On the etiology of an outbreak of winter dysentery in dairy cows in Brazil

Winter dysentery (WD) is a seasonal infectious disease described worldwide that causes a marked decrease in milk production in dairy cows. In the Northern hemisphere, where the disease is classically recognized, bovine coronavirus (BCoV) has been assigned as a major etiologic agent of the disease. Nonetheless, in the Southern hemisphere, an in-deep etiological survey on WD cases had not been carried out. This study aimed to survey for BCoV by nested-RT-PCR, rotavirus by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) and ELISA, bacteria by classical bacteriological methods and PCR for virulence factors and parasites by sugar flotation test on fecal samples of 21 cows from a farm during an outbreak of WD in São Paulo state, Southeastern Brazil. BCoV was detected in all 21 samples, while rotavirus was detected in two symptomatic cows. Escherichia coli, Yersinia intermedia, Providencia rustigianii Proteus penneri, Klebsiella terrigena and Enterobacter aglomerans were detected in samples from both asymptomatic and healthy cows in different associations. The study of E. coli virulence factors revealed that the strains isolated were all apathogenic. Cysts of Eimeria sp. and eggs of Strongyloidea were detected at low numbers in four of the symptomatic cows, with one co-infestation. These results suggest BCoV as the main etiologic agent of the cases of WD in Brazil, a conclusion that, with the clinical and epidemiological patterns of the disease studied herein, match those already described elsewhere. These findings give basis to the development of preventive measures and contribute to the understanding of the etiology of WD.

Genetic grouping of avian infectious bronchitis virus isolated in Brazil based on RT-PCR/RFLP analysis of the S1 gene

Twelve Brazilian isolates and one reference vaccine strain of avian infectious bronchitis virus (IBV) were propagated in embryonating chicken eggs. The entire S1 glycoprotein gene of these viruses was analysed by reverse-transcriptase-polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphism (RT-PCR-RFLP), using the restriction enzymes HaeIII, XcmI and BstyI. The RFLP patterns led to the classification of these isolates into five distinct genotypes: A, B, C, D and Massachusetts. Five of twelve isolates were grouped in Massachusetts genotype and the remaining seven viruses were classified into four distinct genotypes: A (2), B (2), C (2) or D (1). Such genotyping classification agreed with previous immunological analysis for most of these viruses, highlighting the occurrence of a relevant variability among the IBV strains that are circulating in Brazilian commercial poultry flocks.

Epidemiological survey on Mycoplasma gallisepticum and M. synoviae by multiplex PCR in commercial poultry

Mycoplasmas are important avian pathogens, which cause respiratory and joint diseases that result in large economic losses in Brazilian and world-wide poultry industry. This investigation regarding the main species of mycoplasmas, Mycoplasma gallisepticum (MG) and M. synoviae (MS), responsible for the above mentioned conditions, was carried out through PCR Multiplex analysis. One thousand and forty-six (1,046) samples of tracheal swabs and piped embryos were collected from 33 farms with laying hens, breeders, broilers or hatchery, located in the Brazilian states of São Paulo, Paraná and Pernambuco, where respiratory problems or drops in egg production had occurred. The MG and MS prevalence on the farms was 72.7%. These results indicated (1) high dissemination of mycoplasmas in the evaluated farms, with predominance of MS, either as single infectious agent or associated with other mycoplasmas in 20 farms (60.6%), and (2) an increase of MS and decrease of MG infection in Brazilian commercial poultry.

Diversidade genotípica de rotavírus suínos no Estado de São Paulo

Rotavírus é uma das causas mais comuns de diarréia tanto em humanos quanto em diferentes espécies animais. Foi conduzido um estudo transversal a partir de 144 amostras fecais diarréicas colhidas de leitões, provenientes de 16 criações comerciais distribuídas por 10 municípios do Estado de São Paulo, Brasil, com o objetivo de se detectar a ocorrência de rotavírus e realizar sua caracterização molecular quanto seus genotipos G e P. Um total de 43 amostras (29,86%) foram positivas para rotavírus por Eletroforese em Gel de Poliacrilamida (PAGE) e ELISA, num esquema de triagem em paralelo. A caracterização mediante reações do tipo nested-multiplex RT-PCR demonstrou que, isoladamente, o genotipo P[6] foi o mais frequente, detectado em 25,58% das amostras, seguido pelo P[1] (11,63%) e P[7] (9,3%). Infecções concomitantes de genotipos P[6]+P[7] (9,3%), P[1]+P[6] (4,65%), P[1]+P[6]+P[7] (2,33%) foram também observadas. Analogamente, o genotipo G[5] foi detectado em 30,23% das amostras, seguido pelo G[10] (20,93%) e G[6] (4,65%) e G[5]+G[10] (18,6%). O genotipo G[5]P[6] foi o mais frequente (11,63%), porém outras combinações e amostras não tipificáveis também foram observadas. Considerando-se a diversidade de rotavírus suínos encontrada na população estudada, medidas profiláticas específicas devem levar em conta, para sua efetividade, o grau de proteção cruzada entre os genotipos presentes nas formulações vacinais e aqueles que realmente são circulantes numa região.

