35) foram positivos. Não houve diferença significativa entre os grupos etários, entre as aptidões e entre os sexos (P>0,05). A prevalência entre os municípios diferiu significativamente (P<0,0001), demonstrando que a infecção por B. bigemina em bovinos não é homogênea na mesorregião. A soroprevalência encontrada caracteriza esta mesorregião como uma área de instabilidade enzoótica. Nesta circunstância epidemiológica justifica-se o controle da enfermidade com o acompanhamento sorológico para identificação dos animais expostos a condição de risco.

Soroprevalência de Babesia bovis em bovinos na mesorregião Norte Fluminense

Estudou-se a soroprevalência de anticorpos anti Babesia bovis em bovinos de nove municípios na mesorregião Norte Fluminense do estado do Rio de Janeiro. Realizou-se o ensaio de imunoadsorção enzimática (ELISA) indireto em 532 amostras de soro de bovinos. A análise soroepidemiológica revelou 484 (90,98%) animais reagentes positivos ao ELISA indireto, dos quais: 20,30% com título de 1:500, 35,72% com título de 1:1000, 20,87% com título de 1:2000, 7,33% com título de 1:4000, 2,82% com título de 1:8000, 2,63% com título de 1:16000, 0,56% com título de 1:32000, 0,75% com título de 1:64000 e 9,02% foram negativos. A análise da prevalência segundo a faixa etária foi realizada dividindo-se em três grupos etários: 1 a 3 anos (n= 110), 3 a 6 anos (n= 241) e maior que 6 anos (n= 181), onde 98,18%, 90,87% e 86,74% dos animais foram positivos, respectivamente. Houve diferença significativa (P<0,05) do grupo etário de 1 a 3 anos com os demais grupos, caracterizando que os animais jovens são menos susceptíveis à doença clínica que os animais mais velhos. Segundo a aptidão zootécnica 91,44% dos bovinos com aptidão para corte (n= 444) e 88,64% dos bovinos com aptidão para leite (n= 88) foram positivos. Em relação ao sexo, 90,54% das fêmeas (n= 497) e 97,14% dos machos (n= 35) foram positivos. Não houve diferença significativa entre as aptidões zootécnicas e entre os sexos (P>0,05). A prevalência entre os municípios diferiu significativamente (P<0,0001), demonstrando que a infecção por B. bovis em bovinos não é homogênea na mesorregião. A soroprevalência encontrada caracteriza esta mesorregião como uma área de estabilidade enzoótica para B. bovis. Nesta circunstância epidemiológia faz-se necessário a imunização, apenas, de animais importados de outras áreas para esta mesorregião.

A conglutination test for rapid detection of antibodies against Babesia bigemina

A rapid conglutination test (RCT) with performance comparable to the indirect fluorescent antibody technique (IFAT) was developed to detect antibodies against Babesia bigemina (B. bigemina-RCT). The B. bigemina-RCT is a sensitive, specific, economical, and rapidly performed serological test suitable for field application or minimally equipped laboratories. This test had a sensitivity of 90.9%, and specificity of 97.6%, compared to IFAT, which showed for the same parameters respectively, 98.3% and 99.7%. The early detection of anti- B. bigemina immunoglobulins by RCT in experimental infections was nearly parallel to that of IFAT. Cross reactions were observed with sera from calves experimentally infected with Babesia bovis (1.8%) and with Anaplasma marginale (1.2%). RCT antigen prepared with non parasitized erythrocytes (negative antigen) showed 1.5%, 3.5% and 2.2% of positive reactions with sera from animals experimentally infected with B. bigemina, B. bovis and A. marginale. However, none of the sera from animals of endemic areas for babesia infection resulted in positive reactions with the negative antigen. Considering these results and shelf life over six months, the B. bigemina-RCT could be used for epidemiological surveys and evaluation of control measures against this species of Babesia.

Desenvolvimento de uma prova de imunoadsorção enzimática para detecção de anticorpos contra Babesia bovis

Uma prova de imunoadsorção enzimática (ELISA) para detecção de anticorpos contra Babesia bovis foi desenvolvida e avaliada em comparação à imunofluorescência indireta (IFI). A sensibilidade e especificidade do ELISA, determinadas pela análise de 100 soros positivos de bovinos infectados experimentalmente com B. bovis e 108 soros negativos colhidos de bovinos livres de infecção por este hemoparasito, foram de 98,0% e 98,1%, respectivamente. Os valores preditivos positivo e negativo foram, respectivamente, 98,0% e 98,1% e a precisão do teste foi de 98,1%. Não foram detectadas reações cruzadas com 80 soros de bezerros experimentalmente inoculados com Babesia bigemina. O ELISA foi comparado à IFI usando 110 soros de rebanhos de área de estabilidade endêmica e 168 soros de rebanhos de áreas de instabilidade endêmica. Em ambos os casos, houve concordância significativa (P=0,631 e 0,4725, respectivamente) entre os resultados demonstrados pelos dois testes. Em um estudo epidemiológico realizado com o ELISA na região do Pantanal de Mato Grosso do Sul, com 1.365 soros de bovinos, 83,9% foram positivos para anticorpos contra B. bovis, caracterizando a região estudada como endemicamente estável.

