Natural infection and molecular detection of Cytauxzoon felis in a free-ranging Puma concolor in the state of Goiás, Brazil / Infecção natural e detecção molecular de Cytauxzoon felis em Puma concolor de vida livre no estado de Goiás, Brasil

The puma (Puma concolor Linnaeus, 1771), the most widely distributed felid species in the Americas, can be found in all Brazilian biomes. Nevertheless, few studies have focused on hemoparasites in this species. Cytauxzoon felis, a hemoparasite that can infect domestic cats, has also been described in wild felids in Brazil. To the best of our knowledge, this study is the first to diagnose the natural infection and molecular detection of C. felis in a P. concolor in the state of Goiás. This animal presented non-regenerative anemia and inclusion suggestive of piroplasmids within red blood cells. The amplified 551 bp fragment of partial Piroplasmida 18S rRNA gene sequence was 100% identical to corresponding sequences of C. felis available in GenBank. No specific treatment for cytauxzoonosis was administered, and after rehabilitation, the animal was reintroduced into the wild. This finding provides some evidence that P. concolor may act as a natural host of the parasite. The epidemiology, vector and pathogenicity of this hemoparasite in wild and domestic cats in Brazil deserves further investigation.

O puma (Puma concolor Linnaeus, 1771) tem a maior distribuição entre os felídeos das Américas e é encontrado em todos os biomas do Brasil. No entanto, poucos estudos têm se concentrado nos hemoparasitos nesta espécie. Cytauxzoon felis, um hemoparasito que pode infectar gatos domésticos, também foi descrito em felídeos selvagens no Brasil. A saber, este estudo é o primeiro diagnóstico de infecção natural e detecção molecular de C. felis em um P. concolor do estado de Goiás. Este animal apresentou anemia arregenerativa e inclusão de piroplasmídeos nos glóbulos vermelhos. A amplificação do fragmento de 551 pb da sequência parcial do gene Piroplasmorida 18S rRNA foi 100% idêntica a sequências correspondentes de C. felis disponíveis no GenBank. Nenhum tratamento específico para citauxzoonose foi administrado e, após a reabilitação, o animal foi reintroduzido na natureza. Essa descoberta fornece algumas evidências de que P. concolor pode atuar como um hospedeiro natural do parasito. A epidemiologia, vetor e patogenicidade deste hemoparasito em gatos selvagens e domésticos no Brasil merecem uma investigação mais aprofundada.

Molecular survey of tick-borne pathogens in small mammals from Brazilian Amazonia / Levantamento molecular de patógenos transmitidos por carrapatos em pequenos mamíferos da Amazônia brasileira

Abstract Small non-volant mammals (marsupials and small rodents) were captured at three different timepoints from 23 forest fragments across three municipalities (Alta Floresta, Sinop and Cláudia) covering the Amazonian biome of the Mato Grosso State in Midwestern Brazil. The animal tissues (liver and spleen) and blood were screened using molecular tools for the detection of Babesia, Coxiella, Cytauxzoon, Hepatozoon, Theileria, and Anaplasmataceae agents. A total of 230 specimens (78 rodents and 152 marsupials) were trapped. Hepatozoon and Piroplasmorida agents were detected in the common opossums (Didelphis marsupialis). In turn, all samples (blood, liver, or spleen) collected from the small mammals were negative for the genus Coxiella and the family Anaplasmataceae, as detected by polymerase chain reaction (PCR). Phylogenetic analyses inferred from partial sequences of the 18S rRNA gene highlighted the occurrence of new Hepatozoon and Piroplasmorida haplotypes. Future studies determining the role of common opossum (D. marsupialis) in the epidemiological cycles of Hepatozoon and Babesia under natural conditions in the Amazonian biome are necessary.

