Productive and reproductive performance of crossbred dairy heifers with induced lactation and efficacy of antimicrobial therapy associated with internal teat sealants / Desempenho produtivo e reprodutivo de novilhas com lactação induzida e eficácia da terapia antimicrobiana associada com selante interno de tetos

This study evaluated (a) the efficacy of an association between injectable antibiotic therapy and sealant (ATBS) on milk yield (MY), somatic cell count (SCC), and prevalence of intramammary infections (IMI); and (b) the efficacy of gonadotropin-releasing hormone (GnRH) on follicular cyst (FCs) resolution (cyclicity at the 45th day in milk; DIM) and cumulative pregnancy rate (CPR) in heifers submitted to a lactation induction protocol (LIP). A total of 114 crossbred (Holstein × Jersey) heifers, with 34.7 ± 4.8 months and 439 ± 56.35 kg were submitted to LIP. On the 5th day of the LIP, the heifers were assigned to (i) ATBS (n = 57) with 7 mg/kg of norfloxacin associated with sealant and (ii) Control 1 (n = 57; CONT1) with no treatments. Lactation began on the 21st day of LIP and the 15th DIM, FCs were diagnosed and 106 heifers were randomized into two treatment groups with 53 heifers each: (i) GnRH (5 mL injectable GnRH) and (ii) Control 2 (CONT2; no treatment). Of the 114 heifers initially induced, 83.33% (n = 95) responded to LIP with an average MY of 15.19 kg/milk/day during 22 weeks of lactation. In the first 14 DIM, the IMI prevalence was 18% and 28% for heifers ATBS and CONT1 treated, respectively. Additionally, coagulase-negative Staphylococcus was the most frequently isolated group of pathogens. Mammary quarters that received ATBS treatment had a lower risk of IMI and SCC than CONT1. The cyclicity at 45 DIM was 68% (ATBS) and 35% (CONT1), and 57% and 46% for animals in the GnRH and CONT2. CPR was 60% in the ATBS group and 89% in CONT1, but GnRH treatment did not affect the CPR. In conclusion, LIP was effective in stimulating MY in heifers, and the IMI prevalence decreased with ATBS treatment. Also, the use of GnRH did not affect the FC regression, cyclicity at 45 DIM, and CPR.(AU)

Este estudo avaliou a (i) eficácia da associação entre antibioticoterapia injetável e selante interno de tetos (ATBS) na produção de leite (PL), contagem de células somáticas (CCS), e prevalência de infecções intramamárias (IIM); e (ii) eficácia do hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH) na resolução de cistos foliculares (CFs), ciclicidade ao 45º dia em lactação (DEL) e taxa de prenhez cumulativa (TPC) em novilhas submetidas a um protocolo de indução de lactação (PIL). Um total de 114 novilhas mestiças (Holandês × Jersey), com 34,7 ± 4,8 meses e 439 ± 56,35 kg foram submetidas ao PIL. No 5º dia do PIL, as novilhas receberam: (i) ATBS (n = 57) com 7 mg/kg de norfloxacina associada ao selante interno de tetos e (ii) Controle 1 (n = 57; CONT1) sem tratamento. A lactação teve início no 21º dia do PIL e no 15º DEL, foram diagnosticados CFs e 106 novilhas foram agrupadas em dois grupos de tratamento com 53 novilhas em cada: (i) GnRH (5 mL de GnRH injetável) e (ii) Controle 2 (CONT2; sem tratamento). Das 114 novilhas inicialmente induzidas, 83,33% (n = 95) responderam ao PIL com PL média de 15,19 kg/leite/d durante 22 semanas de lactação. Nos primeiros 14 DEL a prevalência de IIM foi de 18% e 28% para as novilhas tratadas com ATBS e CONT1, respectivamente. Além disso, estafilococos coagulase negativa foram o grupo de patógenos mais frequentemente isolados. Quartos mamários tratados com ATBS tiveram menor risco (0,56) de IIM e menor CCS do que CONT1. A ciclicidade a 45 DEL foi de 68% (ATBS) e 35% (CONT1), e 57% e 46% para os animais no GnRH e CONT2. A TPC foi de 60% no grupo ATBS e 89% no CONT1, porém o tratamento com GnRH não afetou a TPC. Em conclusão, o PIL foi eficaz em estimular a PL em novilhas tardias e a prevalência de IIM diminiuiu com o tratamento ATBS. Além disso, o uso de GnRH não afetou a regressão de CF, ciclicidade em 45 DEL e a TPC.(AU)

Training, development, and evaluation of on-farm culturing as a technical resource to reduce the use of antimicrobials in dairy herds in the Midwest Region of Santa Catarina State, Brazil / Capacitação, implementação e avaliação da cultura de leite na fazenda como recurso técnico voltado ao uso reduzido de antimicrobianos em rebanhos leiteiros no meio oeste catarinense

ABSTRACT: On-farm culturing is a technology booming in Brazil. It is based on the microbiological diagnosis of milk samples collected from clinical cases of bovine mastitis, on the farm where the animals are handled, quickly, simply, and at an affordable cost. With this resource, after 24 h of incubation, the isolated microorganisms are classified as gram positive or gram negative, helping to make decisions regarding the therapy of the animals. Considering the relevance of the Midwestern region of Santa Catarina State in the national dairy production scenario, the objectives of the study were: 1) to promote the technical training of the farmers in three dairy farms located in Treze Tílias-SC, 2) to assist in the implementation and evaluation of on-farm culturing as technological resource viewing the reduced use of antimicrobials in herds. In addition to the rapid acceptance by the farmers and their efficient training, with the use of the technology, there was a 45-50% reduction in the use of antimicrobials in dairy herds. This result demonstrated a significant effect on animal health, and determines an important cost reduction for farmers, as presented in detail in this manuscript.

RESUMO: A cultura de leite na fazenda (do inglês On farm culturing) é uma tecnologia em franca expansão no Brasil. Fundamenta-se no diagnóstico microbiológico de amostras de leite colhidas de casos clínicos de mastite bovina, na própria fazenda onde são manejados os animais, de forma rápida, simples e com custo acessível. Com este recurso, após 24 horas de incubação, os micro-organismos isolados são classificados em Gram-positivos ou Gram-negativos, auxiliando na tomada de decisões quanto à terapia dos animais. Considerando a relevância da região meio oeste catarinense no cenário nacional de produção leiteira, o objetivo do presente estudo foi promover a capacitação técnica dos produtores em três propriedades localizadas em Treze Tílias-SC, e auxiliar na implementação e avaliação da cultura de leite na fazenda como recurso tecnológico voltado ao uso reduzido de antimicrobianos nos rebanhos. Além da rápida aceitação pelos produtores e eficiente capacitação dos mesmos, verificou-se, com o emprego da tecnologia, redução de 45% a 50% do uso de antimicrobianos nos rebanhos. Este resultado, além de demonstrar significativo impacto em saúde animal, determinou importante redução de custos aos produtores, como apresentado detalhadamente no presente artigo.

Species identification and antimicrobial susceptibility profile of bacteria associated with cow mastitis in southern Brazil / Identificação de espécies e perfil de suscetibilidade aos antimicrobianos de bactérias associadas à mastite bovina no sul do Brasil

Bovine mastitis is the most common disease in dairy cattle and responsible for economic losses in the milk industry. The present study aimed to identify the main species and to evaluate the antimicrobial susceptibility of bacterial isolates from cow herds with mastitis in dairy farms from southern Brazil. A total of 107 milk samples were collected from different cow herds in one important dairy producing region in southern Brazil, including farms located in ten cities from the Northeast region in the Rio Grande do Sul state. Bacterial strains were isolated and submitted to presumptive identification by classical bacteriological methods. Bacterial species were also identified by MALDI-TOF MS and antimicrobial susceptibility testing was performed with 12 antimicrobials commonly used in dairy farms. Fifty-one bacterial strains were isolated and the presumptive identification demonstrated the occurrence of Staphylococcus spp. (82.3%), Bacillus spp. (3.9%), Klebsiella spp. (3.9%), Streptococcus spp. (3.9%), Corynebacterium sp. (2%), Enterococcus sp. (2%) and Serratia sp. (2%). Forty-one isolates were successfully identified in the MALDI-TOF analysis, including 35 isolates from eleven different bacterial species. Importantly, there were eight different Staphylococcus species, with a high frequency of Staphylococcus chromogenes (48.6%) and Staphylococcus aureus (20%). Overall, bacterial isolates demonstrated resistance to penicillin (46.3%), tetracycline (39%), amoxicillin (36.6%), ampicillin (34.1%) and sulfamethoxazole/trimethoprim (31.7%). Enrofloxacin was the unique antimicrobial that all isolates were susceptible. In addition, there were six multidrug resistant isolates (five S. chromogenes and one S. aureus). This study highlights that bacterial pathogens with resistance to several antimicrobials were identified in cows from dairy farms in a very important milk producing region located in southern Brazil. Microbial identification of the bovine mastitis pathogens and determination of the antimicrobial profile is necessary for the rational use of the medicines.(AU)

