Occurrence and molecular characterization of Giardia duodenalis from naturally infected dogs in the municipality of Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brazil

ABSTRACT: Giardiasis is an important and prevalent zoonosis in dogs and humans caused by Giardia spp. The close relationship between pets and humans has physical, emotional and social benefits. The dogs have an important role in Giardia duodenalis cycle and transmission. This study aimed to verify the occurrence of the parasite in dogs from Central Region, in Santa Maria, Rio Grande do Sul State, Brazil, from April to October 2018. Dog feces (230) were submitted to Faust coproparasitological and molecular analyses. The positive samples in the nested-PCR (-giardin gene) were sent for DNA sequencing and phylogenetic analyses (Neighbor-Joining). The occurrence of G. duodenalis, was 5.6% (13/230) and 4.3% (10/230) detected by coproparasitological technique and nested-PCR, respectively. There was no difference in the sensitivity of the tests used. From the faecal samples analyzed, there were no differences among the variables: diagnostic techniques, local, sex, and age of the animals (p>0.05). Only in the stool examination methodology a difference was observed between the ages (p 0.05). G. duodenalis assemblages were C and D, frequently reported in dogs. The close relationship between dogs and people may allow co-infections of circulating parasites in the population, including Giardia spp. and increasing the risk of transmission of zoonotic agents.

RESUMO: A giardíase é uma zoonose importante e prevalente em cães e humanos, sendo causada por Giardia spp. A estreita relação entre animais de estimação e seres humanos traz benefícios físicos, emocionais e sociais. Os cães têm um papel importante no ciclo e transmissão de Giardia duodenalis. Este estudo teve como objetivo verificar a ocorrência do parasita em cães da Região Central, em Santa Maria, RS, Brasil, de abril a outubro de 2018. As fezes de cães (230) foram submetidas a técnica coproparasitológica de Faust e análises moleculares. As amostras positivas no nested-PCR (gene -giardin) foram enviadas para sequenciamento de DNA e posterior análise filogenética (Neighbor-Joining). A ocorrência de G. duodenalis foi de 5,6% (13/230) e 4,3% (10/230) detectados pela técnica coproparasitológica e nested-PCR, respectivamente. Não houve diferença na sensibilidade dos testes utilizados. Das amostras fecais analisadas, não houve diferenças entre as variáveis: técnicas de diagnóstico, local, sexo e idade dos animais (p>0,05). Somente na metodologia de exame de fezes observou-se diferença entre as idades (p 0,05). As assemblages de G. duodenalis encontradas foram C e D, frequentemente relatadas em cães. A estreita relação entre cães e pessoas pode permitir co-infecções de parasitas circulantes na população, incluindo Giardia spp. e aumentando o risco de transmissão de agentes zoonóticos.

Occurrence and molecular characterization of Giardia duodenalis from naturally infected dogs in the municipality of Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brazil / Ocorrência e caracterização molecular de Giardia duodenalis em cães naturalmente infectados no município de Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil

Giardiasis is an important and prevalent zoonosis in dogs and humans caused by Giardia spp. The close relationship between pets and humans has physical, emotional and social benefits. The dogs have an important role in Giardia duodenalis cycle and transmission. This study aimed to verify the occurrence of the parasite in dogs from Central Region, in Santa Maria, Rio Grande do Sul State, Brazil, from April to October 2018. Dog feces (230) were submitted to Faust coproparasitological and molecular analyses. The positive samples in the nested-PCR (β-giardin gene) were sent for DNA sequencing and phylogenetic analyses (Neighbor-Joining). The occurrence of G. duodenalis, was 5.6% (13/230) and 4.3% (10/230) detected by coproparasitological technique and nested-PCR, respectively. There was no difference in the sensitivity of the tests used. From the faecal samples analyzed, there were no differences among the variables: diagnostic techniques, local, sex, and age of the animals (p>0.05). Only in the stool examination methodology a difference was observed between the ages (p<0.05). G. duodenalis assemblages were C and D, frequently reported in dogs. The close relationship between dogs and people may allow co-infections of circulating parasites in the population, including Giardia spp. and increasing the risk of transmission of zoonotic agents.(AU)