Detecção do Grupo Mycoplasma mycoides por imunoperoxidase indireta (IPI) e PCR-REA em conduto auditivo de bovinos

O Grupo Mycoplasma mycoides (GMM) foi diagnosticado por PCR-REA e imunoperoxidase indireta (IPI) em amostras de lavados de conduto auditivo de bovinos no Estado do Rio de Janeiro, Brasil. 60 bovinos foram selecionados aleatoriamente. As lavagens foram feitas com uso de seringas estéreis contendo um volume de 60 mL de solução salina tamponada (PBS pH 7.2). As amostras obtidas foram estocadas em glicerol (1:2) e congeladas a 20ºC até uso. Estas amostras foram diluídas até 10-5 e repicadas em meio Hayflick modificado, sólido e líquido, sendo incubados a 37ºC por 48-72 horas. As placas foram mantidas em microaerofilia e observadas diariamente, para visualização das colônias típicas em “ovo-frito”. Das 60 amostras cultivadas, 48 (80,00%) foram positivas para Mycoplasma spp. A prevalência obtida para o GMM na IPI foi de 20,0% (12/60) enquanto na PCR-REA foi de 41,7% (25/60). Das cepas tipificadas pela IPI 58,3% (7/12) foram M. mycoides subsp. mycoides LC e 41,7% (5/12) foram M. capricolum. Na PCR-REA o grupo M. mycoides foi confirmado pela visualização de um amplicon de 785bp, compatível com este grupo. O valor encontrado no teste Kappa para associação entre estes testes foi de 0,14 (P>0,05. Na clivagem do produto da PCR com a enzima de restrição AluI, de cepas de referências e dos isolados de ouvido os fragmentos obtidos foram de 81, 98, 186 e 236pb, mas não de 370pb, que é específica para o agente da Pleuropneumonia Contagiosa Bovina. A presença de espécies de micoplasmas no conduto auditivo de bovinos assintomáticos representa um risco para propagação de Mycoplasma spp. entre rebanhos bovinos no Brasil.

Detecção de Toxoplasma gondii no sêmen de ovinos naturalmente infectados

O objetivo deste trabalho foi estudar a eliminação de Toxoplasma gondii no sêmen de carneiros naturalmente infectados. Foram utilizados 65 reprodutores submetidos inicialmente à pesquisa de anticorpos anti-T. gondii por meio da técnica de imunofluorescência indireta (IFI). Os carneiros sorologicamente positivos foram submetidos à colheita de sêmen para detecção do DNA de T. gondii. Na sorologia observaram-se 6/65 (9,2%) carneiros positivos, enquanto no PCR nested de sêmen 4/6 (66,6%) carneiros foram positivos. Conclui-se que a detecção, por meio da técnica da PCR nested, da forma proliferativa de T. gondii no sêmen de carneiros naturalmente infectados, reforça a necessidade de se pesquisar sobre a possibilidade da transmissão horizontal do parasito via sêmen na espécie ovina.

