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

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

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

Crop residues activity against the free-living stages of small ruminant nematodes / Atividade de resíduos de culturas contra os estágios de vida livre de nematoides de pequenos ruminantes

Abstract The nematicidal effect of different organic materials was evaluated in order to develop a non-chemical alternative soil treatment for control of the free-living stages of small ruminant gastrointestinal nematodes. The selected organic materials were residues from the juice industry of acerola, cashew, grape, guava, papaya and pineapple, as well as castor residue from the biodiesel industry. LC90 results showed that pineapple residue was the most efficient inhibitor of larval development, followed by castor, grape, cashew, acerola, guava and papaya. Castor residue was also a good source of nitrogen and was used in a greenhouse experiment to prevent larval development in contaminated goat faeces that was deposited in pots containing the grasses Brachiaria brizantha (var. Paiaguás) or Megathyrsus maximus x M. infestum (var. Massai). Castor residue caused a significant (P < 0.05) reduction (85.04%) in Paiaguás grass contamination (L3.dry mass-1) and a reduction of 17.35% in Massai grass contamination (P > 0.05), with an increase in the biomass production of Massai (251.43%, P < 0.05) and Paiaguás (109.19%, P > 0.05) grasses. This strategy, called Econemat®, with good results in vitro shows to be promising on pasture increasing phytomass production.

Resumo O efeito nematicida de diferentes materiais orgânicos foi avaliado, com o objetivo de desenvolver um tratamento alternativo não químico do solo para o controle dos estágios de vida livre de nematoides gastrintestinais de pequenos ruminantes. Os materiais orgânicos selecionados foram resíduos da indústria de suco de acerola, caju, uva, goiaba, mamão e abacaxi, além do resíduo de mamona da indústria de biodiesel. Os resultados da LC90 mostraram que o resíduo de abacaxi foi o mais eficiente inibidor do desenvolvimento larval, seguido pela mamona, uva, caju, acerola, goiaba e mamão. O resíduo de mamona também se mostrou uma boa fonte de nitrogênio, sendo usado em experimento em casa de vegetação para prevenir o desenvolvimento larval em fezes contaminadas, depositadas em vasos, contendo as gramíneas Brachiaria brizantha (var. Paiaguás) ou Megathyrsus maximus x M. infestum (var. Massai). O resíduo de mamona reduziu (85,04%) significativamente (P < 0,05) a contaminação no capim-Paiaguás (L3.dry massa-1), 17,35% no capim Massai (P> 0,05), e aumentou a produção de biomassa das gramíneas Massai (251,43%, P <0,05) e Paiaguás (109,19%, P> 0,05). Essa estratégia, chamada Econemat®, com bons resultados in vitro, mostra-se promissora nas pastagens aumentando a produção de fitomassa.

Multiple anthelmintic resistance in Southern Brazil sheep flocks / Múltipla resistência anti-helmíntica em rebanhos ovinos no sul do Brasil

Abstract Gastrointestinal parasites represent an important cause of reduced productivity of sheep worldwide. As anthelmintic are still the main control tool for these parasites, this work evaluated the efficacy of commercially available active principles in 22 sheep flocks in the southern region of Rio Grande do Sul, Brazil. In each farm 10 sheep were randomly distributed in seven groups with the following treatments: abamectin; albendazole; closantel; levamisole; monepantel; trichlorphon and no anthelmintic (control). All flocks showed resistance to at least three anthelmintics and in 20 farms only two products demonstrated efficacy for parasitic control. In two farms, there was no susceptibility to the six active principles tested. The results of this study provide evidence that the common commercially available anthelmintic are not assuring effective chemical control of gastrointestinal parasitic infections in ovine flocks in the southern region of Rio Grande do Sul. Monepantel, the newest introduced drug in the Brazilian market was not effective in 18% of the flocks tested, confirming that the parasitic resistance can be established quickly after the introduction of new molecules mainly when alternative program of parasite control is not performed.

Resumo As parasitoses gastrintestinais representam importante causa de queda na produtividade na ovinocultura mundial. Como a utilização de anti-helmínticos é, ainda, a principal forma de controle parasitário, o presente estudo avaliou a eficácia de princípios ativos comercialmente disponíveis, em 22 rebanhos ovinos da região Sul do Rio Grande do Sul, Brasil. Em cada propriedade foram utilizados 10 ovinos divididos em sete grupos que receberam os seguintes tratamentos: abamectina; albendazole; closantel; levamisole; monepantel; e triclorfon. Um grupo permaneceu como controle, sem tratamento anti-helmíntico. Nas 22 propriedades do estudo houve resistência, no mínimo, a três anti-helmínticos. Em 20 propriedades apenas dois produtos demonstraram eficácia para o controle parasitário. Em duas propriedades não houve sensibilidade aos seis princípios ativos testados. Os resultados do presente estudo demonstraram que os anti-helmínticos disponíveis no marcado Brasileiro não asseguram um controle parasitário efetivo nos rebanhos ovinos da região Sul do Rio Grande do Sul, incluindo o monepantel que foi ineficaz em 18% dos rebanhos testados, confirmando que a resistência dos parasitos aos princípios ativos pode se estabelecer rapidamente após a introdução de novas moléculas, principalmente quando programas alternativos de controle não são realizados.