A giardíase é uma zoonose importante e prevalente em cães e humanos, sendo causada por Giardia spp. A estreita relação entre animais de estimação e seres humanos traz benefícios físicos, emocionais e sociais. Os cães têm um papel importante no ciclo e transmissão de Giardia duodenalis. Este estudo teve como objetivo verificar a ocorrência do parasita em cães da Região Central, em Santa Maria, RS, Brasil, de abril a outubro de 2018. As fezes de cães (230) foram submetidas a técnica coproparasitológica de Faust e análises moleculares. As amostras positivas no nested-PCR (gene β-giardin) foram enviadas para sequenciamento de DNA e posterior análise filogenética (Neighbor-Joining). A ocorrência de G. duodenalis foi de 5,6% (13/230) e 4,3% (10/230) detectados pela técnica coproparasitológica e nested-PCR, respectivamente. Não houve diferença na sensibilidade dos testes utilizados. Das amostras fecais analisadas, não houve diferenças entre as variáveis: técnicas de diagnóstico, local, sexo e idade dos animais (p>0,05). Somente na metodologia de exame de fezes observou-se diferença entre as idades (p<0,05). As assemblages de G. duodenalis encontradas foram C e D, frequentemente relatadas em cães. A estreita relação entre cães e pessoas pode permitir co-infecções de parasitas circulantes na população, incluindo Giardia spp. e aumentando o risco de transmissão de agentes zoonóticos.(AU)

Co-infection by Neopora caninum and bovine viral diarrhea virus in cattle from Rio Grande do Sul, Brazil, destined to exportation / Coinfecção por Neospora caninum e vírus da diarreia viral bovina em bovinos do Rio Grande do Sul, Brasil, destinados à exportação

Reproductive tests in cattle are of great economic importance, given the impact it can have on the production system and may be caused by agents. Neospora caninum and Bovine Viral Diarrhea virus (BVDV) are considered of great importance as reproductive and should be considered responsible for keeping animals persistently infected. The present study included 479 calf serum samples for export in the state of Rio Grande do Sul (RS). All samples were screened for BVDV by an ELISA antigen. BVDV antigen-positive ELISA samples were isolated from BVDV in cell culture. An indirect immunofluorescence (IFT) technique was used to detect anti-N. caninum antibodies. Of the 479 export-treated serum samples, 361 were positive for BVDV antigens by ELISA and/or viral isolation test (361/479-75.36%), and 109 IFT-positive samples for N. caninum (109/479-22.75%). Despite detection of antibodies anti-N. caninum did not differ statistically between naturally infected BVDV and non-BVDV infected animals suggesting that there is no interference of BVDV infection on infection or detection rate of animals with N. caninum, positive animals in viral isolation and high DO in BVDV-Ag ELISA. may present active disease and consequent immunosuppression, contributing to a potential reactivation of N. caninum.(AU)

Testes reprodutivos em bovinos são de grande importância econômica, dado o impacto que podem ter no sistema de produção e podem ser causados por agentes. O Neospora caninum e o vírus da Diarreia Viral Bovina (BVDV) são considerados de grande importância como reprodutivos e devem ser considerados responsáveis por manter os animais persistentemente infectados. O presente estudo incluiu 479 amostras de soro de bezerro para exportação no estado do Rio Grande do Sul (RS). Todas as amostras foram rastreadas para BVDV por um antígeno ELISA. As amostras de ELISA positivas para o antigénio BVDV foram isoladas a partir de BVDV em cultura de células. Uma técnica de imunofluorescência indireta (IFT) foi utilizada para detectar anticorpos anti-N caninum. Das 479 amostras de soro tratadas para exportação, 361 foram positivas para antígenos de BVDV por ELISA e/ou teste de isolamento viral (361/479-75,36%) e 109 amostras positivas para IFT para N. caninum (109/479-22,75%). Apesar da detecção de anticorpos anti-N. caninum não diferiu estatisticamente entre animais infectados naturalmente BVDV e não BVDV sugerindo que não há interferência da infecção pelo BVDV na infecção ou taxa de detecção de animais com N. caninum, animais positivos em isolamento viral e alta DO em BVDV-Ag ELISA, pode apresentar doença ativa e consequente imunossupressão, contribuindo para uma potencial reativação de N. caninum.(AU)