Uso de PCR e sequenciamento do rDNA 16S para identificação de bactérias do gênero Staphylococcus isoladas de mastite bovina

O objetivo deste trabalho foi identificar espécies de Staphylococcus (n=100) isoladas de mastite em rebanhos bovinos do Estado de Minas Gerais. Para esta finalidade foram utilizadas reações de PCR empregando oligonucleotídeos iniciadores descritos anteriormente para amplificar genes específicos de S. aureus (femA), S. intermedius (rDNA 16S) e S. hyicus (rDNA 16S-23S) e o sequenciamento do rDNA 16S. De acordo com as reações de PCR, 83 isolados foram identificados como S. aureus, 13 isolados como S. intermedius, dois como S. hyicus e dois isolados não foram identificados. Foram submetidos ao sequenciamento do rDNA 16S seis isolados identificados como S. aureus e os 17 restantes. Os seis isolados identificados como S. aureus confirmaram essa identificação. Dos outros 17 isolados, 13 foram identificados como S. chromogenes e quatro como S. hyicus, com similaridade igual ou superior a 99%. Baseando-se nos resultados da reação de PCR do gene femA e do sequenciamento do rDNA 16S, foram identificados 83 S. aureus, 13 S. chromogenes e quatro S. hyicus. Neste estudo os oligonucleotídeos iniciadores empregados na reação de PCR para S. intermedius não foram específicos, pois amplificaram também S. chromogenes; e os empregados na reação de PCR para S. hyicus não foram sensíveis, pois falharam na identificação de dois isolados de S. hyicus. A identificação definitiva das duas últimas espécies somente foi possível pelo sequenciamento do rDNA 16S.

Serological investigation and PCR in detection of pathogenic leptospires in snakes

Detection of Leptospira by PCR had not yet been described in snakes. This study investigated, by microscopic agglutination test (MAT) and PCR, the presence of antibodies to Leptospira spp. and Leptospira spp., respectively, in venomous and non-venomous wildlife and captivity snakes. All snakes were divided into three groups to be compared: Group 1 (wildlife snakes - WS); Group 2 (snakes in intensive captivity - IC), and Group 3 (collective semi-extensive captivity -CC). Of the 147 snakes studied, 52 (35.4%) were positive for leptospirosis by MAT, 8 (15.4%) belonging to Group 1 (WS), 34 (65.4%) to Group 2 (IC) and 10 (19.2%) to Group 3 (CC). Jararaca (Bothrops jararaca) presented the highest average titer (66.7%, N=22/33) among the three group studied, and Hardjo prajtino was the most prevalent serovar (88.5%, N=46/52), with titers varying from 100 to 3200. Leptospira interrogans was revealed by PCR in kidney and liver of caiçaca (Bothrops moojeni) and jararaca-pintada (Bothrops pauloensis), showing 100% and 93% identity respectively. Future studies should be carried out for better understanding of the role of snakes as a reservoir of Leptospira in nature.

PCR Multiplex fluorescente para detecção de bactérias em sêmen bovino

Este estudo teve como objetivo avaliar o limiar de detecção da técnica de PCR multiplex fluorescente aliada a eletroforese capilar na detecção de agentes infecciosos em amostras de sêmen experimentalmente contaminadas com concentrações decrescentes das bactérias Brucella abortus, Leptospira interrogans sorovar pomona, Campylobacter fetus e Haemophilus somnus. Amostras de sêmen bovino foram experimentalmente contaminadas com concentrações decrescentes de bactérias obtidas através de diluições seriadas na base 10 de modo a obter-se amostras contendo desde 1 vez até 10-7 bactérias/mL a partir da concentração inicial de Leptospira pomona, Brucella abortus, Campylobacter fetus e Haemophilus somnus. As diluições foram efetuadas individualmente para cada bactéria, bem como nas diferentes concentrações necessárias para a padronização do teste de multiplex PCR. As extrações de DNA de todas as soluções contendo espermatozóides e bactérias analisadas no presente estudo foram realizadas segundo protocolo descrito por Heinemann et al. (2000). Os produtos de PCR multiplex foram avaliados por eletroforese em gel de poliacrilamida 8% e separação eletroforética por sistema capilar em equipamento automático de análise de fragmentos de DNA MegaBace. Observou-se a amplificação de fragmentos de 193pb, 330pb, 400pb e 415pb a partir do DNA de B. abortus, L. pomona, H. somnus, C. fetus, respectivamente. Na análise por eletroforese capilar de produtos da PCR multiplex do DNA para detecção simultânea dos quatro patógenos observou-se a sinal de positividade até a diluição de 10-3 bactérias/mL vezes da concentração inicial da solução estoque de cada bactéria. A técnica de PCR multiplex aliada à eletroforese capilar foi usada pela primeira vez para o diagnóstico direto de quatro bactérias patogênicas no sêmen, demonstrando ser um método rápido na detecção de bactérias causadoras de doenças reprodutivas.

