Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis in Colombia (1924-2016): A review / Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis en Colombia (1924-2016): Revisión de literatura / Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis na Colômbia (1924-2016): Revisão de literatura

Abstract Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) is an acid-fast, gram-positive bacillus. MAP is the causal agent of paratuberculosis (PTB) or Johne's disease, an infectious disease affecting domestic ruminants and some wild species. Its importance as a potentially zoonotic agent due to its relation to Crohn's disease (CD) in humans is still under debate and investigation. The aim of the present systematic review is to summarize original studies on MAP carried out in Colombia since 1924, as well as to establish strengths, weaknesses, and future research opportunities in the country with emphasis on diagnosis and epidemiology. The initial search for existing publications reporting original studies on MAP, PTB, and the relationship between MAP and CD was carried out in the available databases and national libraries. After compilation of the available studies (n = 20), the relevant data was extracted (year, province of report, species studied, diagnostic tests used, study design, summary of results, and authors). Recommendations for future research opportunities on MAP in Colombia are made.

Resumen Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) es un bacilo ácido resistente, gram-positivo. MAP es el agente causal de la paratuberculosis (PTB) o enfermedad de Johne, una enfermedad infecciosa que afecta rumiantes domésticos y algunas especies salvajes. Su importancia como agente zoonótico, debido a su relación con la enfermedad de Crohn (CD) en humanos, está aún en debate y bajo investigación. El objetivo de la presente revisión es exponer los estudios originales sobre MAP llevados a cabo en Colombia desde 1924, así como establecer sus fortalezas, debilidades y oportunidades de investigación futura, con énfasis en los puntos de vista diagnóstico y epidemiológico. La búsqueda inicial de las publicaciones existentes sobre estudios originales realizados acerca de MAP, PTB y la relación MAP y CD fue realizada en las bases de datos disponibles y en bibliotecas nacionales. Luego de la compilación de los estudios disponibles (n = 20), los datos relevantes fueron extraídos (año, provincia de reporte, especie estudiada, prueba diagnóstica usada, diseño del estudio, resumen de resultados y autores). Se hacen recomendaciones para futuras investigaciónes de MAP en Colombia.

Resumo Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) é um ácido forte, bacilo gram-positivo. O MAP é o agente causador da paratuberculosis (PTB) ou doença de Johne, uma doença infecciosa que afecta os ruminantes domésticos e algumas espécies selvagens. Sua importância como um agente zoonótico por causa de sua relação com a doença de Crohn (CD) em humanos ainda está em discussão e sob investigação. O objetivo desta revisão é apresentar a estudos mapa original realizado na Colômbia desde 1924, e estabelecer pontos fortes, pontos fracos e oportunidades para futuras pesquisas no país com ênfase no diagnóstico e epidemiológico pontos de vista. A busca inicial da literatura sobre estudos originais sobre MAP, PTB e a relação MAP e CD foi feita nas bases de dados disponíveis e bibliotecas nacionais. Após a compilação dos estudos disponíveis (n = 20), os dados relevantes foram extraídos (ano, relatório província, espécies estudadas, teste de diagnóstico utilizado, desenho do estudo, os resultados resumo e autores). Foram feitas recomendações sobre futuras oportunidades de pesquisa em MAP em Colômbia.

Fecal culture and two fecal-PCR methods for the diagnosis of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis in a seropositive herd / Cultivo fecal y dos métodos de PCR en materia fecal para el diagnóstico de Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis en un hato seropositivo / Cultivo fecal e dois métodos de PCR em matéria fecal para o diagnóstico de Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis em um rebanho soropositivo

Abstract Background: paratuberculosis is a slow-developing infectious disease, characterized by chronic granulomatous enterocolitis. This disease has a variable incubation period from 6 months to over 15 years, and is caused by Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP). Its detection by direct and indirect diagnostic techniques has been of special interest. Objective: to report the diagnosis and detection of MAP using several diagnostic tests in a herd of the Northern region of Antioquia, Colombia. Methods: serum samples from the study herd were analyzed, using a commercial ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) kit. Fecal samples were cultured by duplicate using Herrold´s egg yolk medium (HEYM), and analyzed by an end- point IS900-specific nested PCR protocol, and a commercial F57-real-time PCR kit. Results: eight out of 27 serum samples in the study herd resulted ELISA-positive. None of fecal samples resulted positive to HEYM culture by duplicate and none were found to be positive by F57-real-time PCR. Seven of the 27 fecal samples were found to be positive by end-point IS900-specific nested PCR. Agreement was found between ELISA and end-point IS900-specific nested PCR in one of the animals. Conclusion: the present study gives information about the agreement between direct and indirect MAP-detection techniques, using different matrixes from animals under the same husbandry conditions.

