Bovine abortion by a vaccine strain of Bacillus anthracis / Aborto bovino por uma cepa vacinal de Bacillus anthracis

ABSTRACT: This paper reports the abortion of a male Aberdeen Angus bovine by a vaccine strain of Bacillus anthracis, describing the pathological and microbiological findings and the genome sequence. Necropsy findings included multifocal areas of hemorrhage in different organs. Histologically, various organs showed hemorrhage, fibrin exudation, necrosis associated with countless bacillary bacterial clumps and severe neutrophilic inflammatory infiltrate. In the microbiological examination, numerous rough, nonhemolytic, gray and dry colonies with irregular edges were isolated from liver, lung and abomasum content samples. Gram staining revealed square-ended Gram-positive rods arranged in chains. B. anthracis identification was confirmed by detection of the molecular chromosomal marker Ba813. The genomes from the isolated B. anthracis (named SPV842_15) and from the isolated vaccinal strain (Brazilian vaccinal strain), which was recovered from a commercial vaccine used in the pregnant cow, were sequenced. Genomic comparisons displayed a high level of nucleotide identity in the comparisons between B. anthracis SPV842_15 and the B. anthracis Brazilian vaccinal strain (98,2%). Furthermore, in both strains, only the plasmid pX01 sequence was detected. Although, vaccination against anthrax is characterized by an elevated protective profile and very low residual virulence, immunization with Sterne strains can cause abortion in cattle, presumably by the plasmid pX01 toxins in rare or special situations.

RESUMO: Este trabalho relata um aborto de um bovino, macho, Aberdeen Angus, por uma cepa vacinal de Bacillus anthracis, descreve os achados patológicos, microbiológicos e o sequenciamento do genoma. Os achados de necropsia incluíram áreas multifocais de hemorragias em diferentes órgãos. Histologicamente, órgãos afetados apresentaram hemorragia, exsudação de fibrina, necrose associada a miríades bacterianas bacilares e intenso infiltrado inflamatório neutrofílico. No exame microbiológico, foram isoladas numerosas colônias rugosas, não hemolíticas, cinzas e secas, com bordas irregulares a partir de amostras de fígado, pulmão e conteúdo do abomaso. A coloração de Gram revelou bastonetes Gram-positivos dispostos em cadeias. A identificação do B. anthracis foi confirmada pela detecção do marcador cromossômico molecular Ba813. Os genomas do isolado B. anthracis (SPV842_15) e do isolado vacinal (cepa vacinal brasileira), recuperado de uma vacina comercial utilizada na vaca prenhe, foram sequenciados. Comparações genômicas mostraram um elevado nível de identidade de nucleotídeos entre B. anthracis SPV842_15 e cepa vacinal brasileira (98,2%). Além disso, em ambas as estirpes foi detectada apenas a sequência do plasmídeo pX01. Embora a vacinação contra o antraz seja caracterizada por um perfil protetor elevado e uma virulência residual muito baixa, a imunização com estirpes de Sterne pode causar aborto em bovinos, presumivelmente pelas toxinas do plasmídeo pX01 em situações raras ou específicas.

Genome sequencing of two Bacillus anthracis strains: a virulent strain and a vaccinal strain

ABSTRACT Bacillus anthracis strain SPV842_15 was isolated from bovine fetus, while B. anthracis strain Brazilian vaccinal was recovered from a commercial vaccine. We report here the genome sequences of both strains. The SPV842_15 genome is composed of a single circular chromosome with a length of 5,228,664 base pairs, and comprises 5911 coding sequences. In turn, the Brazilian vaccinal genome remains in 201 contigs with 5733 coding sequences. Both genomes have an overall C + G content of 35.4%, and 11 genes encoding the ribosomal RNAs (rRNAs) 5S, 16S and 23S. Only the plasmid pX01 sequence, which carries genes for toxins synthesis, was detected and completely assembled for both strains. These plasmids have a length of 181,684 base pairs and a C + G content of 32.5%. These genomic data generate insights about vaccinal B. anthracis virulence.

Serum neutralization with different types and subtypes of bovine herpesvirus 1 and 5 / Soroneutralização com diferentes tipos e subtipos de herpesvírus bovinos 1 e 5

The serum neutralization (SN) test is the gold standard method to measure neutralizing antibodies to bovine herpesviruses. However, in view of the further subdivisions of bovine herpesviruses in types/subtypes, defining which virus to use at challenge in SN tests may be difficult. In view of that, this study was carried out to re-evaluate (SN) sensitivity with different types/subtypes of bovine herpesviruses types 1 (BoHV-1) and 5 (BoHV-5) as challenge viruses. Bovine sera (n=810) were collected from two distinct geographic regions and tested by SN with three type 1 viruses (BoHV-1.1 strains "Los Angeles" and "EVI123/98"; BoHV-1.2a strain "SV265/96") and three type 5 viruses (BoHV-5a strain "EVI88/95"; BoHV-5b strain "A663" and BoHV-5c "ISO97/95"). SN tests were performed with a 1 hour incubation of the serum-virus mixtures at 37ºC against 100 TCID50 of each of the viruses. SN sensitivity varied greatly depending on the challenge virus used in the test. The highest sensitivity (327 positive/810 total sera tested; 40.37 percent) was attained when the positive results to the six viruses were added together. No association could be found between any particular type or subtype of virus and the sensitivity of the test. When positive results to each single strain were considered, SN sensitivity varied from 41.7 percent to 81.7 percent, depending on the virus and the geographic region of origin of the sera. Variation was detected even when challenge viruses belonged to the same subtype, where disagreement between positive results reached 41 percent...

O teste de soroneutralização (SN) é o método padrão para a mensuração de anticorpos neutralizantes para herpesvírus bovinos. Entretanto, com as subdivisões propostas destes agentes em tipos e subtipos, a definição de qual amostra utilizar como virus de desafio à SN pode ser difícil. Em vista disso, este estudo foi realizado para re-avaliar a sensibilidade de testes de SN utilizando diferentes tipos e subtipos de herpesvírus bovinos tipos 1 (BoHV-1) e 5 (BoHV-5) como amostras de desafio. Soros bovinos (n=810) foram coletados de duas regiões geográficas distintas e testados frente a amostras do tipo 1 (BoHV-1.1: amostras "Los Angeles" e "EVI123/98", BoHV-1.2a: amostra "SV265/96") e três amostras do tipo 5 (BoHV-5a: "EVI88/95"; BoHV-5b: "A663" e BoHV-5c "ISO97/95"). Os testes de SN foram realizados com incubação de 1 hora a 37ºC da mistura soro-vírus, frente a 100 doses infectantes para 50 por cento dos cultivos celulares (DICC50) de cada um dos vírus. A sensibilidade da SN variou grandemente em função do vírus utilizado no teste. A maior sensibilidade (327 soros positivos/810 soros testados; 40.37 por cento) foi alcançada quando os resultados positivos frente aos seis diferentes vírus foram somados. Nenhuma associação foi detectada entre determinado tipo/subtipo de vírus e a sensibilidade do teste. Quando resultados positivos frente a cada vírus foram considerados isoladamente, a sensibilidade da SN variou entre 41,7 por cento a 81,7 por cento, dependendo do vírus de desafio e da região geográfica de origem das amostras de soro. Variação foi detectada mesmo quando as amostras de desafio pertenciam a um mesmo subtipo; a discrepância entre os resultados positivos atingiu até 41 por cento. Estes resultados indicam que testes de SN contra amostras isoladas de vírus podem apresentar uma sensibilidade notadamente baixa; o emprego de diferentes amostras de vírus de desafio pode aumentar consideravelmente a sensibilidade da prova...