Reação em cadeia da polimerase para detecção de Clostridium chauvoei em tecidos de Cavia porcellus

O objetivo deste trabalho foi padronizar uma técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR), para detecção de Clostridium chauvoei, em tecidos fixados em formol e incluídos em parafina de cobaias (Cavia porcellus) experimentalmente infectadas com esse microrganismo. Os animais foram sacrificados, e amostras do músculo da área de inoculação (MAI), fígado, miocárdio e baço foram disponibilizadas para a técnica de PCR. O clostrídio foi detectado em todas as secções do MAI, fígado e miocárdio, mas não foi observado em secções do baço. Reações cruzadas não foram observadas a partir de secções do MAI dos animais com inoculação de outras espécies de clostrídios, bem como nenhuma amplificação foi observada a partir de secções do MAI dos animais controle. Esses resultados mostram que a técnica de PCR desenvolvida neste estudo, pode ser usada para detecção de Clostridium chauvoei em tecidos fixados em formol e incluídos em parafina.

Klostridien ja Clostridium perfringensin esiintyminen terveen hevosen ulostenäytteessä sisä- ja ulkoruokintakaudella : menetelmävertailu

Summary: Occurence of clostridia and Clostridium perfringens in the faecal samples of healthy horses during indoor and outdoor feeding seasons : comparison of methods

Clostridium difficile toxin-induced inflammation and intestinal injury are mediated by the inflammasome.

BACKGROUND & AIMS: Clostridium difficile-associated disease (CDAD) is the leading cause of nosocomial diarrhea in the United States. C difficile toxins TcdA and TcdB breach the intestinal barrier and trigger mucosal inflammation and intestinal damage. The inflammasome is an intracellular danger sensor of the innate immune system. In the present study, we hypothesize that TcdA and TcdB trigger inflammasome-dependent interleukin (IL)-1beta production, which contributes to the pathogenesis of CDAD. METHODS: Macrophages exposed to TcdA and TcdB were assessed for IL-1beta production, an indication of inflammasome activation. Macrophages deficient in components of the inflammasome were also assessed. Truncated/mutated forms of TcdB were assessed for their ability to activate the inflammasome. The role of inflammasome signaling in vivo was assessed in ASC-deficient and IL-1 receptor antagonist-treated mice. RESULTS: TcdA and TcdB triggered inflammasome activation and IL-1beta secretion in macrophages and human mucosal biopsy specimens. Deletion of Nlrp3 decreased, whereas deletion of ASC completely abolished, toxin-induced IL-1beta release. TcdB-induced IL-1beta release required recognition of the full-length toxin but not its enzymatic function. In vivo, deletion of ASC significantly reduced toxin-induced inflammation and damage, an effect that was mimicked by pretreatment with the IL-1 receptor antagonist anakinra. CONCLUSIONS: TcdA and TcdB trigger IL-1beta release by activating an ASC-containing inflammasome, a response that contributes to toxin-induced inflammation and damage in vivo. Pretreating mice with the IL-1 receptor antagonist anakinra afforded the same level of protection that was observed in ASC-/- mice. These data suggest that targeting inflammasome or IL-1beta signaling may represent new therapeutic targets in the treatment of CDAD.

Development and evaluation of double locus sequence typing for molecular epidemiological investigations of Clostridium difficile.

Despite the development of novel typing methods based on whole genome sequencing, most laboratories still rely on classical molecular methods for outbreak investigation or surveillance. Reference methods for Clostridium difficile include ribotyping and pulsed-field gel electrophoresis, which are band-comparing methods often difficult to establish and which require reference strain collections. Here, we present the double locus sequence typing (DLST) scheme as a tool to analyse C. difficile isolates. Using a collection of clinical C. difficile isolates recovered during a 1-year period, we evaluated the performance of DLST and compared the results to multilocus sequence typing (MLST), a sequence-based method that has been used to study the structure of bacterial populations and highlight major clones. DLST had a higher discriminatory power compared to MLST (Simpson's index of diversity of 0.979 versus 0.965) and successfully identified all isolates of the study (100 % typeability). Previous studies showed that the discriminatory power of ribotyping was comparable to that of MLST; thus, DLST might be more discriminatory than ribotyping. DLST is easy to establish and provides several advantages, including absence of DNA extraction [polymerase chain reaction (PCR) is performed on colonies], no specific instrumentation, low cost and unambiguous definition of types. Moreover, the implementation of a DLST typing scheme on an Internet database, such as that previously done for Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa ( http://www.dlst.org ), will allow users to easily obtain the DLST type by submitting directly sequencing files and will avoid problems associated with multiple databases.