Resumen Antecedentes: la paratuberculosis es una enfermedad infecciosa de desarrollo lento, caracterizada por una enterocolitis granulomatosa crónica. Esta enfermedad tiene un periodo de incubación que varía entre los 6 meses hasta por más de 15 años, y es causada por Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP). Su detección por técnicas diagnósticas directas e indirectas ha sido de interés especial. Objetivo: reportar el diagnóstico y detección de MAP utilizando varias técnicas diagnósticas en un hato de la región norte de Antioquia, Colombia. Métodos: se analizaron las muestras de suero del hato de estudio utilizando un kit comercial de ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay). Las muestras de materia fecal fueron cultivadas por duplicado en Herrold´s egg yolk medium (HEYM), y analizadas mediante un protocolo de PCR anidado específico de IS900 y un kit comercial de PCR en tiempo real para F57. Resultados: ocho de las 27 muestras de suero resultaron positivas por ELISA. Ninguna de las muestras de materia fecal resultó positiva al cultivo en HEYM por duplicado ni por PCR en tiempo real para F57. Siete de las 27 muestras de materia fecal resultaron positivas a PCR anidado específico de IS900. Se encontró concordancia entre el resultado de ELISA y de PCR anidado específico de IS900 en uno de los animales. Conclusión: el presente estudio brinda información acerca de la concordancia entre técnicas directas e indirectas de detección de MAP, utilizando diferentes matrices a partir de animales bajo las mismas condiciones de manejo.

Resumo Antecedentes: a paratuberculosis é uma doença infecciosa de evolução lenta, caracterizada por uma enterocolite granulomatosa crônica. Esta doença tem um período de incubação que varia de 6 meses a 15 anos e é causada pelo Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP). Sua detecção por técnicas de diagnóstico diretos e indiretos tem sido de especial interesse. Objetivo: reportar o diagnóstico e a detecção de MAP utilizando várias técnicas de diagnóstico em um rebanho na região norte de Antióquia, Colômbia. Métodos: foram analisadas amostras de soro do rebanho utilizando um kit comercial de ELISA (enzyme- linked immunosorbent assay). As amostras de fezes foram cultivadas em duplicado em Herrold´s egg yolk medium (HEYM) e analisadas utilizando um protocolo de PCR aninhada específico de IS900 e um kit de PCR em tempo real comercial para F57. Resultados: oito das 27 amostras de soro foram positivas para ELISA. Nenhuma das amostras testadas na cultura de fezes HEYM duplicado foram positivas ou na PCR em tempo real para F57. Sete das 27 amostras de fezes foram positivas na PCR aninhada específica para IS900. Foi encontrada concordância entre o resultado de ELISA e PCR aninhada específica para IS900 em um animal. Conclusão: este estudo fornece informações sobre a correlação entre técnicas de detecção direta e indireta do MAP, utilizando diferentes matrizes de animais sob as mesmas condições de condução.

Diagnóstico de paratuberculose por biópsia retal em búfalos / Rectal biopsy for the diagnosis of paratuberculosis in buffaloes

Foram realizadas biópsias retais de 140 búfalos, machos e fêmeas, das raças Murrah e mestiços de Murrah com Mediterrâneo, com idade acima de três anos, em uma propriedade no município de São Mateus, Maranhão, Brasil. Adicionalmente foram realizadas necropsias de 11 búfalos, para realizar um estudo comparativo entre os achados das biópsias retais e de tecidos de íleo e linfonodo mesentérico. A propriedade apresentava histórico de animais com emagrecimento progressivo e diarreia não responsiva a antimicrobianos. Os búfalos apresentavam sinais clínicos caracterizados por diarreia, estado nutricional regular a ruim, desidratação e edema submandibular. Nas biópsias retais seis búfalos apresentaram lesões sugestivas da paratuberculose na Hematoxilina-Eosina (HE), sendo estas caracterizadas por inflamação granulomatosa multifocal moderada na lâmina própria com macrófagos epitelioides. Em quatro animais foram observadas adicionalmente células gigantes do tipo Langhans. Em 15 búfalos foi observado infiltrado linfocitário multifocal leve na lâmina própria. Pela coloração de Ziehl-Neelsen (ZN), 4,3% (6/140) apresentaram bacilos álcool-ácido resistentes (BAAR) e na PCR em tempo real (qPCR), 5,71% (7/140) tiveram amplificação do material genético. Foram necropsiados 11 búfalos, à necropsia foram observados aumento de linfonodos mesentéricos com áreas esbranquiçadas na superfície de corte; intestino delgado e grosso com dobras transversais evidentes, mucosa espessada e irregular, de aspecto reticulado, placas de Peyer evidentes e conteúdo líquido e marrom. Ainda se viam áreas espessadas em torno da válvula ileocecal e vasos linfáticos evidentes. As lesões histológicas localizadas no intestino delgado e linfonodos mesentéricos de quatro búfalos foram compatíveis com lesões já descritas na literatura, e apresentaram BAAR e amplificação de material genético na qPCR. A concordância entre a biópsia retal e a análise dos tecidos de íleo e linfonodo mesentérico, segundo...

