Molecular investigation of hemotropic mycoplasms in human beings, dogs and horses in a rural settlement in Southern Brazil / Investigação molecular de espécies de micoplasmas hemotrópicos em cães, equinos e humanos de um assentamento rural do Sul do Brasil

SUMMARYThe aims of this study were to determine the prevalence of hemoplasmas in a rural Brazilian settlement's population of human beings, their dogs and horses, highly exposed to tick bites; to identify the tick species parasitizing dogs and horses, and analyze factors associated with their infection. Blood samples from 132 dogs, 16 horses and 100 humans were screened using a pan-hemoplasma SYBR green real-time PCR assay followed by a species-specific TaqMan real-time PCR. A total of 59/132 (44.7%) dog samples were positive for hemoplasmas (21 Mycoplasma haemocanisalone, 12 ' CandidatusMycoplasma haematoparvum' alone and 21 both). Only 1/100 (1.0%) human sample was positive by qPCR SYBR green, with no successful amplification of 16S rRNA or 23 rRNA genes despite multiple attempts. All horse samples were negative. Dogs >1 year of age were more likely to be positive for hemoplasmas ( p= 0.0014). In conclusion, although canine hemoplasma infection was highly prevalent, cross-species hemoplasma transmission was not observed, and therefore may not frequently occur despite overexposure of agents and vectors.

RESUMOOs objetivos deste estudo foram determinar a prevalência de hemoplasmas numa população restrita de cães, equinos e humanos altamente expostos a picadas de carrapatos em assentamento rural brasileiro; identificar as espécies de carrapatos parasitando cães e equinos, e analisar os fatores associados à infecção. Amostras de sangue de 132 cães, 16 cavalos e 100 humanos foram avaliadas utilizando um protocolo pan-hemoplasma em PCR quantitativas em tempo real (qPCR) com SYBR green, seguido de qPCR TaqMan espécie-específicos. Cinquenta e nove/132 (44,7%) cães foram positivos para hemoplasmas (21 Mycoplasma haemocanis, 12 ' Candidatus Mycoplasmahaematoparvum' e 21 para ambos). Uma amostra humana do total de 100 (1%) foi positiva pelo qPCR SYBR green, mas os genes 16S rRNA ou 23S rRNA não foram amplificados com sucesso, apesar de inúmeras tentativas. Todas as amostras de cavalos foram negativas. Cães > 1 ano apresentaram mais chance de serem positivos para hemoplasmas ( p= 0,0014). Concluindo, embora infecções por hemoplasmas caninos sejam altamente prevalentes, a transmissão de hemoplasmas entre espécies não foi observada, e desta forma podem não ocorrer de forma frequente apesar da alta exposição aos agentes e vetores.

Hemoplasma prevalence and hematological abnormalities associated with infection in three different cat populations from Southern Brazil / Prevalência da infecção por hemoplasmas e alterações hematológicas associadas à infecção em três diferentes populações de gatos do sul do Brasil

Three hemoplasma species are recognized in domestic cats: Mycoplasma haemofelis, ‘Candidatus Mycoplasma haemominutum’ and ‘Candidatus Mycoplasma turicensis’. We report the prevalence and hematological abnormalities of hemoplasma infection in 369 domestic cats from three different populations (blood donors, hospitalized cats and shelter cats) from Southern Brazil. Complete blood counts were performed at the time of blood collection, and DNA was extracted and tested by conventional PCR for each hemoplasma species. A total of 79 samples (21.40%) were positive for at least one species. The most prevalent hemoplasma was ‘Candidatus Mycoplasma haemominutum’, with 50/369 (13.55%) positive cats, followed by ‘Candidatus Mycoplasma turicensis’, 10/369 (2.71%), and Mycoplasma haemofelis, 8/369 (2.16%). Mycoplasma haemofelis and ‘Candidatus Mycoplasma haemominutum’ coinfection was observed in 4/369 (1.08%), whereas ‘Candidatus Mycoplasma haemominutum’ and ‘Candidatus Mycoplasma turicensis’ in 5/369 (1.35%). Three cats (0.81%) were infected with all three hemoplasmas. There was no association between infection and the different populations. Anemia was associated with Mycoplasma haemofelis and ‘Candidatus Mycoplasma haemominutum’, but not with ‘Candidatus Mycoplasma turicensis’. Male cats and cats with outdoor access were more likely to be infected. Although ‘Candidatus Mycoplasma haemominutum’ is believed to cause minimal or no hematological alterations, the infected cats studied herein were more likely to be anemic.