Correlation between in vitro cytotoxicity and in vivo lethal activity in mice of epsilon toxin mutants from Clostridium perfringens

Epsilon toxin (Etx) from Clostridium perfringens is a pore-forming protein with a lethal effect on livestock, producing severe enterotoxemia characterized by general edema and neurological alterations. Site-specific mutations of the toxin are valuable tools to study the cellular and molecular mechanism of the toxin activity. In particular, mutants with paired cysteine substitutions that affect the membrane insertion domain behaved as dominant-negative inhibitors of toxin activity in MDCK cells. We produced similar mutants, together with a well-known non-toxic mutant (Etx-H106P), as green fluorescent protein (GFP) fusion proteins to perform in vivo studies in an acutely intoxicated mouse model. The mutant (GFP-Etx-I51C/A114C) had a lethal effect with generalized edema, and accumulated in the brain parenchyma due to its ability to cross the blood-brain barrier (BBB). In the renal system, this mutant had a cytotoxic effect on distal tubule epithelial cells. The other mutants studied (GFP-Etx-V56C/F118C and GFP-Etx-H106P) did not have a lethal effect or cross the BBB, and failed to induce a cytotoxic effect on renal epithelial cells. These data suggest a direct correlation between the lethal effect of the toxin, with its cytotoxic effect on the kidney distal tubule cells, and the ability to cross the BBB.

Inhibitors of Clostridium histolyticum colagenase

Different substances were tested as inhibitors of Clostridium histolyticum collagenase, both experimental and theoretically. The in vitro collagenase activity, alone and in the presence of inhibitors, was quantified by reaction with bovine collagen and dosage of the releasing amino acids. Collagenase-inhibitor interaction was studied theoretically by docking computational calculations. Only one among the tested substances showed inhibitor activity against the bacterial collagenase.

Ocorrência e distribuição de esporos de Clostridium botulinum tipos C e D em áreas de criação de búfalos na Baixada Maranhense

Botulismo é enzoótico na criação de búfalos da Baixada Maranhense, Estado do Maranhão. No presente trabalho foram realizados estudos para verificar a ocorrência e distribuição de esporos de Clostridium botulinum tipos C e D em amostras de solo, limo e fezes de búfalos, colhidas aleatoriamente em áreas inundáveis da criação de búfalos nessa Baixada. A evidenciação de esporos foi realizada em 40 amostras de fezes, 65 de limo e 35 de solo, provenientes de quatro municípios, pelo cultivo em meio de cultura com carne cozida e posterior inoculação do sobrenadante filtrado em camundongo, na tentativa de verificação da presença de toxina botulínica. A tipificação de amostras positivas foi realizada pela microfixação de complemento. Os resultados revelaram que 104 (74,28%) das 140 amostras examinadas foram positivas para a presença de esporos de C. botulinum pelo teste indireto. Não houve diferença significativa (P>0,05) entre os valores obtidos quando das análises das amostras de solo (77,1%), limo (60,0%) e fezes (95,0%). Das 28 amostras de solo, limo e fezes positivas, que foram utilizadas para a tipificação, quatro (14,29%) foram classificadas como tipo C, 23 (82,14%) como tipo D e uma (3,5%) como pertencente ao complexo CD. Os resultados revelaram uma alta contaminação ambiental por C. botulinum em áreas de criação de búfalos da Baixada Maranhen-se. A identificação de outros tipos e de subtipos de C. botulinum não foi realizada.

Immunoprophylactic strategies against enterotoxemia caused by Clostridium perfringens type D in goats

The serological response to an experimental vaccine against Clostridium perfringens type D enterotoxemia was evaluated in four groups of goats. Group 1 received colostrum from unvaccinated cows and no vaccine. Groups 2, 3 and 4 received colostrum from vaccinated cows. In addition, Groups 3 and 4 received a vaccine dose at 80 days of age, and Group 4 received a second vaccine dose at 120 days of age. Serum antibody levels were determined by ELISA in cows before and after calving, and in goats at 3, 80, 120 and 160 days of age. No significant difference in serum antibody levels was observed between vaccinated and unvaccinated cows, or between the four groups of goats evaluated at 3 days of life. Groups 3 and 4 presented mean antibody titers of 0.6 and 1.1 IU/ml, respectively, 40 days after first vaccination. The vaccine response of Group 4 was 1.8 IU/ml 40 days after the booster dose and was higher than that observed for Group 3 (0.2 IU/ml). Thus, in the proposed regimen the use of heterologous colostrum did not induce passive immunization in goat kids. However, first vaccination and a booster dose after 40 days triggered satisfactory antibody levels.