Paratuberculosis in a herd of buffaloes was studied in the municipality of São Mateus, Maranhão, Brazil. Rectal biopsies were performed in 140 male and female Murrah, Mediterranean and crossbreed buffaloes older than 3 years. Postmortem examination of 11 buffaloes was performed to compare the rectal biopsies with possible lesions in mesenteric nodes and the intestine. The history of the herd and clinical examination revealed progressive weight loss and non-responsive antimicrobial diarrhea, dehydration and submandibular edema. Rectal biopsies showed in six buffaloes microscopically suggestive lesions for paratuberculosis through hematoxilin-eosin staining (HE), characterized by moderate multifocal granulomatous enteritis with epithelioid cell infiltration. In four buffaloes Langhans giant cells were found. In 15 buffaloes lymphocytic infiltrate was observed in the lamina propria of the large intestine. Ziehl-Neelsen staining (ZN) revealed in 4.3% (6/140) acid-fast bacilli in the rectal mucosa. Real time PCR amplified to 5.71% (7/140) Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (Map) DNA. 11 buffalos were submitted to postmortem examination, gross examination revealed augmented mesenteric nodes with whitish areas in the cut surface. The mucosa of the small intestine was irregular and thickened, with evident traverse folds and Peyer plates. The brownish intestinal content was fluid, the ileocecal valve area thickened and edematous with evident lymphatic vessels. Histological lesions in the mesenteric lymph node and small intestine four buffalo were compatible with those already described in the literature, and presented acid-fast bacilli by ZN staining and amplification of Map genetic material in qPCR. The concordance between the rectal biopsy and the postmortem samples was in agreement with the Kappa test (K=0.792) and was considered substantial or high. The rectal biopsy showed to be promising and can be used by practitioners, together with other...

Cytokine gene expression and molecular detection of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosisin organs of experimentally infected mice / Expressão de citocinas e detecção molecular de Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis em órgãos de camundongos infectados experimentalmente

Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis (MAP) can infect ruminants and remain subclinical for long periods within herds. The identification of organs that are more susceptible to infection and the evaluation of cytokine expression at the site of infection are important to understand the pathogenesis of MAP. In this study, the probability of detection of MAP-DNA and the expression of cytokines in organs of C57BL/6 mice infected intraperitoneally for 120 days were evaluated. Among the evaluated organs, the spleen (85%), colon (75%) and liver (60%) had the highest frequency of positivity. When compared these frequencies between organs, it has been found that the spleen had 1.54 times as likely to be positive in relation to the ileum, and 2.0 times more likely in relation to the Peyer's patches. In addition, at 60 days post-infection, the spleen and the liver were responsible for upregulation of IFN-γ , and the ileum by TNF-α and IL-4. The results indicate that the spleen is the best organ for evaluating an experimental infection by MAP, especially in the initial stages of the infection. Moreover, it showed that the spleen, liver and ileum have a direct role in the inflammatory response in experimental models.

Mycobacterium avium subespécie paratuberculosis (MAP) pode infectar ruminantes e permanecer subclínica por longos períodos nos rebanhos. A identificação de órgãos mais susceptíveis à infecção e a avaliação da expressão das citocinas no local da infecção são importantes para compreender a patogênese de MAP. Neste estudo foi avaliada a probabilidade de detecção de DNA de MAP e a expressão de citocinas em órgãos de camundongos C57BL/6 infectados por via intraperitoneal durante 120 dias. Dentre os órgãos avaliados, o baço (85%), cólon (75%) e fígado (60%) tiveram as maiores frequências de positividade. Quando comparadas essas frequências entre os órgãos, verificou-se que o baço teve 1,54 vezes mais probabilidade de ser positivo em relação ao íleo, e 2,0 vezes mais probabilidade em relação às placas de Peyer. Além disso, aos 60 dias pós infecção, o baço e o fígado foram responsáveis pela maior expressão de IFN-γ e o íleo pela TNF-α e IL-4. Os resultados indicam que o baço é o melhor órgão para avaliar uma infecção experimental por MAP, principalmente nos períodos iniciais da infecção. Além disso, demonstrou que o baço, fígado e íleo têm importância direta na resposta inflamatória de modelos experimentais.

