Implication of the fecal egg count reduction test (FECRT) in sheep for better use of available drugs / Implicação do teste de redução da contagem de ovos nas fezes (TRCOF) em ovinos para melhor uso dos anti-helmínticos disponíveis

Abstract The aim here is to present data on the efficacy of anthelmintics in sheep flocks in Rio de Janeiro, Brazil, and to discuss the interpretation of the fecal egg count reduction test (FECRT) for each nematode genus. Fecal eggs counts and pre- and post-treatment coprocultures were performed, the former to evaluate the efficacy of and the latter to determine the overall parasite prevalence. An additional efficacy test was performed at Farm # 1 a year after the initial test. Severe anthelmintic resistance was found for the flocks, with no FECRT sensitivity at any of the 22 farms evaluated. However, an analysis of the infective larvae showed that some drugs were effective against certain parasitic genera; i.e., levamisole was more effective against Haemonchus spp. and moxidectin against Trichostrongylus spp. In the additional FECRT performed at Farm # 1, moxidectin and nitroxynil were ineffective separately, but when applied in combination they were highly effective due to their efficacy against Haemonchus (nitroxynil) and Trichostrongylus (moxidectin), respectively. The use of the FECRT targeting the parasitic nematode species prevalent on farms may make it possible to choose more effective anthelmintics.

Resumo O objetivo deste trabalho foi apresentar dados sobre a eficácia de anti-helmínticos em rebanhos ovinos no Rio de Janeiro, Brasil, e discutir a interpretação do teste de redução da contagem de ovos nas fezes (TRCOF) para cada gênero de nematoide. A contagem de ovos fecais (OPG) e coprocultura pré e pós-tratamento foram realizadas para avaliar a eficácia e a prevalência geral do parasito, respectivamente. Um teste de eficácia adicional foi realizado na Fazenda # 1 após um ano do teste inicial. Resistência anti-helmíntica grave foi encontrada, não havendo sensibilidade no TRCOF em nenhuma das 22 fazendas avaliadas. No entanto, na análise das larvas infectantes observou-se que algumas drogas foram eficazes contra certos gêneros parasitários; por exemplo, o levamisol foi mais eficaz contra Haemonchus spp. e a moxidectina contra Trichostrongylus spp. No TRCOF adicional realizado na Fazenda 1, a moxidectina e o nitroxinil foram ineficazes separadamente, mas quando aplicados em combinação, foram altamente eficazes devido à sua eficácia contra Haemonchus spp. (nitroxinil) e Trichostrongylus spp. (moxidectina), respectivamente. O TRCOF visando às espécies de nematoides parasitas prevalentes nas fazendas pode possibilitar a escolha de anti-helmínticos mais eficazes.

In vitro efficacy of Duddingtonia flagrans against nematodes of sheep based on in vivo calculations / Eficácia in vitro de Duddingtonia flagrans contra nematoides de ovinos com base em cálculo in vivo

Abstract Duddingtonia flagrans has been tested as an alternative parasite control, but data from in vitro experiments based on in vivo calculations describing nematophagous fungi predation in nematodes are restricted. The objective of this work was to determine the efficacy of D. flagrans against sheep nematode larvae in vitro using in vivo calculations. Fecal samples were introduced to fungi in different concentrations: 0.0/control; 0.05; 0.1; 0.2; 0.4; 0.8; 1.6; 3.2; and 6.4 g corresponding, respectively, to 583.000; 1.166.000; 2.332.000; 4.664.000; 9.328.000; 18.656.000; 37.312.000 and 74.624.000 chlamydospores/kg of body weight. The material was incubated for 14 days, before the larvae recovery (Assay 1). Assay 2 was carried out with the doses of 0.00625; 0.0125; and 0.025 g. The results showed a negative correlation between fungal concentrations and larval numbers for both assays. The fungus demonstrated an efficacy above 89% in both assays. Thus, we consider that the data from in vitro studies based on in vivo calculations may optimize the fungi quantities for field experiments.

Resumo Duddingtonia flagrans tem sido testado como uma alternativa no controle de parasitos, entretanto, trabalhos in vitro da predação de nematoides por fungos nematófagos correlacionados com cálculos baseados para testes in vivo são restritos. O objetivo deste trabalho foi determinar a eficácia in vitro de D. flagrans contra larvas de nematoides de ovinos tendo como base cálculos in vivo. Amostras fecais receberam a adição do fungo em diferentes concentrações: 0.0/controle; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2 e 6,4 gramas correspondendo, respectivamente, às seguintes dosagens: 583.000; 1.166.000; 2.332.000; 4.664.000; 9.328.000; 18.656.000; 37.312.000 e 74.624.000 clamidósporos/Kg de peso vivo animal. O material foi incubado por 14 dias, para recuperação das larvas (Ensaio 1). O Ensaio 2 foi realizado com concentrações de 0,00625; 0,0125 e 0,025 g. Foi observada correlação negativa entre a concentração fúngica e o número de larvas, nos dois ensaios. O fungo demonstrou eficácia acima de 89% em ambos os ensaios. A partir destes dados, acreditamos que ensaios in vitro baseados em cálculos in vivo podem aprimorar as dosagens para a realização de experimentos a campo.