Esporos e toxinas de Clostridium botulinum dos tipos C e D em cacimbas no Vale do Araguaia, Goiás

Foram avaliadas a ocorrência e distribuição de esporos e toxinas de Clostridium botulinum tipos C e D em 300 cacimbas empregadas como bebedouro de bovinos em 130 propriedades rurais localizadas em 12 municípios do Vale do Araguaia, Estado de Goiás. A presença de esporos foi determinada indiretamente pelo cultivo em meio de cultura, seguido da inoculação e neutralização em camundongo das amostras de sedimento do interior das cacimbas, e do solo superficial e fezes de bovinos, coletadas ao seu redor. A presença de toxina foi avaliada diretamente pela inoculação em camundongo do sedimento filtrado das cacimbas, também seguida da neutralização em camundongo com antitoxinas C e D. A presença de esporos de C. botulinum foi significativamente maior (p<0,05) nas fezes de bovinos (31%), quando comparadas com os resultados das amostras de solo superficial (19%) e dos sedimentos (10%). Foram detectadas toxinas botulínicas dos tipos C, D, ou classificadas como pertencentes ao complexo CD, em seis amostras (2%) das 300 cacimbas. Das 130 propriedades trabalhadas, em 122(93,85%) foram encontrados esporos ou toxinas de Clostridium botulinum em pelo menos uma das variáveis pesquisadas, enquanto somente 8(6,15%) não apresentaram qualquer contaminação A idade e profundidade das cacimbas estiveram associadas com a freqüência de detecção de esporos e toxinas. Assim, quanto mais velhas e rasas, maior a freqüência do isolamento de esporos e toxinas. A contaminação das cacimbas do Vale do Araguaia goiano com esporos e toxinas do Clostridium botulinum tipos C e D demonstra o risco potencial permanente e crescente para a ocorrência da intoxicação botulínica de origem hídrica nos bovinos.

Fibrinonecrotic enteritis of piglets in a commercial farm: a postmortem study of the prevalence and the role of lesion associated agents Isospora suis and Clostridium perfringens

The objectives were to determine the prevalence of fibrinonecrotic enteritis (FNE) on a farrow-to-finish farm of 1,000 sows, to categorize the pathological changes, and to to investigate the lesion associated agents Isospora suis and Clostridium perfringens. Causes of preweaning mortality (PWM) were classified into 8 categories including FNE. Obtained data were evaluated for statistical significance by adjusted Chi-square analysis. Samples of FNE were taken for complementary studies including a PCR technique for genotyping toxin genes of Clostridium perfringens from gut samples fixed in 10% neutral formalin. From 3,153 piglets examined, less than 1% was classified as FNE. FNE prevalence increased progressively from the first to the third week, the last differing statistically from the others. Eighty percent of gut samples with FNE lesions were positive to Isospora suis, when examined by PCR from 9 severe FNE lesions detected 7 positive samples only for a toxin gene, characteristic of C. perfringens type-A.

Mionecrose aguda por Clostridium septicum em equinos

Descrevem-se dois casos de miosite necrosante causada por Clostridium septicum em equinos. Os dois equinos apresentavam aumento de volume no membro pélvico direito e que se estendia para a região abdominal ventral. Ao corte, essa área era formada por edema sanguinolento e bolhas de gás. Os músculos esqueléticos da região caudal da coxa apresentavam áreas vermelho-escuras, crepitantes, com edema sanguinolento e, ao corte, as áreas mais profundas da musculatura tinham aspecto seco. As principais alterações histopatológicas observadas foram tumefação, vacuolização, necrose hialina e necrose flocular de fibras musculares esqueléticas. Entre as fibras, havia hemorragia, edema e grande quantidade de bacilos com tamanho de 3-6μm. Na coloração de Gram, os bacilos se apresentavam roxos (gram-positivos); quando impregnados pela prata (Warthin-Starry), se mostraram enegrecidos. Nos dois casos, C. septicum foi isolado, em ambiente anaeróbio, do líquido de edema das lesões musculares.

