Padronização de método de concentração e extração de ácidos nucleicos em amostras de esgoto sanitário: uma ferramenta de baixo custo para ser utilizada na vigilância epidemiológica de SARS-CoV-2 / Standardization of the method of concentration and extraction of nucleic acids in wastewater samples: a low-cost tool to be used in epidemiological surveillance of SARS-CoV-2

RESUMO A vigilância da qualidade dos esgotos sanitários pode representar uma ferramenta complementar para monitoramento de doenças infecciosas e prevenção de surtos epidêmicos, especialmente quando a capacidade para testes clínicos é limitada. Dessa maneira, o presente estudo descreve o detalhamento técnico de um método de baixo custo para a concentração e extração de ácidos nucleicos de amostras de esgoto sanitário como etapa prévia para a detecção de vírus e outros agentes patogênicos. Para validar a metodologia proposta, após as etapas de concentração e extração, analisaram-se a presença do ácido ribonucleico do SARS-CoV-2 (COVID-19) nas amostras, por meio de reação em cadeia da polimerase em tempo real. O ácido ribonucleico do vírus foi detectado em 80% das amostras de esgoto sanitário analisadas, comprovando o êxito do procedimento metodológico adotado. A detecção precoce de um patógeno associado ao trabalho de equipes multidisciplinares possibilita a prática da vigilância epidemiológica, que auxilia na tomada de decisões na Saúde Única — união indissociável entre a saúde animal, humana e ambiental.

ABSTRACT Sewage quality surveillance can represent a complementary tool for monitoring infectious diseases and preventing epidemic outbreaks, especially when the capacity for clinical testing is limited. Thus, the present study describes the technical details of a low-cost method for concentrating and extracting nucleic acids from sewage samples, as a preliminary step for the detection of viruses and other pathogens. To validate the proposed methodology, after the concentration and extraction steps, the presence of the SARS coronavirus-2 (COVID-19) in the samples was analyzed using real-time polymerase chain reaction. The virus' ribonucleic acid was detected in 80% of the sewage samples analyzed, proving the success of the methodological procedure adopted. The early detection of a pathogen associated with the work of multidisciplinary teams allows the practice of epidemiological surveillance, which assists in making decisions about One Health — an inseparable union between animal, human, and environmental health.

Zika virus serological diagnosis: commercial tests and monoclonal antibodies as tools

Zika virus (ZIKV), an emerging arthropod-borne virus (arbovirus) of the Flaviviridae family, is a current issue worldwide, particularly because of the congenital and neurological syndromes associated with infection by this virus. As the initial clinical symptoms of all diseases caused by this group are very similar, clinical diagnosis is difficult. Furthermore, laboratory diagnostic efforts have failed to identify specific and accurate tests for each virus of the Flaviviridae family due to the cross-reactivity of these viruses in serum samples. This situation has resulted in underreporting of the diseases caused by flaviviruses. However, many companies developed commercial diagnostic tests after the recent ZIKV outbreak. Moreover, health regulatory agencies have approved different commercial tests to extend the monitoring of ZIKV infections. Considering that a specific and sensitive diagnostic method for estimating risk and evaluating ZIKV propagation is still needed, this review aims to provide an update of the main commercially approved serological diagnostics test by the US Food and Drug Administration (FDA) and Brazilian National Health Surveillance Agency (ANVISA). Additionally, we present the technologies used for monoclonal antibody production as a tool for the development of diagnostic tests and applications of these antibodies in detecting ZIKV infections worldwide.(AU)

Prevalence of antibodies against Neospora spp. and Sarcocystis neurona in donkeys from northeastern Brazil / Prevalência de anticorpos contra Neospora spp e Sarcocystis neurona em jumentos do nordeste do Brazil

Abstract Sarcocystis neurona and Neospora hughesi are coccidian protozoa that can cause neurological illness in horses in America. In this study we report seroprevalence of Neospora spp. andS. neurona in sera of 333 donkeys from the northeastern region of Brazil. Antibodies to Neospora spp. were detected in 2% (7 donkeys) of 333 sera tested by the indirect fluorescent antibody test (IFAT) with a cut-off dilution of 1:40. Antibodies to S. neurona were found in 3% (10 donkeys) of the samples tested by IFAT (cut-off ≥50) and 21% (69 donkeys) by the direct agglutination test (SAT ≥50). The SAT and IFAT results for S. neurona showed a poor concordance (value of Kappa=0.051). This is the first report ofNeospora spp. antibodies in Brazilian donkeys and the first detection of antibodies against S. neurona in this animal species.