Overview of anthelmintic resistance of gastrointestinal nematodes of small ruminants in Brazil / Panorama da resistência anti-helmíntica em nematoides gastrointestinais de pequenos ruminantes no Brasil

Abstract Frequent and inappropriate use of all classes of antiparasitic drugs in small ruminants has led to failures in their effectiveness, culminating in a global problem of anthelmintic resistance. Brazil stands out as one of the world’s leaders in publications about anthelmintic resistance, and for having the most numerous reports of this resistance in small ruminants in the Americas. These studies have involved mainly the fecal egg count reduction test (FECRT) and its correlation with field management practices. In vivoeffectiveness testing is conducted in areas where livestock is of greater economic significance, e.g., in the South (sheep) and Northeast (goats), or is important for research and economic centers, such as the Southeast (sheep). The most widely studied species is sheep, for which the widest range of drugs is also evaluated. Despite significant advances achieved in molecular research, laboratory analyses should include knowledge about the reality in the field so that they can become feasible for the producer. Moreover, molecular studies can be underpinned by the analysis of field studies, such as the maintenance of antiparasitic effectiveness over time and the mechanisms involved in this process.

Resumo O uso frequente e inapropriado de todas as classes de antiparasitários em pequenos ruminantes levou a falhas de eficácia, culminando na problemática global de resistência anti-helmíntica. O Brasil destaca-se como sendo um dos pioneiros nas publicações com resistência anti-helmíntica no mundo e por ter o maior número de relatos em pequenos ruminantes na América. Essas pesquisas envolvem principalmente o teste da redução da contagem de ovos nas fezes (TRCOF) e sua correlação com as práticas de manejo utilizadas no campo. Os estudos de testes de eficácia in vivo localizam-se em áreas onde há maior importância dos rebanhos como nas Regiões Sul (ovinos) e Nordeste (caprinos), ou com importância em polos de pesquisa e econômicos, como a região Sudeste (ovinos). Ovina é a espécie mais estudada e com maior gama de drogas avaliadas. Mesmo com grande avanço em pesquisas moleculares, as análises laboratoriais devem envolver o conhecimento da realidade do campo para que possam se tornar viáveis ao produtor. Além disso, a análise dos estudos de campo pode nortear estudos moleculares como, por exemplo, a manutenção da eficácia das drogas ao longo dos anos e os mecanismos envolvidos em tal processo.

Predatory activity of Arthrobotrys oligospora and Duddingtonia flagrans on pre-parasitic larval stages of cyathostominae under different constant temperatures

A atividade predatória de fungos nematófagos e o desenvolvimento de estádios pré-parasitários de nematódeos estrongilídeos säo influenciados pela temperatura. O efeito de diferentes temperaturas constantes na atividade predatória dos fungos Arthrobotrys oligospora e Dddingtonia flagrans sobre as fases larvares de vida livre dos nematódeos ciatostomíneos foi avaliado em um experimento onde fezes de cavalos contendo ovos de parasitos foram tratados com fungos e incubadas em diferentes temperaturas constantes (10 graus C, 15 graus C, 20 graus C, 25 graus C e 30 graus C). Os resultados indicaram que a temperatura ótima de desenvolvimento de ovo até L3 foi de 25 graus C. A 10 graus C o número de L3 recuperado foi praticamente zero e a 15 graus C e 20 graus C os percentuais obtidos foram inferiores a 3 por cento do total do número de ovos por grama de fezes. Quando estes cultivos foram incubados por um período adicional de 14 dias à 27 graus C permitiram o desenvolvimento até L3. Em todos os cultivos inoculados com fungos, quando as larvas estavam presentes, houve reduçäo significativa no número de larvas atribuído à açäo predatória dos fungos. A 25 graus C e 30 graus C os fungos ocasionaram reduçöes acima de 90 por cento no número de L3. Os cultivos mantidos à 10 graus C, 15 graus C, 20 graus C, 25 graus C e 30 graus C quando incubados por um período adicional de 14 dias na temperatura controle, mantiveram percentuais de reduçäo larvar superior a 90 por cento para o fungo A. oligospora, o mesmo näo ocorrendo para D. flagrans, que apresentou percentuais de 47,5 por cento e 41,8 por cento quando estimulado a 10 graus C e 20 graus C, respectivamente. Esses fungos demonstraram ser eficientes na reduçäo do número de L3 quando adicionados a fezes de eqüinos nas mesmas temperaturas ideais para o desenvolvimento dos estádios larvares pré-parasitários.

Efeito da fermentação aeróbia na viabilidade de ovos de nematódeos trichostrongilídeos / Viability of trichostrongylid nematode eggs after aerobic fermentation

O efeito da fermentação aeróbia na viabilidade de avos de nematódeos trichostrongilídeos foi avaliado em um sistema em que fezes de ovinos contendo ovos de Haemonchus contortus foram imersas em um tanque de fermentação dotado de aerador mecânico intermitente e fezes de bovinos com ovos de nematódeos trichostrongilídeos havendo predomínio de Cooperia sp. foram deixadas fermentar em depósitos a campo. Amostras dos ovos submetidas aos dois processos de fermentação foram colhidas em diferentes intervalos e cultivadas para extração das larvas infectantes. Ambos os processos de fermentação reduziram o número de ovos viáveis. Esterilização superior a 99% dos ovos foi obtida com 14 dias pós-exposição nos dois processos.

The viability of gastrointestinal nematode eggs after aerobicfermentation was evaluated in two experiments. In the first, feces of sheep containing Haemonchus contorts eggs were submitted to aerobic fermentation by mechanical air pumping in a 300m³-capacity tank. In the second, bovine feces positive for eggs of the most common gastrointestinal nematodes were kept in a bovine fecal deposit in the field. Fecal samples from the two experiments were cultivated for the extraction of infective larvae. Both processes reduced the number of viable eggs. Reduction in the number of viable eggs were higher than 99% in both cases after 14 days of exposure.