The detection of Cryptosporidium serpentis in snake fecal samples by real-time PCR

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

Diagnosis of gastric cryptosporidiosis in birds using a duplex real-time PCR assay

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

Molecular characterisation of Cryptosporidium spp. in lambs in the south central region of the State of São Paulo

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

Genetic identification of interspecific hybrid of Neotropical catfish species (Pseudoplatystoma corruscans vs. Pseudoplatystoma reticulatum) in rivers of Mato Grosso do Sul State, Brazil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

First molecular characterization of Cryptosporidium spp. infecting buffalo calves in Brazil

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

Tick-borne agents in domesticated and stray cats from the city of Campo Grande, state of Mato Grosso do Sul, midwestern Brazil

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

First genetic identification of Cryptosporidium parvum subtype IIaA14G2R1in beef cattle in Brazil

The presence of Cryptosporidium spp. in a cattle herd registered with an outbreak of diarrhea was investigated and the the molecular subtyping of Cryptosporidium parvum was characterized. Fecal samples from 85 Nellore beef cattle (Bos indicus) were collected and examined with Ziehl-Neelsen modified staining method. Fifty-four cattle (63.52%) had Cryptosporidium spp. oocysts in their feces. Fragments of genes encoding the 18S ribosomal RNA subunit and a 60-kDa glycoprotein (gp60) were amplified by nested PCR accomplished in the 11 most heavily parasitized samples, and the amplicons were sequenced. Eight of the 11 analyzed samples were positive for 18S rRNA sequences and identified monospecific infections with C. parvum. Seven samples were positive for gp60 and identified subtypes IIaA15G2R1 (6/11) and IIaA14G2R1 (1/11). This report is the first for C. parvum subtype IIaA14G2R1 in beef cattle in Brazil.

IL-12p40 Deficiency Leads to Uncontrolled Trypanosoma cruzi Dissemination in the Spinal Cord Resulting in Neuronal Death and Motor Dysfunction

Chagas' disease is a protozoosis caused by Trypanosoma cruzi that frequently shows severe chronic clinical complications of the heart or digestive system. Neurological disorders due to T. cruzi infection are also described in children and immunosuppressed hosts. We have previously reported that IL-12p40 knockout (KO) mice infected with the T. cruzi strain Sylvio X10/4 develop spinal cord neurodegenerative disease. Here, we further characterized neuropathology, parasite burden and inflammatory component associated to the fatal neurological disorder occurring in this mouse model. Forelimb paralysis in infected IL-12p40KO mice was associated with 60% (p<0.05) decrease in spinal cord neuronal density, glutamate accumulation (153%, p<0.05) and strong demyelization in lesion areas, mostly in those showing heavy protein nitrosylation, all denoting a neurotoxic degenerative profile. Quantification of T. cruzi 18S rRNA showed that parasite burden was controlled in the spinal cord of WT mice, decreasing from the fifth week after infection, but progressive parasite dissemination was observed in IL-12p40KO cords concurrent with significant accumulation of the astrocytic marker GFAP (317.0%, p<0.01) and 8-fold increase in macrophages/microglia (p<0.01), 36.3% (p<0.01) of which were infected. Similarly, mRNA levels for CD3, TNF-alpha, IFN-gamma, iNOS, IL-10 and arginase I declined in WT spinal cords about the fourth or fifth week after infection, but kept increasing in IL-12p40KO mice. Interestingly, compared to WT tissue, lower mRNA levels for IFN-gamma were observed in the IL-12p40KO spinal cords up to the fourth week of infection. Together the data suggest that impairments of parasite clearance mechanisms in IL-12p40KO mice elicit prolonged spinal cord inflammation that in turn leads to irreversible neurodegenerative lesions.