A mastite bovina é a doença mais comum em gado leiteiro e responsável por perdas econômicas na indústria de laticínios. O presente estudo teve como objetivo identificar as principais espécies e avaliar a suscetibilidade antimicrobiana de isolados bacterianos de rebanhos bovinos com mastite em fazendas leiteiras no sul do Brasil. Um total de 107 amostras de leite foram coletadas em diferentes rebanhos bovinos em uma importante região produtora de leite do sul do Brasil, incluindo fazendas localizadas em 10 cidades da região Nordeste do estado do Rio Grande do Sul. As cepas bacterianas foram isoladas e submetidas à identificação presuntiva por métodos bacteriológicos clássicos. A identificação bacteriana foi confirmada por MALDI-TOF MS e o teste de sensibilidade antimicrobiana foi realizado com antimicrobianos comumente usados em fazendas leiteiras. Cinquenta e uma cepas bacterianas foram isoladas e a identificação presuntiva demonstrou a ocorrência de Staphylococcus spp. (82,3%), Bacillus spp. (3,9%), Klebsiella spp. (3,9%), Streptococcus spp. (3,9%), Corynebacterium sp. (2%), Enterococcus sp. (2%) e Serratia sp. (2%). Os 41 isolados foram identificados com sucesso na análise MALDI-TOF, incluindo 35 isolados de onze espécies bacterianas diferentes. É importante ressaltar que houve a ocorrência de oito espécies diferentes de Staphylococcus, com alta frequência de Staphylococcus chromogenes (48,6%) e Staphylococcus aureus (20%). No geral, os isolados bacterianos tiveram alta resistência à penicilina (46,3%), tetraciclina (39%), amoxicilina (36,6%), ampicilina (34,1%) e sulfametoxazol/trimetoprima (31,7%). A enrofloxacina foi o único antimicrobiano que todos os isolados foram suscetíveis. Além disso, havia seis isolados multirresistentes (cinco S. chromogenes e um S. aureus). Este estudo destaca que os patógenos bacterianos com resistência aos antimicrobianos estão presentes em fazendas leiteiras de subsistência em uma importante região produtora no sul do Brasil. É necessário o monitoramento constante dos patógenos da mastite bovina e a determinação de seu perfil antimicrobiano para o uso racional dos medicamentos.(AU)

Species identification and antimicrobial susceptibility profile of bacteria associated with cow mastitis in southern Brazil / Identificação de espécies e perfil de suscetibilidade aos antimicrobianos de bactérias associadas à mastite bovina no sul do Brasil

Bovine mastitis is the most common disease in dairy cattle and responsible for economic losses in the milk industry. The present study aimed to identify the main species and to evaluate the antimicrobial susceptibility of bacterial isolates from cow herds with mastitis in dairy farms from southern Brazil. A total of 107 milk samples were collected from different cow herds in one important dairy producing region in southern Brazil, including farms located in ten cities from the Northeast region in the Rio Grande do Sul state. Bacterial strains were isolated and submitted to presumptive identification by classical bacteriological methods. Bacterial species were also identified by MALDI-TOF MS and antimicrobial susceptibility testing was performed with 12 antimicrobials commonly used in dairy farms. Fifty-one bacterial strains were isolated and the presumptive identification demonstrated the occurrence of Staphylococcus spp. (82.3%), Bacillus spp. (3.9%), Klebsiella spp. (3.9%), Streptococcus spp. (3.9%), Corynebacterium sp. (2%), Enterococcus sp. (2%) and Serratia sp. (2%). Forty-one isolates were successfully identified in the MALDI-TOF analysis, including 35 isolates from eleven different bacterial species. Importantly, there were eight different Staphylococcus species, with a high frequency of Staphylococcus chromogenes (48.6%) and Staphylococcus aureus (20%). Overall, bacterial isolates demonstrated resistance to penicillin (46.3%), tetracycline (39%), amoxicillin (36.6%), ampicillin (34.1%) and sulfamethoxazole/trimethoprim (31.7%). Enrofloxacin was the unique antimicrobial that all isolates were susceptible. In addition, there were six multidrug resistant isolates (five S. chromogenes and one S. aureus). This study highlights that bacterial pathogens with resistance to several antimicrobials were identified in cows from dairy farms in a very important milk producing region located in southern Brazil. Microbial identification of the bovine mastitis pathogens and determination of the antimicrobial profile is necessary for the rational use of the medicines.

A mastite bovina é a doença mais comum em gado leiteiro e responsável por perdas econômicas na indústria de laticínios. O presente estudo teve como objetivo identificar as principais espécies e avaliar a suscetibilidade antimicrobiana de isolados bacterianos de rebanhos bovinos com mastite em fazendas leiteiras no sul do Brasil. Um total de 107 amostras de leite foram coletadas em diferentes rebanhos bovinos em uma importante região produtora de leite do sul do Brasil, incluindo fazendas localizadas em 10 cidades da região Nordeste do estado do Rio Grande do Sul. As cepas bacterianas foram isoladas e submetidas à identificação presuntiva por métodos bacteriológicos clássicos. A identificação bacteriana foi confirmada por MALDI-TOF MS e o teste de sensibilidade antimicrobiana foi realizado com antimicrobianos comumente usados em fazendas leiteiras. Cinquenta e uma cepas bacterianas foram isoladas e a identificação presuntiva demonstrou a ocorrência de Staphylococcus spp. (82,3%), Bacillus spp. (3,9%), Klebsiella spp. (3,9%), Streptococcus spp. (3,9%), Corynebacterium sp. (2%), Enterococcus sp. (2%) e Serratia sp. (2%). Os 41 isolados foram identificados com sucesso na análise MALDI-TOF, incluindo 35 isolados de onze espécies bacterianas diferentes. É importante ressaltar que houve a ocorrência de oito espécies diferentes de Staphylococcus, com alta frequência de Staphylococcus chromogenes (48,6%) e Staphylococcus aureus (20%). No geral, os isolados bacterianos tiveram alta resistência à penicilina (46,3%), tetraciclina (39%), amoxicilina (36,6%), ampicilina (34,1%) e sulfametoxazol/trimetoprima (31,7%). A enrofloxacina foi o único antimicrobiano que todos os isolados foram suscetíveis. Além disso, havia seis isolados multirresistentes (cinco S. chromogenes e um S. aureus). Este estudo destaca que os patógenos bacterianos com resistência aos antimicrobianos estão presentes em fazendas leiteiras de subsistência em uma importante região produtora no sul do Brasil. É necessário o monitoramento constante dos patógenos da mastite bovina e a determinação de seu perfil antimicrobiano para o uso racional dos medicamentos.

Prevalencia bayesiana de Staphylococcus aureus en vacas lecheras en el Valle del Cauca, Colombia / Bayesian prevalence of Staphylococcus aureus in Valle del Cauca, Colombia dairy cows / Prevalência bayesiana de Staphylococcus aureus em vacas leiteiras no Vale do Cauca, Colômbia

Resumen El Staphylococcus aureus es uno de los principales microorganismos causantes de mastitis subclínica en las vacas lecheras. Determinar la prevalencia del S. aureus se hace necesario en vacas de hatos lecheros grandes y pequeños ubicados en la región norte, centro y sur del departamento del Valle del Cauca, Colombia. Se utilizó la metodología del National Mastitis Council recolectando 1070 muestras de leche de 273 vacas en 17 hatos mediante un muestreo polietápico, durante el periódo 2015 - 2016. Se realizó cultivo con todas las muestras recolectadas independientemente del resultado de la prueba de California mastitis test. Se utilizó el análisis bayesiano de los datos para obtener estimaciones más precisas. La prevalencia bayesiana del patógeno S. aureus en vacas lecheras en el Valle del Cauca fue de 31,94% y se tiene un 95% de probabilidad de que el intervalo (30,03 - 37,62%) contenga el valor de dicha prevalencia. La región Norte, Centro y Sur evidenciaron prevalencias de 33%, 34% y 24% respectivamente. En cuanto al tamaño del hato se evidenció que las vacas de los hatos pequeños presentan mayor prevalencia con 47% que las vacas de los hatos grandes 17% a la presencia del patógeno. La alta prevalencia encontrada en las vacas genera un alto impacto en la salud pública debido a una posible contaminación zoonótica por este patógeno.