Três espécies de hemoplasmas são reconhecidas em gatos domésticos: Mycoplasma haemofelis, ‘Candidatus Mycoplasma haemominutum’ e ‘Candidatus Mycoplasma turicensis’. A prevalência e alterações hematológicas associadas à infecção por hemoplasmas foi estudada, em 369 gatos domésticos de três populações distintas (doadores de sangue, hospitais e gatos de abrigo) do Sul do Brasil. Foram realizados hemogramas completos no momento da coleta de sangue e as amostras tiveram seu DNA extraído e testado por PCR convencional para cada espécie de hemoplasmas. Setenta e nove amostras (21,40%) foram positivas para pelo menos uma espécie. O mais prevalente foi ‘Candidatus Mycoplasma haemominutum’ com 50/369 (13,55%) gatos positivos, seguidos por ‘Candidatus Mycoplasma turicensis’ com 10/369 (2,71%) e Mycoplasma haemofelis com 8/369 (2,16%). Coinfecção por Mycoplasma haemofelis e ‘Candidatus Mycoplasma haemominutum’ foi observada em 4/369 (1,08%), enquanto ‘Candidatus Mycoplasma haemominutum’ e ‘Candidatus Mycoplasma turicensis’ coinfectaram 5/369 (1,35%) gatos. Três (0,81%) gatos apresentaram infecção pelos três hemoplasmas. Não houve associação entre a infecção e as diferentes populações. Anemia foi associada com a infecção por Mycoplasma haemofelis e ‘Candidatus Mycoplasma haemominutum’, mas não com ‘Candidatus Mycoplasma turicensis’. Gatos machos e com acesso à rua apresentaram maior probabilidade de serem infectados. Embora se acredite que ‘Candidatus Mycoplasma haemominutum’ possa causar alterações hematológicas mínimas ou ausentes, gatos infectados encontrados neste estudo foram mais propensos à anemia.

Molecular detection of Ehrlichia canis and Anaplasma platys in dogs in southern Brazil / Detecção molecular de Ehrlichia canis e Anaplasma platys em cães do sul do Brasil

The aims of this study were to determine the occurrence of Anaplasma platys and Ehrlichia canis infection in dogs in Porto Alegre, Southern Brazil; and to investigate their association with hematological abnormalities. Serum samples from 196 dogs were first tested using dot-ELISA for antibodies against Anaplasma spp. and Ehrlichia canis. Peripheral blood samples from 199 dogs were subjected to 16S rRNA nested PCR (nPCR) for A. platys and E. canis, followed by DNA sequencing to ensure pathogen identity. A total of 19/196 samples (9.69%) were positive for Anaplasma spp. using ELISA and 28/199 (14.07%) samples were positive for A. platys by nested PCR. All the dog samples were negative for E. canis, both in anti-E. canis antibody tests and in nested PCR. There were no significant differences in hematological parameters between A. platys-PCR positive and negative dogs and Anaplasma spp. serologically positive dogs, except for basophil counts, which were higher in nPCR-positive dogs. This is the first report showing A. platys presence in dogs in Southern Brazil. In conclusion, hematological parameters may not be sufficient to diagnose A. platys infection in dogs in Southern Brazil, probably due either to low pathogenicity or to chronic infection. On the other hand, E. canis may either have very low occurrence or be absent in dogs in Porto Alegre.