Resumo Pequenos mamíferos não voadores (marsupiais e pequenos roedores) foram capturados em três diferentes períodos, ao longo de 23 fragmentos florestais de três municípios (Alta Floresta, Sinop e Cláudia), localizados no bioma amazônico do Estado de Mato Grosso, no centro-oeste do Brasil. Os tecidos dos animais (fígado e baço) e sangue foram selecionados e submetidos a ensaios moleculares para a detecção do DNA de Babesia, Coxiella, Cytauxzoon, Hepatozoon, Theileria e agentes Anaplasmataceae. Um total de 230 espécimes (78 roedores e 152 marsupiais) foram capturados. Hepatozoon e agentes Piroplasmorida foram detectados em gambás (Didelphis marsupialis). Ao contrário, todas as amostras (sangue, fígado ou baço) coletadas dos pequenos mamíferos foram negativas para o gênero Coxiella e a família Anaplasmataceae, conforme detectado pela reação em cadeia da polimerase (PCR). Análises filogenéticas inferidas pelas sequências parciais do gene 18S rRNA evidenciaram a ocorrência de novos haplótipos de Hepatozoon e Piroplasmorida. Futuros estudos determinando a importância do gambá-comun (D. marsupialis) nos ciclos epidemiológicos de Hepatozoon e Babesia em condições naturais, no bioma amazônico, são necessários.

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

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

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

Detecção de Theileria equi e Babesia caballi e anticorpos anti-Ehrlichia spp. em equídeos do Pantanal Mato-Grossense, Brasil / Detection of Theileria equi, Babesia caballi and anti-Ehrlichia spp antibodies in equides from the Pantanal of Mato Grosso State

O presente estudo avaliou equídeos de 19 fazendas da região do Pantanal Mato-Grossense, sendo 121 equídeos testados pela reação em cadeia pela polimerase (PCR), para detectar fragmentos dos genes dos seguintes gêneros: Babesia, Theileria, Anaplasma, Ehrlichia, e Neorickettsia, e pela reação de imunofluorescência indireta (RIFI), para detectar anticorpos anti-Ehrlichia spp. Das amostras testadas na PCR, 17 (14,0%) animais de nove (47,3%) fazendas foram positivos. Das amostras positivas, 16 foram 100% idênticas a sequencias de Theileria equi e uma foi 99% similar à sequência de Babesia caballi, todas disponíveis no GenBank. Pela RIFI, 48 (39,6%) equídeos foram soropositivos para antígenos de E. canis, sendo 40 (83,3%) amostras com títulos de 40 e oito (16,6%) com títulos de 320. Todas as fazendas avaliadas (100%) apresentaram equídeos soropositivos. Os resultados do presente estudo demonstram que T. equi e B. caballi infectam equinos na região, e a presença de anticorpos anti-Ehrlichia spp. indica a circulação de espécies antigenicamente relacionadas aos gêneros Ehrlichia e Anaplasma, apesar de a negatividade nos exames de PCR indicar provável processo crônico desses agentes.

The present study evaluated 121 equids from 19 ranches in the Pantanal region of Mato Grosso State through Polimerase Chain Raction (PCR) to detect Babesia, Theileria, Anaplasma, Ehrlichia and Neorickettsia partial genes and the Imunofluorescent Antibody Test (IFAT) to evaluate anti-Ehrlichia spp. antibodies. From the total tested in PCR, 17 (14.0%) equids from 9 (47.3%) farms were positive, and 16 yielded amplicons 100% identical to Theileria equi and one presented 99% similarity to Babesia caballi available on GenBank. Forty eight (39.6%) equids were positive by IFAT and 40 showed titers of 40 (83.3%) and 8 showed titers of 320 (16.6%). All ranches (100%) presented seropositive equids. Our results showed that T. equi and B. caballi are infecting equids in the region and the presence of anti-Ehrlichia antibodies suggests that species closely related to the genera Ehrlichia and Anaplasma are circulating among the equid local population. Moreover, the negative results in PCR is possibly related to the chronic infection phase.