In vitro effects of Coriandrum sativum, Tagetes minuta, Alpinia zerumbet and Lantana camara essential oils on Haemonchus contortus / Efeitos in vitro dos óleos essenciais de Coriandrum sativum, Tagetes minuta, Alpinia zerumbet e Lantana camara sobre Haemonchus contortus

Phytotherapy can be an alternative for the control of gastrointestinal parasites of small ruminants. This study evaluated the efficacy of Alpinia zerumbet, Coriandrum sativum, Tagetes minuta and Lantana camara essential oils by two in vitro assays on Haemonchus contortus, an egg hatch test (EHT) and larval development test (LDT). No effect was observed for L. camara in the EHT. A. zerumbet, C. sativum and T. minuta essential oils exhibited a dose-dependent effect in the EHT, inhibiting 81.2, 99 and 98.1% of H. contortus larvae hatching, respectively, at a concentration of 2.5 mg mL-¹. The effective concentration to inhibit 50% (EC50) of egg hatching was 0.94, 0.63 and 0.53 mg mL-¹ for A. zerumbet, C. sativum and T. minuta essential oils, respectively. In LDT, L. camara, A. zerumbet, C. sativum and T. minuta at concentration of 10 mg mL-¹ inhibited 54.9, 94.2, 97.8 and 99.5% of H. contortus larval development, presenting EC50 values of 6.32, 3.88, 2.89 and 1.67 mg mL-¹, respectively. Based on the promising results presented in this in vitro model, it may be possible use of these essential oils to control gastrointestinal nematodes. However, their anthelmintic activity should be confirmed in vivo.

Fitoterapia pode ser uma alternativa para o controle de parasitas gastrintestinais de pequenos ruminantes. Este estudo avaliou a eficácia dos óleos essenciais de Alpinia zerumbet, Coriandrum sativum, Tagetes minuta e Lantana camara sobre Haemonchus contortus através de dois testes in vitro, teste de eclosão dos ovos (TEO) e teste de desenvolvimento larval (TDL). Nenhum efeito foi observado para L. camara no TEO. Os óleos essenciais de A. zerumbet, C. sativum e T. minuta exibiram um efeito dose dependente no TEO inibindo a eclosão das larvas de H. contortus em 81,2, 99 e 98,1%, respectivamente, na concentração de 2,5 mg mL-¹. A concentração efetiva para inibir 50% (CE50) da eclosão dos ovos foi de 0,94, 0,63 e 0,53 mg mL-¹ para os óleos essenciais de A. zerumbet, C. sativum e T. minuta, respectivamente. No TDL, 10 mg mL-¹ de L. camara, A. zerumbet, C. sativum e T. minuta inibiram em 54,9, 94,2, 97,8 e 99,5% do desenvolvimento larvar, apresentando valores de CE50 de 6,32, 3,88, 2,89 e 1,67 mg mL-¹, respectivamente. Com base nos resultados promissores apresentados neste modelo in vitro, pode ser possível a utilização destes óleos essenciais para controlar os nematoides gastrintestinais. No entanto, a sua atividade anti-helmíntica deve ser confirmada in vivo.

Resistência anti-helmíntica em nematoides gastrintestinais de pequenos ruminantes: avanços e limitações para seu diagnóstico / Anthelmintic resistance in gastrointestinal nematodes of small ruminants: advances and limitations for diagnosis

