Leishmania infantum in the reproductive organs of dogs / Leishmania infantum em órgãos reprodutivos de cães

ABSTRACT: Leishmania infantum causes canine leishmaniasis. Using parasitological and molecular analyses, we identified L. infantum in the reproductive organs of male and female dogs. Using histochemistry, immunohistochemistry, and PCR, we examined tissue samples from the reproductive organs of 8 male dogs and 16 female dogs diagnosed with leishmaniasis. Despite the absence of macroscopic or microscopic lesions in these organs, we observed L. infantum amastigotes in tissue samples from the testis and the uterus. PCR and sequencing of these tissues revealed sequences that matched 100% with L. infantum DNA available at GenBank. The presence of L. infantum amastigotes and DNA in testicular and uterine tissue samples suggested that these organs can harbor the parasite without associated macroscopic or microscopic lesions, and this can be especially important in the vertical and venereal transmission of leishmaniasis in dogs.

RESUMO: Leishmania infantum é agente etiológico da leishmaniose canina. Por meio de análises parasitológicas e moleculares, a presença do parasita foi investigada em órgãos reprodutivos de cães machos e fêmeas. Amostras de tecidos dos órgãos reprodutivos de 8 cães machos e 16 fêmeas diagnosticados com leishmaniose foram avaliadas por histoquímica, imunohistoquímica e PCR. Apesar de não terem sido observadas lesões macroscópicas ou microscópicas nos órgãos reprodutivos desses cães, formas amastigotas de L. infantum foram observadas em amostras teciduais do testículo e útero. A PCR e o sequenciamento do DNA extraído desses tecidos revelaram sequências 100% idênticas a L. infantum depositadas no GenBank. Nossos resultados sugerem que os testículos e o útero podem abrigar o parasita, sem associação com lesões macroscópicas ou microscópicas, o que pode ter uma grande importância na transmissão venérea e vertical da leishmaniose entre cães.

Neutrophils, eosinophils, and mast cells in the intestinal wall of dogs naturally infected with Leishmania infantum / Neutrófilos, eosinófilos e mastócitos na parede intestinal de cães naturalmente infectados com Leishmania infantum

Abstract Visceral leishmaniasis (VL) is a disease caused by the protozoa Leishmania infantum and can cause an inflammatory reaction in the gastrointestinal tract, however the role of granulocytic cells (neutrophils, eosinophils, and mast cells) in the intestine of dogs infected is not fully understood. We performed a quantitative analysis these cells in the intestinal wall of dogs with canine visceral leishmaniasis (CVL). Twenty dogs were assigned to one of three groups: group 1 (G1, n=8), dogs with CVL and L. infantum amastigotes in the intestine; group 2 (G2, n=9), dogs with CVL but without intestinal amastigotes; and group 3 (G3, n=3), uninfected dogs (control group). Granulocytic cells were counted in the crypt-villus unit (mucosa), submucosa, and muscle layer of the intestinal mucosa. Cell counts were higher in the intestinal wall of dogs from G2 followed by G1 and G3 (p≤0.05). In G1, there was a low inverse correlation between parasite burden of the small intestine and granulocyte counts (r= -0.1, p≤0.01). However, in G2 dogs, mast cell and eosinophil numbers showed positive correlation (r=0.85, p≤0.01). The granulocytic cell hyperplasia observed in the intestine of L. infantum-infected dogs suggests that these cells may be involved in the cell-mediated immune response for parasite elimination.