Resumo Sarcocystis neurona e Neospora hughesi são protozoários coccídios que infectam equídeos e são responsáveis por doenças neurológicas nessas espécies. Neste estudo, a soroprevalência de infecção porS. neurona e Neospora spp. foi determinada em amostras de 333 soros de jumentos da Região Nordeste do Brasil. Anticorpos contra Neospora spp. foram detectados em 2% (7 jumentos) dos 333 animais examinados pela reação de imunofluorescência indireta (RIFI), com ponto de corte de 40. Anticorpos contra S. neurona foram detectados em 3% (10 jumentos) das amostras pela RIFI (ponto de corte de 50) e em 21% (69 jumentos) pela técnica de aglutinação direta (SAT - ponto de corte de 50). SAT e RIFI, para diagnóstico de S. neurona, apresentaram uma baixa concordância (Kappa = 0,051). Essa é a primeira observação de anticorpos anti-N. caninum em jumentos brasileiros e a primeira detecção de anticorpos contra S. neurona nessa espécie.

Toxoplasma gondii in domestic and wild animals from forest fragments of the municipality of Natal, northeastern Brazil / Toxoplasma gondii em animais domésticos e silvestres de fragmentos florestais do município de Natal, nordeste do Brasil

Toxoplasmosis stands out as a global disease that has felines as definitive hosts. In the municipality of Natal, Rio Grande do Norte State, Brazil, two parks are notable for their ecological and social importance. This study aimed to investigate the presence of Toxoplasma gondii in short hair cats, bats and small non-volant mammals in these two ecological reserves. Altogether, biological samples were obtained from 154 mammals, 92 wild animals from both areas and 62 domestic cats of the Parque da Cidade. In total, 22 (53.7%) non-volant wild mammals, 11 (21.5%) bats and 28 (52.8%) cats were positive for IgG anti-T. gondii antibodies using the Modified Agglutination Test (≥ 25). It was possible to detect the presence of T. gondii DNA, by means of a molecular amplification of a B1 gene fragment (155bp), in 92 tissue samples from wild animals, including Didelphis albiventris, Monodelphis domestica, Artibeus lituratus, Carollia perspicillata and Glossophaga soricina. Of the 62 cats examined by the same molecular method, T. gondii DNA could be detected in 4 cats. In this study, it was observed the circulation of T. gondii in wild species and domestic cats, demonstrating the involvement of wild and domestic animals in the cycle of T. gondii.

Toxoplasmose destaca-se como uma doença global que tem felinos como hospedeiros definitivos. No município de Natal, Rio Grande do Norte, Brasil, dois parques são notáveis por sua importância ecológica e social. Este estudo teve como objetivo investigar a presença de Toxoplasma gondii em gatos de rua, morcegos e pequenos mamíferos não-voadores nestas duas reservas ecológicas. No total, as amostras biológicas foram obtidas de 154 mamíferos, 92 animais selvagens de ambas as áreas e 62 gatos domésticos do Parque da Cidade. No total, 22 (53,7%) mamíferos silvestres não-voadores, 11 (21,5%) morcegos e 28 (52,8%) gatos foram positivos para IgG anti-T. gondii utilizando o Teste de Aglutinação Modificado (≥ 25). Foi possível detectar a presença de DNA de T. gondii, por meio de uma amplificação molecular de um fragmento do gene B1 (155bp), em 92 amostras de tecido de animais selvagens, incluindo Didelphis albiventris, Monodelphis domestica, Artibeus lituratus, Carollia perspicillata e Glossophaga soricina. Dos 62 gatos examinadas pelo mesmo método molecular, DNA de T. gondii pode ser detectado em quatro gatos. Neste estudo, observou-se a circulação de T. gondii em espécies selvagens e gatos domésticos, demonstrando o envolvimento de animais domésticos e selvagens no ciclo de T. gondii.