DNA extraction methods for molecular detection of Eimeria spp. in cattle and sheep / Métodos de extração de DNA para detecção molecular de Eimeria spp. em bovinos e ovinos

Molecular detection of Eimeria species in fecal samples can be useful for experimental and diagnostic purposes. However, the parasite quantity presence in feces and the oocyst wall are an obstacle in DNA extraction protocols. Therefore, adequate sampling and effective disruption of the oocysts are essential to improve the accuracy of DNA detection by PCR. The aims of this study were to evaluate the suitability of six protocols for DNA extraction from Eimeria spp. present in bovine and sheep. Twenty pools of fecal samples from cattle (10 pools) and sheep (10 pools) were distributed to six DNA extraction protocols: commercial kit, commercial kit with modification, DNAzol, cetyl-trimethyl ammonium bromide (CTAB), glass beads and commercial kit for fecal samples. Fecal samples were submitted to DNA extraction and PCR. Among the protocols tested, CTAB was determined to be most suitable for DNA extraction from oocysts (90% of DNA detection by PCR); DNAzol and CTAB resulted in higher DNA detection from bovine samples (80%). CTAB and commercial kit with modification improved PCR detection of Eimeria spp. in sheep samples, with positive amplification of DNA in all tested samples.(AU)

A detecção molecular de espécies de Eimeria em amostras fecais pode ser útil para fins experimentais e de diagnóstico. No entanto, a quantidade de parasitas nas fezes e a parede do oocisto são um obstáculo nos protocolos de extração de DNA. Portanto, uma amostragem adequada e a ruptura efetiva dos oocistos são essenciais para melhorar a precisão da detecção de DNA por PCR. Os objetivos deste estudo foram avaliar seis protocolos para extração de DNA de Eimeria spp. em amostras de bovinos e ovinos. Foram distribuídos 20 grupos de amostras fecais de bovinos (10 grupos) e ovinos (10 grupos) em seis protocolos de extração de DNA: kit comercial, kit comercial com modificação, DNAzol, brometo de cetil-trimetil amônio (CTAB), pérolas de vidro e kit comercial para amostras fecais. As amostras fecais foram submetidas à extração de DNA e PCR. Entre os protocolos testados, CTAB foi considerado o mais adequado para extração de DNA de oocistos (90% de detecção de DNA por PCR); DNAzol e CTAB resultaram em maior detecção de DNA em amostras de bovinos (80%). CTAB e kit comercial com modificação melhoraram a detecção por PCR de Eimeria spp. em amostras de ovinos, amplificação positiva de DNA em todas as amostras testadas.(AU)

Performance of the Dot-blot test method for detecting antibodies to Sarcocystis spp. in cattle / Desempenho do teste Dot-blot para detecção de anticorpos para Sarcocystis spp. em bovinos

Serological techniques can detect antibodies against Sarcocystis spp., Neospora caninum and Toxoplasma gondii antigens in single or mixed infections. Immunofluorescent antibody tests (IFAT) is considered the gold standard technique for Sarcocystosis diagnostic in cattle serum and a positive IFAT result reflects Sarcocystis spp. infection. Therefore, the aims of the present study were to compare IFAT and Dot-blot for sarcocystosis diagnostic in experimentally infected mice and to investigate serological cross-reactions with N. caninum and T. gondii in these methods. Mice (Mus musculus) were inoculated intraperitoneally with bradizoites of Sarcocystis spp. or tachyzoites of N. caninum or T. gondii. Serum samples were obtained and analyzed by IFAT and Dot-blot for the three protozoa. Serum from N. caninum and T. gondii experimentally infected mice were tested by IFAT and reacted only to N. caninum or T. gondii antigens, respectively. Specific antibodies against Sarcocystis spp. were present in all animals experimentally infected with this protozoan, with IFAT titers from 10 to 800. Serum samples from mice experimentally infected with Sarcocystis spp., N. caninum and T. gondii and tested by Dot-blot demonstrated no cross reaction between protozoa. A Dot-blot using Sarcocystis spp. antigen appears to be a good alternative to IFAT in the serological diagnosis of Sarcocystosis.(AU)