O objetivo deste estudo foi determinar a ocorrência de Anaplasma platys e Ehrlichia canis em cães de Porto Alegre, sul do Brasil, sua detecção molecular e associação com anormalidades hematológicas. Amostras séricas de 196 cães foram inicialmente triadas por dot-ELISA para a presença de anticorpos contra Anaplasma spp. e Ehrlichia canis. Amostras de sangue periférico de 199 cães foram submetidas à nested PCR (16S rRNA) para A. platys e E. canis, seguido de sequenciamento do DNA para confirmar a identidade do agente. Do total, 19/196 (9,69%) amostras foram positivas para Anaplasma spp. por dot-ELISA e 28/199 (14,07%) por nPCR. Todas as amostras dos cães foram negativas para E. canis no teste sorológico anti-E. canis e também na nPCR. Não houve diferença significativa nos parâmetros hematológicos, exceto a contagem de basófilos, que apresentou valores mais altos em cães positivos na nPCR para A. platys. Este é o primeiro relato da presença de A. platys no Rio Grande do Sul, e a primeira detecção molecular do agente no sul do Brasil. Em conclusão, parâmetros hematológicos não são suficientes para diagnosticar a infecção por A. platys em cães, provavelmente devido sua baixa patogenicidade ou infecção crônica. Por outro lado, E. canis parece ter ocorrência baixa ou mesmo nula em cães de Porto Alegre.

Cytauxzoon felis and 'Candidatus Mycoplasma haemominutum' coinfection in a brazilian domestic cat (Felis catus) / Co-infecção por Cytauxzoon felis e 'Candidatus Mycoplasma haemominutum' em um gato doméstico (Felis catus) no Brasil

This article describes the first detection of Cytauxzoon felis, using molecular techniques, in a naturally infected domestic cat from Brazil, South America. Coinfection with 'Candidatus Mycoplasma haemominutum' was also found. The molecular identification of the piroplasmid species was performed by Polymerase Chain Reaction (PCR) and sequencing analysis. A 284 pb fragment of the gene encoding the 18S ribosomal RNA region was amplified and showed 99% identity with other C. felis strains from North America. In addition, PCR-RFLP (restriction fragment length polymorphism) analysis, which amplifies a 595 bp fragment of the gene encoding 16S ribosomal RNA of some bacterial species, identified the co-infecting species as 'Candidatus M. haemominutum'.

Este artigo descreve a primeira detecção de Cytauxzoon felis em um gato doméstico naturalmente infectado no Brasil, América do Sul, através de técnicas moleculares. Também foi encontrada co-infecção com 'Candidatus Mycoplasma haemominutum'. A detecção molecular da espécie do piroplasmídeo foi realizada através da reação em cadeia pela polimerase (PCR) e sequenciamento. Um fragmento de 284 pb do gene codificador da região 18S do RNA ribossomal do parasito foi sequenciada e mostrou 99% de identidade com outros isolados de C. felis da América do Norte. Ademais, através da análise por meio de PCR-RFLP (Polimorfismo no comprimento de fragmentos de restrição), que amplifica um fragmento de 595 pb do gene codificador da porção 16 do RNA ribossomal de algumas espécies de bactérias, concluiu-se que a espécie com-infectante era 'Candidatus M. haemominutum'.

Use of a Mycoplasma suis-PCR protocol for screening a population of captive peccaries (Tayassu tajacu and Tayassu pecari) / Uso de um protocolo de PCR para a detecção de Mycoplasma suis para avaliação de uma população de catetos e queixadas de cativeiro (Tayassu tajacu and Tayassu pecari)

Mycoplasma suis is a hemotropic bacteria of red blood cells and the causative agent of swine eperythrozoonosis. Diagnosis of infection may be reached by direct examination of blood smears; however, the use of polymerase chain reaction (PCR) of the 16S RNA gene of M. suis improves the sensitivity and specificity of detection. The aim of this study was to screen peccaries (Tayassu tajacu and T. pecari) for M. suis infection using a specific conventional PCR. A total of 28 blood samples from captive collared and white-lipped peccaries were collected, DNA extracted and a specific M. suis PCR assay performed. All samples were negatives by both blood smear examination and PCR testing. To verify the presence of amplifiable DNA, PCR for beta-actin gene was performed in all samples. This study was part of an active surveillance program, which is crucial for monitoring animal health status, particularly in wildlife species.