Resumo A leishmaniose visceral (LV) é uma doença causada pelo protozoário Leishmania infantum e pode causar uma reação inflamatória no trato gastrointestinal, entretanto o papel das células granulocíticas (neutrófilos, eosinófilos e mastócitos) no intestino de cães infectados não é totalmente compreendido. Neste estudo realizamos uma análise quantitativa dessas células na parede intestinal de cães com LV. Vinte cães foram distribuídos em três grupos: grupo 1 (G1, n=8), cães com LV e amastigotas de L. infantum no intestino; grupo 2 (G2, n=9), cães com LV, mas sem amastigotas intestinais; e grupo 3 (G3, n=3), não infectados (grupo controle). Células granulocíticas foram contadas na unidade cripta-vilo (mucosa), submucosa e camada muscular da mucosa intestinal. Observamos hiperplasia dessas células na parede intestinal de cães do G2, seguidas das G1 em relação ao G3 (p≤0,05). No G1, houve uma correlação inversa baixa entre a carga parasitária do intestino delgado e a contagem de granulócitos (r= -0,1; p≤0,01). No entanto, nos cães do G2, os números de mastócitos e eosinófilos apresentaram correlação positiva (r=0,85; p≤0,01). A hiperplasia de células granulocíticas observada no intestino de cães infectados por L. infantum sugere que essas células podem estar envolvidas na resposta imune mediada por células para a eliminação do parasita.

T lymphocytes and macrophages in the intestinal tissues of dogs infected with Leishmania infantum / Linfócitos T e macrófagos nos tecidos intestinais de cães infectados com Leishmania infantum

Abstract This study was about a semi-quantitative analysis of T lymphocytes (CD4+ and CD8+, FoxP3+ regulatory T cells), and macrophages in the gut wall of dogs naturally infected with Leishmania infantum. Thirteen dogs were divided into three groups: group 1 (G1, n=5), dogs with canine visceral leishmaniasis (CVL) and infected with L. infantum amastigotes in the intestine; group 2 (G2, n=5), dogs with CVL but without intestinal amastigotes; and group 3 (G3, n=3), uninfected dogs (control group). There was no significant difference (p ≥ 0.05) on CD4+ and Treg cell numbers among the groups, whereas the levels of CD8+ T cells and macrophages were significantly higher in dogs from G1 group than in G2 and G3 (p ≤ 0.05), especially in intestinal segments with high parasite burden. Parasite burden correlated positively with levels of CD8+ T cells and macrophages (p ≤ 0.05), but was inversely correlated to levels of CD4+ T lymphocytes and FoxP3+ Treg cells. In conclusion, in the intestine of dogs with CVL, the increase of CD8+ T cells and macrophages population associated with high parasite burdens, but no changes of CD4+ T cells and FoxP3+ Treg cells suggest a possible immunoregulation by the parasite not dependent on Treg cells.

Resumo Este estudo foi uma análise semi-quantitativa de linfócitos T (CD4+, CD8+ e regulatórios - Treg FoxP3+) e macrófagos na parede intestinal de cães naturalmente infectados com Leishmania infantum. Treze cães foram divididos em três grupos: grupo 1 (G1, n=5) continha cães com leishmaniose visceral canina (LVC) e com amastigotas intestinais; grupo 2 (G2, n=5) continha cães com LVC, mas sem amastigotas intestinais e o grupo 3 (G3, n=3) continha cães não infectados (grupo controle). Verificou-se que não houve diferença significativa (p ≤ 0.05) no número de células CD4+ e de Treg entre os grupos, mas o número de células T CD8+ e macrófagos foi significativamente superior nos cães do grupo G1 em relação ao G2 e ao G3 (p ≤ 0,05), especialmente nos segmentos intestinais com altas cargas parasitárias. As altas cargas parasitarias correlacionaram positivamente com os números de CD8+ e macrófagos (p ≤ 0,05), mas negativamente com as células CD4+ e Treg. Em conclusão, no intestino dos cães com LVC, o aumento das populações de células T CD8+ e de macrófagos associado a altas cargas parasitárias, mas nenhuma alteração de células T CD4+ e células Treg FoxP3+ sugerem uma possível imunorregulação pelo parasita não dependente de células Treg.

