Genômica e proteômica de Anaplasma marginale: contribuições para o controle da riquétsia.

A anaplasmose bovina é causada pela riquétsia intra-eritrocítica Anaplasma marginale, responsável por importantes prejuízos econômicos, por causa da alta morbidade e mortalidade em rebanhos bovinos suscetíveis. A vacinação tem sido uma forma econômica e eficiente de controlar a enfermidade. No entanto, os métodos de imunização tradicionais apresentam efeitos adversos em algumas categorias de animais. Nas últimas décadas, os estudos sobre imunização contra Anaplasma concentraram-se nas proteínas de superfície MSP1a, 1b, 2, 3, 4 e 5. No entanto, até o momento, os resultados foram pouco promissores, apontando a necessidade de ampliar o conhecimento sobre o rol das proteínas de membrana da riquétsia e das relações estruturais entre elas. Nesse contexto, os estudos do genoma e do proteoma da riquétsia têm contribuído com essa finalidade. Pela análise genômica, 14 genes para novas proteínas de membrana externa foram identificados (omp 1-14), dentre os quais, omp2, 3 e 6 não são transcritos. Esses genes ostraram-se altamente conservados entre isolados da riquétsia. As proteínas OMP4, 7, 10 e 14 foram reconhecidas por soros de bovinos imunizados com membrana de A. marginale, mostrando potencial para desenvolvimento de imunógenos. Além disso, mediante análise proteômica, foi possível detectar novas proteínas de membrana, negligenciadas pela anotação genômica. Dentre elas estão AM097 - conjugal transfer protein, AM956 - PepA citosol amino peptidase, AM254 - fator de elongação Tu e quatro proteínas de função desconhecida: AM127, 197, 387 e 854, as quais também foram reconhecidas por soros de bovinos imunizados com membrana de A. marginale.

ELISA com MSP5 recombinante truncada para detecção de anticorpos contra Anaplasma marginale em bovinos.

Os objetivos buscados pelos autores neste estudo foram produzir e solubilizar a proteína MSP5 recombinante truncada de Anaplasma marginale e avaliar seu desempenho em um ensaio de imunoadsorção enzimática indireto para detecção de anticorpos contra a riquétsia. O gene msp5, exceto a região N-terminal hidrofóbica, foi amplificado por reação em cadeia da polimerase, clonado em plasmídeo pTrcHis-TOPO e expresso em Escherichia coli. A solubilização da proteína recombinante foi avaliada em diferentes pHs e concentrações de uréia. A sensibilidade e a especificidade do ensaio foram avaliados testando-se 66 soros de animais infectados experimentalmente com A. marginale e 96 soros negativos, com o estado de infecção desses animais confirmado por reação em cadeia da polimerase. Um total de 1.666 amostras de soros bovinos, provenientes do Brasil - Rio Grande do Sul (73), Mato Grosso do Sul (91), Pernambuco (86), Bahia (314) e Minas Gerais (267), assim como do Uruguai (32) e Costa Rica (803) foram testadas nos ELISAs com MSP5 truncada e com MSP1a recombinantes, e a concordância entre os dois testes foi avaliada. O ELISA indireto com MSP5 truncada foi capaz de detectar animais infectados com 96,97% de sensibilidade e 100% de especificidade. Nos animais infectados experimentalmente, o ELISA detectou anticorpos do 12o dia após a inoculação (DPI) até o último dia de observação (37o DPI). Os ELISAs para MSP5 e MSP1a apresentaram concordância de 95,67%, com índice kappa de 0,81. Os resultados discordantes apresentaram uma diferença significativa (P < 0,001). Anticorpos contra A. marginale foram detectados em animais de todas asregiões estudadas. O ELISA com MSP5 recombinante truncada apresentou bom desempenho na detecção de anticorpos contra A. marginale, com alta sensibilidade e especificidade, representando uma importante ferramenta para o diagnóstico da anaplasmose bovina em estudos epidemiológicos.

Imunização de bovinos com MSP1a e MSP2 recombinantes de Anaplasma marginale com CpG ODN 2006 como adjuvante, e desafio com isolado heterólogo.