Toxoplasma gondii: evaluation of immunofluorescence assay using heterologous secondary antibody in experimentally infected wild small rodents / Toxoplasma gondii: avaliação da reação de imunofluorescência indireta usando anticorpo secundário heterólogo em roedores silvestres experimentalmente infectados

Toxoplasmosis is a zoonotic infection caused by Toxoplasma gondii that affects a wide range of vertebrates. Rodents are intermediate hosts and serve as food for felids, the definitive hosts. However, because of the high variety of species in the order Rodentia, the serological diagnosis is difficult to perform, since the most used techniques require the use of specific antibody conjugated to fluorescein or enzymes. The aim of this study was to evaluate the use of a heterologous secondary antibody conjugate in Immunofluorescence Antibody Test (IFAT) for diagnosis of anti-T. gondii antibodies in two species of wild rodents: Euryoryzomys russatus (WAGNER, 1848) and Calomys callosus (RENGGER, 1830). The specie Mus musculus (Linnaeus, 1758) was used as control conjugate. The animals were experimentally infected with five cysts of T. gondii (strain ME 49) per animal. The Modified Agglutination Test (MAT), which does not require the use of conjugates, and the presence of T. gondii cysts in the rodents were used to confirm the infection. For each animal species, serum samples were collected weekly for five weeks and tested (50 samples per rodent specie, total of 150 samples). None of the samples from C. callosus and E. russatus were positive in the IFAT when anti-mouse heterologous conjugate was used. Brain cysts of T. gondii were microscopically observed in all animals, except in one of the E. russatus. Positive results were found in the MAT 14 days after T. gondii infection in all three species of rodents and IFAT of the control group (M. musculus) was also positive 14 days after infection using anti-mouse (homologous) conjugate. The use of heterologous secondary antibody conjugates should be used with caution and the MAT had a good agreement for serological diagnosis of T. gondii in the studied rodent species.

A toxoplasmose é uma zoonose causada pelo Toxoplasma gondii, que afeta uma grande variedade de vertebrados. Os roedores são hospedeiros intermediários e servem de alimento para felinos, os hospedeiros definitivos. No entanto, por causa da elevada variedade de espécies na ordem Rodentia, o diagnóstico serológico é difícil de ser realizado, uma vez que as técnicas mais empregadas requerem a utilização de um anticorpo específico conjugado com fluoresceína ou enzimas. O objetivo deste estudo foi avaliar o uso de um conjugado secundário heterólogo na Reação de Imunofluorescência Indireta (RIFI) para diagnóstico de anticorpos anti-T. gondii em duas espécies de roedores silvestres: Euryoryzomys russatus (WAGNER, 1848) e Calomys callosus (RENGGER, 1830). A espécie Mus musculus (Linnaeus, 1758) foi utilizada como controle do conjugado. As três espécies de roedores foram experimentalmente infectadas com cinco cistos de T. gondii (cepas ME 49) por animal. O Teste de Aglutinação Modificado (MAT), que não requer o uso de conjugados, bem como, a presença de cistos de T. gondii nos roedores foram usados para confirmar a infecção. Para cada espécie de animal, amostras de soro foram coletadas durante cinco semanas e testadas (50 amostras por espécie de roedor, total de 150 amostras). Nenhuma das amostras de C. callosus e E. russatus foram positivas na RIFI, quando foi usado o conjugado heterólogo anti-camundongo. Cistos cerebrais de T. gondii foram microscopicamente observados em todos os animais, exceto em um dos E. russatus. Resultados positivos foram encontrados pelo MAT após 14 dias de inoculação em todas as três espécies estudadas e pela RIFI no grupo controle (M. musculus), também no dia 14 após a infecção utilizando conjugado anti-camundongo. O uso de conjugados secundários heterólogos deve ser empregado com cautela e o MAT apresentou uma boa concordância para o diagnóstico sorológico de T. gondii nas espécies de roedores estudadas.