Correlation study and histopathological description of intestinal alterations in dogs infected with Leishmania infantum / Estudo de correlação e descrição histopatológica das lesões intestinais de cães infectados com Leishmania infantum

Abstract The aim of this work was a correlation study and histopathological description of alterations associated with the presence of Leishmania infantumamastigote in the intestinal wall of dogs infected with canine visceral leishmaniasis (CVL). Three groups were used: G1 (n = 8), comprising naturally infected dogs with CVL with amastigotes of L. infantum in the small and large intestines; G2 (n = 9), infected dogs with CVL, without intestinal amastigotes; and G3 (n = 3), uninfected dogs. Histochemistry and immunohistochemistry methods were used for histopathology and amastigotes identification. 47.1% (8/17) of dogs from G1 group had amastigotes in the mucosa, submucosa and muscle layers of the small and large intestines and it was observed a prominent inflammatory reaction characterized by chronic infiltration of mononuclear cells: macrophages, lymphocytes and plasma cells. Comparison between the groups showed only a significant difference in relation to mucosal microscopic structural alterations in dogs from G1 in relation to G2 and G3. Parasite burden showed significant correlations with the microscopic alterations and clinical status of dogs in G1. By the conclusion, the inflammatory reactions caused by the parasites in the intestines might have contributed towards alterations in digestive processes, worsening the dogs’ clinical status of CVL.

Resumo O objetivo foi realizar um estudo de correlação e descrição histopatológica das lesões associadas à presença de amastigotas de Leishmania infantum na parede intestinal de cães infectados com leishmaniose visceral canina (LVC). Os cães foram subdivididos em três grupos: G1 (n = 8) cães naturalmente infectados com LVC e com amastigotas de L. infantum no intestino; G2 (n = 9) com LVC, mas sem o parasitismo intestinal; e G3 (n = 3) cães não infectados. Métodos histoquímicos e imunoistoquímicos foram utilizados para a histopatologia e a identificação das amastigotas, respectivamente. 47,1% (8/17) dos cães infectados (grupo G1) apresentavam formas amastigotas na mucosa, submucosa e camada muscular do intestino delgado e grosso, destacando-se uma reação inflamatória caracterizada por infiltrado crônico de células mononucleares; macrófagos, linfócitos e plasmócitos. Observou-se uma diferença significativa somente com relação às alterações estruturais microscópicas intestinais nos cães do G1 quando comparadas com G2 e G3. A intensidade parasitária intestinal teve correlação significativa com as alterações microscópicas e os sinais clínicos dos cães do G1. Concluiu-se que as amastigotas de L. infantum por causarem reações inflamatórias na parede intestinal dos cães podem ter contribuído para as alterações dos processos digestórios, agravando ainda mais o quadro clínico dos animais.

Conjunctival swab PCR to detect Leishmania spp. in cats / Uso da PCR de suabe conjuntival para detecção de Leishmania spp. em gatos

The relevance of the dog as a source of visceral leishmaniasis infection is known, but the role of cats as reservoir hosts for leishmaniasis is not yet fully clear. This study assessed the efficacy of conjunctival swab PCR (CS-PCR) in the detection of cats infected by Leishmania spp. The results were seven (13.5%) cats positive for Leishmania spp. in the PCR, in 52 cats tested from Pirassunuga-SP and Ilha Solteira-SP. From the city of Pirassununga SP 28.6% (2/7) were positive and from the city of Ilha Solteira SP 11.1% (5/45) were positive. The results showed that CS-PCR was capable of detecting cats infected by this protozoan. Conjunctival swab samples proved easier to perform in cats, which might facilitate studies on the frequency and distribution of feline leishmaniasis.

A importância do cão como fonte de infecção da leishmaniose visceral já é conhecida, mas o papel dos gatos como reservatórios das leishmanioses ainda não está totalmente esclarecido. O presente estudo avaliou a eficácia da PCR de suabe conjuntival (PCR-SC) na detecção de gatos infectados por Leishmania spp. Foram encontrados sete (13,5%) gatos positivos para Leishmania spp. na PCR de suabe conjuntival, dentre 52 animais de Pirassununga - SP e Ilha Solteira - SP testados. Sendo positivos 28,6% (02/07) dos gatos do município de Pirassununga e 11,1% (5/45) dos gatos do município de Ilha Solteira. Os resultados demonstraram que o suabe de conjuntiva ocular foi capaz de detectar gatos infectados por esse protozoário. A coleta de amostras da conjuntiva mostrou ser um método simples, menos invasivo e pouco estressante para os gatos e seus proprietários, o que pode facilitar estudos sobre a frequência e distribuição da leishmaniose felina.