A anaplasmose é uma importante enfermidade de bovinos de áreas tropicais e subtropicais do mundo, causada pela riquétsia intra-eritrocítica Anaplasma marginale. A vacinação tem sido a forma mais econômica e eficiente de controlar a anaplasmose bovina. Nos últimos anos, esses estudos têm se concentrado nas proteínas de membrana da riquétsia, sobretudo MSP1a e MSP2. Este trabalho teve como objetivos avaliar o grau de proteção induzido pelas proteínas de membrana MSP1a e MSP2 recombinantes de A. marginale, associadas com adjuvante CpG ODN 2006, perante desafio heterólogo e avaliar a resposta imune gerada. Novilhos da raça Aberdeen Angus foram imunizados três vezes com 200 ?g de MSP1a e/ou MSP2 recombinantes, associadas com CpG ODN 2006 e alúmen. Posteriormente, foram desafiados com 3 x 107 eritrócitos infectados com isolado heterólogo de A. marginale. Os animais experimentais apresentaram quadro clínico de anaplasmose (redução do volume globular, febre e riquetsemias detectáveis por distensões sangüíneas coradas). Não foram detectadas diferenças significativas entre os grupos imunizados e os controles quanto ao percentual de redução do volume globular, riquetsemias máximas e temperaturas retais máximas, indicando que as imunizações não foram protetoras. A despeito da significativa produção de IgG total contra MSP1a e MSP2, detectada no dia do desafio, os animais imunizados apresentaram produção significativa de IgG2 apenas contra MSP1a. As razões para as possíveis falhas de proteção são discutidas. Neste trabalho, é relatada a imunização de bovinos com MSP1a e MSP2 recombinantes de A. marginale, associadas com alúmen e CpG ODN 2006, e posterior desafio com isolado heterólogo, bem como a avaliação da resposta imune gerada.

Indução de resposta imune contra novas proteínas de membrana de Anaplasma marginale em Camundongos BALB/c.

2009

Propagation of a Brazilian isolate of Anaplasma marginale with appendage in a tick cell line (BME26) derived from Rhipicephalus (Boophilus) microplus

Anaplasma marginale is a tick-borne pathogen of cattle responsible for the disease anaplasmosis. Data suggest that Rhipicephalus (Boophilus) microplus and R. annulatus may be the major tick vectors of A. marginale in tropical and subtropical regions of the world. In this work we demonstrated the first infection and propagation of a Brazilian isolate of A. marginale (UFMG1) in the BME26 cell line derived originally from embryos of R. (Boophilus) microplus. The establishment of A. marginale infection in a cell line derived from R. (Boophilus) microplus is relevant for studying the A. marginale/tick interface. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Resposta imune-humoral de búfalos (Bubalus bubalis) contra Anaplasma marginale (Theiler, 1910)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Immunization of bovines using a DNA vaccine (pcDNA3.1/MSP1b) prepared from the jaboticabal strain of Anaplasma marginale

Anaplasma is a tick-borne ehrlichial pathogen of cattle that causes the disease, anaplasmosis. In the present study, a total of 11 Anaplasma marginale seronegative calves were assigned into two groups: one immunized (G1, n = 6) and one nonimmunized-control (G2, n = 5). Six calves were immunized by using a DNA vaccine containing the gene of a major surface protein, MSP1b, encoded by the plasmid identified as pcDNA3.1/MSPIb. Calves received three intramuscular inoculations of 100 mug of pcDNA3.1/MSP1b at a 20-day interval. The control group received buffer phosphate at the same schedule as the experimental group. The immune response elicited by immunization with pcDNA3.1/MSP1b was evaluated in mice and calves. Twenty days following initial immunization, specific serum antibody from four BALB/c mice bound MSP1b in inummoblots. Sixty days after the last immunization, all calves were challenged with cryopreserved A. marginale at a dose of 10(4) parasites/mL/animal by intravenous injection. Results of packed cell volume (PCV) and detection of infected erythrocytes in all experimental groups revealed that the decrease of PCV and detection of infected erythrocytes occurred at 28 to 42 days after challenge. Mean temperature values did not increase over 39.85degreesC. Antibodies developed by immunized bovines from G2 were detected 14 days after challenge. MSP1b was characterized during the immunization period and MSP2 was the most predominant polypeptide at the challenge period. DNA of A. marginale was detected in all groups just after challenge by nested PCR assay. It can be concluded that all immunized bovines were partially protected against homologous challenge.