Neospora caninum as causative agent of bovine encephalitis in Brazil / Neospora caninum como agente causal de encefalite bovina no Brasil

For supporting the Brazilian bovine encephalitis surveillance program this study examined the differential diagnosis of Neospora caninum in central nervous system (CNS) by histological analysis (HE staining), immunohistochemistry (IHC), and nested-PCR using a set of primers from the Nc5 region of the genomic DNA and ITS1 region of the ribosomal DNA. A sample of 302 cattle presenting neurological syndrome and negative for rabies, aged 0 to 18 years, from herds in 10 Brazilian states was evaluated for N. caninum from January 2007 to April 2010. All specimens tested negative with IHC and nested-PCR using primers from the ITS1 region of ribosomal DNA, while two positive cases (0.66%) were found using primers from the Nc5 region of genomic DNA: a 20 month-old male and a 72 month-old female, both from São Paulo State. Only the male presented severe multifocal necrotizing encephalitis associated with mononuclear cell infiltration, a pathognomonic lesion caused by parasites of the family Sarcocystidae, and only this case was associated with N. caninum thus representing 0.33% positivity. Future studies should explore the association of IHC and nested-PCR with real-time PCR, a quantitative method that could be standardized for improving the detection of N. caninum in bovine CNS specimens.

Este estudo contribuiu para o programa de vigilância epidemiológica de encefalite bovina no Brasil realizando o diagnóstico diferencial de Neospora caninum no sistema nervoso central (SNC) por análise histológica (coloração HE), imunohistoquímica (IHC) e nested-PCR utilizando-se primers da região Nc5 do DNA genômico e da região ITS1 do DNA ribossomal. Um total de 302 amostras de bovinos com síndrome neurológica, negativos para raiva, na faixa etária de zero a 18 anos, provenientes de rebanhos de 10 estados brasileiros foi avaliada para N. caninum no período de janeiro/2007 a abril/2010. Todas as amostras foram negativas na IHC e na nested-PCR usando-se primers da região ITS1 do DNA ribossomal, enquanto dois casos (0,66%) foram positivos à nested PCR, usando-se primers da região Nc5 do DNA genômico: um macho de 20 meses de idade e uma fêmea de 72 meses de idade, ambos do Estado de São Paulo. Apenas o macho apresentou severa encefalite multifocal necrotizante associada com infiltrado inflamatório mononuclear, lesão patognomônica causada por parasitas da família Sarcocystidae, mostrando que apenas este caso de encefalite foi associado à infecção por N. caninum, representando 0,33% de positividade. Sugere-se em estudos futuros utilizar também a PCR em tempo real para detecção do parasito.

Ocorrência de leucoencefalomalácia (LEME) em equídeos no estado de São Paulo, Brasil: achados anatomopatológicos / Occurrence of leukoencephalomalacia in equids in São Paulo state, Brazil: anatomopathological findings

O trabalho relata a ocorrência de leucoencefalomalácia em equídeos (LEME) com sintomatologia nervosa e com diagnóstico negativo para raiva, herpesvírus equino e encefalomielite equina durante o período de dois anos, no Estado de São Paulo, Brasil. Foram examinadas 67 amostras de sistema nervoso central e em 10,4% (cinco equinos, um pônei e um asinino) observaram-se lesões macroscópicas de LEME, confirmadas pela análise histopatológica. Os animais acometidos eram cinco machos e duas fêmeas, com idades que variavam de 11 meses a nove anos. Os sete casos ocorreram tanto no inverno como em outras estações do ano. As principais manifestações clínicas relatadas foram incoordenação, ataxia, paralisia dos membros posteriores, profunda depressão, levando ao óbito. Macroscopicamente, observaram-se congestão dos vasos meníngeos, áreas de malácia da substância branca, caracterizadas por coloração amarelada e/ou hemorrágica, com cavitação e amolecimento circundados por hiperemia. As lesões microscópicas observadas em todos os casos eram de necrose de liquefação da substância branca do cérebro, caracterizada por substância eosinofílica amorfa e homogênea, presença de edema axonal e perivascular, hemorragia e vacuolização do neurópilo adjacente e esferoides axonais. Em algumas áreas de malácia havia também células Gitter. Em apenas um animal observou-se manguito perivascular mononuclear. O presente trabalho confirma que o diagnóstico diferencial é importante na distinção da LEME com outras neuropatias encefálicas que acometem equídeos. A ocorrência da LEME relatada neste estudo demonstra que esta enfermidade é importante para a equideocultura do Estado de São Paulo.