Occurrence of Lutzomyia longipalpis (Phlebotominae) and canine visceral leishmaniasis in a rural area of Ilha Solteira, SP, Brazil / Ocorrência de Lutzomyia longipalpis (Phlebotominae) e leishmaniose visceral canina em uma área rural de Ilha Solteira, SP, Brasil

This study aimed to investigate the occurrence of Lutzomyia longipalpis and also the canine visceral leishmaniasis (CVL) in a rural area of Ilha Solteira, state of São Paulo. Blood samples were collected from 32 dogs from different rural properties (small farms) and were analyzed by ELISA and the indirect immunofluorescence antibody test (IFAT) in order to diagnose CVL. From these serological tests, 31.25% of the dogs were positive for CVL and these were distributed in 66.7% (8/12) of the rural properties, which were positive for L. longipalpis. CDC (Center for Disease Control and Prevention) light traps were installed in 12 properties (one per property) and insects were caught on three consecutive days per month for one year. L. longipalpis was present on 100% of the rural properties visited, at least once during the twelve-month interval, totaling 64 males and 25 females. The insects were more numerous after the peak of the rain, but the association between prevalence of peridomestic vectors and the climatic data (precipitation, relative air humidity and temperature) and the occurrences of CVL among dogs on each rural property were not statistical significant (p <0.05). However, the occurrence of CVL cases in dogs and the presence of L. longipalpis indicate that more attention is necessairy for the control of this disease in the rural area studied.

O objetivo desse trabalho foi o estudo da prevalência de Lutzomyia longipalpis e da leishmaniose visceral canina (LVC) em uma área rural do município de Ilha Solteira do estado de São Paulo. Amostras de sangue foram coletadas de 32 cães provenientes de pequenas propriedades rurais e analisadas por meio dos métodos sorológicos ELISA (imunoensaio enzimático indireto) e RIFI (reação de imunofluorescência indireta) para o diagnóstico da LVC. Pelos exames sorológicos, dos 32 cães avaliados, 31,25% foram diagnosticados positivos para LVC, os quais estavam diostribuídos em 66,67% (8/12) das propriedades positivas para Lutzomyia longipalpis. Armadilhas luminosas do tipo CDC (Center for Disease Control and Prevention) foram instaladas em 12 propriedades, sendo uma por propriedade, e as coletas dos insetos foram realizadas três dias consecutivos a cada mês, durante um ano. O inseto L. longipalpis foi encontrado em 100% das propriedades visitadas, pelo menos uma vez no ano, totalizando 65 machos e 25 fêmeas. A maior quantidade de insetos foi observada principalmente após a ocorrência dos maiores picos de precipitação pluvial, mas a associação entre a prevalência dos vetores peridomiciliares e os dados climáticos (precipitação, umidade relativa do ar e temperatura) assim como a ocorrência da CVL em cães em cada propriedade não foi estatisticamente significante (p<0.05). No entanto, alerta-se que pela presença dos casos de LVC nos cães amostrados e também de L. longipalpis, maior atenção deve ser dada durante as investigações epidemiológicas para o controle dessa doença nessa área rural estudada.

Comparative evaluation of several methods for Canine Visceral Leishmaniasis diagnosis / Avaliação comparativa entre vários métodos para o diagnóstico da Leishmaniose Visceral Canina

