Serological detection and risk factors for equine piroplasmosis in the semiarid region of Pernambuco, Northeastern Brazil / Detecção sorológica e fatores de riscos para piroplasmose equina na região semiárida de Pernambuco, Nordeste do Brasil

Abstract Equine piroplasmosis, an economically important disease in horses, has so far not been reported in Pernambuco state, Brazil. This study aimed to evaluate the seroprevalence of anti-Babesia caballi and anti-Theileria equi antibodies based on the detection of these agents in equine blood and in ticks on horses in the municipality of Petrolina, Pernambuco, northeastern Brazil. Blood samples were drawn from 393 horses and sera were examined by ELISA. The presence of tick infestations was evaluated, and 101 ticks were subjected to DNA amplification for the detection of Babesia spp. by polymerase chain reaction (PCR). No parasites were detected in the blood smears. Anti-B. caballi and anti-T. equi antibodies were found in 27.2% (107/393) and 34.8% (137/393) horses, respectively. Infestation by Dermacentor nitens was detected in 4.3% (17/393) of the horses. There was no DNA amplification of the agents in ticks. The risk factors for the presence of anti-T. equi antibodies (P < 0.05) were: purebred (P < 0.001), animals older than 156 months (P = 0.014), and the presence of ticks (P = 0.001). No risk factors for B. caballi were identified. This study confirmed the circulation of agents of equine piroplasmosis in the municipality of Petrolina, state of Pernambuco, Brazil.

Resumo Piroplasmose equina é uma doença economicamente importante em equinos e não possui relatos no Estado de Pernambuco, Brasil. O objetivo deste estudo foi avaliar a soroprevalência de anticorpos anti-B. caballi e anti-T. equi pela detecção destes agentes no sangue e carrapatos de equinos no município de Petrolina, Pernambuco, Nordeste do Brasil. Amostras de sangue de 393 equinos foram coletadas e submetidas ao esfregaço sanguíneo e ELISA. A presença de infestação por carrapatos foi avaliada, e 71 carrapatos foram submetidos à Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) para Babesia spp. Nenhum parasito foi detectado na análise de esfregaços de sangue. Anticorpos anti-B. caballi e anti-T. equi foram verificados em 27,2% (107/393) e 34,8% (137/393) dos equinos, respectivamente. A infestação por Dermacentor nitens foi verificada em 4,3% (17/393) dos equinos. Não houve amplificação do DNA dos agentes nos 71 carrapatos submetidos à PCR. Os fatores de risco para presença de anticorpos anti-T. equi (P < 0,05) foram: raça definida (P < 0,001), animais > de 156 meses (P = 0,014) e presença de carrapatos (P = 0,001). Nenhum fator de risco foi identificado para B. caballi. Esse estudo permitiu a confirmação da presença de agentes da piroplasmose equina no município de Petrolina, Pernambuco.

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.

Employment of the 18s rRNA screening PCR technique in the detection of Equine Piroplasmosis, in horses of sports and military operations, of the Brazilian Army / Emprego da técnica de PCR para triagem da região do genoma 18s rRNA, detecção de Piroplasmose em equinos de desporto e operações militares do Exército Brasileiro

The present work had the objective of detecting the occurrence of Equine Piroplasmosis in horses housed in the 3rd Guards Cavalry Regiment (GCR) - Brazilian Army (BA) ˗ Porto Alegre, RS-Brazil, as well as to demonstrate the proactivity of PCR (Polymerase Chain Reaction) technique, aiming at the judicious use of the resources involved in the training and employment of Equines in the Brazilian Army. Fifty horses of the 3rd GCR - Porto Alegre ˗ RS, which are employed for Sport, Military Ceremonial, Law and Order Guarantee Operations (LOGO), were evaluated by means of the 18s r RNA screening with PCR technique, thirty eight horses with Babesia Caballi and Theileria Equi were detected, which corresponds to an incidence of 76% of the horses effective analyzed at the time. In this way, it can be verified that the Military activity have its "performance and effectiveness" factors threatened in case the health of the principal of his means employed, that is the horse, is compromised. The PCR technique then offers a reliable and feasible tool for the detection of Equine Piroplasmosis in BA horses.(AU)

O presente trabalho teve como objetivo detectar a ocorrência de Piroplasmose equina em cavalos alojados no 3º Regimento de Cavalaria de Guarda (RCG) - Exército Brasileiro (EB) - Porto Alegre, RS, Brasil, bem como demonstrar a forma proativa do método da PCR (reação em cadeia de polimerase), objetivando o uso criterioso dos recursos envolvidos no treinamento e emprego de equinos no Exército Brasileiro. Foram avaliados 50 cavalos da 3ª GCR-Porto Alegre, RS, empregados nas modalidades de: esporte, cerimonial militar e operações de garantia da lei e da ordem (GLO), por meio da triagem da região do genoma 18S rRNA mediante a aplicação do método da PCR. Foram positivas as amostras de 38 equinos para Babesia caballi e Theileria Equi, o que corresponde a uma incidência de 76% dos cavalos efetivos analisados na época. Dessa forma, verifica-se que as atividades militares tem seus fatores de "desempenho e efetividade" ameaçados no caso da saúde do principal de seus meios empregados, o Cavalo, estar comprometida. A técnica de PCR, então, oferece uma ferramenta confiável e viável para a detecção de Piroplasmose em equinos do EB.(AU)

