Identification, molecular characterization and factors associated with occurrences of Cryptosporidium spp. in calves on dairy farms in Brazil / Identificação, caracterização molecular e fatores associados à ocorrência de Cryptosporidium spp. em bezerros de propriedades leiteiras no Brasil

Abstract Cattle are an important source of zoonotic species of Cryptosporidium for humans. The aim of this study was to investigate the presence of Cryptosporidium, identify the species and determine the risk factors relating to environment, animals and management among dairy calves in eight Brazilian states. A total of 408 fecal samples from calves aged 1-60 days were analyzed. An epidemiological questionnaire was completed. Sample screening was performed using Ziehl-Neelsen technique and the positive samples were subjected to nested PCR. Cryptosporidium species were identified by means of the PCR-RFLP technique, using SSPI, ASEI and MBOII enzymes. The Ziehl-Neelsen technique showed that 89.7% (35/39) of the farms and 52.9% (216/408) of the samples were positive. Through nested PCR, these protozoa were detected in 54.6% of the samples. The 56 samples subjected to PCR-RFLP presented Cryptosporidium parvum. There was higher prevalence of the parasite in animals aged 7 to 28 days (62.6%). Diarrhea, ages between seven and 28 days and a spring water source were factors associated with the risk of infection. The calf hutch-type management system was associated with reduced infection. These findings demonstrate the high level of Cryptosporidium spp. circulation in cattle herds and the predominance of the species C. parvum.

Resumo O gado é uma fonte importante de espécies zoonóticas de Cryptosporidium para o homem. O objetivo deste estudo foi investigar a presença de Cryptosporidium, identificar a espécie e determinar os fatores de risco relacionados ao meio ambiente, aos animais e ao manejo em bezerros leiteiros em oito estados brasileiros. Um total de 408 amostras fecais de bezerros, com idade entre 1 e 60 dias, foram analisadas. Um questionário epidemiológico foi preenchido. A triagem das amostras foi realizada pela técnica de Ziehl-Neelsen, e as amostras positivas foram submetidas à "nested" PCR. As espécies de Cryptosporidium foram identificadas pela técnica de PCR-RFLP, utilizando-se as enzimas SSPI, ASEI e MBOII. A técnica de Ziehl-Neelsen mostrou que 89,7% (35/39) das fazendas e 52,9% (216/408) das amostras foram positivas. Por meio de nested PCR, esses protozoários foram detectados em 54,6% das amostras. As 56 amostras submetidas à PCR-RFLP apresentaram Cryptosporidium parvum. Houve maior prevalência do parasita em animais de 7 a 28 dias (62,6%). Diarreia, idade entre sete e 28 dias, e fonte de água mineral foram fatores associados ao risco de infecção. O sistema de manejo do tipo "casinha" para bezerros foi associado à redução da infecção. Esses achados demonstram o alto nível de Cryptosporidium spp. em circulação nos rebanhos bovinos e o predomínio da espécie C. parvum.

Surveillance of Giardia and Cryptosporidium in sewage from an urban area in Brazil / Monitoramento de Giardia e Cryptosporidium em esgoto de uma área urbana no Brasil

Abstract Cryptosporidium and Giardia are protozoan parasites that cause diarrhea in humans and animals. Molecular characterization of these pathogens in sewage may provide insight on their occurrence and prevalence in Brazil. This study aimed to investigate the presence of Giardia and Cryptosporidium in raw and treated sewage from Londrina, Paraná, Brazil. Samples were collected every two weeks during a year. Samples were concentrated, then DNA was extracted and subjected to a nested PCR targeting the Giardia 18S rRNA gene and the Cryptosporidium 18S rRNA gene. Species of Cryptosporidium were characterized by restriction fragment length polymorphism (RFLP). All raw sewage and 76% of the treated sewage were positive for Giardia; 84% of raw sewage samples and 8% of treated sewage were positive for Cryptosporidium. C. muris, C. hominis, C. baileyi, C. parvum and C. suis were detected in 100%, 19%, 9%, 9% and 4% of raw sewage, respectively. C. muris was the only species found in treated sewage. Multiple species of Cryptosporidium were present in 19.04% of the raw sewage. Treated sewage water can pose a threat to human health. The speciation of Cryptosporidium revealed the presence of non-common zoonotic species as C. suis and C. muris.

Resumo Cryptosporidium e Giardia são protozoários causadores de diarreia em animais e humanos. A caracterização molecular destes protozoários em esgoto pode prover dados ainda desconhecidos da ocorrência de espécies. O objetivo do presente estudo foi monitorar a ocorrência de Giardia e espécies de Cryptosporidium em esgoto bruto e tratado em uma estação de tratamento de esgoto (ETE) de Londrina, Paraná. Amostras de esgoto bruto e tratado foram coletadas no período de um ano, com periodicidade quinzenal. A ocorrência destes protozoários foi caracterizada por meio de concentração das amostras e posterior extração de DNA seguida de nested-PCR para amplificação de fragmentos dos genes 18S rRNA de Giardia e 18S rRNA de Cryptosporidium. A caracterização das espécies de Cryptosporidium foi realizada por meio de análise por polimorfismo de comprimento do fragmento de restrição (RFLP) dos produtos obtidos. Foram coletadas no total 25 amostras de cada, esgoto bruto e esgoto tratado. Para Giardia, todas as amostras de esgoto bruto e 76% das de esgoto tratado foram positivas. Cryptosporidium esteve presente em 84% das amostras de esgoto bruto e em 8% do tratado. No esgoto tratado foi encontrado apenas C. muris, já nas amostras de esgoto bruto foram encontradas cinco espécies: C. muris, C. hominis, C. baileyi, C. suis e C. parvum em 100%, 19%, 9%, 9% e 4%, respectivamente. A presença de espécies mistas foi observada em 19,04% das amostras. A presença de Giardia e Cryptosporidium em esgoto tratado pode pôr em risco a saúde humana. A discriminação de espécies de Cryptosporidium revelou a presença de espécies zoonóticas incomuns como C. suis e C. muris.