The aim of the present study was to evaluate the serological methods using ELISA with recombinant-rK39 (ELISA-rK-39) and soluble extract-SE (ELISA-SE) antigens, the indirect fluorescence antibody test (IFAT) in comparison to an immunochromatography rapid diagnostic test (RDT-rK39) and with a direct parasitological exam (PA) for Canine Visceral Leishmaniasis (CVL) diagnosis. The results showed that 89% (60/67) of the dogs were positive for at least one serological diagnostic test. ELISA-SE was the test that detected anti-Leishmania antibodies in the serum of the highest number of dogs (71.6%) followed by ELISA-rK39 (65.7%), IFAT (65.7%) and RDT-rK39 (55.2%). PA detected the lowest numbers (40.3%) of positive dogs. In relation to the total of examined dogs, the Kappa indexes (p ≤ 0.05) showed a good agreement between ELISA-SE and IFAT (88.1%; k = 0.7237), and it was also observed in the comparison of RDT-rK39 with ELISA-SE (83.6%, k= 0.6561), IFAT (83.5%, k= 0.6605) and PA (85.0%, k= 0.7074). A bad agreement was detected in any association of ELISA-rk39 with the other tests in either symptomatic or asymptomatic animals. ELISA as well as RDT using recombinant antigenic protein (rK39) were the methods that detected the lowest prevalence rates (33.3%) of CVL in asymptomatic dogs. In conclusion, only one test does not adequately identify dogs with CVL and it is necessary the association of two or more diagnostic tests. Because of the good agreement indexes of RDT-rK39 when evaluated with ELISA-SE, IFAT and PA it was suggested as a complementary method to be used in association with either ELISA-SE or IFAT, particularly in the symptomatic dogs. Furthermore, new studies are recommended in order to improve the sensitivity of tests mainly for asymptomatic dogs.

O objetivo do presente estudo foi avaliar os métodos sorológicos usando ELISA (Ensaio Imunoenzimático Indireto) com o antígeno recombinante rK39 (ELISA-rK39) e o antígeno extrato solúvel bruto (ELISA-ES) e a RIFI (Reação de Imunofluorescência Indireta) em comparação com o método imunocromatográfico rápido (RDT-rK39) e o parasitológico direto (PA), para o diagnóstico da Leishmaniose Visceral Canina (LVC) em cães de Ilha Solteira, São Paulo, Brasil. Os resultados mostraram que 89% (60/67) dos cães foram positivos por pelo menos um teste diagnóstico sorológico (RIFI, ELISA-ES, ELISA-rk39 ou RDT-rK39) e somente 40,3% (27/67) foram positivos pelo PA. O ELISA-ES foi o teste que detectou anticorpos anti-Leishmania em maior número de cães (71,6%) seguido por ELISA-rK39, RIFI (65,7%) e por RDT-rK39 (55,2%). No total de cães analisados (assintomáticos e sintomáticos), o índice Kappa de concordância (p ≤ 0,05) foi considerado de boa concordância entre ELISA-ES e IFAT (88,1%; k= 0,7237) e entre RDT-rK39 com ELISA-ES (83,6%, k= 0,6561), RIFI (83,5%, k= 0,6605) e PA (85,0%, k= 0,7074). O índice de concordância ruim foi observado em qualquer associação de ELISA-rk39 com todos os outros testes nos animais sintomáticos e nos assintomáticos. Tanto o ELISA como o RDT com proteínas recombinantes (rK39) detectaram a menor porcentagem de cães assintomáticos (33,3%) em relação aos outros testes sorológicos. Em conclusão, somente um método diagnóstico não foi suficiente para identificar todos os cães positivos com LVC, principalmente os assintomáticos e por isso foi necessário a associação de dois ou mais métodos. Em função da boa concordância do teste RDT-rK39 com ELISA-ES, RIFI e PA, o mesmo foi sugerido como um teste complementar ao ELISA-ES ou RIFI para o diagnóstico da LVC, principalmente dos cães sintomáticos. No entanto, novos estudos são recomendados para melhorar a sensibilidade dos testes principalmente para cães assintomáticos.

