Quantitative study of Babesia bovis infection in beef cattle from Sao Paulo state, Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Molecular and serological detection of Babesia Bovis and Babesia Bigemina in cattle in the Rio de Janeiro, Brazil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ocorrência sorológica de Babesia bovis, Babesia bigemina e Anaplasma marginale em bovinos e bubalinos no estado do Pará, Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo genômico do nível de infecção por Babesia bovis em bovinos da raça angus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo do nível de infecção por Babesia bovis e Babesia bigemina em bovinos da raça Canchim naturalmente infestados com o carrapato Rhipicephalus (Boophilus) microplus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Identification of two Th1 cell epitopes on the Babesia bovis-encoded 77-kilodalton merozoite protein (Bb-1) by use of truncated recombinant fusion proteins

Previous studies have demonstrated the serologic and T-cell immunogenicity for cattle of a recombinant form of the apical complex-associated 77-kDa merozite protein of Babesia bovis, designated Bb-1. The present study characterizes the immunogenic epitopes of the Bb-1 protein. A series of recombinant truncated fusion proteins spanning the majority of the Bb-1 protein were expressed in Escherichia coli, and their reactivities with bovine peripheral blood mononuclear cells and T-cell clones derived from B. bovis-immune cattle and with rabbit antibodies were determined. Lymphocytes from two immune cattle were preferentially stimulated by the N-terminal half of the Bb-1 protein (amino acids 23 to 266, termed Bb-1A), localizing the T-cell epitopes to the Bb-1A portion of the molecule. CD4+ T-cell clones derived by stimulation with the intact Bb-1 fusion protein were used to identify two T-cell epitopes in the Bb-1A protein, consisting of amino acids SVVLLSAFSGN VWANEAEVSQVVK and FSDVDKTKSTEKT (residues 23 to 46 and 82 to 94). In contrast, rabbit antiserum raised against the intact fusion protein reacted only with the C-terminal half of the protein (amino acids 267 to 499, termed Bb-1B), which contained 28 tandem repeats of the tetrapeptide PAEK or PAET. Biological assays and Northern (RNA) blot analyses for cytokines revealed that following activation with concanavalin A, T-cell clones reactive against the two Bb-1A epitopes produced interleukin-2, gamma interferon, and tumor necrosis factors beta and alpha, but not interleukin-4, suggesting that the Bb-1 antigen preferentially stimulates the Th1 subset of CD4+ T cells in cattle. The studies described here report for the first time the characterization, by cytokine production, of the Th1 subset of bovine T cells and show that, as in mice, protozoal antigens can induce Th1 cells in ruminants. This first demonstration of B. bovis-encoded Th1 cell epitopes provides a rationale for incorporation of all or part of the Bb-1 protein into a recombinant vaccine.

Serological survey of Babesia bovis and Anaplasma marginale in cattle in Tete Province, Mozambique

A serological survey of bovine babesiosis and anaplasmosis in communal cattle was conducted in the northwestern province of Tete, Mozambique. Blood was collected from cattle ranging from 4 to 15 months old from randomly selected farms from six districts. Thirty-nine per cent of all 478 calves tested in Tete Province were seropositive to the ELISA for Babesia bovis antibodies and 63% of all calves were seropositive in the card agglutination test for Anaplasma marginale. Seroprevalence of B. bovis ranged from 22.8% in Tete City District to 48.1% in Angonia District. For A. marginale, it ranged from 34.4% in Angonia District to 87.3% in Moatize District. The dominant factor affecting seroprevalence for both haemoparasites was district and there was a trend for higher intensity of tick control to be associated with a higher seroprevalence of B. bovis and a lower seroprevalence of A. marginale. The obvious differences were the low prevalence of B. bovis in Tete City Council District and the low prevalence of A. marginale in Angonia District. The levels of exposure to B. bovis seen in our study are well below any that could be considered to be consistent with endemic stability, yet they are sufficiently high to ensure that clinical disease would be a risk. The seroprevalence of A. marginale, however, suggests that endemic stability with respect to this disease could exist in districts other than Angonia. There was no strong and consistent relationship between the intensity of control and the likelihood of seropositivity to either of the diseases.

Estudo do nível de infecção por Babesia bovis e Babesia bigemina em bovinos da raça canchim naturalmente infestados com o carrapato Rhipicephalus (Boophilus) microplus.