A seleção e a crescente disseminação de nematoides resistentes aos anti-helmínticos mais comumente utilizados, benzimidazóis (BZs), imidazotiazóis e lactonas macrocíclicas (LMs), constituem um sério entrave na produção de pequenos ruminantes em todo o mundo. O uso de métodos eficientes e sensíveis para a detecção e o monitoramento da resistência anti-helmíntica no campo torna-se urgente, especialmente para os grupos de BZs e LMs, devido aos constantes relatos de resistência. A obtenção de um diagnóstico preciso e precoce da resistência é extremamente importante para auxiliar a tomada de decisão em programas de controle parasitário, com o objetivo de preservar a vida útil dos produtos e limitar o desenvolvimento da resistência nas populações de nematoides. Os testes in vivo e, mais recentemente, os testes in vitro têm sido desenvolvidos para a detecção de nematoides resistentes aos principais grupos de anti-helmínticos. No entanto, a disponibilidade de testes in vitro validados e o seu uso prático ainda são muito limitados. Embora o teste de redução na contagem de ovos nas fezes (TRCOF, in vivo - indireto) seja o principal método de escolha para a detecção de resistência no campo, vem recebendo críticas quanto à validade dos resultados, e passa por significativas modificações. Além disso, o desenvolvimento de técnicas moleculares a partir de alterações genômicas gerou avanços consideráveis nessa área de investigação, com o uso de mutações nos códons 167, 198 e 200 do gene da β-tubulina como principais SNPs (polimorfismos de nucleotídeo único; do inglês Single Nucleotide Polymorphisms) associados à resistência aos BZs. A presente revisão tem o objetivo de discutir os métodos de diagnóstico disponíveis para a detecção de resistência anti-helmíntica em nematoides de pequenos ruminantes, destacando progressos e obstáculos para seu uso na rotina laboratorial e no campo.

The selection and growing spread of resistant nematodes to the most commonly used anthelmintics, benzimidazoles (BZs), imidazoles and macrocyclic lactones (MLs), constitutes a serious obstacle of small ruminants production worldwide. The use of efficient and sensitive methods for detection and monitoring of anthelmintic resistance in the field becomes urgent, especially for the BZs and MLs groups due to its frequent resistant reports. Obtaining an early and accurate diagnosis of resistance is extremely important to aid decision-making regarding parasite control programs, with the objective to preserve the lifespan of existing products, and to limit the development of resistance in nematode populations. The in vivo tests and the more recent in vitro tests have been developed for the detection of nematode resistant to the major anthelmintic groups. However, the availability of validated in vitro tests and its practical use is still very limited. Although the faecal egg-count reduction test (FECRT, in vivo - indirect) is the primary method of choice for the detection of resistance in the field it has being criticized for its results and is receiving significant modifications. Moreover, the development of molecular techniques from genomic changes have generated considerable advances in this research area, with the use of mutations at codons 167, 198 and 200 of β-tubulin gene as the main SNPs (single nucleotide polymorphisms) associated with BZs resistance. This review aims to discuss the available diagnostic methods for the detection of anthelmintic resistance in nematodes of small ruminants, highlighting key developments and obstacles to its use in the laboratory and in the field.

Efeito in vitro do extrato etanólico das folhas do melão-de-São-Caetano (Momordica charantia L. ) sobre ovos e larvas de nematóides gastrintestinais de caprinos / In vitro effect of the ethanolic extract of "melão de São Caetano" (Momordica charantia L. ) leaves on the eggs and larvae of gastrointestinal nematodes from goats

O experimento in vitro foi realizado para avaliar a ação do extrato etanólico das folhas do melão-de-São-Caetano (Momordica charantia L.) sobre o desenvolvimento de ovos e motilidade de larvas de nematóides gastrintestinais de caprinos. As larvas foram obtidas de coproculturas e a recuperação de ovos foi feita pela técnica dos quatro tamises, a partir de fezes de caprinos naturalmente infectados da mesorregião do Sertão Paraibano. O extrato foi utilizado nas diluições de 50; 25; 12,5; 6,25 e 3,12 por cento para ambos os testes e como controle positivo e para controle negativo, utilizou-se água destilada estéril. As placas foram examinadas ao microscópio óptico para contagem dos ovos em desenvolvimento e larvas móveis e imóveis, após 24, 48 e 72 horas de incubação. As concentrações do extrato etanólico de M. charantia e os tratamentos controle negativo e positivo diferiram quanto ao número de ovos inviáveis. No teste de motilidade larval as concentrações acima de 12 por cento apresentaram médias significativas quanto ao número de larvas inviáveis. Nas condições ensaiadas a M. charantia apresentou atividade ovicida e larvicida.

The experiment in vitro was performed to evaluate the action of the ethanolic extract of "melão de São Caetano" (Momordica charantia L.) leaves on the development of eggs and motility of larvae of gastrointestinal nematodes from goats. The nematode larvae were obtained from coproculture and the recovery of eggs was done in sieves, from feces of naturally infected goats from the Mesoregion of Paraíba State. The extract was used at the dilutions of 50, 25, 12.5, 6.25 and 3.12 percent for both tests and as positive control; for negative control, sterile distilled water was used. The plates were examined under optical microscope to count the eggs in development and mobile larvae after 24, 48 and 72 h of incubation. The concentrations of M. charantia ethanolic extract and the negative and positive controls differed as to the number of eggs that were not viable. In the larval motility test, concentrations higher than 12 percent had significant means as to the number of larvae that were not viable. Under the tested conditions, M. charantia showed larvicidal and ovicidal activity.