Molecular and serological detection of Leishmania spp. in captive wild animals from Ilha Solteira, SP, Brazil / Detecção sorológica e molecular de Leishmania spp. em animais selvagens do zoológico de Ilha Solteira, SP, Brasil

Leishmaniasis is a zoonotic disease that affects 12 million people worldwide. Several mammalian species can serve as a reservoir for this disease. Dogs are the main reservoir for visceral leishmaniasis in urban areas, which has become a serious public health concern in Brazil. The aim of this study was to evaluate the presence of Leishmania spp. in captive wild animals from Ilha Solteira, São Paulo, Brazil. Blood and various tissues samples were collected from animals of five different species: Speothos venaticus, Chrysocyon brachyurus, Cerdocyon thous, Pseudalopex vetulus, and Procyon cancrivorus. Antibodies against Leishmania spp. were detected in three wild canids by indirect fluorescent antibody test (IFAT) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). PCR analyses of blood and bone marrow from all animals were negative, but Leishmania DNA was found in the tissues and skin of seropositive animals. Positive PCR samples were also positive for Leishmania donovani complex. Analysis of sequenced PCR products showed similarities with different regions of Leishmania (Leishmania) infantum and Leishmania (Leishmania) chagasi kinetoplastids. Measures to control visceral leishmaniasis in wild animals kept in Brazilian zoos should be established, as no disease control programs are currently available.

Leishmaniose é uma doença zoonótica que afeta cerca de 12 milhões de pessoas no mundo todo. Várias espécies mamíferas podem servir de reservatório para a doença. Os cães são considerados os principais reservatórios para a leishmaniose visceral em áreas urbanas, o que tem se tornado um sério problema de saúde pública no Brasil. O objetivo deste trabalho foi avaliar a presença de Leishmania spp. em animais selvagens mantidos no zoológico de Ilha Solteira, São Paulo, Brasil. Foram coletados amostras de sangue e tecidos de cinco espécies diferentes: Speothos venaticus, Chrysocyon brachyurus, Cerdocyon thous, Pseudalopex vetulus, e Procyon cancrivorus. Anticorpos contra Leishmania spp. foram detectados em três canídeos pelo teste de imunofluorescência indireta (RIFI) e pelo ensaio imunoenzimático indireto (ELISA-teste). A análise de PCR das amostras de sangue e medula óssea foi negativa para todas as amostras, mas DNA de Leishmania foi encontrado em tecidos e pele de animais soropositivos. As amostras de PCR positivas também foram positivas para o complexo Leishmania donovani. Análise de sequenciamento dos produtos de PCR mostrou similaridade com diferentes regiões do cinetoplasto de Leishmania (Leishmania) infantum e Leishmania (Leishmania) chagasi. Medidas de controle de leishmaniose visceral em animais selvagens mantidos em zoológicos brasileiros devem ser estabelecidas, uma vez que não há nenhum programa de controle disponível.

Detection of IgG antibodies to Toxocara vitulorum soluble larval extract (Ex) by Western Blotting in the colostrum and serum of buffalo cows and calves

Toxacara vitulorum é um nematódeo que acomete principalmente bezerros búfalos na faixa etária de um a três meses de vida, causando grande morbidade ou mortalidade quando não tratados. A pesquisa objetivou a obtenção do antígeno extrato larval solúvel bruto(Ex) de larvas infectantes de T. vitulorum, bem como a separação das frações antigênicas pelo SDS-PAGE e pelo "Western blotting" (WB), utilizando-se soros imunes e colostros de búfalos naturalmente infectados com T. vitulorum. O acompanhamento do quadro parasitário dos bezerros búfalos.também foi realizado. Pôde-se verificar que o antígeno revelou 11 (11, 13, 16,22,25, 32, 43, 53, 68, 82 e 96 kDa) bandas protéicas. Quando analisadas pelo WB, cinco dessas bandas (43, 53, 68, 82 e 96 kDa) foram reconhecidas pelos anticorpos presentes nas amostras de soros e de colostros das búfalas e de soros dos bezerros búfalos com um de vida após mamarem o colostro. No entanto, somente as bandas de 53 a 96 kDa que foram as mais evidentes persistiram nos grupos de bezerros búfalos que se encontravam tanto no pico da infecção como no período de expulsão ou pós-expulsão dos helmintos adultos do intestino. As bandas antigênicas de 68 e de 92 kDa, por serem as mais proeminentes podem ser consideradas componentes para futuras vacinas contra T. vitulorum em búfalos.