Paratuberculose em bovinos de corte na região Sul do Rio Grande do Sul / Paratuberculosis in beef cattle in Southern Brazil

Descrevem-se os aspectos epidemiológicos e clínico-patológicos de paratuberculose diagnosticada no sul do Rio Grande do Sul em uma propriedade de bovinos de corte. Dois bovinos criados extensivamente que apresentavam emagrecimento progressivo e diarreia crônica foram necropsiados. Os linfonodos mesentéricos estavam aumentados e edematosos. A mucosa do intestino estava espessada e enrugada com aspecto cerebroide principalmente na porção final do íleo, válvula íleo-cecal e ceco. Fragmentos dos órgãos foram fixados em formalina 10%, incluídos em parafina, cortados e corados pela técnica de hematoxilina e eosina (HE) e Ziehl-Neelsen (ZN). Fezes foram encaminhadas ao Departamento de Medicina Veterinária, Área de Medicina Veterinária Preventiva da Universidade Federal Rural de Pernambuco para o cultivo de Mycobacterium aviumsubsp.paratuberculosis em meio Lowenstein Jensen com micobactina e para realização da PCR. Histologicamente, havia enterite granulomatosa no jejuno, íleo, ceco e reto, afetando multifocalmente, também, o duodeno e o cólon. Havia, ainda, linfangite e adenite granulomatosa. Pela coloração de ZN foram observados numerosos bacilos álcool-ácido resistentes (BAAR) no interior de macrófagos, células gigantes de Langhans e nos linfonodos mesentéricos no jejuno, íleo ceco e reto. Não houve crescimento bacteriano nas amostras de fezes e cinco amostras amplificaram a sequência genética IS900 específica do Mycobacterium aviumsubesp. paratuberculosis. Pelo presente trabalho pode-se concluir que a paratuberculose apesar dos poucos relatos ocorre também em bovinos de corte criados extensivamente no sul do Rio Grande do Sul e pode ter uma prevalência maior do que se supõe na região. Alerta-se para a necessidade do diagnóstico e da tomada de medidas efetivas de controle para esta doença que, por muitos, ainda é considerada uma doença exótica no Brasil.

The epidemiological, clinical and pathological aspects of paratuberculosis diagnosed in southern Rio Grande do Sul in a beef cattle property are described. Two cattle raised extensively and that presented progressive weight loss and chronic diarrhea were necropsied. The mesenteric lymph nodes were enlarged and edematous. The intestinal mucosa was thickened and wrinkled with cerebroid aspect, especially in the final portion of the ileum, ileocecal valve and cecum. Fragments of the organs were fixed in 10% formalin, embedded in paraffin, sectioned and stained with hematoxylin and eosin (HE) and Ziehl-Neelsen (ZN). Feces samples were referred to Departamento de Medicina Veterinária, Área de Medicina Veterinária Preventiva da Universidade Federal Rural de Pernambuco, for the cultivation of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis with Lõwenstein Jensen for mycobacterial and PCR analysis. Histologically, granulomatous enteritis was observed in the jejunum, ileum, cecum and rectum, and in multifocal areas the duodenum and colon. Lymphangitis and granulomatous adenitis was also observed. In ZN staining numerous resistant acid-fast bacilli (AFB) within macrophages, giant cells of Langhans and mesenteric lymph nodes in the jejunum, ileum cecum and rectum were observed. There was no bacterial growth in stool samples. Five samples amplified the gene sequence IS900 specific for Mycobacterium aviumsubsp. paratuberculosis. It can be concluded that paratuberculosis, despite the few reports, occurs in beef cattle raised extensively in southern Rio Grande do Sul, Paratuberculosis may have a higher prevalence in the region than it is assumed. There is need for diagnosis of this disease and to assume effective measures for its control, as for many it is still considered an exotic malady in Brazil.

