Protodioscin levels in Brachiaria spp. in a sheep production system and a brief review of the literature of Brachiaria spp. poisoning in ruminants

ABSTRACT: Plants of the genus Brachiaria, used in several countries as forage, are poisonous to some livestock species. Their toxic principle is protodioscin, and the main form of clinical presentation of the toxicosis is hepatogenous photosensitization. Here we compare protodioscin levels in B. decumbens and B. brizantha and review the literature on the concentrations and methodologies of collection and analysis of the toxic principle in Brachiaria spp. and the risk of contamination of pastures by more toxic species that may facilitate poisoning by plants of this genus in sheep. The experiment was conducted in pastures originally formed by B. brizantha, with many B. decumbens invasion points. The occurrence of cases of poisoning by Brachiaria spp. was the criterion for confirming pasture toxicity. The forage samples were collected at ten random points every 28 days through manual grazing simulation. The samples were analyzed for protodioscin by high-performance liquid chromatography (HPLC) with light scattering by evaporation (ELSD) after being dried and crushed. In the flock of 69 sheep, five poisoning cases occurred, three sheep died, and two recovered. The protodioscin levels found in the evaluated pastures ranged from 0.70 to 0.45%; higher levels appeared in B. decumbens (7.09%) compared to 1.04% in B. brizantha. We suggest that Brachiaria spp. should be avoided in pastures where sheep are grazing.

RESUMO: Plantas do gênero Brachiaria, utilizadas em vários países como forragem, são tóxicas para várias espécies pecuárias. Seu princípio tóxico é a protodioscina, e a principal forma de apresentação clínica da toxicose é a fotossensibilização hepatógena. Este estudo teve como objetivo comparar os níveis de protodioscina em B. decumbens e B. brizantha e revisar a literatura sobre as concentrações e metodologias de coleta e análise do princípio tóxico em Brachiaria spp. e o risco de contaminação das pastagens por espécies mais tóxicas que podem facilitar a intoxicação por plantas desse gênero em ovinos. O experimento foi conduzido em pastagens originalmente formadas por B. brizantha, com diversos pontos de invasão por B. decumbens. Ocorrência de casos de intoxicação por Brachiaria spp. foi o critério para confirmação da toxicidade da pastagem. As amostras de forragem foram coletadas a cada 28 dias em dez pontos aleatórios por meio de simulação de pastejo manual. As amostras foram analisadas para protodioscina por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com dispersão de luz por evaporação (ELSD) após serem secadas e trituradas. No rebanho de 69 ovelhas, cinco desenvolveram a intoxicação, três morreram e duas se recuperaram. Os níveis de protodioscina encontrados nas pastagens avaliadas variaram de 0,70 a 0,45%; níveis mais elevados apareceram em B. decumbens (7,09%) em comparação com 1,04% em B. brizantha. Sugerimos que Brachiaria spp. deve ser evitada no pasto de ovelhas em pastejo.

Protodioscin levels in Brachiaria spp. in a sheep production system and a brief review of the literature of Brachiaria spp. poisoning in ruminants / Níveis de protodioscina em Brachiaria spp. em um sistema de produção de ovinos e uma breve revisão da literatura da intoxicação por Brachiaria spp. em ruminantes

Plants of the genus Brachiaria, used in several countries as forage, are poisonous to some livestock species. Their toxic principle is protodioscin, and the main form of clinical presentation of the toxicosis is hepatogenous photosensitization. Here we compare protodioscin levels in B. decumbens and B. brizantha and review the literature on the concentrations and methodologies of collection and analysis of the toxic principle in Brachiaria spp. and the risk of contamination of pastures by more toxic species that may facilitate poisoning by plants of this genus in sheep. The experiment was conducted in pastures originally formed by B. brizantha, with many B. decumbens invasion points. The occurrence of cases of poisoning by Brachiaria spp. was the criterion for confirming pasture toxicity. The forage samples were collected at ten random points every 28 days through manual grazing simulation. The samples were analyzed for protodioscin by high-performance liquid chromatography (HPLC) with light scattering by evaporation (ELSD) after being dried and crushed. In the flock of 69 sheep, five poisoning cases occurred, three sheep died, and two recovered. The protodioscin levels found in the evaluated pastures ranged from 0.70 to 0.45%; higher levels appeared in B. decumbens (7.09%) compared to 1.04% in B. brizantha. We suggest that Brachiaria spp. should be avoided in pastures where sheep are grazing.(AU)