Real-time PCR assay targeting the actin gene for the detection of Cryptosporidium parvum in calf fecal samples

Cryptosporidium parvum infection is very important with respect to public health, owing to foodborne and waterborne outbreaks and gastrointestinal illness in immunocompetent and immunocompromised persons. In cattle, infection with this species manifests either as a subclinical disease or with diarrheal illness, which occurs more often in the presence of other infectious agents than when alone. The aim of this study was to develop a real-time polymerase chain reaction (PCR) assay for the detection of C. parvum in calf fecal samples and to compare the results of this assay with those of the method routinely used for the diagnosis of Cryptosporidium spp., nested PCR targeting the 18S rRNA gene. Two hundred and nine fecal samples from calves ranging in age from 1 day to 6 months were examined using real-time PCR specific for the actin gene of C. parvum and by a nested PCR targeting the 18S rRNA gene of Cryptosporidium spp. Using real-time PCR detection, 73.2% (153 out of 209) of the samples were positive for C. parvum, while 56.5% (118 out of 209) of the samples were positive for Cryptosporidium spp. when the nested PCR amplification method was used for the detection. The analytical sensitivity of the real-time PCR was approximately one C. parvum oocyst. There was no significant nonspecific DNA amplification of any of the following species and genotype: Cryptosporidium andersoni, Cryptosporidium baileyi, Cryptosporidium bovis, Cryptosporidium canis, Cryptosporidium galli, Cryptosporidium ryanae, Cryptosporidium serpentis, or avian genotype II. Thus, we conclude that real-time PCR targeting the actin gene is a sensitive and specific method for the detection of C. parvum in calf fecal samples.

Natural infection in anopheline species and its implications for autochthonous malaria in the Atlantic forest in Brazil

Abstract Background A descriptive study was carried out in an area of the Atlantic Forest with autochthonous malaria in the Parelheiros subdistrict on the periphery of the municipality of São Paulo to identify anopheline fauna and anophelines naturally infected with Plasmodium as well as to discuss their role in this peculiar epidemiological context. Methods Entomological captures were made from May 2009 to April 2011 using Shannon traps and automatic CDC traps in four areas chosen for their different patterns of human presence and incidences of malaria (anthropic zone 1, anthropic zone 2, transition zone and sylvatic zone). Natural Plasmodium infection was detected by nested PCR based on amplification of the 18S rRNA gene. Results In total, 6,073 anophelines were collected from May 2009 to April 2011, and six species were identified in the four zones. Anopheles cruzii was the predominant species in the three environments but was more abundant in the sylvatic zone. Anopheles (Kerteszia) cruzii specimens from the anthropic and sylvatic zones were positive for P. vivax and P. malariae. An. (Ker.) bellator, An. (Nys.) triannulatus, An. (Nys.) strodei, An. (Nys.) lutzi and An. (Ano) maculipes were found in small numbers. Of these, An. (Nys.) triannulatus and An. (Nys.) lutzi, which were collected in the anthropic zone, were naturally infected with P. vivax while An. (Nys.) triannulatus from the anthropic zones and An. (Nys.) strodei from the transition zone were positive for P. malariae. Conclusion These results confirm that Anopheles (Kerteszia) cruzii plays an important role as a major Plasmodium vector. However, the finding of other naturally infected species may indicate that secondary vectors are also involved in the transmission of malaria in the study areas. These findings can be expected to help in the implementation of new measures to control autochthonous malaria in areas of the Atlantic Forest.

Molecular phylogenetic inferences on the position of the Mollusca within the Lophotrochozoa