Avaliação de um ELISA para detecção de anticorpos contra Babesia bigemina em bovinos e sua aplicação em um inquérito sorológico no Brasil

Um ensaio de imunoadsorção enzimática (ELISA) baseado em antígeno bruto foi avaliado na detecção de anticorpos contra Babesia bigemina. A sensibilidade e a especificidade do teste foram de 98,0% e 99,0%, respectivamente. Concordando com a alta especificidade do teste, não foram verificadas reações cruzadas com soros de bezerros inoculados três vezes com 10(7) merozoítos de Babesia bovis. Com relação à comparação do ELISA com a imunofluorescência indireta (IFAT) na detecção de anticorpos contra B. bigemina em bezerros experimentalmente infectados com cinco isolados brasileiros geograficamente distintos deste hemoparasito, o IFAT foi capaz de detectar anticorpos um dia antes do ELISA na maioria dos soros dos animais. Houve uma boa concordância entre os resultados encontrados no ELISA e no IFAT com soros de bovinos de região de estabilidade enzoótica (k=0.61). No entanto, não houve concordância entre os testes sorológicos com soros de animais de área de instabilidade enzoótica (k=0.33). O ELISA foi empregado em um inquérito epidemiológico com 1.367 soros de quatro municípios do Pantanal de Mato Grosso do Sul e caracterizou esta região como uma área de estabilidade enzoótica, uma vez que as prevalências variaram de 87,7 a 98,9%. Dessa forma, este ELISA, que apresentou alta sensibilidade, especificidade e desempenho similar ao IFAT, pode ser utilizado no diagnóstico sorológico de B. bigemina.

Genetic and antigenic analysis of Babesia bigemina isolates from five geographical regions of Brazil

A molecular epidemiological study was performed with Babesia bigemina isolates from five geographical regions of Brazil. The genetic analysis was done with random amplification of polymorphic DNA (RAPD), repetitive extragenic palindromic elements-polymerase chain reaction (REP-PCR) and enterobacterial repetitive intergenic consensus sequences-polymerase chain reaction (ERIC-PCR) that showed genetic polymorphism between these isolates and generated fingerprinting. In RAPD, ILO872 and ILO876 primers were able to detect at least one fingerprinting for each B. bigemina isolate. The amplification of B. bigemina DNA fragments by REP-PCR and ERIC-PCR gave evidence for the presence in this haemoprotozoan of the sequences described previously in microorganisms of the bacterial kingdom. For the first time it was demonstrated that both techniques can be used for genetic analysis of a protozoan parasite, although the ERIC-PCR was more discriminatory than REP-PCR. The dendogram with similarity coefficient among isolates showed two clusters and one subcluster. The Northeastern and Mid-Western isolates showed the greatest genetic diversity, while the Southeastern and Southern isolates were the closest. The antigenic analysis was done through indirect fluorescent antibody technique and Western blotting using a panel of monoclonal antibodies directed against epitopes on the merozoite membrane surface, rhoptries and membrane of infected erythrocytes. As expected, the merozoite variable surface antigens, major surface antigen (MSA)-1 and MSA-2 showed antigenic diversity. However, B cell epitopes on rhoptries and infected erythrocytes were conserved among all isolates studied. In this study it was possible to identify variable and conserved antigens, which had already been described as potential immunogens. Considering that an attenuated Babesia clone used as immunogen selected populations capable of evading the immunity induced by this vaccine, it is necessary to evaluate more deeply the cross-protection conferred by genetically more distant Brazilian B. bigemina isolates and make an evaluation of the polymorphism degree of variable antigens such as MSA-1 and MSA-2.

Avaliação clínica e hematológica em bezerros Nelore infectados experimentalmente com isolados de Babesia bigemina das regiões Sudeste, Nordeste e Norte do Brasil

O presente trabalho teve por objetivo estudar comparativamente as alterações clínicas e hematológicas desencadeadas por isolados de Babesia bigemina das regiões Sudeste, Nordeste e Norte do Brasil em bezerros Nelore infectados experimentalmente. Foram utilizados 18 bezerros com idade entre sete e nove meses, isentos de anticorpos contra Babesia sp. e criados livres de carrapatos. Três animais foram previamente inoculados com 2,0x10(9) eritrócitos parasitados (EP) para cada isolado. Os outros 15 bezerros foram subdivididos em três grupos de cinco animais, que foram subinoculados com 1,0x10(10) EP dos respectivos isolados. Foram avaliadas as alterações clínicas e hematológicas por meio da determinação da parasitemia, do hemograma, do fibrinogênio plasmático, da contagem de reticulócitos, da análise descritiva da medula óssea e da fragilidade osmótica eritrocitária, no decorrer de 30 dias, perfazendo um total de sete momentos de observação. O acompanhamento da resposta imunológica pelo teste de imunofluorescência indireta foi realizado diariamente até o 10º dia pós-inoculação (DPI) e posteriormente no 15º, 20º, 25º e 30º DPI. Clinicamente, observou-se uma manifestação muito branda da doença. Os achados laboratoriais revelaram baixos níveis de parasitemia; decréscimo nos valores do eritrograma; ausência de reticulócitos; diminuição inicial na contagem total dos leucócitos, neutrófilos e linfócitos com posterior elevação do número destas células; hipercelularidade da série eritrocítica e decréscimo da relação mielóide:eritróide mais acentuada entre o 8º e 12º DPI e um aumento da fragilidade osmótica eritrocitária nos grupos inoculados com os isolados sudeste e nordeste. Nenhum dos três isolados de B. bigemina desencadeou a forma clínica característica da enfermidade, apesar de induzirem uma resposta imune humoral.