Abstract Staphylococcus aureus is one of the main microorganisms responsible of subclinical mastitis in dairy cows. To determine the bayesian prevalence of S. aureus of cows in large and small dairy farms located in the northern, central and southern region of the Valle del Cauca province in Colombia. We Followed the National Mastitis Council methodology, 1070 milk samples from 273 cows in 17 dairy farms by means of a multi-stage sampling, were collected during the period 2015-2016. Cultivation was carried out with all the samples. Bayesian inference was used. The prevalence of the pathogen S. aureus in dairy cows in Valle del Cauca is 31,94% and there is a 95% probability that the interval (30,03 - 37,62%). The North, Central and South regions showed prevalence values of 33%, 34% and 24% respectively. Small dairy farms have prevalence, 47%, large dairy farms 17%. The high prevalence found in the cows studied generates a high impact on public health due to possible zoonotic contamination by this pathogen.

Resumo O Staphylococcus aureus é um dos principais microrganismos causadores de mastite subclínica em vacas leiteiras. Determinar a prevalência de S. aureus em vacas de leite em pequenas e grandes rebanhos leiteiros localizados região no norte, centro e sul do estado do Valle del Cauca, Colômbia. A metodologia do Conselho Nacional de Mastite 1070 foi utilizado para coletar amostras de leite de 273 vacas em 17 rebanhos através de amostragem de vários estágios durante o período 2015 - 2016. O cultivo foi realizado com todas as amostras coletadas, independentemente do resultado do teste de mastite Califórnia. O análise Bayesiana dos dados foi utilizada para obter estimativas mais precisas. Bayesian prevalência de agentes patogénicos S. aureus em vacas leiteiras no Valle foi 31,94% e tem uma probabilidade de 95% com um intervalo 30,03% - 37,62%. As regiões Norte, Central e Sul apresentaram prevalências de 33%, 34% e 24%, respectivamente. Em relação ao tamanho do rebanho, ficou evidente que as vacas dos pequenos rebanhos apresentam maior prevalência do patogeno com 47% comparado com 17% nas vacas dos grandes rebanhos. A alta prevalência encontrada nas vacas estudadas gera alto impacto na saúde pública, agravado pelo fato de metade do leite consumido na Colômbia ser cru.

Mastitis, somatic cell count, and its impact on the quality of dairy-products … An omission in Colombia?: A review / Mastitis, conteo de células somáticas y su impacto en la calidad de los productos lácteos … ¿Una omisión en Colombia?: Revisión de literatura / Mastite e seu impacto na qualidade dos laticínios ... ¿Uma omissão na Colômbia?: Revisão de literatura

Abstract Mastitis is the most common disease in dairy herds and the main cause of economic losses in milk production worldwide. This inflammatory reaction of the mammary gland affects the quantity, composition and quality of milk produced and its suitability for the dairy industry. Despite of its importance, Colombia has no regulations on somatic cell count (SCC); that is, no official upper limits have been established for the dairy industry. The current quality-based payment system for raw milk does not encourage local producers to reduce the level of somatic cells. Consequently, Colombia is at a disadvantage compared to countries that include this parameter in their payment schemes and subscribe to international free trade agreements, affecting the competitiveness of the Colombian dairy sector. This article reviews the types of somatic cells, the microbiology of mastitis, its etiology and diagnosis, the changes that generate the composition of milk, and the impact of high SCCs on the quality of dairy products, such as yogurt, cheese, and milk powder. The final section offers a reflection on the problem of high SCCs in Colombia and the lack of regulations in this regard.

Resumen La mastitis es la enfermedad más frecuente en los hatos lecheros y es la principal causa de pérdidas económicas en la producción de leche alrededor del mundo. Esta reacción inflamatoria de la glándula mamaria afecta la cantidad, composición, calidad y aptitud de la leche para procesamiento por la industria. Sin embargo, en Colombia no existe normatividad sobre el recuento de células somáticas, principal indicador de mastitis; es decir, no existen límites oficiales que sirvan de referencia para la industria lechera. El sistema de pago basado en calidad no incentiva al productor a disminuir el nivel de células somáticas. Esto coloca al país en desventaja frente a otros países que exigen este parámetro en su esquema de pago y con los cuales Colombia tiene tratados de libre comercio, afectando negativamente la competitividad del sector lechero colombiano. En este artículo se hace una revisión sobre los tipos de células somáticas, la microbiología de la mastitis, su etiología, el diagnóstico, los cambios que generan la composición de la leche y el impacto que tienen los altos recuentos de células somáticas sobre la calidad de algunos derivados lácteos como yogures, quesos y leche en polvo. En la parte final se presenta una reflexión sobre la problemática de los altos recuentos de células somáticas en Colombia y la falta de normatividad al respecto.

Resumo A mastite é a doença mais frequente nos rebanhos leiteiros e é a principal causa de perdas econômicas na produção de leite em todo o mundo. Essa reação inflamatória da glândula mamária causa efeitos na quantidade, composição, qualidade e aptidão de leite processado pela indústria. No entanto, na Colômbia, não há regulamentação sobre a contagem de células somáticas até o momento, o principal indicador de mastite, ou seja, não há limites oficiais que sejam referência para a indústria leiteira. O sistema de pagamento baseado na qualidade não incentiva o produtor a diminuir o nível de células somáticas. Isso coloca o país em desvantagem em comparação com outros países que exigem esse parâmetro em seu esquema de pagamento e com quem a Colômbia possui acordos de livre comércio, afetando negativamente a competitividade do setor. Este documento analisa os tipos de células somáticas, a microbiologia da mastite, sua etiologia, diagnóstico, alterações na composição do leite e o impacto da alta contagem de células somáticas na qualidade do leite. Alguns derivados de leite, como iogurtes, queijos e leite em pó. Na parte final, é feita uma reflexão sobre o problema da alta contagem de células somáticas na Colômbia e a falta de regulamentação nesse sentido.

Corynebacterium kroppenstedtii y patología mamaria / Corynebacterium kroppenstedtii and breast pathology

Resumen Corynebacterium kroppenstedtii es un bacilo gram positivo corineforme lipofílico, poco frecuente en la clínica humana. Forma parte de la microbiota cutánea de los seres humanos y, por esta razón, su interpretación clínica es compleja. La mastitis granulomatosa es una enfermedad inflamatoria de origen incierto con baja incidencia. Se presentan dos casos clínicos en los que se describe la asociación de C. kroppenstedtii con mastitis granulomatosa. El tejido mamario es rico en lípidos. El carácter lipofílico de este microorganismo podría explicar su presencia en dicho tejido.

Abstract Corynebacterium kroppenstedtii is a rare lipophilic coryneform gram-positive bacillus. It is part of the human skin microbiota and, for this reason, its clinical interpretation is complex. Granulomatous mastitis is an inflammatory disease of uncertain origin with a low incidence. The association of C. kroppenstedtii with granulomatous mastitis was described in two clinical case reports. The lipophilic characteristics of this microorganism explains why it can be found in lipid-rich breast tissue.

Resumo Corynebacterium kroppenstedtii é um bacilo gram-positivo corineforme lipofílico poco frecuente. Faz parte da microbiota do seres humanos, por isso sua interpretação clínica é complexa. A mastite granulomatosa é uma doença inflamatória de origem incerta com baixa incidência. Foram apresentados dois casos clínicos nos quais é descrita a associação de C. kroppenstedtii com mastite granulomatosa. O tecido mamário é rico em lipídios. O caráter lipofílico desse microrganismo pode explicar sua presença em tal tecido.