Entre as principais causas de perdas produtivas em bovinos criados nos trópicos está a infestação pelo carrapato Rhipicephalus (Boophilus) microplus e, consequentemente, dos hemoparasitas transmitidos por ele. A resistência dos zebuínos e de animais cruzados com raças taurinas à infestação por esse ácaro é amplamente conhecida. Entretanto, no que se refere à suscetibilidade às babesioses bovinas, existem evidências de que o grupo genético também pode interferir na resistência, seguindo o mesmo padrão observado para o carrapato vetor, com os taurinos apresentando maior sensibilidade. Assim, este estudo teve por objetivo avaliar a parasitemia por Babesia bovis e Babesia bigemina em 50 novilhas da raça Canchim ( Charolês + Zebu) naturalmente infestadas pelo R. (B.) microplus nas quatro estações do ano durante 24 meses, além de caracterizar o perfil de citocinas que podem estar associados ao fenótipo de resistência e suscetibilidade aos hemoparasitas do gênero Babesia spp. Foram realizadas contagens de fêmeas adultas de carrapatos com tamanho igual ou superior a 4,5 mm de diâmetro, presentes no lado esquerdo de cada bovino. As amostras de DNA extraídas foram submetidas à amplificação por meio da Reação em Cadeia da Polimerase Quantitativa em Tempo Real (qPCR), utilizando iniciadores que flanqueiam fragmentos dos genes mitocondriais do citocromo b (mt-cyt B), específicos para B. bovis e B. bigemina. O RNA extraído do sangue, foi usado para sintetizar o DNA complementar (cDNA) para análise de expressão dos genes do IFN- , TNF- , IL-10 e IL-12B por meio da quantificação relativa (RTqPCR). Foram observadas diferenças significativas (P<0,05) entre os meses das avaliações para a contagem de carrapatos. Entretanto, não houve efeito significativo (P>0,05) nas colheitas realizadas entre novembro de 2013 a janeiro de 2014 e entre os meses janeiro e fevereiro de 2015. A frequência da parasitemia no rebanho foi de 98%. Dentre as amostras de DNA que puderam ser quantificadas pela qPCR, 98% e 95,4% foram positivas para B. bovis e B. bigemina, respectivamente. Com relação ao número de cópias (NC) dos fragmentos dos genes mt-cyt B específicos para B. bovis e B. bigemina foram observados efeitos significativos (P<0,05) para ambas as espécies e interação das mesmas com as colheitas realizadas nas diferentes estações do ano. A análise do nível de expressão de mRNA do IFN- , TNF- e IL-12B revelou que houve um efeito siginificativo (P<0,05) da interação entre animais dos extremos de resistência/suscetibilidade e estações do ano, exceto para IL-10. Conclui-se que, a qPCR apresenta alta sensibilidade e especificidade para o diagnóstico das babesioses bovinas em amostras de sangue e que a oscilação na carga parasitária nas diferentes estações do ano pode estar associada com o perfil de expressão de citocinas apresentada.

Diagnóstico da infecção por Babesia bovis por meio da técnica qPCR em bovinos da raça angus.

2016

Frequency of antibodies to Babesia bigemina, B. bovis, Anaplasma marginale, Trypanosoma vivax and Borrelia burdgorferi in cattle from the northeastern region of the state of Pará, Brazil

A babesiose, a anaplasmose e a tripanossomose são enfermidades relevantes, potencialmente causadoras de morbidade em bovinos, levando a perdas econômicas. A borreliose assume importância como zoonose potencial. O objetivo desse estudo foi determinar, por meio do ensaio de imunoadsorção enzimática (ELISA), a freqüência de anticorpos para Babesia bigemina, B. bovis, Anaplasma marginale, Trypanosoma vivax e Borrelia burgdorferi em bovinos da região nordeste do Estado do Pará, Brasil. Amostras de soro de 246 vacas dos municípios de Castanhal e São Miguel do Guamá foram usadas. ELISAs com antígeno bruto foram utilizados para detector anticorpos contra todos os agentes, exceto para A. marginale, para o qual um ELISA indireto com proteína principal de superfície 1a (MSP1a) foi usado. As freqüências de bovinos soropositivos foram: B. bigemina - 99,2%; B. bovis - 98,8%; A. marginale - 68,3%; T. vivax - 93,1% and B. burgdorferi -54,9% As freqüências de bovinos soropositivos para B. bovis e B. bigemina sugerem uma alta taxa de transmissão desses organismos por carrapatos, na região estudada, a qual pode ser classificada com sendo de estabilidade enzoótica para os hemoparasitos. A baixa freqüência de bovinos soropositivos para A. marginale pode ser atribuída a uma menor sensibilidade do ELISA com antígeno recombinante, ou uma menor taxa de inoculação da riquétsia pelos carrapatos, quando comparada àquelas observadas para Babesia sp. A alta freqüência de bovinos soropositivos para T. vivax indica que esse hemoprotozoário é prevalente em rebanhos do nordeste do Estado do Pará. O percentual de animais com anticorpos homólogos para B. burgdorferi indica a presenças deste espiroquetídeo transmitido por carrapatos na população de bovinos da região estudada.