Diagnóstico imuno-histopatológico da paratuberculose subclínica em bovinos no estado do Rio de Janeiro / Imuno-histopatologic diagnosis of subclinic bovine paratuberculosis in the state of Rio de Janeiro

O diagnóstico precoce e específico da paratuberculose ainda é um desafio. Isto pode estar associado à baixa sensibilidade dos testes laboratoriais e ou à variação da resposta imunológica frente à infecção por Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis. Mundialmente, é uma enfermidade que causa importantes prejuízos econômicos, em especial, à bovinocultura leiteira, devido ao caráter crônico da infecção. No Brasil, a paratuberculose já foi descrita em diversas espécies de ruminantes domésticos e em vários estados, o que demonstra que a enfermidade está presente em território nacional e há a necessidade de elaboração de técnicas de diagnóstico para a confirmação da infecção. O objetivo deste trabalho foi caracterizar os achados anátomo-histopatológicos e imuno-histoquímicos em intestino e linfonodos mesentéricos de bovinos assintomáticos, provenientes de rebanhos positivos para paratuberculose localizados no estado do Rio de Janeiro, Brasil. O estudo macroscópico revelou alterações inespecíficas tais como áreas avermelhadas na mucosa do intestino, aumento do volume das placas de Peyer e dos linfonodos mesentéricos, além disso, observou-se que vasos linfáticos mesentéricos estavam dilatados e esbranquiçados. Do total de 52 vacas leiteiras avaliadas, a histopatologia revelou infiltração granulomatosa, por vezes com formação de células gigantes multinucleadas, em mucosa e ou submucosa de jejuno, íleo e em linfonodos mesentéricos, principalmente na região cortical, em 32 animais. Estes bovinos foram submetidos à coloração de Ziehl-Neelsen cujo teste não demonstrou reação positiva, no entanto, quando analisados pelo teste imunohistoquímico para Mycobacterium spp. observou-se imunorreação em 6 animais. Desta forma, a histopatologia e imunohistoquímica pode ser uma importante ferramenta para diagnóstico da paratuberculose subclínica.

The early and specific diagnosis of paratuberculosis remains a challenge due to the low sensitivity of the currently available laboratory tests and also because of variations in the immune response towards infection with Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis. Globally this disease causes significant economic losses, primarily in dairy cattle, owing to the chronic nature of the infection. Paratuberculosis has been described in a number of Brazilian states and from a diversity of domestic ruminant species clearly demonstrating that the disease is present in the country and highlighting the requirement for the development of diagnostic techniques for confirmation of infection and for epidemiological analyses. The aim of this study was to characterize the anatomo-histopathological and immunohistochemical findings in the bowel and mesenteric lymph nodes of assymptomatic cattle, derived from paratuberculosis positive herds located in state of Rio de Janeiro, Brazil. Macroscopic examination during necropsy revealed nonspecific changes including reddening of the gut mucosa, increased volumes for the Peyer's patches and mesenteric lymph nodes and in some case dilation and whitening of the mesenteric lymphatic vessel. Histopathology revealed granulomatous infiltration, occasionally with the formation of giant cells in the jejunal and ileal mucosa or sub-mucosa, and/or in the cortical region of the mesenteric lymph nodes, in 32 of the 52 cattle examined. Tissue sections from these animals were subjected to Ziehl-Neelsen staining, but the presence of acid-fast bacilli was not observed. Subsequent analysis, employing genus specific immunohistochemisty for Mycobacterium, revealed areas of immunoreactivity in sections prepared from a total of six animals. The results of this investigation highlighted the value of histopathology and particularly immunohistochemistry as tools for the diagnosis of subclinical paratuberculosis.

Avaliação sorológica e de fatores de risco para a infecção por Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis em rebanhos leiteiros da Microrregião de Garanhuns, Pernambuco / Serological evaluation and risk factors for Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis infection in dairy herds of Microregion Garanhuns, Pernambuco

Objetivou-se com esse trabalho realizar um inquérito epidemiológico da infecção por Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) em bovinos leiteiros da microrregião de Garanhuns, Pernambuco, Brasil. Para este estudo foram coletadas amostras sanguíneas de 408 animais, provenientes de 19 rebanhos localizados em 15 municípios. O exame sorológico foi realizado por Ensaio Imunoenzimático (ELISA) indireto para detecção de anticorpos frente ao MAP. Em todas as propriedades, foi aplicado um questionário investigativo para análise dos fatores de risco, e as coordenadas geográficas coletadas por um aparelho de Global Position System (GPS) para realização da distribuição espacial. A prevalência da infecção por MAP foi de 2,7% (11/408; I.C. 1,4-4,9). O número de focos foi 47,4% (9/19). Na análise de regressão logística foi identificado como fator de risco a taxa anual de nascimentos superior a 51 bezerros/ano (OR 3,8; I.C. 1,1-13,1). Desta forma, conclui-se que a infecção por MAP encontra-se presente nos rebanhos bovinos leiteiros da microrregião estudada e que medidas de controle baseadas nos fatores de risco identificados devem ser implementadas com o objetivo de reduzir o número de focos da infecção.

