Post mortem protozoan hemoparasites detection in wild mammals from Mato Grosso state, Midwestern Brazil / Detecção post mortem de hemoparasitas protozoários em mamíferos selvagens do estado de Mato Grosso, Centro-Oeste do Brasil

Abstract To a better insight into the epidemiology and genetic diversity of protozoan hemoparasites infections in wild mammals, this study aimed to the post mortem detection of DNA from species of the order Piroplasmida (Babesia sp., Cytauxzoon sp., and Theileria sp.) and suborder Adelorina (Hepatozoon sp.) using polymerase chain reaction based on the 18S rRNA gene followed by genetic sequencing of blood and spleen samples collected from carcasses of 164 free-ranging and captive wild mammals from Mato Grosso state. Among them, one Leopardus pardalis, three Panthera onca, two Puma concolor were positive for Cytauxzoon sp., and six Tapirus terrestris tested positive for Piroplasmida, while one L. pardalis was positive for Hepatozoon sp. Furthermore, an uncharacterized piroplasmid genetically related to Theileria sp. previously detected in cats from Brazil was described in lowland tapirs. Despite the controversy regarding the epidemiological threat of these protozoa, the detection of these tick-borne agents in wild free-living and captive mammals, even when asymptomatic, demonstrates the importance of monitoring, particularly in hotspots such as the state of Mato Grosso, to verify the circulation and genetic diversity, to anticipate the possible emergence of diseases, and even their consequences to other animals as well as humans.

Resumo Para uma melhor compreensão da epidemiologia e diversidade genética das infecções por hemoprotozoários em mamíferos selvagens, este estudo teve como objetivo a detecção post mortem de DNA de espécies da ordem Piroplasmida (Babesia sp., Cytauxzoon sp. e Theileria sp.) e subordem Adelorina (Hepatozoon sp.), utilizando-se a reação em cadeia pela polimerase, baseada no gene 18S rRNA, seguido de sequenciamento genético de amostras de sangue e baço, coletadas de 164 carcaças de mamíferos selvagens de vida livre e cativos do estado de Mato Grosso. Entre eles, um Leopardus pardalis, três Panthera onca, dois Puma concolor foram positivos para Cytauxzoon sp., e seis Tapirus terrestris testaram positivos para Piroplasmida, enquanto um L. pardalis foi positivo para Hepatozoon sp. Além disso, foi descrito em antas, um piroplasmídeo não caracterizado geneticamente, relacionado à Theileria sp., previamente detectado em gatos do Brasil. Apesar da controvérsia quanto à ameaça epidemiológica desses protozoários, a detecção desses agentes em mamíferos silvestres e cativos, mesmo quando assintomáticos, demonstra a importância do monitoramento, principalmente em hotspots, como no estado de Mato Grosso, para verificar a circulação e a diversidade genética, a fim de antecipar o possível surgimento de doenças e, até mesmo, suas consequências para outros animais, bem como os humanos.

Molecular survey of tick-borne pathogens in small mammals from Brazilian Amazonia / Levantamento molecular de patógenos transmitidos por carrapatos em pequenos mamíferos da Amazônia brasileira

Abstract Small non-volant mammals (marsupials and small rodents) were captured at three different timepoints from 23 forest fragments across three municipalities (Alta Floresta, Sinop and Cláudia) covering the Amazonian biome of the Mato Grosso State in Midwestern Brazil. The animal tissues (liver and spleen) and blood were screened using molecular tools for the detection of Babesia, Coxiella, Cytauxzoon, Hepatozoon, Theileria, and Anaplasmataceae agents. A total of 230 specimens (78 rodents and 152 marsupials) were trapped. Hepatozoon and Piroplasmorida agents were detected in the common opossums (Didelphis marsupialis). In turn, all samples (blood, liver, or spleen) collected from the small mammals were negative for the genus Coxiella and the family Anaplasmataceae, as detected by polymerase chain reaction (PCR). Phylogenetic analyses inferred from partial sequences of the 18S rRNA gene highlighted the occurrence of new Hepatozoon and Piroplasmorida haplotypes. Future studies determining the role of common opossum (D. marsupialis) in the epidemiological cycles of Hepatozoon and Babesia under natural conditions in the Amazonian biome are necessary.

Resumo Pequenos mamíferos não voadores (marsupiais e pequenos roedores) foram capturados em três diferentes períodos, ao longo de 23 fragmentos florestais de três municípios (Alta Floresta, Sinop e Cláudia), localizados no bioma amazônico do Estado de Mato Grosso, no centro-oeste do Brasil. Os tecidos dos animais (fígado e baço) e sangue foram selecionados e submetidos a ensaios moleculares para a detecção do DNA de Babesia, Coxiella, Cytauxzoon, Hepatozoon, Theileria e agentes Anaplasmataceae. Um total de 230 espécimes (78 roedores e 152 marsupiais) foram capturados. Hepatozoon e agentes Piroplasmorida foram detectados em gambás (Didelphis marsupialis). Ao contrário, todas as amostras (sangue, fígado ou baço) coletadas dos pequenos mamíferos foram negativas para o gênero Coxiella e a família Anaplasmataceae, conforme detectado pela reação em cadeia da polimerase (PCR). Análises filogenéticas inferidas pelas sequências parciais do gene 18S rRNA evidenciaram a ocorrência de novos haplótipos de Hepatozoon e Piroplasmorida. Futuros estudos determinando a importância do gambá-comun (D. marsupialis) nos ciclos epidemiológicos de Hepatozoon e Babesia em condições naturais, no bioma amazônico, são necessários.