Proposal of an iELISA for Mycoplasma bovis diagnosis in dairy cattle and associated risk factors / [Proposta de um iELISA para diagnóstico de Mycoplasma bovis em bovinos leiteiros e fatores de risco associados]

Mycoplasma bovis is a highly contagious agent associated with several pathologies in cattle. The detection of reactive antibodies to M. bovis by Indirect Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (iELISA) identifies if there was an exposure to the microorganism. The current study aimed to optimize an iELISA from M. bovis total cell antigen, applying it to bovine serum samples, and to evaluate risk factors. Serum samples were obtained from 400 cows from 17 herds from Southeast Brazil. In the optimization of iELISA, the following was established: 2 µg/mL of antigen, sera dilution 1:300, and conjugate dilution 1:15000. The frequency was 62.3% (249/400) of reactive animals and 100% (17/17) of reactive herds. Risk factors were: herds with more than 100 animals (OR= 3.1; CI= 95%); Holstein breed (OR= 72.5; CI= 95%); cows (OR= 29.7; CI= 95%); intensive breeding system (OR= 3.3; CI= 95%); associated small ruminant production (OR= 4.4; CI= 95%); milk production above 500L (OR= 2.9; CI= 95%); no quarantine (OR= 1.5; CI= 95%); mechanical milking (OR= 5.5; CI= 95%) and cases of mastitis (OR= 5.5; CI= 95%). The proposed iELISA was able to detect antibodies reactive to M. bovis in bovine serum. Knowledge of these risk factors can assist in the implementation of prophylactic measures.(AU)

Mycoplasma bovis é um agente altamente contagioso relacionado a várias patologias em bovinos. A detecção de anticorpos reativos a M. bovis por Ensaio de Imunoadsorção Enzimática Indireto (iELISA) identifica se houve exposição ao microrganismo. O presente estudo teve como objetivo otimizar um iELISA de antígeno celular total de M. bovis, aplicando-o a amostras de soro bovino, bem como avaliar fatores de risco. Amostras de soro foram obtidas de 400 vacas de 17 rebanhos da Região Sudeste do Brasil. Na otimização do iELISA foram obtidos: 2µg/mL de antígeno, diluição dos soros 1:300 e do conjugado 1:15000. A frequência de animais reativos foi de 62,3% (249/400) e de 100% (17/17) para os rebanhos. Os fatores de risco foram: rebanhos com mais de 100 animais (OR= 3,1; IC= 95%); raça Holandesa (OR= 72,5;IC= 95%); vacas (OR= 29,7;IC= 95%); sistema intensivo (OR= 3,3; C= 95%); produção de pequenos ruminantes (OR= 4,4;IC=95%); produção de leite acima de 500L (OR= 2,9;IC= 95%); sem quarentena (OR= 1,5;IC= 95%); ordenha mecânica (OR= 5,5;IC= 95%) e casos de mastite (OR= 5,5;IC= 95%). O iELISA proposto foi capaz de detectar anticorpos reativos a M. bovis no soro bovino. O conhecimento desses fatores de risco pode auxiliar na implementação de medidas profiláticas.(AU)

Genotypic evaluation of antimicrobial resistance in Staphylococcus spp. isolated from bovine clinical mastitis / [Avaliação genotípica da resistência antimicrobiana em Staphylococcus spp. isolados de mastite clínica bovina]

Bovine clinical mastitis caused by Staphylococcus spp. is a serious and widespread disease in the world of dairy farming. Antimicrobial therapy is of fundamental importance in the prevention and treatment of infectious mastitis, but the indiscriminate use of antimicrobials acts as a determining factor for the spread of the disease. The present study evaluated the resistance profiles of 57 Staphylococcus spp. isolated from bovine clinical mastitis to beta-lactams and gentamicin, relating characteristics of phenotype (in vitro susceptibility tests) and genotype (detection and expression of genes encoding resistance - mecA, mecALGA251, blaZ, femA, femB, and aacA-aphD - using PCR and RT-PCR, respectively). One or more genes coding for resistance to different antimicrobials were detected in 50 Staphylococcus spp. isolates. The femA and femB genes were the most frequent (75.4% for both). The observed expression of the genes was as follows: blaZ (60%), femA (39.5%), aacA-aphD (50%), femB (32.6%), mecA (8.3%), and mecALGA251 (0%). Considering the relevance of the genus Staphylococcus to bovine mastitis, this study aimed to elucidate aspects regarding the genotypic and phenotypic profiles of these microorganisms so as to contribute to the development of effective strategies for mastitis control.(AU)

A mastite clínica bovina causada por Staphylococcus spp. é uma doença grave e generalizada no mundo da pecuária leiteira. A terapia antimicrobiana é de fundamental importância na prevenção e no tratamento da mastite infecciosa, mas o uso indiscriminado de antimicrobianos atua como fator determinante para a disseminação da doença. O presente estudo avaliou os perfis de resistência de 57 Staphylococcus spp. isolados de mastite clínica bovina em relação ao uso de betalactâmicos e gentamicina, relacionando características do fenótipo (testes de suscetibilidade in vitro) e genótipo (detecção e expressão de genes que codificam resistência - mecA, mecALGA251, blaZ, femA, femB, e aacA-aphD - usando PCR e RT-PCR, respectivamente). Um ou mais genes que codificam resistência a diferentes antimicrobianos foram detectados em 50 Staphylococcus spp. isolados. Os genes femA e femB foram os mais frequentes (75,4% para ambos). A expressão observada dos genes foi a seguinte: blaZ (60%), femA (39,5%), aacA-aphD (50%), femB (32,6%), mecA (8,3%) e mecALGA251 (0%). Considerando-se a relevância do gênero Staphylococcus para a mastite bovina, este estudo teve como objetivo elucidar aspectos referentes aos perfis genotípico e fenotípico desses microrganismos, a fim de contribuir para o desenvolvimento de estratégias eficazes para o controle da mastite.(AU)

Mastite puerperal complicada em paciente com implante de silicone: Um relato de caso / Puerperal mastitis complicated in patient with silicone implantation: A case report

A mastite é uma patologia relativamente frequente na mulher que amamenta. Surge maioritariamente nas primeiras seis semanas após o parto (prevalência entre 75-95% antes do bebé completar os três meses de vida), podendo, contudo, ocorrer ao longo de todo o período da amamentação. Apresenta-se clinicamente com mastalgia, eritema e edema mamário, linfonodomegalia axilar, febre, calafrios, mal-estar e prostração. Entretanto, o quadro clínico completo pode não estar presente em todos os casos. A técnica incorreta de amamentação provoca as microlesões mamáriasque são fatores associados à mastite, inicialmente, e esta quando não recebe tratamento adequado pode evoluirpara os abscessos mamários, que são caracterizados clinicamente por nodulação palpável ou não, flutuante, parcialmente circunscrita, geralmente no quadrante superior lateral da mama afetada. O microrganismo mais envolvido é o Staphylococcus aureus. O diagnóstico diferencial envolve principalmente outras causas não infecciosas de mastite, por exemplo a granulomatosa com reação a corpo estranho (piercing, implantes de silicone) e também malignidade. A ultrassonografia é um método bastante útil na investigação inicial daqueles quadros com suspeita de desenvolvimento de tal complicação e possibilita de maneira segura o tratamento minimamente invasivo e a obtenção de amostra para analise laboratorial. Isto permite a escolha de antibioticoterapia direcionada para os microorganismos causadores.

Mastitis is a relatively common condition in breastfeeding women. It appears mostly in the first six weeks after delivery (prevalence between 75-95% before the baby is three months old), however, it can occur throughout the entire period of breastfeeding. It may present clinically with mastalgia, erythema and breast edema, axillary lymph node enlargement, fever, chills, malaise and prostration. However, the complete clinical picture may not be present in all cases. The incorrect breastfeeding technique causes breast microlesions which are factors associated with mastitis, initially, and when it does not receive adequate treatment it can evolve for breast abscesses, which are characterized clinically by palpable or not, floating, partially circumscribed nodulation, usually in the upper lateral quadrant of the affected breast. The most involved microorganism is Staphylococcus aureus. The differential diagnosis mainly involves other non-infectious causes of mastitis, for example granulomatous with a foreign body reaction (piercing, silicone implants) and also malignancy. Ultrasonography is a very useful method in the initial investigation of those conditions suspected of developing such a complication, and it safely allows minimally invasive treatment and obtaining a sample for laboratory analysis. This allows the choice of antibiotic therapy directed at the causative microorganisms.