Babesia spp. infection in Boophilus microplus engorged females and eggs in São Paulo State, Brazil

Babesia spp. infections were investigated in Bos taurus x Bos indicus dairy cows and calves and in Boophilus microplus engorged female ticks and eggs. Blood samples and engorged female ticks were collected from 25 cows and 27 calves. Babesia spp. was detected in ticks by microscopic examination of hemolymph of engorged female and by squashes of egg samples. Cattle infection was investigated in blood thin smears and by DNA amplification methods (PCR and nested PCR), using specific primers for Babesia bovis and Babesia bigemina. Merozoites of B. bovis (3 animals) and B. bigemina (12 animals) were detected exclusively in blood smears of calves. DNA amplification methods revealed that the frequency of B. bigemina infection in calves (92.6%) and in cows (84%) and of B. bovis in calves (85.2%) and in cows (100%) did not differ significantly (P > 0.05). Babesia spp. infection was more frequent in female ticks and eggs collected from calves (P < 0.01) than from cows, especially in those which had patent parasitemia. Hatching rates of B. microplus larvae were assessed according to the origin of engorged females, parasiternia of the vertebrate host, frequency and intensity of infection in engorged female tick, and frequency of egg infection. Hatching rate was lower in samples collected from calves (P < 0.01) than from cows, and in those in which Babesia spp. was detected in egg samples (P < 0.01). Published by Elsevier B.V.

Evaluation of an ELISA for detection of antibodies to Babesia bigemina in cattle and it's application in an epidemiological survey in Brazil

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.

An enzyme-linked immunosorbent assay (elisa) for the detection of antibodies against babesia boris in cattle

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Productivity and health effects of anaplasmosis and babesiosis on Bos indicus cattle and their crosses, and the effects of differing intensity of tick control in Australia

Tick fever is an important disease of cattle where Rhipicephalus (Boophilus) microplus acts as a vector for the three causal organisms Babesia bovis, Babesia bigemina and Anaplasma marginale. Bos indicus cattle and their crosses are more resistant to the clinical effects of infection with B. bovis and B. bigemina than are Bos taurus cattle. Resistance is not complete, however, and herds of B. indicus-cross cattle are still at risk of babesiosis in environments where exposure to B. bovis is light in most years but occasionally high. The susceptibility of B. indicus cattle and their crosses to infection with A. marginale is similar to that of B. taurus cattle. In herds of B. indicus cattle and their crosses the infection rate of Babesia spp. and A. marginale is lowered because fewer ticks are likely to attach per day due to reduced numbers of ticks in the field (long-term effect on population, arising from high host resistance) and because a smaller proportion of ticks that do develop to feed on infected cattle will in turn be infected (due to lower parasitaemia). As a consequence, herds of B. indicus cattle are less likely than herds of B. taurus cattle to have high levels of population immunity to babesiosis or anaplasmosis. The effects of acaricide application on the probability of clinical disease due to anaplasmosis and babesiosis are unpredictable and dependent on the prevalence of infection in ticks and in cattle at the time of application. Attempting to manipulate population immunity through the toleration of specific threshold numbers of ticks with the aim of controlling tick fever is not reliable and the justification for acaricide application should be for the control of ticks rather than for tick fever. Vaccination of B. indicus cattle and their crosses is advisable in all areas where ticks exist, although vaccination against B. bigemina is probably not essential in pure B. indicus animals.