Plantas do gênero Brachiaria, utilizadas em vários países como forragem, são tóxicas para várias espécies pecuárias. Seu princípio tóxico é a protodioscina, e a principal forma de apresentação clínica da toxicose é a fotossensibilização hepatógena. Este estudo teve como objetivo comparar os níveis de protodioscina em B. decumbens e B. brizantha e revisar a literatura sobre as concentrações e metodologias de coleta e análise do princípio tóxico em Brachiaria spp. e o risco de contaminação das pastagens por espécies mais tóxicas que podem facilitar a intoxicação por plantas desse gênero em ovinos. O experimento foi conduzido em pastagens originalmente formadas por B. brizantha, com diversos pontos de invasão por B. decumbens. Ocorrência de casos de intoxicação por Brachiaria spp. foi o critério para confirmação da toxicidade da pastagem. As amostras de forragem foram coletadas a cada 28 dias em dez pontos aleatórios por meio de simulação de pastejo manual. As amostras foram analisadas para protodioscina por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com dispersão de luz por evaporação (ELSD) após serem secadas e trituradas. No rebanho de 69 ovelhas, cinco desenvolveram a intoxicação, três morreram e duas se recuperaram. Os níveis de protodioscina encontrados nas pastagens avaliadas variaram de 0,70 a 0,45%; níveis mais elevados apareceram em B. decumbens (7,09%) em comparação com 1,04% em B. brizantha. Sugerimos que Brachiaria spp. deve ser evitada no pasto de ovelhas em pastejo.(AU)

Cobalt deficiency in cattle and its impact on production / Deficiência de cobalto em bovinos e seu impacto na produção

Two outbreaks of cobalt deficiency in beef cattle were diagnosed in Midwestern Brazil. We discuss the clinical, epidemiological, pathological features, therapeutic measures, and impact aspects of the production system associated with these outbreaks occurring outbreaks in two farms of extensive cattle raising-system in the state of Mato Grosso do Sul. Seven affected cattle were euthanized and necropsied. Tissues for histopathology and microelements dosage were secured. At Farm A, 3100 cattle of all ages got sick, and 396 died; at Farm B, 148 were affected, and 110 died. In both farms, cattle were fed the same mineral supplement. The main clinical signs were weight loss and weakness, even though a good supply of forage was available in the paddocks. Many cattle stop grazing and chew at tree barks, wood chips from fence posts, and bones. In addition to the deaths, there was a compromised growth, and the reproductive rates fell sharply. The necropsied cattle were thin, with rough hair coat and pale mucous membranes. The liver was diffusely orange and showed a lobular pattern. The bone marrow was gelatinous and diffusely yellow. Histological changes included hemosiderosis in the liver and spleen, hepatocellular vacuolar degeneration, and myeloid and erythroid hypoplasia of the bone marrow. In the white matter of four cattle's brains, the myelin sheath was markedly distended (spongy degeneration). Proliferative parasitic abomasitis was observed in three cattle. The presumptive diagnosis was based on the association of the clinical picture, the necropsy findings, and the ruling out of other possible causes. The diagnosis was confirmed by the favorable response to treatment with cobalt and vitamin B12 orally and by mineral supplementation.(AU)

Dois surtos de deficiência de cobalto em bovinos de corte foram diagnosticados. Os aspectos clínicos, epidemiológicos, anatomopatológicos, terapêuticos e impactos no sistema de produção são descritos e discutidos. Os surtos ocorreram em duas fazendas de criação extensiva estado de Mato Grosso do Sul, Centro-Oeste brasileiro. Sete bovinos afetados foram eutanasiados e necropsiados. Na necropsia foram colhidas amostras para exames histopatológicos e dosagem de microelementos. Na Fazenda A, 3100 bovinos de todas as idades adoeceram e 396 morreram e na Fazenda B, 148 bovinos adoeceram e 110 morreram. Ambas as fazendas utilizavam o mesmo suplemento mineral. Os principais sinais clínicos observados foram emagrecimento e fraqueza, apesar da boa oferta de forragem nos piquetes, muitos bovinos deixaram de pastejar e comiam cascas de árvores, madeira das porteiras e ossos. Além das mortes, tiveram crescimento comprometido e os índices reprodutivos tiveram queda acentuada. Os bovinos necropsiados estavam magros, com os pelos arrepiados e mucosas pálidas. O fígado estava difusamente alaranjado e com evidenciação do padrão lobular. A medula óssea estava de consistência gelatinosa e difusamente amarelada. Alterações histológicas incluíam degeneração vacuolar hemossiderose que era moderada no fígado e marcada no baço. Hipoplasia mieloide e eritoide era vista na medula óssea. Na substância branca do encéfalo de quatro bovinos, a bainha de mielina estava marcadamente distendida (degeneração esponjosa). Abomasite parasitária proliferativa foi observada em três bovinos. O diagnóstico presuntivo baseou-se na associação do quadro clínico, nos achados de necropsia e na eliminação de outras possíveis causas. O diagnóstico foi confirmado pela resposta favorável ao tratamento com cobalto e vitamina B12 por via oral, e a suplementação mineral.(AU)