In vitro lytic efficiency of Staphylococcus aureus bacteriophages in bacteria from bovine mastitis: a meta-analysis / Eficiência lítica in vitro de bacteriófagos de Staphylococcus aureus em bactérias de mastites bovina: uma meta-análise

ABSTRACT: Bacteriophages have been investigated as alternative to the treatment of bacterial infections, including bovine mastitis, in production animals. In this meta-analysis, we evaluated in vitro efficiency of phages of Staphylococcus aureus against S. aureus, which is involved in the etiology of bovine mastitis. Seventeen studies were included and the bacterial lytic activity was extracted using proportion analysis. The lytic efficiency of phages was obtained in this meta-analysis using a random-effects model [significant difference (P<0.05)]. Forest plots were used to graphically represent the efficiency of phages on bacterial isolates. Most phages (e.g., CS1, DW2, ΦSA011, ΦSA012, ΦSA022, ΦSA023, ΦSA024, ΦSA025, ΦSA037, ΦSA038, ΦSA039, ΦSA041, ΦSA042, ΦSA043, ΦSA044, MSA6, Ufv-aur2 to Ufv-aur11, SAH-1, SPW, vB_SauM_JS25, SaPh1 to SaPh6, SA, SANF, SA2, ΦSA012, ΦSA039, phi11, phiIPLA88, phiIPLA35, phiIPLA-RODI, phiIPLA-C1C, SAJK-IND, vBSP-A1, vBSP-A2, STA1.ST29, EB1.ST11, EB1.ST27, Remus, and ISP) were efficiently lytics or infected most S. aureus isolates, demonstrating 80% (P<0.05) lytic efficiency. The phages SA, SANF and SA2, also demonstrated lytic activity or infected the non-Staphylococcus aureus and Macrococcus caseolyticus isolates. In this meta-analysis, we compared and demonstrated the in vitro efficiency and host range of S. aureus phages. Additionally, the phages represent an alternative to be researched to treat bovine mastitis in dairy cattle caused by the prevalent microorganism, S. aureus.

RESUMO: Os bacteriófagos têm sido investigados como alternativa ao tratamento de infecções bacterianas em animais de produção, incluindo a mastite bovina. Nesta meta-análise, avaliamos a eficiência in vitro de fagos de Staphylococcus aureus contra S. aureus envolvidas na etiologia da mastite bovina. Dezessete estudos foram incluídos e a atividade lítica bacteriana foi extraída usando análise de proporção. A eficiência lítica dos fagos foi obtida nesta meta-análise, usando um modelo de efeitos aleatórios (diferença significativa (P <0,05)). Os gráficos de Forest plots foram usados para representar graficamente a eficiência dos fagos em isolados bacterianos. Os fagos avaliados, na sua grande maioria, (por exemplo, CS1, DW2, ΦSA011, ΦSA012, ΦSA022, ΦSA023, ΦSA024, ΦSA025, ΦSA037, ΦSA038, ΦSA039, ΦSA041, ΦSA042, ΦSA043, ΦSAf e U0f, ua04 SPW, vB_SauM_JS25, SaPh1 a SaPh6, SA, SANF, SA2, ΦSA012, ΦSA039, phi11, phiIPLA88, phiIPLA35, phiIPLA-RODI, phiIPLA-C1C, SAJK-IND, vBSP-A1, vBSP-A2, STA1.ST29, EB1.ST11, EB1.ST27, Remus, e ISP) foram eficientemente líticos ou infectaram a maioria dos isolados de S. aureus, demonstrando 80% (P < 0,05) de eficiência lítica. Os fagos SA, SANF e SA2 também demonstraram atividade lítica ou infectaram os isolados Staphylococcus não-aureus e Macrococcus caseolyticus. Nesta meta-análise, comparamos e demonstramos a eficiência in vitro e gama de hospedeiros de fagos de S. aureus. Adicionalmente, os fagos representam uma alternativa a ser pesquisada para o tratamento da mastite bovina em gado leiteiro causada pelo microrganismo prevalente, ou seja S. aureus.

Proteomics characterization of Staphylococcus spp. from goat mastitis and phenogeno-typical assessment of resistance to beta-lactamics / Caracterização proteômica de Staphylococcus spp. oriundos de mastite caprina e avaliação fenogenotípica da resistência aos beta-lactâmicos

Mastitis occupies a prominent place among the diseases that affect dairy herds due to economic problems and public health. Staphylococcus spp. are infectious agents more involved in the etiology of caprine mastites, especially coagulase-negative Staphylococcus. Nineteen isolates of Staphylococcus spp. were obtained from subclinical caprine mastitis. All isolates were characterized by MALDI-TOF MS, being 47.36% (9/19) identified for S. epidermidis, 15.78% (3/19) for S. warneri, 10.52% (2/19) for S. aureus and S. caprae and 5.26% (1/19) for S. lugdunensis, S. simulans, and S. cohnii. All isolates characterized by MALDI-TOF were subjected a to polymerase chain reaction (PCR) for the 16S rRNA gene of Staphylococcus spp. to confirm the gender. After determining the species, tests for phenotypic detection of resistance to beta-lactams were carried out simple disk diffusion oxacillin, cefoxitin, penicillin G and amoxicillin + clavulanic acid, agar "screen" oxacillin and microdilution (MIC) cefoxitin. The disk diffusion test showed a strength of 58% (11/19) for penicillin G, 26.31% (5/19) for cefoxitin and 26.31% (5/19) for oxacillin. All strains were susceptible to amoxicillin + clavulanic acid and agar "screen" oxacillin. In the MIC, 63.15% (12/19) of the samples were cefoxitin resistant (MIC >4.0μg/ml). Then isolates were subjected to detection of the mecA resistance genes and regulators (mecl and mecRI), mecC and blaZ. Two samples of Staphylococcus epidermidis had the mecA gene. All isolates were negative for the mecA gene variant, mecl, mecRI, mecC and blaZ. These findings reinforce the importance of this group of microorganisms in the etiology of subclinical mastitis in goats and open perspectives for future research to investigate the epidemiology of the disease.(AU)

A mastite ocupa lugar de destaque entre as doenças que acometem o rebanho leiteiro, em virtude de problemas econômicos e de saúde pública. Staphylococcus spp. são os agentes infecciosos mais envolvidos na etiologia das mastites caprinas, principalmente Staphylococcus coagulase negativo. Dezenove isolados de Staphylococcus spp. foram obtidos a partir de mastite caprina subclínica. Todos os isolados foram caracterizados por MALDI-TOF MS, sendo 47,36% (9/19) identificadas como S. epidermidis, 15,78%(3/19) como S. warneri, 10,52% (2/19) como S. caprae e S. aureus e 5,26% (1/19) tanto para S. lugdunensis, como para S. simulans e S. cohnii. Todos os isolados caracterizados pelo MALDI-TOF foram submetidos a reação em cadeia da polimerase (PCR) para o gene 16rRNA de Staphylococcus spp. para a confirmação do gênero. Após a determinação da espécie, foram realizadas as provas para a detecção fenotípica de resistência aos beta-lactâmicos: difusão em disco simples de oxacilina, cefoxitina, penicilina G e amoxacilina +ácido clavulânico, ágar "screen" de oxacilina e microdiluição em caldo (MIC) de cefoxitina. O teste de difusão em disco demonstrou resistência de 58% (11/19) para penicilina G, 26,31% (5/19) para cefoxitina e 26,31% (5/19) para oxacilina. Todas as amostras foram sensíveis a amoxicilina + ácido clavulânico e ao ágar "screen" de oxacilina. Pelo MIC, 63,15% (12/19) das amostras foram resistentes a cefoxitina (MIC >4,0μg/ml). Em seguida os isolados foram submetidos a detecção dos genes de resistência mecA e seus reguladores (mecl e mecRI), mecC e blaZ. Duas amostras de S. epidermidis apresentaram o gene mecA. Todos os isolados foram negativos para a variante do gene mecA, mecl, mecRI, mecC e blaZ. Tais achados reforçam a importância deste grupo de microrganismos na etiologia da mastite subclínica em caprinos e abre perspectivas para futuras pesquisas para a investigação da epidemiologia da doença.(AU)

Expression of icaA and icaD genes in biofilm formation in Staphylococcus aureus isolates from bovine subclinical mastitis / Expressão dos genes icaA e icaD na formação de biofilme em isolados de Staphylococcus aureus de mastite subclínica bovina