Molecular survey and genetic diversity of piroplasmids in equids from Midwestern Brazil / Levantamento molecular e diversidade genética de piroplasmídeos em equídeos do Centro-Oeste do Brasil

Abstract We evaluated the distribution of piroplasmids in equids from the Mato Grosso state in Midwestern Brazil using molecular methods and the interspecific genetic diversity. For this, 1,624 blood samples of equids from 973 farms were examined by PCR, using primer pairs that amplify a fragment of the genes rap-1 and ema-1 of Babesia caballi and Theileria equi, respectively. For molecular characterization and phylogenetic studies, 13 and 60 sequences of the rap-1 and ema-1 genes, respectively, were used to build a dendogram using maximum parsimony. B. caballi and T. equi were detected in 4.11% and 28.16% of the farms, respectively, and molecular prevalence was 2.74% for B. caballi and 25.91% for T. equi. The location of the farms and animals raised in the Pantanal ecoregion influence the probability of equids testing positive for B. caballi and T. equi . Moreover, age and herd purpose were variables significantly associated with T . equi infection. The sequences of B. caballi presented 1.95% intraspecific variability, contrasting with 2.99% in T. equi. Dendrograms for both species demonstrated the presence of subgroups with high values of support of branches. However, it is not possible to associate these groups with geographic origin and/or ecoregion.

Resumo Foi avaliada a distribuição de piroplasmídeos em equídeos do Estado de Mato Grosso, no Centro-Oeste do Brasil, utilizando-se métodos moleculares e a diversidade genética interespecífica. Para isso, 1.624 amostras de sangue de equídeos de 973 fazendas foram examinadas pela PCR, usando pares de oligonucleotídeos que amplificam um fragmento dos genes rap-1and ema-1 de Babesia caballi e Theileria equi, respectivamente. Para caracterização molecular e estudos filogenéticos, foram utilizadas 13 e 60 sequências dos genes rap-1 e ema-1, respectivamente, para construção de um dendograma utilizando máxima parcimônia. B. caballi e T . equi foram detectados em 4,11% e 28,16% das fazendas, respectivamente, e a prevalência molecular foi de 2,74% para B. caballi e 25,91% para T. equi. A localização das fazendas e animais criados na ecorregião do Pantanal influenciam a probabilidade de equídeos serem positivos para B. caballi e T. equi. Além disso, idade e propósito do rebanho foram variáveis, significativamente, associadas à infecção por T. equi. As sequências de B . caballi apresentaram variabilidade intraespecífica de 1,95%, contrastando com 2,99% em T. equi. Dendrogramas para ambas as espécies demonstraram a presença de subgrupos com altos valores de sustentação dos ramos. No entanto, não é possível associar esses grupos com origem geográfica e/ou ecorregião.

Polymerase Chain Reaction and blood culture for diagnosis of canine sepsis / Reação em Cadeia da Polimerase e hemocultura para diagnóstico de sepse canina

ABSTRACT: Sepsis is characterized by the presence of organ dysfunction secondary to the dysregulated systemic inflammatory response associated with an infection, and has high mortality rates. Traditional diagnostic techniques based on non-microbiological isolation are time-consuming and may delay treatment. Thus, this study aimed to compare bacterial and fungal broad-range polymerase chain reaction (PCR) and blood culture for diagnosis of sepsis in dogs. Blood samples from 88 dogs with suspected sepsis were analyzed by blood culture, and PCR to detect bacterial and fungal DNA. On blood culture, 20 (22.7%) samples tested positive for bacterial isolates; however, none tested positive for fungi. Through PCR analysis, bacterial DNA was detected in 46 (52.3%) animals, whereas fungal DNA was present in one (1.1%) sample. Our results showed that PCR-based testing has important diagnostic value for canine blood infections because it has a shorter turnaround time and higher sensitivity than traditional blood culture.

RESUMO: Sepse se caracteriza pela presença de disfunção orgânica secundária à resposta inflamatória sistêmica desregulada, associada a uma infecção com elevadas taxas de mortalidade. As técnicas tradicionais baseadas no isolamento microbiológico são demoradas e podem atrasar o tratamento. O objetivo deste estudo foi comparar a Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) bacteriana e fúngica e hemocultura em cães com sepse. Foram analisadas 88 amostras de sangue de cães com suspeita de sepse por meio de hemocultura e PCR para detectar DNA bacteriano e fúngico. Nas culturas sanguíneas, 20 (22,7%) amostras foram positivas para isolados bacterianos. No entanto, nenhuma amostra foi positiva para fungos. Através da análise por PCR, o DNA bacteriano foi detectado em 46 animais (52,3%), enquanto que o DNA fúngico estava presente em uma amostra (1,1%). Neste caso, a PCR apresenta importante valor diagnóstico em cães com infeções sanguíneas devido a sua rapidez e maior sensibilidade do que a isolamento por hemocultura.