Approaches for a field diagnosis of abamectin poisoning in calves / Abordagem para um diagnóstico a campo da intoxicação por abamectina em bezerros

An approach for the diagnosis of an abamectin outbreak in calves in the field is described and discussed. In a Midwestern Brazilian property, nine out of a 52 newborn calves were affected and died, making up for morbidity, mortality, and lethality ratios of 17.3%, 17.3%, and 100%, respectively. Major clinical signs included tremors in various muscle groups, inability to stand, and difficult, wheezing breathing. Each affected calf had been treated subcutaneously with abamectin (0.4mg/kg/body weight). No lesions were found at necropsy or at histological examination. Major diseases of newborn calves were included in the differential diagnosis.(AU)

Uma abordagem para o diagnóstico de um surto de abamectina em bezerros a campo é descrita e discutida. Numa propriedade do Centro-Oeste brasileiro, nove de um lote de 52 bezerros de 3 dias de idade foram afetados e morreram, perfazendo quocientes de morbidade, mortalidade e letalidade, respectivamente, de 17,3%, 17,3% e 100%. Os principais sinais clínicos incluíam tremores em vários grupos musculares, incapacidade em se manter em pé, e respiração difícil e estertorosa. Cada bezerro afetado havia sido tratado por via subcutânea com abamectina, na dose de 0,4mg/kg/peso corporal. Não foram encontradas lesões na necropsia, nem no exame histológico. As principais doenças de bezerros recém-nascidos foram incluídas no diagnóstico diferencial.(AU)

Cattle diseases in Mato Grosso do Sul, Brazil: a 24-year survey (1995-2018) / Doenças de bovinos em Mato Grosso do Sul, Brasil: uma pesquisa de 24 anos (1995-2018)

We reviewed the records of 5,083 cattle necropsies performed from January 1995 to December 2018 and filed at the Laboratory of Anatomic Pathology (LAP) of the "Universidade Federal de Mato Grosso do Sul" (UFMS). These necropsies were performed either by LAP-UFMS faculty (22.33%) or by field veterinary practitioners (77.67%) who subsequently submitted material for histological evaluation at the LAP-UFMS. Conclusive diagnoses were reached in 46.21% of the protocols (2,349 cases), and approximately 65% of the cases were classified as inflammatory or parasitic diseases, with rabies being the most diagnosed disease (20.82% of total conclusive diagnosis). There were a large number of protocols in which the diagnosis was of nonsuppurative meningoencephalitis of unknown cause (NSMUC). Those were the main differentials for rabies and bovine herpesvirus-5 necrotizing meningoencephalitis (NME); that is, the number of rabies cases may be even higher if one considers that many cases of NSMUC might be undiagnosed rabies cases. Toxic and toxic-infectious diseases were the second most prevalent category, and botulism cases represented 41% of this category. The other categories corresponded to less than 20% of the total diagnoses and were distributed in decreasing order of frequency as degenerative diseases (9.79%), diseases caused by physical agents (3.87%), other diseases (2.13%), neoplasms and tumor-like lesions (1.79%), metabolic or nutritional disorders (1.75%) and congenital malformations (0.64%). The large number of inconclusive diagnoses was mainly due to improper conditions of mailed-in material for histopathological evaluation, namely, nonrepresentative samples of all organs, autolysis, and the absence of epidemiological and clinical-pathological information.(AU)