Molecular characterization of group A bovine rotavirus in southeastern and central-western Brazil, 2009-2010

Rotavirus is an important cause of neonatal diarrhea in humans and several animal species, including calves. A study was conducted to examine 792 fecal samples collected from calves among 65 dairy and beef herds distributed in two of Brazil's major livestock producing regions, aiming to detect the occurrence of rotavirus and perform a molecular characterization of the rotavirus according to G and P genotypes in these regions. A total of 40 (5.05%) samples tested positive for rotavirus by the polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) technique. The molecular characterization was performed by multiplex semi-nested RT-PCR reactions, which indicated that the associations of genotypes circulating in herds in Brazil's southeastern region were G6P[11], G10P[11], G[-]P[5] + [11], G[-]P[6] in the state of São Paulo and G6P[11], G8P[5], G11P[11], G10P[11] in the state of Minas Gerais. In the central-western region, the genotypes G6P[5] + [11], G6P[5], G8P[-], G6P[11], G [-] P[1], G[-] P[11], and G[-] P[5] were detected in the state of Goiás, while the genotypes G6P[5], G8[P11], G6[P11], G8[P1], G8[P5], G6[P1] were circulating in herds in the state of Mato Grosso do Sul. The genotypic diversity of bovine rotavirus found in each region under study underlines the importance of characterizing the circulating samples in order to devise the most effective prophylactic measures.

Caracterização das lesões por Cysticercus bovis, na inspeção post mortem de bovinos, pelos exames macroscópico, histopatológico e pela reação em cadeia da polimerase (PCR)

Considerando a necessidade do conhecimento da cisticercose bovina e do aperfeiçoamento dos métodos de diagnóstico desta doença, objetivou-se verificar a ocorrência do Cysticercus bovis nos diversos locais anatômicos, tais como: cabeça, coração, esôfago, diafragma, língua, fígado e carcaça, examinados pelo Serviço de Inspeção Federal. O diagnóstico foi feito por macroscopia, microscopia e PCR com extração de DNA por fervura para a identificação do metacestóide. Dos 22043 bovinos abatidos, 713 (3,23%) estavam infectados. O coração foi o sítio anatômico mais afetado, com 1,90% (420/22043), seguido da cabeça, 1,11% (245/22043), do esôfago, 0,08% (18/22043), da carcaça, 0,07% (15/22043), do diafragma, 0,03% (7/22043), do fígado, 0,02% (5/22043) e da língua, 0,01% (3/22043). Dos cistos obtidos, 58,35% (416/713) estavam mortos e 41,65% (297/713), vivos. As diferenças entre os sítios anatômicos e a condição morfológica dos cistos foram significativas (p < 0,05). Dos 416 cistos mortos, 253 foram examinados por apresentarem características de: lesões nodulares firmes, brancacentas, com material amarelado, por vezes com aspecto calcário, no interior. O exame microscópico revelou granulomas comumente representados por centro necrótico e/ou mineralizado, envolto por histiócitos dispostos em paliçada, células gigantes multinucleadas, infiltrado misto, predominantemente de mononucleares, e fibrose. Por vezes, a periferia das lesões tinha características de tecido de granulação e mineralização em forma de lâminas lineares. Os restos parasitários foram identificados como um material hialino acelular, contendo elementos ovais e circulares, basofílicos, acidófilos e incolores, denominados corpúsculos calcários. Em algumas lesões foram observados raros corpúsculos, dispersos na reação inflamatória. Nódulos fibrosos, ricos em infiltrado linfóide ou crônico ativos, foram frequentemente visualizados. Dos cistos vivos examinados, 65% (13/20) foram positivos para C. bovis , confirmando o diagnóstico ambulatorial e a eficácia do método de PCR utilizado. Em virtude da positividade observada para C. bovis nos exames histopatológico e PCR, particularmente em fígado e esôfago, sugere-se que seja reformulado o artigo 176 do Regulamento de Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal, incluindo estes locais na rotina de inspeção nos matadouros.