Staphylococcus spp. plays a significant role in the etiology of bovine mastitis. Staphylococcus aureus is considered the most important species due to the high prevalence and the difficulty of in vivo treatment that is related to the expression of virulence factors and biofilm formation. This study aimed to detect the phenotypic expression of the biofilm formation in 20 S. aureus isolated from bovine mastitis and to evaluate the expression and regulation of genes involved in its production. MALDI-TOF and phenogenotypic identification assays were performed to characterize the isolates. The phenotypic biofilm production and the presence of icaA and icaD and bap genes were evaluated. The Agr system was typified (agr I, agr II, agr III and agr IV) and its regulator (agr RNAIII) was detected. Furtherly, Real-time PCR (qPCR) was performed at chosen times to quantify the expression of icaA, icaD and hld genes in three selected isolates. All 20 strains were biofilm producers and most presented icaA and icaD genes. Only one isolate presented the bap gene. The agr gene type II showed a prevalence of 70%. Transcriptional analysis revealed increased expression of ica genes at eight hours of growth. These results confirm that polysaccharides production mediated by the icaADBC operon genes is an essential mechanism to the biofilm formation and contributes to the early stages of bacterial growth.(AU)

Staphylococcus spp. desempenham um papel significativo na etiologia da mastite bovina. Staphylococcus aureus é considerada a espécie mais importante devido a alta prevalência e a dificuldade de tratamento in vivo que está relacionado à expressão dos fatores de virulência e formação de biofilme. Este estudo teve como objetivo detectar a expressão fenotípica da formação de biofilme em 20 cepas de S. aureus isoladas de mastite bovina e avaliar a expressão e regulação de genes envolvidos em sua produção. MALDI-TOF e ensaios de identificação fenogenotípica foram realizados para caracterizar os isolados. A produção fenotípica de biofilme e a presença dos genes icaA, icaD e bap foram avaliadas. O sistema Agr foi tipificado (agr I, agr II, agr III e agr IV) e seu regulador (agr RNAIII) foi detectado. Além disso, a PCR em tempo real (qPCR) foi realizada nos tempos determinados para quantificar a expressão dos genes icaA, icaD e hld em três isolados selecionados. Todas as 20 linhagens foram produtoras de biofilme e a maioria apresentava os genes icaA e icaD. Apenas um isolado apresentou o gene bap. O gene agr do tipo II mostrou uma prevalência de 70%. A análise transcricional revelou aumento da expressão de genes ica às oito horas de crescimento. Estes resultados confirmam que a produção de polissacarídeos mediada pelos genes do operon icaADBC é um mecanismo essencial para a formação do biofilme e contribui para os estágios iniciais do crescimento bacteriano.(AU)

Antimicrobial properties of heterocyclic compounds against clinical mastitis isolates / Propriedades antimicrobianas de compostos heterocíclicos contra isolados de mastite clínica

Mastitis causes significant economic losses to the dairy cattle industry. The present study aimed to evaluate the antibacterial properties of 39 heterocyclic derivatives (1,3-thiazoles and 4-thiazolidinones) against clinical mastitis isolates from dairy cows. Milk samples were collected from cows with clinical mastitis and the bacterial species were identified by PCR. Antibacterial activity was assessed using the broth microdilution method. First, 39 heterocyclic compounds were tested against four bacterial isolates (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis and Escherichia coli) randomly chosen from those recovered from the milk samples (Study 1). Subsequently, the compounds with the strongest antibacterial activity were tested against all the bacterial isolates recovered from the milk samples (Study 2). 1,3-thiazoles showed the strongest antibacterial activity, specially compounds 30 and 38, which also showed bactericidal properties according to their minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) values. Corynebacterium spp. and Enterobacteriaceae isolates were the most susceptible to compounds 30 and 38. Compounds 30 and 38 are promising targets for new antimicrobial agents.(AU)

A mastite causa significativas perdas econômicas à indústria leiteira bovina. O presente estudo teve como objetivo avaliar as propriedades antibacterianas de 39 derivados heterocíclicos (1,3-tiazóis e 4-tiazolidinonas) contra isolados clínicos de mastite em vacas leiteiras. Amostras de leite foram coletadas de vacas com mastite clínica e as espécies bacterianas isoladas foram identificadas por PCR. A atividade antibacteriana foi avaliada pelo método de microdiluição em caldo. Primeiramente, os 39 compostos heterocíclicos foram testados contra quatro isolados bacterianos (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis e Escherichia coli) escolhidos aleatoriamente dentre os recuperados das amostras de leite (Estudo 1). Posteriormente, compostos com atividade antibacteriana mais forte foram testados contra todos os isolados bacterianos recuperados das amostras de leite (Estudo 2). Os compostos 1,3-tiazóis apresentaram a maior atividade antibacteriana, principalmente os compostos 30 e 38, que também apresentaram propriedades bactericidas de acordo com seus valores de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). Os isolados Corynebacterium spp. e Enterobacteriaceae foram os mais suscetíveis aos compostos 30 e 38. Os compostos 30 e 38 mostraram-se promissores como novos agentes antimicrobianos.(AU)

Seroprevalence and associated factors of infectious bovine rhinotracheitis and bovine viral diarrhea in dairy cows in the Caparaó region, Espírito Santo, Brazil / Soroprevalência e fatores associados à rinotraqueíte infecciosa bovina e diarreia viral bovina em vacas leiteiras na região do Caparaó, Espírito Santo, Brasil

ABSTRACT: This study evaluated the seroprevalence and associated factors of Infectious Bovine Rhinotracheitis (IBR) and Bovine Viral Diarrhea (BVD), and to analyze the possible relationship between IBR, BVD, and the occurrence of mastitis. For this purpose, 854 crossbred dairy cows were evaluated from 69 properties allocated in the 12 municipalities that make up the Caparaó region, Espírito Santo (ES), Brazil. The seroprevalence of IBR and BVD was determined using the indirect ELISA test. Associations between variables were estimated using the prevalence ratio (PR) with a 95% confidence interval. The chi-square test was used to verify the significance of the associations (P < 0.05). The average prevalence of IBR and BVD was 48.59% and 26.46%, respectively. Animals seroreactive for IBR were more likely to develop subclinical mastitis (P < 0.01; PR: 1.27), and cows that were seroreactive for BVD were more likely to develop clinical mastitis (P < 0.01; PR: 2.24). Mechanical milking was considered a factor associated with IBR (P < 0.01; PR: 1.36) and BVD (P < 0.01; PR: 1.25). Reproductive management by natural breeding was considered a factor associated with IBR (P < 0.01; PR: 1.22). Animals seroreactive for BVD were more likely to develop reproductive problems (P < 0.01; PR: 1.34). It was concluded that the agents that cause IBR and BVD are widely disseminated in dairy cattle herds in the municipalities of the Caparaó region, ES, Brazil. The presence of IBR and BVD increased the chances of cows developing subclinical mastitis and clinical mastitis, respectively, and the cows that were mechanically milked were more likely to be seroreactive for IBR and BVD.

RESUMO: O objetivo do presente estudo foi avaliar a soroprevalência e os fatores de risco associados à Rinotraqueíte Infecciosa Bovina (IBR) e Diarreia Viral Bovina (BVD), e analisar a possível relação entre IBR, BVD e à ocorrência de mastite. Para tanto, foram avaliadas 854 vacas leiteiras mestiças de 69 propriedades localizadas nos 12 municípios que compõem a região do Caparaó, Espírito Santo (ES), Brasil. A soroprevalência de IBR e BVD foram determinadas pelo teste ELISA indireto. As associações entre variáveis ​​foram estimadas pela razão de prevalência (PR) com intervalo de confiança de 95%. O teste do qui-quadrado foi utilizado para verificar a significância das associações (P < 0,05). A prevalência média de IBR e BVD foi de 48% e 26%, respectivamente. Os animais sororreagentes para IBR foram mais propensos a desenvolver mastite subclínica (P < 0,01; PR: 1,27), e as vacas sororreagentes para BVD foram mais propensas a desenvolver mastite clínica (P < 0,01; PR: 2,24). À ordenha mecânica foi considerada um fator associado a IBR (P < 0,01; PR: 1,36) e BVD (P < 0,01; PR: 1,25). O manejo reprodutivo por monta natural foi considerado um fator associado IBR (P < 0,01; PR: 1,22). Os animais sororreagentes para BVD foram mais propensos a desenvolverem problemas reprodutivos (P < 0,01; PR: 1,34). Concluiu-se que os agentes causadores de IBR e BVD estão amplamente disseminados em rebanhos leiteiros nos municípios da região de Caparaó, ES, Brasil. A presença de IBR e BVD aumentaram as chances das vacas desenvolverem mastite subclínica e mastite clínica, respectivamente, e as vacas que foram ordenhadas mecanicamente apresentaram maior probabilidade de serem sororreagente para IBR e BVD.