Molecular and serological detection of Theileria equi, Babesia caballi and Anaplasma phagocytophilum in horses and ticks in Maranhão, Brazil / Detecção molecular e serológica de Theileria equi, Babesia caballi e Anaplasma phagocytophilum em equinos e carrapatos no Maranhão

Equine piroplasmosis is a tick-borne disease caused by the intraeytrhocytic protozoans Babesia caballi and Theileria equi. It has been reported as a main equine parasitic disease. In addition, Anaplasma phagocytophilum, the causative agent of granulocytic ehrlichiosis, causes a seasonal disease in horses. Both diseases, can be detrimental to animal health. In this sense, blood samples and ticks were collected from 97 horses raised in the microregion of Baixada Maranhense, Maranhão State, Brazil. Serum samples were subjected to Indirect Fluorescence Antibody Test (IFAT) and blood samples and ticks to Polymerase Chain Reaction (PCR) to evaluate the infection by Theileria equi, Babesia caballi and Anaplasma phagocytophilum. The overall seroprevalence was 38.14%, 18.55% and 11.34% for T. equi, B. caballi and A. phagocytophilum, respectively. The results of PCR from blood samples showed 13.40% and 3.09% positive samples to T. equi and B. caballi, respectively. A total of 170 tick specimens were collected and identified as Dermacentor nitens, Amblyomma cajennense sensu lato and Rhipicephalus (Boophilus) microplus. It was detected 2.35% (4/170) and 0.59% (1/170) positive tick samples by PCR for T. equi and B. caballi, respectively. All samples were negative to A. phagocytophilum. No statically difference (p>0.05) was observed when gender, age, use of ectoparasiticide and tick presence were analyzed. A BLASTn analysis of the sequenced samples indicated 97 to 100% similarity with T. equi 18S rRNA gene sequences in GenBank and 98 to 100% with B. caballi. Genetic analysis classified the obtained sequences as T. equi and B. caballi cluster, respectively. It can be concluded that these pathogens occur and are circulating in the studied area.(AU)

A piroplasmose equina é uma doença transmitida por carrapatos causada pelos protozoários intraeritrocitários Babesia caballi e Theileria equi. É relatada como uma doença parasitária comum em equinos. Além disso, Anaplasma phagocytophilum, o agente causal da ehrlichiose granulocítica, causa uma doença sazonal em equinos. Ambas as doenças, podem ser prejudiciais para a saúde animal. Nesse sentido, amostras de sangue e carrapatos foram coletadas de 97 cavalos criados na microrregião da Baixada Maranhense, estado do Maranhão, Brasil. As amostras de soro foram submetidas ao Teste de Imunofluorescência Indireta (RIFI) e amostras de sangue e os carrapatos a Reação da Polimerase em Cadeia (PCR) para avaliar a infecção por Theileria equi, Babesia caballi e Anaplasma phagocytophilum. A prevalência foi de 38,14%, 18,55% e 11,34% para T. equi, B. caballi e A. phagocytophilum, respectivamente. Os resultados da PCR para as amostras de sangue demonstraram 13,40% e 3,09% de positividade para T. equi e B. caballi, respectivamente. Um total de 170 specimens de carrapatos foi coletado e foram identificados Dermacentor nitens, Amblyomma cajennense sensu lato and Rhipicephalus (Boophilus) microplus. Obteve-se 2,35% (4/170) e 0,59% (1/170) positivos por PCR para T. equi e B. caballi, respectivamente. Todas as amostras foram negativas para A. phagocytophilum. Não houve diferença estatística significativa (p>0.05) em relação ao sexo, idade, uso de ectoparasiticida e presença de carrapatos. A análise BLASTn das amostras sequenciadas para gene 18S rRNA indicaram 97 a 100% de similaridade com T. equi e 98-100% com B. caballi no GenBank. Análises genéticas classificaram as sequencias obtidas no mesmo clado que T. equi e B. caballi, respectivamente. Podemos concluir que estes patógenos estão circulando na área de estudo.(AU)

Genetic diversity of piroplasmids species in equids from island of São Luís, northeastern Brazil / Diversidade genética de espécies de piroplasmídeos em equídeos na ilha de São Luís, Nordeste do Brasil