The present study aimed to conduct an epidemiological investigation of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) infection in dairy cattle of the Garanhuns microregion, in Pernambuco, Brazil. Blood samples were collected from 408 animals from 19 herds located in 15 cities. Serological tests were performed by indirect immunoenzymatic assay (ELISA) for antibodies against MAP. In all farms, a questionnaire to investigate risk factors was used, and Global Position System (GPS) receivers were used to collect geographic coordinates to show the spatial distribution of the animals. The prevalence of MAP infected cattle was 2.7% (11/408; I.C. 1.4-4.9). The rate of infection was 47.4% (9/19). An annual birth rate over 51 calves/year (OR 3.8; I.C. 1.1-13.1) was identified as a risk factor in logistic regression analysis. Thus, it is concluded that MAP infection is present in dairy cattle of the microregion studied here, and control measures based on the identified risk factors should be implemented in order to reduce the sources of infection.

Identifi cation of Mycobacterium avium subspeciesparatuberculosis by PCR techniques and establishment ofcontrol programs for bovine paratuberculosis in dairy herds / Identificación de Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis mediante pruebas dePCR y definición de programa de control de la paratuberculosis bovina en hatos lecheros / Identificação de Mycobacterium avium subespécie paratuberculosis por PCR edefinição do programa de controle da paratuberculose em rebanhos bovinos leiteiros

The aim of this study was to establish the protocol of conventional and real time PCR for amplificationof Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) genome from bovine fecal samples, as a wayto define strategies for establishing a prevention and control program in a dairy herd at the Universidadde Antioquia (Medellín, Colombia). Fecal samples were individually taken of clinical healthy cows orcows with diarrhea bred in a herd enzootic for Johne’s disease, were processed them for culture in liquidMiddlebrook 7H9 media supplemented with mycobactin under two different protocols: with or withoutinhibitors. Fecal samples from clinically healthy cows were used as negative control. Conventional andreal time PCR were performed with MAP DNA obtained of fecal or cultured samples. The MAP- specificIS900 segment was amplified by using the respective forward and reverse primers. DNA isolated from areference MAP strain was used as positive control of PCR. Data were analyzed by descriptive statisticsand simple regression analysis between PCR and culture results were performed. All samples culturedin media with or without mycobactin gave a positive result compatible with MAP growth. However, only13,3% of samples were positive by real time PCR. There was no relationship neither between PCR and culture results, nor between clinical condition of the cow and MAP positivity. These results support theneed combine culture of feces with PCR diagnosis for identification of MAP-excreting cows in a dairyherd. Finally, a strategy of prevention and control of bovine paratuberculosis is proposed for this enzooticherd and for dairy herds in Colombia.

El objetivo de este trabajo fue establecer un sistema de detección y amplificación del Mycobacteriumavium paratuberculosis (MAP) a partir de muestras de materia fecal bovina, mediante el uso de la técnicade PCR en tiempo real, como estrategia de apoyo para el establecimiento de un programa de prevencióndetección y control de la paratuberculosis bovina en el hato lechero de la Universidad de Antioquia. Muestrasde materia fecal fueron tomadas de bovinos provenientes de un hato enzoótico para la enfermedad de Johne,fueron cultivadas en medio de cultivo líquido Middlebrook 7H9 suplementado con micobactina, bajo dosprotocolos de aislamiento: con o sin inhibidores. Como control negativo fue utilizada muestras de materiafecal de bovinos clínicamente sanos. Adicionalmente, con el DNA de las muestras aisladas en cultivo yde las muestras de materia fecal, fueron hechas pruebas de PCR convencional y en tiempo real, para laamplificación del elemento de inserción IS900 del MAP, mediante el uso de cebadores específicos para esteelemento. Como control positivo se utilizó DNA de MAP de una cepa de referencia. Los resultados fueronevaluados mediante estadística descriptiva y la comparación entre el resultado del cultivo y de la pruebade PCR fue evaluado mediante regresión simple. Los resultados del cultivo bacteriológico, mostraron untotal de 15 muestras con crecimiento compatible con MAP, el cual fue verificado por prueba de PCR enel 13.3% de los casos. No hubo correlación entre el resultado de cultivo y la prueba de PCR ni entre elestado clínico y la positividad al MAP. Los resultados confirman la necesidad de combinar el diagnósticomolecular con el cultivo bacteriológico para identificar las vacas positivas en un hato. Finalmente, unaestrategia de prevención y control de la enfermedad aplicable a este hato enzoótico y a los hatos lecherosen Colombia es discutida.