As técnicas sorológicas podem detectar anticorpos contra os antígenos de Sarcocystis spp., Neospora caninum e Toxoplasma gondii em infecções únicas ou mistas. O teste de anticorpos imunofluorescentes (IFAT) é considerado a técnica padrão-ouro para o diagnóstico de sarcocistose no soro de bovinos e um resultado positivo de IFAT reflete Sarcocystis spp. infecção. Portanto, os objetivos do presente estudo foram comparar IFAT e Dot-blot para diagnóstico de sarcocistose em camundongos infectados experimentalmente e investigar reações cruzadas sorológicas com N. caninum e T. gondii nesses métodos. Os camundongos (Mus musculus) foram inoculados intraperitonealmente com bradizoítos de Sarcocystis spp. ou taquizoítos de N. caninum ou T. gondii. As amostras de soro foram obtidas e analisadas por IFAT e Dot-blot para os três protozoários. O soro de N. caninum e T. gondii infectados experimentalmente foram testados por IFAT e reagiram apenas aos antígenos de N. caninum ou T. gondii, respectivamente. Anticorpos específicos contra Sarcocystis spp. estavam presentes em todos os animais experimentalmente infectados com este protozoário, com títulos de IFAT de 10 a 800. Amostras de soro de camundongos infectados experimentalmente com Sarcocystis spp., N. caninum e T. gondii e testadas por Dot-blot não demonstraram reação cruzada entre protozoários. Um Dot-blot usando Sarcocystis spp. O antígeno parece ser uma boa alternativa ao IFAT no diagnóstico sorológico da sarcocistose.(AU)

Detection and genetic identification of pestiviruses in Brazilian lots of fetal bovine serum collected from 2006 to 2014 / Detecção e identificação genética de pestivírus em lotes brasileiros de soro fetal bovino coletado de 2006 a 2014

The present study performed a genetic identification of pestiviruses contaminating batches of fetal bovine serum (FBS) produced in Brazil from 2006 to 2014. Seventy-three FBS lots were screened by a RT-PCR targeting the 5'untranslated region (UTR) of the pestivirus genome. Thirty-nine lots (53.4%) were positive for pestivirus RNA and one contained infectious virus. Nucleotide sequencing and phylogenetic analysis of the 5'UTR revealed 34 lots (46.6%) containing RNA of bovine viral diarrhea virus type 1 (BVDV-1), being 23 BVDV-1a (5' UTR identity 90.8-98.7%), eight BVDV-1b (93.9-96.7%) and three BVDV-1d (96.2- 97.6%). Six lots (8.2%) contained BVDV-2 (90.3-100% UTR identity) being two BVDV-2a; three BVDV-2b and one undetermined. Four FBS batches (5.5%) were found contaminated with HoBi-like virus (98.3 to 100%). Five batches (6.8%) contained more than one pestivirus. The high frequency of contamination of FBS with pestivirus RNA reinforce the need for systematic and updated guidelines for monitoring this product to reduce the risk of contamination of biologicals and introduction of contaminating agents into free areas.(AU)

No presente estudo foi realizada a identificação genética de pestivírus contaminantes de lotes de soro fetal bovino (SFB) produzidos no Brasil de 2006 a 2014. Setenta e três lotes de SFB foram testados por RT-PCR para a região 5' não traduzida do genoma dos pestivírus. Trinta e nove lotes (53,4%) foram positivos para RNA de pestivírus e um continha vírus infeccioso. O sequenciamento de nucleotídeos e análise filogenética da região 5'UTR revelou que 34 lotes (46,6%) continham RNA do vírus da diarreia viral bovina tipo 1 (BVDV-1), sendo 23 BVDV-1a (identidade na 5' UTR de 90,8-98,7%), oito BVDV-1b (93,9 a 96,7%) e três BVDV-1d (96,2%-97,6%). Seis lotes (8,2%) continham BVDV-2 (90,3 a 100% de identidade), sendo dois BVDV-2a, três BVDV-2b e um de subgenótipo indeterminado. Quatro lotes de SFB (5,5%) estavam contaminados com o vírus HoBi-like (98,3 a 100%). Cinco lotes (6,8%) continham mais do que um pestivírus. A alta frequência de contaminação de SFB com RNA de pestivírus reforça a necessidade para diretrizes sistemáticas atualizadas para a monitoração deste produto com a finalidade de reduzir a contaminação de produtos biológicos e a introdução de agentes contaminantes em áreas livres.(AU)