Abstract Equine piroplasmosisis, a tick-borne disease caused by the intra-erythrocytic protozoans Babesia caballi and Theileria equi, has economic importance due to the international trade and the increased movement of horses all over the world. The goal of this study was to evaluate the occurrence of phylogenetic diversity of T. equi and B. caballi genotypes among infected equids from São Luís Island, state of Maranhão, northeastern Brazil. Between December of 2011 and June of 2012, EDTA-blood and serum samples were collected from 139 equids (90 donkeys, 39 horses and 10 mules). From 139 serum samples submitted to ELISA assay, IgG antibodies to T. equi and B. caballi were detected in 19.4% (27/139) and 25.2% (35/139), respectively. Among sampled animals, 21.6% (30/139) and 55.4% (77/139) were positive for cPCR assays for T. equi and B. caballi, based on ema-1 and rap-1 genes, respectively. Overall, the T. equi sequences (n=7) submitted to Maximum Likelihood analysis (based on a 18S rRNA fragment of 1700 bp after alignment) grouped into three main groups, which were subdivided in eight clusters. The present work showed that different genotypes of T. equi and B. caballi circulate among equids in Brazil.

Resumo A piroplasmose equina, uma doença transmitida por carrapatos e causada pelos protozoários intra-eritrocíticos Babesia caballi e Theileria equi, tem importância econômica devido ao comércio internacional e ao aumento do movimento de cavalos em todo o mundo. O objetivo do presente estudo foi mostrar a diversidade filogenética de T. equi e B. caballi infectando cavalos, burros e jumentos na Ilha de São Luís, Estado do Maranhão, Nordeste do Brasil. Entre dezembro de 2011 e junho de 2012, amostras de sangue com EDTA e soro de foram coletadas de 139 equídeos (90 jumentos, 39 cavalos e 10 burros). Dentre as 139 amostras de soro submetidas ao ensaio de ELISA, foram detectados anticorpos IgG contra T. equi e B. caballi em 19,4% (27/139) e 25,2% (35/139), respectivamente. Entre os animais amostrados, 21,6% (30/139) e 55,4% (77/139) foram positivos por meio dos ensaios de cPCR para T. equi e B. caballi, com base nos genes ema-1 e rap-1, respectivamente. No geral, as sequências T. equi (n = 7) submetidas à análise de Máxima Verossimilhança (baseada em um fragmento do 18S rRNA de 1700 pb, após o alinhamento) foram agrupadas em três grupos principais, os quais foram subdivididos em oito grupos. O presente trabalho mostrou que diferentes genótipos de T. equi e B. caballi circulam entre equídeos no Brasil.

Molecular survey and genetic diversity of piroplasmids in equids from Midwestern Brazil

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.

Prevalence of equine Piroplasmosis and its association with tick infestation in the State of São Paulo, Brazil / Prevalência da Piroplasmose equina e sua associação com infestação por carrapatos no Estado de São Paulo

Serum samples were collected from 582 horses from 40 stud farms in the State of São Paulo and tick (Acari: Ixodidae) infestations were evaluated on them. Serum samples were subjected to the complement fixation test (CFT) and a competitive inhibition ELISA (cELISA) for Babesia caballi and Theileria equi. Logistic regression analyses were performed to construct multivariate models that could explain the dependent variable (horses positive for B. caballi or T. equi) as a function of the independent variables (presence or abundance of each one of the tick species found on the farms). A higher overall prevalence of B. caballi (54.1 percent) than of T. equi (21.6 percent) was found by the two tests. The ticks Dermacentor nitens Neumann, 1897, Amblyomma cajennense (Fabricius, 1787) and Rhipicephalus (Boophilus) microplus (Canestrini, 1887) were present on horses on 38 (95 percent), 20 (50 percent), and 4 (10 percent) farms, respectively. Infestations by D. nitens were statistically associated with B. caballi-positive horses on the farms by either the CFT or cELISA. Infestations by A. cajennense were statistically associated with T. equi-positive horses on the farms by either CFT or cELISA.

Amostras de soro sanguineo foram coletadas de 582 equinos de 40 haras no estado de São Paulo, onde as infestações por carrapatos foram avaliadas nos animais. Os soros foram testados por reação de fixação do complemento (RFC) e ELISA competitivo por inibição (cELISA) com antígenos de Babesia caballi e Theileria equi. Análises de regressão logística foram realizadas para construir modelos multivariados que pudessem explicar as variáveis dependentes (equinos positivos para B. caballi ou T. equi) em função de variáveis independentes (presença e abundância de cada uma das espécies de carrapatos encontradas nos equinos dos haras). Em geral, os dois testes sorológicos indicaram uma prevalência maior para B. caballi (54,1 por cento) do que para T. equi (21,6 por cento). Os carrapatos Dermacentor nitens Neumann, 1897, Amblyomma cajennense (Fabricius, 1787) e Rhipicephalus (Boophilus) microplus (Canestrini, 1887) estiveram presentes em equinos de 38 (95 por cento), 20 (50 por cento) e 4 (10 por cento) haras, respectivamente. As infestações por D. nitens estiveram estatisticamente associadas com equinos positivos para B. caballi tanto pela RFC como pelo cELISA. As infestações por A. cajennense estiveram estatisticamente associadas com equinos soropositivos para T. equi, tanto pela RFC como pelo cELISA.