Virulence, agr groups, antimicrobial resistance and epidemiology of Staphylococcus aureus isolated from bovine subclinical mastitis / Virulência, grupos agr, resistência a antimicrobianos e epidemiologia de isolados de Staphylococcus aureus obtidos de vacas com mastite

Fifty-two Staphylococcus aureus recovered from papillary ostium and milk samples collected from cows with subclinical mastitis and milking environments in three small dairy herds located in southeastern Brazil were subjected to PCR identification based on the thermonuclease (nuc) gene. All the strains were submitted to in vitro antimicrobial susceptibility testing, and we investigated the sequence types (STs), agr groups (I-IV), virulence genes encoding for Microbial Surface Components Recognizing Adhesive Matrix Molecules (MSCRAMMs), biofilm-associated proteins, bi-component toxins, pyrogenic toxin superantigens, and enterotoxins. Screening for oxacillin resistance (2-6 µg/ml oxacillin), beta-lactamase activity assays, and PCR for the mecA/mecC genes detected 26 methicillin-susceptible S. aureus(MSSA) and 26 mec-independent oxacillin-nonsusceptible S. aureus (MIONSA). While MSSA isolates were found to be susceptible to all antimicrobial agents tested, or only resistant to penicillin and ampicillin, MIONSA isolates were multidrug-resistant. ST126-agr group II MSSA isolates were prevalent in milk (n=14) and carried a broad set of virulence genes (clfA, clfB, eno, fnbA, fiB, icaA, icaD, lukED, hla, and hlb), as well as the ST126-agr group II MIONSA isolated from milking liners (n=1), which also carried the eta gene. ST1-agr group III MIONSA isolates (n=4) were found in papillary ostium and milk, but most MIONSA isolates (n=21), which were identified in both papillary ostium and milking liners, were agr-negative and assigned to ST126. The agr-negative and agr group III lineages showed a low potential for virulence. Studies on the characterization of bovine-associated MSSA/MIONSA are essential to reduce S. aureus mastitis to prevent economic losses in dairy production and also to monitor the zoonotic potential of these pathogens associated with invasive infections and treatment failures in healthcare.

Cinquenta e dois isolados de Staphylococcus aureus obtidos de amostras colhidas do óstio papilar, do leite de vacas com mastite subclínica e do ambiente de ordenha em três fazendas de rebanhos leiteiros localizadas no sudeste do Brasil foram identificados por PCR para o gene da termonuclease (nuc). Todos os isolados foram testados para sensibilidade a antimicrobianos e foram investigados os sequence types (STs), grupos agr (I-IV) e genes de virulência que codificam Microbial Surface Components Recognizing Adhesive Matrix Molecules (MSCRAMMs), proteínas associadas a biofilme, toxinas bi-componentes, toxinas pirogênicas com propriedades de superantígenos e enterotoxinas. Triagem para detecção de resistência à oxacilina (2-6 µg/ml oxacilina), ensaios de atividade de enzimas beta-lactamases e PCR para os genes mecA/mecC detectaram 26 estirpes de S. aureus sensíveis à meticilina (methicillin-susceptible S. aureus, MSSA) e 26 estirpes de S. aureus mec-negativas não sensíveis à meticilina (mec-independent oxacillin-nonsusceptible S. aureus, MIONSA). Enquanto os isolados MSSA foram sensíveis a todos os agentes antimicrobianos testados, ou apenas resistentes à penicilina e ampicilina, os isolados MIONSA foram multirresistentes. MSSA ST126-agr grupo II foram prevalentes no leite (n= 14) e apresentaram um amplo conjunto de genes de virulência (clfA, clfB, eno, fnbA, fiB, icaA, icaD, lukED, hla e hlb), assim como o isolado MIONSA ST126-agr grupo II proveniente de um insuflador (n= 1), o qual também apresentou o gene eta. MIONSA ST1-agr grupo III (n= 4) foram identificados no óstio papilar e leite, mas a maioria dos isolados MIONSA (n= 21), encontrados em óstios papilares e insufladores, foram agr-negativos e pertenceram ao ST126. As linhagens agr-negativas e agr grupo III apresentaram baixo potencial de virulência. Estudos sobre a caracterização de MSSA/MIONSA associados a bovinos são essenciais para a redução da mastite causada por S. aureus e de perdas econômicas na produção leiteira e, também, para o monitoramento do potencial zoonótico desses patógenos associados a infecções invasivas e falhas de tratamento em ambientes hospitalares.

Proteomics characterization of Staphylococcus spp. from goat mastitis and phenogeno-typical assessment of resistance to beta-lactamics

ABSTRACT: Mastitis occupies a prominent place among the diseases that affect dairy herds due to economic problems and public health. Staphylococcus spp. are infectious agents more involved in the etiology of caprine mastites, especially coagulase-negative Staphylococcus. Nineteen isolates of Staphylococcus spp. were obtained from subclinical caprine mastitis. All isolates were characterized by MALDI-TOF MS, being 47.36% (9/19) identified for S. epidermidis, 15.78% (3/19) for S. warneri, 10.52% (2/19) for S. aureus and S. caprae and 5.26% (1/19) for S. lugdunensis, S. simulans, and S. cohnii. All isolates characterized by MALDI-TOF were subjected a to polymerase chain reaction (PCR) for the 16S rRNA gene of Staphylococcus spp. to confirm the gender. After determining the species, tests for phenotypic detection of resistance to beta-lactams were carried out simple disk diffusion oxacillin, cefoxitin, penicillin G and amoxicillin + clavulanic acid, agar screen oxacillin and microdilution (MIC) cefoxitin. The disk diffusion test showed a strength of 58% (11/19) for penicillin G, 26.31% (5/19) for cefoxitin and 26.31% (5/19) for oxacillin. All strains were susceptible to amoxicillin + clavulanic acid and agar screen oxacillin. In the MIC, 63.15% (12/19) of the samples were cefoxitin resistant (MIC >4.0g/ml). Then isolates were subjected to detection of the mecA resistance genes and regulators (mecl and mecRI), mecC and blaZ. Two samples of Staphylococcus epidermidis had the mecA gene. All isolates were negative for the mecA gene variant, mecl, mecRI, mecC and blaZ. These findings reinforce the importance of this group of microorganisms in the etiology of subclinical mastitis in goats and open perspectives for future research to investigate the epidemiology of the disease.

RESUMO: A mastite ocupa lugar de destaque entre as doenças que acometem o rebanho leiteiro, em virtude de problemas econômicos e de saúde pública. Staphylococcus spp. são os agentes infecciosos mais envolvidos na etiologia das mastites caprinas, principalmente Staphylococcus coagulase negativo. Dezenove isolados de Staphylococcus spp. foram obtidos a partir de mastite caprina subclínica. Todos os isolados foram caracterizados por MALDI-TOF MS, sendo 47,36% (9/19) identificadas como S. epidermidis, 15,78%(3/19) como S. warneri, 10,52% (2/19) como S. caprae e S. aureus e 5,26% (1/19) tanto para S. lugdunensis, como para S. simulans e S. cohnii. Todos os isolados caracterizados pelo MALDI-TOF foram submetidos a reação em cadeia da polimerase (PCR) para o gene 16rRNA de Staphylococcus spp. para a confirmação do gênero. Após a determinação da espécie, foram realizadas as provas para a detecção fenotípica de resistência aos beta-lactâmicos: difusão em disco simples de oxacilina, cefoxitina, penicilina G e amoxacilina +ácido clavulânico, ágar screen de oxacilina e microdiluição em caldo (MIC) de cefoxitina. O teste de difusão em disco demonstrou resistência de 58% (11/19) para penicilina G, 26,31% (5/19) para cefoxitina e 26,31% (5/19) para oxacilina. Todas as amostras foram sensíveis a amoxicilina + ácido clavulânico e ao ágar screen de oxacilina. Pelo MIC, 63,15% (12/19) das amostras foram resistentes a cefoxitina (MIC >4,0g/ml). Em seguida os isolados foram submetidos a detecção dos genes de resistência mecA e seus reguladores (mecl e mecRI), mecC e blaZ. Duas amostras de S. epidermidis apresentaram o gene mecA. Todos os isolados foram negativos para a variante do gene mecA, mecl, mecRI, mecC e blaZ. Tais achados reforçam a importância deste grupo de microrganismos na etiologia da mastite subclínica em caprinos e abre perspectivas para futuras pesquisas para a investigação da epidemiologia da doença.