Em um levantamento sobre doenças de bovinos, revisamos os protocolos de 5.083 necropsias de bovinos realizadas no período de janeiro de 1995 a dezembro de 2018 e arquivados no Laboratório de Anatomia Patológica (LAP) da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS). Essas necropsias foram realizadas pelos veterinários e professores do LAP-UFMS (22,33%) ou por médicos veterinários de campo (77,67%) que, posteriormente, submeteram ao LAP-UFMS material para avaliação histológica. Diagnósticos foram conclusivos em 46,21% dos casos protocolados (2349), e aproximadamente 65% deles foram classificados como doenças inflamatórias ou parasitárias, sendo a raiva a doença mais diagnosticada (20,82% dos diagnósticos conclusivos). Havia um grande número de protocolos nos quais o diagnóstico era de encefalite/meningoencefalite não supurativa de causa indeterminada, para o qual os dois principais diferenciais são raiva e meningoencefalite necrosante por herpesvírus bovino; isso sugere que o número de casos de raiva pode ser ainda maior, se considerarmos que muitos destes podem ser casos de raiva não diagnosticados adequadamente. As doenças tóxicas e toxi-infecciosas foram a segunda categoria mais prevalente; dentre elas, os casos de botulismo compuseram 41%. As demais categorias corresponderam a menos de 20% do total de diagnósticos e foram distribuídas em ordem decrescente de frequência, em doenças degenerativas (9,79%), doenças causadas por agentes físicos (3,87%), outras doenças (2,13%), neoplasmas e lesões tumoriformes (1,79%), distúrbios metabólicos ou nutricionais (1,75%) e malformações congênitas (0,64%). O grande número de diagnósticos inconclusivos deveu-se principalmente às condições inadequadas do material enviado ao LAP-FAMEZ para avaliação histopatológica, ou seja, amostras não representativas de todos os órgãos, autolisadas ou acompanhadas de poucas de informações epidemiológicas e clínico-patológicas.(AU)

Salmonellosis in calves without intestinal lesions / Salmonelose em bezerros sem manifestações intestinais

Salmonellosis is a known cause of enteric disorders in calves. However, cases in the septicemic form may not present enteric lesions, which may lead the veterinary practitioner to not suspect salmonellosis, compromising the diagnosis. The current study describes the epidemiological, clinical, pathological and immunohistochemical aspects of septicemic salmonellosis in calves without enteric lesions. The protocols involving bovine material submitted to the Pathology Laboratory (LAP) of the "Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia" (FAMEZ) of the "Universidade Federal do Mato Grosso do Sul" (UFMS) from January 1995 to July 2018 were studied. Cases confirmed or suggestive of septicemic salmonellosis in calves without enteric manifestations were selected. Fragments of the liver, lung, and spleen embedded in paraffin were submitted to immunohistochemistry (IHC). Only cases in which there was positive marking on the IHC or culture isolation of Salmonella were included in this study. Of a total of 5,550 cattle examined in the period, ten presented septicemic salmonellosis without enteric lesions. Clinical signs included mucosal pallor, apathy, hyperthermia, and dyspnea. Only three calves presented diarrhea, and two were found dead before clinical changes were observed. The most common necropsy findings were hepatosplenomegaly; yellow, orange or brown discolored livers; pale mucous membranes; inflated and sometimes red lungs; fibrin or fluid within body cavities; and gallbladder filled with inspissated bile. Jaundice was observed in three calves that had a concomitant infection with Anaplasma sp. Microscopically, paratyphoid hepatic nodules and interstitial pneumonia were the most frequent manifestations, followed by thrombosis and bacterial colonies in the spleen, lung, liver, and brain. A strong positive marking was observed in IHC, predominantly in the lung and to a lesser extent in the liver. Polymerase chain reaction (PCR) indicated the Dublin serotype as the causative agent in the samples of the four calves submitted to this procedure. In calves, the septicemic form was the major cause of death due to salmonellosis. Septicemic salmonellosis was usually not accompanied by diarrhea. The clinical signs of septicemia are nonspecific and of little assistance in the diagnosis. IHC has been shown to be efficient in the detection of the agent, mainly in the lung and especially in situations where it is not possible to perform bacterial culture.(AU)