O objetivo deste estudo foi estabelecer um sistema de detecção e amplificação do Mycobacterium aviumparatuberculosis (MAP) a partir de amostras fecais bovinas, utilizando a técnica de PCR em tempo real,como uma estratégia para apoiar o estabelecimento de um programa rastreio para a prevenção e controlede la paratuberculosis bovina no rebanho leiteiro da Universidade de Antioquia. Foram colhidas amostrasde fezes de gado bovino a partir de uma fazenda enzoótica para a doença de Johne, e foram cultivadasem meio de cultura líquida Middlebrook 7H9 suplementado com micobactina, sob dois protocolos deisolamento: com ou sem inibidores. Foram utilizadas como controle negativo amostras fecais de bovinossaudáveis. Além disso, as amostras de DNA isoladas e cultivadas a partir de amostras fecais foramrealizadas testes de PCR convencional e em tempo real, para amplificação elemento de inserção IS900 noMAP. Foi utilizado como controle positivo do teste DNA de uma estirpe de referencia. Os resultados foramavaliados por estatística descritiva e as comparações entre os resultados de cultura e teste PCR foramavaliadas por regressão simple. Os resultados de cultura bacteriológica mostraram 100% de crescimentoem amostras com MAP, que foi verificada por PCR em 13,3% dos casos. Não houve correlação entre oresultado do cultivo e teste PCR ou entre a clínica e a positividade para MAP. Os resultados confirmam anecessidade de combinar o diagnóstico molecular com cultura bacteriológica para identificação positivade vacas em um rebanho. Finalmente, uma estratégia de prevenção e controle da doença aplicável nesterebanho enzoótico e os rebanhos leiteiros e na Colômbia é discutida.

Ocorrência de paratuberculose em búfalos (Bubalus bubalis) em Pernambuco / Occurrence of paratuberculosis in buffaloes (Bubalus bubalis) in Pernambuco

A paratuberculose (doença de Johne) é uma das doenças de maior importância econômica para ruminantes em vários países e pode representar uma ameaça ao desenvolvimento da pecuária brasileira. É uma doença infecto-contagiosa que provoca enterocolite granulomatosa crônica, incurável e de difícil controle, cujo agente é o Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP). Descreve-se a ocorrência de paratuberculose em um rebanho de búfalos no Estado de Pernambuco, Brasil. Não foi encontrado registro, na literatura, da ocorrência de paratuberculose em búfalos no país. De 100 búfalos, cinco mostravam sinais clínicos característicos da doença. À necropsia de dois animais as lesões estavam restritas ao intestino delgado com evidente espessamento da mucosa, aumento de linfonodos mesentéricos e vasos linfáticos proeminentes e dilatados. À microscopia, observaram-se na mucosa do intestino, infiltrado inflamatório granulomatoso com numerosos macrófagos epitelióides e células gigantes de Langhans, além de bacilos álcool-ácido resistentes (BAAR) visualizados através da coloração de Ziehl-Neelsen (ZN). Nos linfonodos mesentéricos, havia espessamento da cápsula e marcada inflamação granulomatosa. O exame direto pela técnica de ZN para pesquisa do bacilo em esfregaços de fezes, raspado de mucosa intestinal e imprint de linfonodos mesentéricos resultou positivo. A PCR IS900 específico de linfonodo mesentérico e mucosa intestinal revelou amplificação de um fragmento de aproximadamente 110pb, confirmada pela comparação com outras sequências de M. avium subsp. paratuberculosis disponíveis no GenBank.

Paratuberculosis (PTB) is a disease of great economical importance for ruminant in several countries and represents a threat to the development of Brazilian livestock. The contagious disease caused by chronic PTB leads to incurable granulomatous enterocolitis of difficult control. PTB is caused by the Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP). No record on the occurrence of paratuberculosis in buffaloes in Brazil could be found. Five of 100 buffaloes in a herd in Pernambuco-Brazil showed clinical signs characteristic of PTB. At necropsy, of two animals the lesions were restricted to the small intestine with thickening and corrugation of the mucosa, increase of mesenteric lymph nodes and prominent lymph vessels. Histopathology revealed granulomatous inflammation infiltrated with numerous epithelioid macrophages, Langhans type giant cells, and clusters of Ziehl-Neelsen (ZN) positive organisms within the intestinal mucosa. In the mesenteric lymph nodes there was thickening of the capsule and marked granulomatous inflammation. Smears of feces and scrapping smears were prepared from intestinal mucosa and cut surface of mesenteric lymph nodes and, stained by the Ziehl-Neelsen method for research of acid fast bacilli, with positive results. Lymph nodes and intestinal mucosa revealed at IS900 specific polymerase chain reaction amplification of a fragment of about 110pb, confirmed by the comparison with other sequences of M. avium subsp. paratuberculosis available in GenBank.