This article describes clinical and pathological findings of leukoencephalomalacia in equids with neurological signs which tested negative to rabies, equine herpesvirus and equine encephalomyelitis. This work was carried during the period of two years in São Paulo State, Brazil. A total of 67 brain samples were examined and in 10.4% (five equines, one poney, and one donkey) were observed gross lesions of ELEM, confirmed by histopathological analysis. The animals were five males and two females ranged from 11 months to nine years old. The seven cases happened in all seasons of the year. The most characteristic clinical signs were incoordination, ataxia, paralysis of the hind legs, profound depression and death. Necropsy was performed to collect brain samples for virological and histopathological diagnosis. Gross lesions included congestion of meningeal blood vessels, malacia of the white matter characterized by yellowish depressed areas sometimes hemorrhagic, with cavitations, and softening surrounded by hyperemic area. Microscopically, the lesions were liquefactive necrosis of the white matter brain, characterized by eosinophilic and amorphous material, axonal and perivascular edema, hemorrhage and vacuolization of the neuropil and axonal sferoids. Gitter cells were seen in some areas of malacia. Perivascular mononuclear cuffing was observed in only one case. The present study confirms that differential diagnosis is very important to distinguish equid neuropathies. The occurence of ELEM in the present study shows that the disease is important for the equideoculture in São Paulo State.

Diagnosis of Neospora caninum in bovine fetuses by histology, immunohistochemistry, and nested-PCR / Pesquisa de Neospora caninum em fetos bovinos por histologia, imunoistoquímica e nested-PCR

Neospora caninum, a cause of abortion and stillbirth in cattle, was studied by histology, immunohistochemistry, and nested-PCR, using primers from the Nc5 region of the genomic DNA (PCR PLUS) and primers from the ITS1 region of the ribosomal DNA (PCR JB). A total of 105 fetal samples sent to the Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Sanidade Animal do Instituto Biológico from January 2006 to May 2008 were examined for evidence of N. caninum. Histological examination revealed 71.4 percent with non-suppurative inflammation in the heart, lung, liver, kidney, placenta, and brain. Immunohistochemistry detected infections in 8.6 percent of the samples, mainly in the brain, placenta, and heart. Nested-PCR JB revealed 6.7 percent with infections, while nested-PCR PLUS returned 20.9 percent positive results, mainly in brain and placenta, and in the pooled liver and heart. Kappa statistics demonstrated little agreement among the three techniques. The three methods are complementary, since they have distinct diagnostic characteristics and were combined to give a positivity rate of 24.8 percent.

Pesquisou-se Neospora caninum como causador de abortamento e natimortalidade em bovinos, por meio de exame histopatológico (hematoxilina-eosina), imunoistoquímica (IHQ) e nested-PCR, utilizando primers da região Nc5 do DNA genômico (PCR PLUS) e primers da região ITS1 do DNA ribossomal (PCR JB). Foram avaliadas 105 amostras de abortamento bovino entre janeiro de 2006 a maio de 2008, encaminhadas ao Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Sanidade Animal do Instituto Biológico para diagnóstico diferencial de causas infecciosas. Observou-se em 71,4 por cento das amostras lesões histológicas (HE) caracterizadas pela presença de células inflamatórias mononucleares no coração, pulmão, fígado, rim, placenta e cérebro. A IHQ detectou 8,57 por cento de positividade, sendo maior no cérebro, placenta e coração. A nested-PCR JB revelou 6,66 por cento de casos positivos, enquanto que a nested-PCR PLUS apresentou maior taxa de positividade (20,95 por cento), principalmente no cérebro, placenta e no pool fígado/coração. Houve baixo grau de concordância entre as três técnicas pelo índice kappa. A taxa de positividade para qualquer uma das técnicas (IHQ, nested-PCR PLUS e nested-PCR JB) foi de 24,8 por cento, devendo ser consideradas conjuntamente pelo fato de possuírem características distintas e serem, portanto, complementares no diagnóstico definitivo da neosporose.