A salmonelose é uma causa conhecida de distúrbios entéricos em bezerros. Porém, casos na forma septicêmica podem não apresentar manifestação entérica, o que leva o médico veterinário a não suspeitar de salmonelose, comprometendo o diagnóstico. Este estudo descreve os aspectos epidemiológicos, clínicos, patológicos e imuno-histoquímicos da salmonelose septicêmica em bezerros sem lesões entéricas. O estudo foi realizado a partir dos protocolos referentes a materiais de bovinos enviados para diagnóstico ao Laboratório de Anatomia Patológica (LAP) da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FAMEZ) da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS) de janeiro de 1995 a julho de 2018. Foram selecionados os casos de bezerros confirmados ou sugestivos de salmonelose septicêmica sem lesões entéricas. Fragmentos de fígado, pulmão e baço embebidos em parafina foram submetidos ao exame de imuno-histoquímica (IHQ). Somente foram incluídos neste estudo casos em que houve marcação positiva na IHQ ou isolamento da bactéria em cultura. De um total de 5.550 bovinos examinados no período, dez apresentaram salmonelose septicêmica sem lesão entérica. Os sinais clínicos incluíram palidez de mucosas, apatia, hipertermia e dispneia. Apenas três bezerros apresentaram diarreia e dois foram encontrados mortos sem terem sido observadas alterações clínicas. Os achados mais frequentes de necropsia foram hepatoesplenomegalia, fígado amarelado, alaranjado ou acastanhado, palidez de mucosas, pulmões inflados e, por vezes, vermelhos, fibrina ou líquido nas cavidades do organismo e vesícula biliar repleta de bile grumosa. Icterícia foi observada em três bezerros que apresentavam infecção concomitante por Anaplasma sp. Microscopicamente, os nódulos paratifoides hepáticos e pneumonia intersticial foram as manifestações mais encontradas, seguidas por trombose e colônias bacterianas no baço, pulmão, fígado e encéfalo. Na IHQ, marcação fortemente positiva foi observada, predominantemente, no pulmão e, em menor intensidade, no fígado. A técnica de reação em cadeia de polimerase (PCR) tipificou o sorotipo Dublin como agente etiológico nas amostras dos quatro bezerros submetidos a este procedimento. Em bezerros, a forma septicêmica foi a principal responsável pelas mortes por salmonelose. Na maioria das vezes essa forma não estava acompanhada por diarreia. Os sinais clínicos da forma septicêmica são inespecíficos e de pouco auxílio no direcionamento do diagnóstico. A IHQ mostrou-se eficiente na detecção do agente principalmente no pulmão e especialmente nas situações em que não é possível a realização da cultura bacteriana.(AU)

Economic losses due to Vernonia rubricaulis poisoning in cattle / Perdas econômicas causadas pela intoxicação por Vernonia rubricaulis em bovinos

Vernonia rubricaulis is a hepatotoxic plant found in the Pantanal biome. Under natural conditions, it is responsible for highly fatal poisonings in cattle. From January 1999 to December 2016, 33 outbreaks of V. rubricaulis poisoning were recorded, resulting in 1509 bovine deaths, of which 719 (47.6%) were adult females, 413 (27.4%) were adult males, 244 (16.2%) adult cattle with no information about sex and 133 (8.8%) calves. The coefficients of morbidity, mortality and lethality were respectively 2.79%, 2.77% and 99.24%. Most outbreaks occurred in properties containing up to 1,000 cattle, where the most significant economic impacts were also observed. Among the total recorded deaths, the total direct monetary loss was estimated at US$764,893.33, which represents an average of 3.05% of the total assets (US$25,090,683.51) of the herds involved in the outbreaks. The plant can cause more severe damage to properties with less than 500 cattle, and can reach 50% of the total value of the herd. In comparison to other methods, the methodology used in this study has an economic impact consistent with reality, not overestimating the losses. Toxic plants, such as V. rubricaulis, can cause significant economic losses in the extensive systemic livestock, and it is important decision-making and prophylactic management to avoid the occurrence of poisoning in the herds.(AU)

Vernonia rubricaulis é uma planta hepatotóxica encontrada no bioma Pantanal. Em condições naturais, é responsável por intoxicações altamente fatais em bovinos. De janeiro de 1999 a dezembro de 2016, foram registrados 33 surtos de intoxicação por V. rubricaulis em bovinos que resultaram em 1509 mortes, sendo 719 (47,6%) fêmeas adultas, 413 (27,4%) machos adultos, 244 (16,2%) bovinos adultos sem informação sobre o sexo e 133 (8,8%) bezerros. Os coeficientes de morbidade, mortalidade e letalidade foram respectivamente de 2,79%, 2,77% e 99,24%. A maioria dos surtos ocorreu em propriedades contendo até mil bovinos, onde também foram constatados os impactos econômicos mais significativos. Do total das mortes registradas, o prejuízo monetário direto total foi calculado em US$764.893,33, o que representa em média 3,05% do total do patrimônio (US$25.090.683,51) dos rebanhos envolvidos nos surtos. A planta pode causar prejuízos mais severos em propriedades com menos de 500 bovinos, podendo chegar a 50% do total do valor do rebanho. Em comparação aos outros métodos, a metodologia utilizada neste estudo afere um impacto econômico condizente com a realidade, não superestimando os prejuízos. Plantas tóxicas, como a V. rubricaulis, podem causar prejuízos econômicos significativos na pecuária extensiva, sendo importantes tomadas de decisões e manejos profiláticos para evitar a ocorrência de intoxicação nos rebanhos.(AU)