Paratuberculose em caprinos e ovinos no Brasil / Paratuberculosis in goats and sheep in Brazil

Este trabalho relata, pela primeira vez no Brasil, no Estado da Paraíba, paratuberculose em dois rebanhos com criação conjunta de caprinos e ovinos. Na Fazenda 1, de um rebanho de 33 caprinos e 13 ovinos, uma cabra adulta apresentou emagrecimento progressivo por aproximadamente um ano e fezes pastosas um mês antes da morte. Todos os animais do rebanho foram tuberculinizados com a prova comparativa. Um ovino (2,2 por cento) teve resultado positivo à tuberculina aviar e em dois o teste foi inconclusivo. Na Fazenda 2, com 200 ovinos e 80 caprinos, foi afetada uma ovelha adulta que apresentou emagrecimento progressivo por aproximadamente um ano e fezes pastosas por aproximadamente 20 dias. Todos os ovinos com mais de 4 meses de idade e 23 caprinos foram tuberculinizados com tuberculina aviar; em 47 (25,4 por cento) o resultado foi positivo, em 115 (61,5 por cento) inconclusivo e em 25 (13,4 por cento) negativo. Entre as cabras não houve nenhuma positiva à tuberculina aviar, mas em 11 (47,8 por cento) o teste foi inconclusivo e em 12 (52,2 por cento) foi negativo. Na necropsia dos dois animais com sinais clínicos os linfonodos mesentéricos estavam aumentados de tamanho e edemaciados. O ovino afetado da Fazenda 2, apresentou espessamento e enrugamento da mucosa do intestino, principalmente no íleo e válvula íleo-cecal. Microscopicamente o caprino e o ovino com sinais clínicos apresentaram lesões semelhantes, caracterizadas por granulomas com predominância de macrófagos espumosos, na lâmina própria e submucosa do intestino e linfonodos mesentéricos. O ovino positivo à tuberculina e um caprino negativo na Fazenda 1 foram eutanasiados e apresentaram discreto espessamento da mucosa do íleo. Na histologia foi observado infiltrado preferentemente linfocítico. Em todos os casos dentro de macrófagos e linfócitos havia bacilos ácool-ácidos resistentes, positivos na imunohistoquímica para Mycobacterium spp. Sugere-se a necessidade de estudar a prevalência ...

This paper reports paratuberculosis in sheep and goats for the first time in Brazil. On Farm 1 in a flock of 33 goats and 13 sheep, one adult female goat presented progressive weight loss during about one year, and soft feces during one month before death. All the animals from the flock were submitted to the comparative tuberculin test. One sheep was positive to the avian tuberculin (2.2 percent) and in two the results were inconclusive. On Farm 2, in a flock of 200 sheep and 80 goats, one adult ewe presented progressive weight loss during about one year, and soft feces during 20 days before death. All sheep older than four months of age and 23 goats were submitted to tuberculin test with avian tuberculin; 47 (25.4 percent) sheep were positive, 115 (61.5 percent) had inconclusive results, and 25 (13.4 percent) were negative. No positive tuberculin test were observed in the goats, but in 11 (47.8 percent) the test was inconclusive and in 12 (52.2 percent) was negative. At necropsy both affected animals had enlarged mesenteric lymph nodes. In the affected sheep, the gut wall was thickened and corrugated, mainly in the ileum and ileocecal valve. Histologically, granulomas with mainly foamy macrophages were observed in the lamina propria and submucosa of the gut, in mesenteric lymph nodes, and in the goat also in the liver. One tuberculin positive sheep and one tuberculin negative goat from Farm 1 were euthanized and necropsied. A mild thickened of the intestinal wall was observed grossly in both animals. Inflammatory infiltrate with mainly lymphocytes was observed on the submucosa and lamina propria of the gut. In the four cases acid-alcohol positive rods, positive for Mycobacterium spp. on immunohistochemical examination were observed in macrophages and lymphocytes. New studies are necessary to know the prevalence and economical impact of paratuberculosis in goats and sheep in Brazil, to determine control measures, and to evaluate the risk ...