Analysis of the risk factors related to the immune humoral anti-Anaplasma marginale in dairy cattle

Anaplasma marginale is the most prevalent pathogen of cattle transmitted by ticks in the world. This study aimed to evaluate the risk factors for anaplasmosis in dairy cattle. Fifty dairy cattle from the herd of Empresa de Pesquisa Agropecuaria do Estado do Rio de Janeiro were selected by proportional stratified sampling. The risk factors evaluated were: physiological state, race pattern, number of lactations, milk production, infestation by Rhipicephalus microplus and animal density. Antibody activity against A. marginale was determined using the indirect enzyme-linked immunosorbent assay. The percentual values of seroprevalence for A. marginale were submitted to X2 test, and the level of minimum significance, to keep a factor in the model of logistic regression, was fixated in 5%. It was observed that pregnancy and lactation influenced significantly (p<0.05) in the seropositivity of the animals. Bos indicus animals had 5.21 times more chances of being seropositive than B. taurus animals. Primiparous female had 88% more chances of being seropositive than pluriparous female. Animals with high milk production were 63% more positive than low production animals. When infested by ticks the animals had 39% more chance of being seropositive to A. marginale. Bos indicus animals presented 5.21 times more chance of being seropositive than B. taurus animals. Primiparous females presented 88% more chance of being seropositive than the pluriparous ones. High milk production animals were 63% more positive than the low production ones. When infested by ticks the animals had 39% more chance of being seropositive to A. marginale. High density grazing provided for the animals 3.2 times more chances of being seropositive than low density ones. The herd was classified as erratic to A. marginale, even being placed in a steady enzootic area.

Avaliação da ação da riboflavina associada à radiação ultravioleta na inativação do Anaplasma marginale em sangue bovino conservado para transfusão e estudo das alterações hematolólogicas e bioquímicas durante o período de estocagem

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

Aspectos clínicos e epidemiológicos das infecções por Babesia bovis, Babesia bigemina e Anaplasma marginale em bezerros da raça Nelore no Estado de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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.

Resposta imune-humoral de búfalos (Bubalus bubalis) infectados naturalmente por Babesia bovis, B. bigemina e Anaplasma marginale

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Detecção sorológica e molecular de Anaplasma marginale em búfalos na Ilha de Marajó, Pará

O objetivo do estudo foi testar a prevalência sorológica e molecular de Anaplasma marginale em búfalos do municipio de Soure, Ilha de Marajó, estado do Pará, Brasil. Para a pesquisa sorologica foram selecionados randomicamente 800 animais e para a pesquisa molecular 50 destes animais foram aleatoriamente escolhidos. Para quantificar a prevalência sorológica utilizou-se o ensaio de imunoadsorção enzimático indireto (iELISA) com antígeno total contendo proteínas de superfície externa e para quantificar a prevalência molecular utilizou-se a reação em cadeia da polimerase (PCR), envolvendo a amplificação de fragmento gênico da proteína de superfície maior 5 (MSP5). A prevalência de animais positivos no ELISA para A. marginale foi de 25% (200/800). Na PCR foi detectada a presença de A. marginale em 2% (1/50) dos animais. Embora apenas um animal tenha sido positivo na PCR, observou-se que o mesmo foi negativo no ELISA. A presença do agente, mesmo em baixa prevalência, mostra que os bubalinos podem funcionar como um importante reservatório desse patógeno para os rebanhos bovinos da região norte do Brasil.

Development and assessment of a latex agglutination test based on recombinant MSP5 to detect antibodies against Anaplasma marginale in cattle

The recombinant protein MSP5 has been established as an important antigen for serological diagnosis of Anaplasma marginale by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). However, due to the high cost of specialized equipment, this technique is not accessible to all laboratories, especially in developing countries in areas where the disease is endemic. The present study describes the standardization of a latex agglutination test (LAT) to detect antibodies against A. marginale based on recombinant MSP5. Compared with indirect enzyme-linked immunosorbent assay (iELISA), the relative sensitivity and specificity of the LAT were 95.21% and 91.86% respectively, with an almost perfect agreement between tests (kappa index = 0.863). These results can be considered important for the serological diagnosis of A. marginale, as they indicate that the test represents a rapid and low cost alternative to ELISA.