Die phylogenetische Position der Mollusken innerhalb der Trochozoa sowie die interne Evolution der Klassen der Mollusca sind weitgehend unbekannt und wurden in meiner Arbeit anhand molekularer Merkmale untersucht. Phylogenomische Analysen zeigten in der Vergangenheit eine gute Auflösung für ursprüngliche Speziationsereignisse. Daher wurden hier drei neue EST Datensätze generiert: für Sipunculus nudus (Sipuncula), Barentsia elongata (Kamptozoa) und Lepidochitona cinerea, (Polyplacophora, Mollusca). Zusätzlich wurden gezielt Gene verschiedener Mollusken mittels RT-PCR amplifiziert. rnSowohl Kamptozoen als auch Sipunculiden wurden aufgrund morphologischer Kriterien bisher als mögliche Schwestergruppe der Mollusken gehandelt, aber die hier erzielten Ergebnisse zur Evolution der Hämerythrine, Gen-Anordnungen der mitochondrialen Genome und phylogenetische Analysen der ribosomalen und der mitochondriellen Proteine stützen diese Hypothese nicht. Die Position der Kamptozoa erwies sich hier generell als unbeständig; phylogenomische Analysen deuten eine Nähe zu den Bryozoen an, aber diese Position wird stark durch die Auswahl der Taxa beeinflusst. Dagegen weisen meine Analysen klar auf eine nähere Beziehung zwischen Annelida und Sipuncula hin. Die ribosomalen Proteine zeigen Sipuncula (und Echiura) sogar als Subtaxa der Anneliden. Wie den Mollusken fehlt den Sipunculiden jegliche Segmentierung und meine Ergebnisse legen hier die Möglichkeit des Verlusts dieses Merkmals innerhalb der Anneliden bei den Sipunculiden nahe. Innerhalb der Mollusken wurden die Solenogastren bereits als Schwestergruppe aller rezenten Mollusken vorgeschlagen. Im Rahmen meiner Arbeit wurden von drei verschiedenen Solenogastren-Arten die ersten zuverlässigen 18S rRNA-Sequenzen ermittelt, und es zeigte sich, dass alle bisher veröffentlichten 18S-Sequenzen dieser Molluskenklasse höchst unvollständig oder fehlerhaft sind. rnRibosomale Proteine sind gute phylogenetische Marker und hier wurden die Auswahl und Anzahl dieser Gene für phylogenetische Analysen optimiert. Über Sonden-basierte Detektion wurde eine sampling-Strategie getestet, die im Vergleich mit standard-phylogenomischen Ansätzen zukünftige molekulare Stammbaumrekonstruktionen mit größerem Taxonsampling ermöglicht.rn

Untersuchungen zur Expression und Lokalisation der respiratorischen Proteine Neuroglobin (Ngb) und Cytoglobin (Cygb) in Säugern