Detecção de proteínas imunorreativas de Rickettsia sp. cepa Mata Atlântica / Detection of immunoreactive proteins of Rickettsia sp. Atlantic Forest strain

A Febre Maculosa Brasileira (FMB) é uma doença infecciosa, transmitida por carrapatos ao homem. Uma nova riquetsiose humana foi descrita como causadora de Febre Maculosa no Estado de São Paulo, sendo denominada de Rickettsia sp. cepa Mata Atlântica. O presente trabalho teve como objetivo detectar e identificar proteínas com potencial de estimular o sistema imune de hospedeiro mamífero, desta nova cepa descrita. Para tanto, foi realizado a extração proteica total de Rickettsia sp. cepa Mata Atlântica. As proteínas extraídas foram fracionadas por eletroforese. As bandas proteicas foram transferidas para membranas de nitrocelulose por migração elétrica e submetidas à técnica de Western-blot, para detecção proteica. Ao todo sete proteínas imunorreativas foram detectadas. Duas proteínas apresentaram maior abundancia, com peso molecular, de 200 e 130 kDa respectivamente. Através da comparação de mapas proteômicos existentes e pelo peso molecular que estas proteínas apresentaram, sugere-se que as duas proteínas detectadas representem rOmpA (200 kDa) e rOmpB (130 kDa). As demais proteínas detectadas apresentaram menor ocorrência e peso molecular inferior a 78 kDa, podendo representar membros da família de antígenos de superfície celular (Sca - Surface cell antigen). As proteínas detectadas poderão servir como base de estudo na elaboração de métodos diagnósticos sensíveis e específicos, no desenvolvimento de vacinas, além de possibilitarem novos estudos para terapias mais eficazes.(AU)

Brazilian Spotted Fever (BSF) is an infectious disease transmitted by ticks to humans. A new human rickettsial infection was reported to cause spotted fever in the State of São Paulo and was named Rickettsia sp. Strain Atlantic Forest. This study aimed to detect and identify proteins with potential to stimulate the immune system of mammalian host of this new strain described. Therefore, we performed total protein extraction Rickettsia sp. Strain Atlantic Forest. The extracted proteins were fractionated by electrophoresis. The protein bands were transferred to nitrocellulose membrane by electrical migration and subjected to Western blot for protein detection. In all, seven immunoreactive proteins were detected. Two proteins showed higher abundance, with molecular weight of 200 and 130 kDa respectively. By comparing existing proteomic maps and the molecular weight of these proteins showed that, it is suggested that the two proteins detected representing rOmpA (200 kDa) and rOmpB (130 kDa). The other detected proteins had lower occurrence and molecular weight less than 78 kDa, which may represent members of the cell surface antigens Family (Sca - Surface cell antigen). The detected proteins may serve as a study based on the development of sensitive and specific diagnostic methods in the development of vaccines and they enable further studies to more effective therapies.(AU)

Oral infection of neonate gerbils by Neospora caninum tachyzoites / Infecção oral de gerbils neonatos com taquizoítos de Neospora caninum

ABSTRACT: Neosporosis is a parasitic disease caused by the protozoan Neospora caninum which results in major economic losses for cattle breeding due to abortion and other reproductive disorders. Gerbils (Meriones unguiculatus) are commonly used as experimental models for neosporosis due to their high susceptibility to N. caninum infection, both by oocysts ingestion as by tachyzoites/bradyzoites parenteral inoculation. However, the risk of transmission by tachyzoites ingestion is not fully elucidated. In this study, infection of neonate gerbils by N. caninum (NC-1 strain) tachyzoites inoculated by the oral route and the parasite distribution in gerbils' tissues were evaluated by protozoan DNA detection. Seventeen neonate gerbils, aged 4-5 days, were inoculated with 4x105 tachyzoites by the oral route and one gerbil was kept as uninfected control. N. caninum DNA was detected in 100% of the inoculated gerbils, showing that the oral route is effective as a potential route of infection of neonates by N. caninum tachyzoites. N. caninum DNA was reported in all organs evaluated (heart, lungs, kidneys, liver, spleen and brain), with different frequencies. These results showed systemically distributed infection of neonate gerbils after oral inoculation of tachyzoites.