Necrotizing enteritis associated with Clostridium perfringensType B in chinchillas (Chinchilla lanigera)

Four 3-4 month-old chinchillas (Chinchilla lanigera) from a commercial flock of 395 chinchillas, were found dead with evidence of previous diarrhea and prolapsed rectum. A fifth 8 month-old chinchilla died 8 hours after being found recumbent, apathetic, diarrheic and with a prolapsed rectum. Two chinchillas were necropsied and observed gross lesions consisted of extensive hemorrhagic enteritis, mild pulmonary edema and enlarged and yellow liver; this latter finding was particularly prominent in the chinchilla presenting longer clinical course. Histologically there was necrotizing enteritis associated with abundant bacterial rods aggregates in the intestinal surface epithelium and within the lamina propria. In the lungs there were small amounts of pink proteinaceous material (edema) in the interstitium and marked vacuolar hepatocellullar degeneration (lipidosis) in the liver. Anaerobic cultures from the intestinal contents of one of the affected chinchillas yielded Clostridium perfringens. Genotyping of this C. perfringens isolate was achieved by multiplex polymerase chain reaction (mPCR) as C. perfringenstype B due to detection of alpha, beta and epsilon-toxin genes. These findings suggest C. perfringens type B as an important cause of sudden or acute death in chinchillas.

Cinética dos anticorpos de origem colostral contra a toxina épsilon de Clostridium perfringens tipo D em cordeiros

Enterotoxemia, uma das mais importantes enfermidades que acomete os pequenos ruminantes domésticos, é causada principalmente pela toxina épsilon de Clostridium perfringens tipo D. O presente estudo avaliou a cinética de anticorpos colostrais antitoxina épsilon em cordeiros nascidos de ovelhas submetidas a dois diferentes tipos de manejo sanitário. Um grupo de ovelhas prenhes (n=6) foi vacinado com uma dose única de vacina comercial polivalente contra clostridioses contendo toxóide épsilon na sua formulação cerca de 30 dias antes da data prevista para a parição. Outro grupo de ovelhas (n=6) de mesma idade gestacional não foi vacinado. Imediatamente após o parto, antes da ingestão do colostro, foram colhidas amostras sanguíneas dos respectivos cordeiros, bem como aos 30 e 60 dias de idade e submetidas à avaliação sorológica pelo teste de ELISA indireto. Os resultados encontrados permitem concluir que a vacinação de ovelhas prenhes 30 dias antes do parto contra a enterotoxemia causada pela toxina épsilon, com dose única de produto comercial, induz imunidade passiva em níveis considerados protetores (>0,5UI/ml) aos cordeiros por, no mínimo, 60 dias de idade.

Óleo essencial de orégano, alecrim, canela e extrato de pimenta no controle de Salmonella, Eimeria e Clostridium em frangos de corte

Este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar a eficiência de um composto vegetal contendo óleo essencial de orégano, alecrim, canela e extrato de pimenta vermelha no controle de Salmonella, Eimeria e Clostridium em frangos de corte. Para tal, foram realizados dois experimentos. No primeiro avaliou-se a eficiência deste produto no controle de Clostridium perfringens após desafio com Eimeria acervulina, E. maxima e E. tenella. Aves de um dia de idade foram divididas em três grupos: T1 - dieta controle sem aditivo promotor de crescimento; T2 - dieta com adição de avilamicina (10ppm); e T3 - dieta com adição do composto vegetal (100ppm). O uso do composto vegetal na alimentação de frangos reduziu lesões específicas de E. maxima e E. tenella aos 14 dias pós-inoculação (PI) como também reduziram a contagem de unidades formadoras de colônias (UFC) de Clostridium perfringens no conteúdo do ceco das aves em relação ao grupo controle. No segundo experimento avaliou-se a eficiência deste mesmo produto em aves desafiadas com Salmonella Enteritidis. Aves de um dia de idade foram distribuídas em três tratamentos, sendo T1 - dieta controle sem adição de antibiótico promotor de crescimento, T2 - dieta com 10ppm de Avilamicina, T3 - dieta com 100ppm de um produto a base do composto vegetal acima citado. Aos 21 dias de idade todas as aves foram inoculadas com 10(5) UFC de Salmonella Enteritidis. A utilização do composto vegetal e avilamicina diminuiu a excreção de Salmonella nas aves 72 horas PI de Salmonella. A utilização do composto vegetal aumentou a relação vilo/células CD3+ no duodeno, em relação ao grupo avilamicina e controle, porém não teve efeito sobre a expressão destas células no ceco.