Detection of virulence-associated genes of Pasteurella multocida isolated from cases of fowl cholera by multiplex-PCR

The current systems of breeding poultry, based on high population density, increase the risk of spreading pathogens, especially those causing respiratory diseases and those that have more than one host. Fowl Cholera (FC) is one such pathogen, and even though it represents one of several avian diseases that should be considered in the differential diagnosis of notifiable diseases that present with sudden death, the pathogenesis and virulence factors involved in FC are still poorly understood. The objective of this study was to investigate twelve genes related to virulence in 25 samples of Pasteurella multocida isolated from FC cases in the southern region of Brazil through the development of multiplex PCR protocols. The protocols developed were capable of detecting all of the proposed genes. The ompH, oma87, sodC, hgbA, hgbB, exBD-tonB and nanB genes were present in 100% of the samples (25/25), the sodA and nanH genes were present in 96% (24/25), ptfA was present in 92% (23/25), and pfhA was present in 60% (15/25). Gene toxA was not identified in any of the samples studied (0/25). Five different genetic profiles were obtained, of which P1 (negative to toxA) was the most common. We concluded that the multiplex-PCR protocols could be useful tools for rapid and simultaneous detection of virulence genes. Despite the high frequency of the analyzed genes and the fact that all samples belonged to the same subspecies of P. multocida, five genetic profiles were observed, which should be confirmed in a study with a larger number of samples.

Identification of new flagellin-encoding fliC genes in Escherichia coli isolated from domestic animals using RFLP-PCR and sequencing methods

Identification of Escherichia coli requires knowledge regarding the prevalent serotypes and virulence factors profiles allows the classification in pathogenic/non-pathogenic. However, some of these bacteria do not express flagellar antigen invitro. In this case the PCR-restriction fragment length polymorphism (RFLP-PCR) and sequencing of the fliC may be suitable for the identification of antigens by replacing the traditional serology. We studied 17 samples of E. coli isolated from animals and presenting antigen H nontypeable (HNT). The H antigens were characterized by PCR-RFLP and sequencing of fliC gene. Three new flagellin genes were identified, for which specific antisera were obtained. The PCR-RFLP was shown to be faster than the serotyping H antigen in E. coli, provided information on some characteristics of these antigens and indicated the presence of new genes fliC.

Surto de encefalomielite equina Leste na Ilha de Marajó, Pará

Nove casos de encefalomielite equina foram estudados na Ilha de Marajó, estado do Pará, Brasil. Os equinos apresentavam dificuldade em se manter em estação, andavam em círculo, tinham acentuada depressão, pálpebras cerradas, paralisia da língua, tremores musculares, bruxismo, anorexia e desidratação. Alguns apresentavam diminuição dos reflexos auricular, palpebral, de ameaça, diminuição do tônus da língua e taquicardia. Posição de auto-auscultação foi observada com frequência. Os animais muitas vezes eram encontrados apoiados em troncos e cercas para se manterem em estação. À necropsia verificou-se hemorragia das leptomeninges e da medula, alguns apresentaram ainda aderência das leptomeninges. À histopatologia verificou-se encefalite difusa que afetava principalmente a substância cinzenta, com meningite e coroidite. Foi observada perivasculite mononuclear. Em dois equinos identificou-se o vírus da encefalomielite equina Leste pela reação de Semi-Nested transcrição reversa de polimerase em cadeia (Semi-Nested RT-PCR).

Molecular diagnosis of Anaplasma marginale in cattle: quantitative evaluation of a real-time PCR (Polymerase Chain Reaction) based on msp5 gene

The rickettsia Anaplasma marginale is considered the main agent of bovine anaplasmosis. Due the nonspecific clinical signs of the anaplasmosis, the diagnosis of infection depends of laboratory confirmation. In recent years, molecular diagnostic methods have been used to detect A. marginale in cattle. However, the existence of a large number of assays of different sensitivity and cost makes the choice of an appropriate test difficult. In the present study, a real-time Polymerase Chain Reaction (PCR) based on the msp5 target gene was quantitatively assessed and compared to an end point PCR. Both reactions were subjected to sensitivity and specificity evaluation using plasmid DNA and samples from cattle experimentally infected with A. marginale. A comparative field trial of the tests was carried out using samples of cattle from a stable enzootic area for A. marginale. The real-time PCR showed a higher sensitivity than the end point PCR. This reaction (i.e. real-time PCR) was able to detect one copy of the msp5 gene in 100 ηg of plasmidial DNA, and more than 80% of its results were positive among experimentally infected animals seven days after infection. In addition, based on in silico analysis, the real-time PCR evaluated in the present study appears to be useful for the detection of A. ovis.