Mycoplasma suis é uma bactéria hemotrópica dos eritrócitos e é o agente causador da eperitrozoonose suína. O diagnóstico da infecção pode ser realizado pelo exame direto de esfregaços sanguíneos; entretanto, o uso da reação em cadeia da polimerase (PCR) baseada no gene 16S RNA de M. suis aumenta a sensibilidade e especificidade da detecção. O objetivo deste estudo foi avaliar catetos e queixadas (Tayassu tajacu e T. pecari) para a infecção por M. suis, utilizando PCR convencional específico. Um total de 28 amostras de sangue de catetos e queixadas de cativeiro foram coletadas, o DNA foi extraído e a PCR específica para a detecção de M. suis realizada. Todas as amostras foram negativas pelo esfregaço sanguíneo e PCR. Para verificar a presença de DNA amplificável, PCR para o gene da beta actina foi realizada em todas as amostras. Este estudo foi parte de um programa de vigilância ativa, o qual é crucial para o monitoramento do estado de saúde animal, particularmente em espécies selvagens.

Ehrlichiosis in Brazil / Erliquiose no Brasil

Ehrlichiosis is a disease caused by rickettsial organisms belonging to the genus Ehrlichia. In Brazil, molecular and serological studies have evaluated the occurrence of Ehrlichia species in dogs, cats, wild animals and humans. Ehrlichia canis is the main species found in dogs in Brazil, although E. ewingii infection has been recently suspected in five dogs. Ehrlichia chaffeensis DNA has been detected and characterized in mash deer, whereas E. muris and E. ruminantium have not yet been identified in Brazil. Canine monocytic ehrlichiosis caused by E. canis appears to be highly endemic in several regions of Brazil, however prevalence data are not available for several regions. Ehrlichia canis DNA also has been detected and molecularly characterized in three domestic cats, and antibodies against E. canis were detected in free-ranging Neotropical felids. There is serological evidence suggesting the occurrence of human ehrlichiosis in Brazil but its etiologic agent has not yet been established. Improved molecular diagnostic resources for laboratory testing will allow better identification and characterization of ehrlichial organisms associated with human ehrlichiosis in Brazil.

Erliquiose é uma doença causada por rickettsias pertencentes ao gênero Ehrlichia. No Brasil, estudos sorológicos e moleculares têm avaliado a ocorrência de espécies de Ehrlichia em cães, gatos, animais selvagens e seres humanos. Ehrlichia canis é a principal espécie em cães no Brasil, embora a infecção por E. ewingii tenha, recentemente, despertado suspeita em cinco cães. O DNA de E. chaffeensis foi detectado e caracterizado em cervo-do-pantanal, enquanto que E. muris e E. ruminantium ainda não foram identificadas no Brasil. A erliquiose monocítica canina causada pela E. canis parece ser altamente endêmica em muitas regiões do Brasil, embora dados de prevalência não estejam disponíveis em muitas delas. O DNA de E. canis também foi detectado e caracterizado em três gatos domésticos, enquanto anticorpos contra E. canis foram detectados em felídeos neotropicais de vida livre. Evidências sorológicas sugerem a ocorrência de erliquiose humana no Brasil, entretanto, o agente etiológico ainda não foi identificado. A melhoria do diagnóstico molecular promoverá a identificação e caracterização de espécies associadas à erliquiose humana no Brasil.