Reproductive efficiency of asymptomatic Theileria equi carriers mares submitted to an embryo transfer program / Eficiência reprodutiva de éguas portadoras assintomáticas de Theileira equi submetidas a um programa de transferência de embriões

This study aimed to assess and evaluate the effects of Theileria equi infection on embryonic recovery, gestation and early embryonic loss. Thirteen Mangalarga Marchador Theileria equi positive donors (diagnosed through nested-PCR) and 40 embryos receptors were used. Donors were submitted to two embryo collections in two consecutive estrous cycles (GId); after, the same mares were treated with imidocarb dipropionate (1.2mg/kg IM.) in order to collect more embryos in two more estrous cycles (GIId). Receptors were divided into two groups (control and with treated) with 20 animals each, where one group was the control (GIr) and the other one (GIIr) treated with 1.2mg/kg IM of imidocarb dipropionate assessing the gestation rate at 15, 30, 45 and 60 days. After 52 embryo collections, the embryonic recovery rates were 53.84% (14/26) and 65.38% (17/26) (p> 0.05) for GId and GIId, respectively. The gestation rate was 70% (14/20) (p>0.05) at 15, 30, 45 and 60 days in group GIr and for GIIr was 85% (17/20) (p>0.05) at 15 days, 80% (16/20) (p>0.05) at 30, 45 and 60 days. The treatment with imidocarb dipropionate did not cause significant improvement in the reproductive efficiency at an ET program.

Este estudo teve por objetivo avaliar a influência da infecção por Theileria equi nas taxas de recuperação embrionária, gestação e perda embrionária precoce. Foram utilizadas 13 doadoras e 40 receptoras de embrião da raça Mangalarga Marchador, positivas para Theileria equi através da técnica de nested-PCR. Nas doadoras foram realizados duas coletas de embriões em dois ciclos estrais consecutivos (GId), em sequência, esses mesmos animais foram tratados com dipropionato de imidocarb (1,2mg/kg IM.) para realização de mais duas coletas de embriões em dois ciclos estrais (GIId). As receptoras foram divididas em dois grupos de 20 animais cada, onde um grupo foi o controle (GIr) e, o outro grupo, foi tratado (GIIr) com 1,2mg/ Kg IM de dipropionato de imidocarb, com intuito de avaliar a taxa de gestação aos 15, 30, 45 e 60 dias. Após a realização de 52 coletas de embrião, as taxas de recuperação embrionária foram de 53,84% (14/26) e 65,38% (17/26) (p> 0,05) para GId e GIId, respectivamente. A taxa de gestação foi de 70% (14/20) (p>0,05) aos 15, 30, 45 e 60 dias no grupo GIr e para o GIIr foi 85% (17/20) (p>0,05) aos 15 dias, 80% (16/20) (p>0,05) aos 30, 45 e 60 dias. O tratamento com dipropionato de imidocarb não promoveu melhora significativa na eficiência reprodutiva em um programa de TE.

Detection of Tick-Borne Pathogens in the Korean Water Deer (Hydropotes inermis argyropus) from Jeonbuk Province, Korea

The objective of this study was to investigate the prevalence of tick-borne pathogens in the Korean water deer (Hydropotes inermis argyropus). Pathogens were identified using PCR which included Anaplasma, Ehrlichia, Rickettsia, and Theileria. Rickettsia was not detected, whereas Anaplasma, Ehrlichia, and Theileria infections were detected in 4, 2, and 8 animals, respectively. The most prevalent pathogen was Theileria. Of the 8 Theileria-positive animals, 2 were mixed-infected with 3 pathogens (Anaplasma, Ehrlichia, and Theileria) and another 2 animals showed mixed-infection with 2 pathogens (Anaplasma and Theileria). Sequencing analysis was used to verify the PCR results. The pathogens found in this study were identified as Anaplasma phagocytophilum, Ehrlichia canis, and Theileria sp. To the best of our knowledge, this is the first report identifying these 3 pathogens in the Korean water deer. Our results suggest that the Korean water deer may serve as a major reservoir for these tick-borne pathogens, leading to spread of tick-borne diseases to domestic animals, livestock, and humans. Further studies are needed to investigate their roles in this respect.