RESUMO: Neosporose é uma doença parasitária causada pelo protozoário Neospora caninum e resulta em grandes perdas econômicas para a bovinocultura, o que se deve a abortos e outras desordens reprodutivas. Gerbils (Meriones unguiculatus) são comumente utilizados como modelos experimentais para neosporose, devido a sua alta susceptibilidade à infecção por N. caninum, seja pela ingestão de oocistos ou pela inoculação parenteral de taquizoítos/bradizoítos. Porém, o risco de transmissão pela ingestão de taquizoítos não está totalmente elucidado. Neste estudo, foram avaliadas a infecção de gerbils neonatos por taquizoítos de N. caninum (cepa NC-1) inoculados por via oral e a distribuição do parasita nos tecidos desses gerbils, através da detecção de DNA do protozoário. Dezessete gerbils neonatos, com idade de 4-5 dias, foram inoculados com 4x105 taquizoítos por via oral e um gerbil foi mantido como controle não-infectado. DNA de N. caninum foi detectado em 100% dos gerbils inoculados, demonstrando a eficácia da via oral como potencial rota de infecção de neonatos por taquizoítos de N. caninum. DNA de N. caninum foi encontrado, em diferentes frequências, em todos os órgãos avaliados (coração, pulmões, rins, fígado, baço e cérebro). Esses resultados demonstraram infecção sistêmica dos gerbils neonatos após a inoculação oral de taquizoítos.

Seroprevalence and risk factors for Neospora caninum in goats in Santa Catarina state, Brazil / Soroprevalência e fatores de risco para Neospora caninum em caprinos no estado Santa Catarina, Brasil

Neosporosis is an infectious disease caused by the parasite Neospora caninum. Knowledge regarding neosporosis in goats is still quite limited, especially in the state of Santa Catarina (SC), southern Brazil. Therefore, this study aimed to assess the seroprevalence and risk factors for N. caninum in goats in the western and mountain regions of SC. Blood samples were collected from 654 goats in 57 municipalities. The indirect immunofluorescence test was used for antibody detection against N. caninum. Thirty samples (4.58%) were seropositive, with titers ranging from 1:50 to 1:6400. An epidemiological survey was also conducted in order to identify risk factors for neosporosis in goats. It was found that reproductive problems on the farms, as well as the diet and direct contact with dogs were casual risks for neosporosis. These results indicate that N. caninum infects goats in these regions, which may lead to reproductive problems.

Neosporose é uma doença infecciosa causada pelo parasito Neospora caninum. Nos caprinos, as informações sobre neosporose ainda são bastante limitadas, especialmente no Estado de Santa Catarina (SC), Sul do Brasil. Em virtude disso, este estudo teve como objetivo avaliar a soroprevalência e os fatores de risco envolvidos na infecção por N. caninum em caprinos das regiões Oeste e Planalto Serrano do Estado de SC. Amostras de sangue foram coletadas de 654 caprinos em 57 cidades. A técnica de imunofluorescência indireta (RIFI) foi usada para a detecção sorológica de anticorpos contra N. caninum. Trinta amostras (4,58%) foram soropositivas para o agente infeccioso com títulos variando entre 1:50 a 1:6400. Durante a coleta de sangue, um levantamento epidemiológico foi realizado para identificar fatores de risco para neosporose em caprinos. Problemas reprodutivos presentes nas fazendas, bem como a dieta e o contato direto com cães foram detectados como fatores de risco para a doença. Os resultados indicam que N. caninum infecta cabras nas regiões avaliadas, o que pode estar relacionado a problemas reprodutivos nesta espécie.

Molecular cloning and recombinant expression of the VP28 carboxyl-terminal hydrophilic region from a brazilian white spot syndrome virus isolate

In the present study, a fragment of the VP28 coding sequence from a Brazilian WSSV isolate (BrVP28) was cloned, sequenced and expressed in E. coli BL21(DE3) pLysS strain in order to produce the VP28 carboxyl-terminal hydrophilic region. The expression resulted in a protein of about 21 kDa, which was purified under denaturing conditions, resulting in a final highly purified BrVP28 preparation. The recombinant protein obtained can be used in several biotechnology applications, such as the production of monoclonal antibodies which could be used in the development of diagnostic tools as well as in the studies on the characterization of white spot syndrome virus (WSSV) isolated in Brazil.