Expression of icaA and icaD genes in biofilm formation in Staphylococcus aureus isolates from bovine subclinical mastitis

ABSTRACT: Staphylococcus spp. plays a significant role in the etiology of bovine mastitis. Staphylococcus aureus is considered the most important species due to the high prevalence and the difficulty of in vivo treatment that is related to the expression of virulence factors and biofilm formation. This study aimed to detect the phenotypic expression of the biofilm formation in 20 S. aureus isolated from bovine mastitis and to evaluate the expression and regulation of genes involved in its production. MALDI-TOF and phenogenotypic identification assays were performed to characterize the isolates. The phenotypic biofilm production and the presence of icaA and icaD and bap genes were evaluated. The Agr system was typified (agr I, agr II, agr III and agr IV) and its regulator (agr RNAIII) was detected. Furtherly, Real-time PCR (qPCR) was performed at chosen times to quantify the expression of icaA, icaD and hld genes in three selected isolates. All 20 strains were biofilm producers and most presented icaA and icaD genes. Only one isolate presented the bap gene. The agr gene type II showed a prevalence of 70%. Transcriptional analysis revealed increased expression of ica genes at eight hours of growth. These results confirm that polysaccharides production mediated by the icaADBC operon genes is an essential mechanism to the biofilm formation and contributes to the early stages of bacterial growth.

RESUMO: Staphylococcus spp. desempenham um papel significativo na etiologia da mastite bovina. Staphylococcus aureus é considerada a espécie mais importante devido a alta prevalência e a dificuldade de tratamento in vivo que está relacionado à expressão dos fatores de virulência e formação de biofilme. Este estudo teve como objetivo detectar a expressão fenotípica da formação de biofilme em 20 cepas de S. aureus isoladas de mastite bovina e avaliar a expressão e regulação de genes envolvidos em sua produção. MALDI-TOF e ensaios de identificação fenogenotípica foram realizados para caracterizar os isolados. A produção fenotípica de biofilme e a presença dos genes icaA, icaD e bap foram avaliadas. O sistema Agr foi tipificado (agr I, agr II, agr III e agr IV) e seu regulador (agr RNAIII) foi detectado. Além disso, a PCR em tempo real (qPCR) foi realizada nos tempos determinados para quantificar a expressão dos genes icaA, icaD e hld em três isolados selecionados. Todas as 20 linhagens foram produtoras de biofilme e a maioria apresentava os genes icaA e icaD. Apenas um isolado apresentou o gene bap. O gene agr do tipo II mostrou uma prevalência de 70%. A análise transcricional revelou aumento da expressão de genes ica às oito horas de crescimento. Estes resultados confirmam que a produção de polissacarídeos mediada pelos genes do operon icaADBC é um mecanismo essencial para a formação do biofilme e contribui para os estágios iniciais do crescimento bacteriano.

Antimicrobial properties of heterocyclic compounds against clinical mastitis isolates

ABSTRACT: Mastitis causes significant economic losses to the dairy cattle industry. The present study aimed to evaluate the antibacterial properties of 39 heterocyclic derivatives (1,3-thiazoles and 4-thiazolidinones) against clinical mastitis isolates from dairy cows. Milk samples were collected from cows with clinical mastitis and the bacterial species were identified by PCR. Antibacterial activity was assessed using the broth microdilution method. First, 39 heterocyclic compounds were tested against four bacterial isolates (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis and Escherichia coli) randomly chosen from those recovered from the milk samples (Study 1). Subsequently, the compounds with the strongest antibacterial activity were tested against all the bacterial isolates recovered from the milk samples (Study 2). 1,3-thiazoles showed the strongest antibacterial activity, specially compounds 30 and 38, which also showed bactericidal properties according to their minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) values. Corynebacterium spp. and Enterobacteriaceae isolates were the most susceptible to compounds 30 and 38. Compounds 30 and 38 are promising targets for new antimicrobial agents.

RESUMO: A mastite causa significativas perdas econômicas à indústria leiteira bovina. O presente estudo teve como objetivo avaliar as propriedades antibacterianas de 39 derivados heterocíclicos (1,3-tiazóis e 4-tiazolidinonas) contra isolados clínicos de mastite em vacas leiteiras. Amostras de leite foram coletadas de vacas com mastite clínica e as espécies bacterianas isoladas foram identificadas por PCR. A atividade antibacteriana foi avaliada pelo método de microdiluição em caldo. Primeiramente, os 39 compostos heterocíclicos foram testados contra quatro isolados bacterianos (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis e Escherichia coli) escolhidos aleatoriamente dentre os recuperados das amostras de leite (Estudo 1). Posteriormente, compostos com atividade antibacteriana mais forte foram testados contra todos os isolados bacterianos recuperados das amostras de leite (Estudo 2). Os compostos 1,3-tiazóis apresentaram a maior atividade antibacteriana, principalmente os compostos 30 e 38, que também apresentaram propriedades bactericidas de acordo com seus valores de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). Os isolados Corynebacterium spp. e Enterobacteriaceae foram os mais suscetíveis aos compostos 30 e 38. Os compostos 30 e 38 mostraram-se promissores como novos agentes antimicrobianos.

Gangrenous mastitis in sheep caused by multidrug-resistant Staphylococcus haemolyticus / Mastite gangrenosa em ovinos causada por Staphylococcus haemolyticus multirresistente

Mastitis is a multifactorial disease and considered one of the most critical problems in the dairy industry worldwide. The condition is characterized by reduced milk and several abnormalities in the mammary gland. This study aimed to report an outbreak of gangrenous mastitis caused by multidrug-resistant Staphylococcus haemolyticus in a Santa Inês sheep herd. Eighteen sheep were affected, and five of them with severe clinical pictures were examined. The clinical and pathological picture were variable and characterized by apathy, anorexia, emaciation, opaque and brittle hair, apparent and congested episcleral vessels, and hyperthermia. These ewes had enlarged, firm, and painful mammary glands. Macroscopically, these lesions consisted of severe gangrenous mastitis, and microscopically, the primary lesions consisted of necrosis, thrombosis, and fibrosis of the mammary parenchyma. Milk samples from one of the five severely affected ewes were collected and cultured under aerobic or microaerophilic incubation at 37°C for 24 hours on sheep blood agar. The obtained colonies were then submitted to MALDI-TOF for speciation. The colonies were also submitted to an antimicrobial susceptibility test, genotyping of virulence factors and resistance genes were also performed. The isolates showed antimicrobial multiresistance since they were resistant to seven out of 13 tested antibiotics. The isolates were also positive for two staphylococcal enterotoxigenic genes (sec and see) and fibronectin-binding protein B (fnbB).(AU)

A mastite é uma doença multifatorial e é considerada um dos problemas mais importantes na indústria de laticínios no mundo todo. A condição é caracterizada pela redução de leite e várias anormalidades na glândula mamária. O objetivo deste estudo foi relatar um surto de mastite gangrenosa causada por Staphylococcus haemolyticus multirresistente em um rebanho ovino Santa Inês. Dezoito ovelhas foram afetadas e cinco delas com quadro clínico severo foram examinadas. O quadro clínico-patológico era variável quanto a severidade e consistia em apatia, anorexia, magreza, pelos opacos e quebradiços e vasos episclerais aparentes e ingurgitados. As ovelhas apresentavam glândulas aumentadas, firmes e dolorosas. Macroscopicamente, as principais lesões consistiam em mastite gangrenosa e microscopicamente havia necrose do parênquima glandular, trombose e fibrose. Amostras de leite de uma das cinco ovelhas severamente afetadas foram coletadas e cultivadas sob incubação aeróbica ou microaerofílica a 37°C por 24 horas em ágar sangue de ovelha. As colônias obtidas foram então submetidas ao MALDI-TOF para especiação. Além disso, as colônias foram submetidas a um teste de suscetibilidade antimicrobiana e foi realizada a genotipagem de fatores de virulência e genes de resistência. Os isolados apresentaram multirresistência antimicrobiana por serem resistentes a sete dos 13 antibióticos testados. Os isolados também foram positivos para dois genes enterotoxigênicos estafilocócicos (sec e see) e proteína B de ligação à fibronectina (fnbB).(AU)