Die vorliegende Dissertation beinhaltet Untersuchungen zur Expression und Funktion der respiratorischen Proteine Neuroglobin (Nbg) und Cytoglobin (Cygb) in Vertebraten. rnrnUm die Expression der Globine während der Entwicklung des Säugerhirns zu untersuchen, wurden die Hirne von Maus-Embryonen ab dem Fötalstadium MF10 bis zum Tag eins nach der Geburt (T1) mit Adulttieren verglichen. Quantifiziert wurde sowohl die mRNA- als auch die Protein-Expression. Beide Globine zeigten im Verlauf der Entwicklung einen stetigen Anstieg der mRNA-Expression, wobei Ngb zu Beginn in zehnfach höherer Konzentration vorlag und im zeitlichen Verlauf einen 130-fachen Anstieg zeigte. Cygb zeigte lediglich einen 16-fachen Anstieg bis zum Adultstadium. Auf Proteinebene konnte die Expressionszunahme beider Globine im Laufe der Entwicklung bestätigt werden. Weder in den hypoxieresistenten Frühembryonalstadien noch während der mit Sauerstoff-Stress verbundenen Geburt zeigte sich ein Expressionsmaximum. Dies spricht gegen eine Globin-Funktion in der Oxidanz-Abwehr. Eher ist zumindest Ngb mit der Reifung der Neurone und dem damit einhergehenden, gesteigerten oxidativen Stoffwechsel assoziiert.rnrnDes Weiteren sollte die zelluläre und intrazelluläre Lokalisation beider Globine anhand einer primären Zellkultur aus dem Hippocampus pränataler Ratten und in immortalen Zelllinien untersucht werden. Neuroglobin wurde dabei nur in Neuronen, nicht jedoch in Gliazellen nachgewiesen. Das Färbemuster war in allen Ngb-exprimierenden Zellen zytoplasmatisch. Cytoglobin wurde in der Primärkultur in den Neuronen jedoch ebenso in den mit anti-GFAP markierten Gliazellen beobachtet. In beiden Zellpopulationen war auch der Kern durch das CyGB-Antiserum markiert. rnEine genauere Untersuchung der intrazellulären Lokalisation sollte durch die Transfektion von Globin-pEGFP-Fusionsproteinen erfolgen. Nach Transfektion der Fusionskonstrukte wurde die GFP-Färbung bei beiden Globinen sowohl im Zytoplasma als auch im Kern beobachtet. Eine rein nukleäre Lokalisation, die insbesondere für Cygb von anderen Autoren postuliert wurde, konnte somit ausgeschlossen werden. rnrnIn primären Zellkulturen aus Cerebellum und Kortex, die mit Hilfe von Paraquat oxidativem Stress ausgesetzt wurden, wurde der Verlauf der Globin-mRNA-Expression mit dem unregulierten 18s rRNA-Referenzgen und mit den Antioxidanz-Enzymen Cu-Zn-SOD und Gpx verglichen. Neuroglobin zeigte einen Expressionsverlauf ähnlich dem der beiden Antioxidanz-Enzyme, jedoch liegt seine mRNA im Hirngewebe in hundertfach niedrigerer Menge als Cu-Zn-SOD und Gpx vor. Cytoglobin zeigte keine Veränderung der Expression. Eine Funktion der Globine im Sinne einer ROS-Abwehr kann aus den Befunden nicht abgeleitet werden. rnrnUntersuchungen von Tumor und Normalgewebe mittels eines cDNA-Cancer-Arrays zeigten, dass NGB in Tumoren verschiedenen Ursprungs nicht exprimiert wird, CyGB dagegen keine Änderung seiner Expression in Tumor versus Normalgewebe erfährt. Eine Induktion der beiden Globine z.B. durch Hypoxie in soliden Tumoren kann daher ausgeschlossen werden.rn

PCR-based diagnosis of Naegleria sp. infection in formalin-fixed and paraffin-embedded brain sections

We developed a real-time PCR which allowed the highly sensitive detection of Naegleria fowleri in histological brain tissue sections from experimentally infected mice. This genus-specific small-subunit (18S) rRNA gene-based PCR can complement conventional (immuno-) histology for the diagnosis of primary amoebic meningoencephalitis in paraffin-embedded brain necropsy specimens that had been fixed in formalin buffered with phosphate-buffered saline.

Presence of potentially pathogenic Babesia sp. for human in Ixodes ricinus in Switzerland

We have designed and performed a new PCR method based on the 18S rRNA in order to individuate the presence and the identity of Babesia parasites. Out of 1159 Ixodes ricinus (Acari: Ixodidae) ticks collected in four areas of Switzerland, nine were found to contain Babesia DNA. Sequencing of the short amplicon obtained (411-452 bp) allowed the identification of three human pathogenic species: Babesia microti, B. divergens, for the first time in Switzerland, Babesia sp. EU1. We also report coinfections with B. sp. EU1-Borrelia burgdorferi sensu stricto and Babesia sp. EU1-B. afzelii.

Babesiosis in free-ranging chamois (Rupicapra r. rupicapra) from Switzerland

Pathological examination of five adult chamois (Rupicapra r. rupicapra) found dead in two different regions from the Swiss Alps revealed pale mucous membranes and musculature, swollen spleen and haemoglobinuria. Histologically, haemosiderosis in the spleen and centrilobular hepatic necrosis were the predominant findings. On blood smears, small (approximately 0.84-1.47 microm), round to pyriform, peripherally located inclusions were present in the erythrocytes. PCR followed by sequencing of DNA extracted from blood or spleen of the infected animals revealed 99-100% identity of the amplified part of the 18S rRNA gene with GenBank entries attributed to Babesia divergens/Babesia capreoli. This is the first report of fatal Babesia infections in chamois raising the question of an emerging disease in this species.