Infecção por Hepatozoon canis em canino doméstico na região Sul do Brasil confirmada por técnicas moleculares / Hepatozoon canis infection in a domestic dog in Southern Brazil confirmed by molecular techniques

Hepatozoonose canina é uma doença transmitida por carrapatos e causada pelo protozoário Hepatozoon spp. No Brasil, existem poucos relatos da infecção e dados sobre sua epidemiologia, patogenicidade, seus vetores e sua caracterização genética. No presente estudo, são utilizadas técnicas moleculares para o diagnóstico e a caracterização do parasita. Foi estudado um canino que apresentava emagrecimento progressivo, anemia regenerativa, neutropenia e hiperglobulinemia. Gamontes de Hepatozoon spp. foram visualizados no esfregaço sanguíneo. DNA foi extraído do sangue, e o diagnóstico foi confirmado pela técnica da reação em cadeia da polimerase (PCR). O produto da PCR foi purificado a partir do gel e clonado, e o fragmento de 625pb foi sequenciado. A sequência foi submetida ao GenBank como isolado de Porto Alegre, e a análise molecular revelou homologia de 98-100 por cento com Hepatozoon canis e máxima de 92 por cento com Hepatozoon americanum. Este estudo representa a primeira confirmação molecular da presença de H. canis no sul do Brasil.

Canine Hepatozoonosis is a vector-borne disease caused by the protozoa Hepatozoon spp. There are few case reports in Brazil and the epidemiology, pathogenicity, vectors and molecular characterization is poorly understood. The present study used a canine presenting weight loss, regenerative anemia, neutropenia and hyperglobulinemia. Hepatozoon spp. gamonts were observed in the blood smear by microscopy. DNA was extracted from blood, and the diagnosis was confirmed by PCR assay. The PCR product was purified from gel and cloned. A fragment of 625bp was sequenced and submitted to the GenBank database as Isolate Porto Alegre. Molecular analysis showed a homology of 98-100 percent with Hepatozoon canis and less than 92 percent for H. americanum. This study represents the first molecular confirmation that H. canis is present in Southern Brazil.

A review of the occurrence of hemoplasmas (hemotrophic mycoplasmas) in Brazil / Uma revisão da ocorrência dos hemoplasmas (micoplasmas hemotróficos) no Brasil

Recent studies have been conducted in Brazil using molecular techniques for the detection of hemotrophic mycoplasmas in several mammals. In domestic cats, Mycoplasma haemofelis, 'Candidatus M. haemominutum', and 'Candidatus M. turicensis' infections have been identified. These species have also been found in free-ranging and captive neotropical felid species. Two canine hemoplasmas, Mycoplasma haemocanis and 'Candidatus Mycoplasma haematoparvum', have been identified in dogs. In commercial swine populations, Mycoplasma suis was found to be highly prevalent, especially in sows. Moreover, novel mycoplasma species have been identified in Brazilian commercial pigs and domestic dogs. A hemoplasma infection in a human patient infected with the human immunodeficiency virus (HIV) was also recently documented. In conclusion, hemoplasma species are common and important infectious agents in Brazil. Further studies should be conducted to better understand their impact on pets, production animals, and wildlife fauna, as well as their role as zoonotic agents, particularly in immunocompromised patients.

Estudos recentes utilizando técnicas moleculares para a detecção de micoplasmas hemotróficos em diferentes mamíferos têm sido conduzidos no Brasil. Em gatos domésticos, infecções por Mycoplasma haemofelis, 'Candidatus M. haemominutum' e 'Candidatus M. turicensis' foram identificadas. Estas espécies também foram encontradas em felídeos neotropicais de vida livre e de cativeiro. Dois hemoplasmas caninos, Mycoplasma haemocanis e 'Candidatus Mycoplasma haematoparvum', foram identificados em cães domésticos. Em populações comerciais de suínos, Mycoplasma suis possui alta prevalência, especialmente em porcas. Além disso, novas espécies de hemoplasmas foram detectadas em suínos comercias e cães. Infecção por um hemoplasma em um paciente humano infectado com o vírus da imunodeficiência humana (HIV) foi recentemente documentada. Em conclusão, espécies de hemoplasmas são comuns e importantes agentes de infecções no Brasil. Estudos futuros devem ser conduzidos para melhor entender seu impacto em cães e gatos, animais de produção e na fauna silvestre, e também para determinar o seu papel como agentes zoonóticos, particularmente em pacientes imunocomprometidos.