Estudo comparativo de três métodos de diagnóstico para detecção de anticorpos anti-Theileria equi em eqüinos de áreas endêmicas do estado do Rio de Janeiro / Comparative studies of three methods for detection Theileria equi antibody in endemic areas horses from Rio de Janeiro state

Este trabalho teve o objetivo de avaliar a reação de imunofluorescência indireta (RIFI), ensaio imunoenzimático (ELISA) e a reação de fixação do complemento (RFC) no diagnóstico de Theileria equi em amostras de soro de 79 equinos na Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro(UFRRJ), Seropédica, RJ, Brasil. Houve reação positiva para Theileria equi em 74,7, 75,9 e 60,8% das amostras testadas pela RIFI, ELISA eRFC, respectivamente. Observou-se discrepância em 16,45% (n=13) das amostras de soro testadas pelo ELISA indireto e RIFI. Quando comparado a RIFI e a RFC, a discrepância observada entre os soros testados foi de 36,70% (n=29). O teste ELISA indireto e a RFC apresentaram discordância em 37,97% (n=30) das amostras de soros. Os resultados do presente estudo sugerem que a melhor alternativa para o diagnóstico sorológico de T. equi em eqüinos portadores é aassociação dos testes de RIFI e ELISA indireto, especialmente para a realização de estudos soroepidemiológicos

This study was carried out to evaluate indirect fluorescent antibody test (IFAT), enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and complement fixation test (CFT) of Theileria equi diagnosis in sera samples of 79 horses at Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro(UFRRJ), Seropédica, RJ, Brazil were tested. Positive reaction was obtained in 74.7, 75.9 and 60.8% of samples tested by IFAT, indirect ELISA and CFT, respectively. Discrepancy was observed in 16.45%(n=13) of serum samples tested by ELISA and IFAT. While IFAT and CFT were compared, the discrepancy observed among the samples tested were 36.71% (n=29). Indirect ELISA and CFT test presented disagreement in 37.97% (n=30) of serum samples tested. Results of present study suggests that the best alternative for serological diagnosis T. equi in carriers horses is the combined use of IFAT and indirect ELISA test, especially for accomplishment of seroepidemiological studies.

Alterations in muscular enzymes of horses competing long-distance endurance rides under tropical climate / Alterações em enzimas musculares de cavalos em competições de enduro de longa distância em clima tropical

This study tried to monitor the alterations of muscle enzymes activity - creatinokinase (CK), lactate dehydrogenase (LDH), and aspartate aminotransferase (AST) - in a group of horses that participated of 70 and 100km distance rides in five competitions of an annual endurance championship under tropical climate. Pre ride levels (U/l) were 245.13±9.84 for CK, 496.61±14.76 for LDH, and 328.95±8.65 for AST. When compared to these levels, the results revealed a significant decrease in all enzymes activities in the first moment of the rides. Peak levels, significantly different, were reached, immediately after rides by CK (413.591±50.75); 24 hours post rides by LDH (628.61±33.30); and 48 hours after rides by AST (389.89±16.96). Monitoring of recovery period revealed different behavior among enzymes activities with CK values returning to pre ride values (279.61±23.05) 24 hours post rides, while LDH and AST values returned to pre ride values (505.25±33.78 and 359.35±24.90, respectively) 72 hours post rides. These data revealed different alterations in concentration of muscular enzymes in endurance horses directly related to the duration of the effort.

Estudaram-se as alterações de atividade das enzimas musculares creatino quinase (CK), lactato desidrogenase (LDH) e aspartato aminotransferase (AST) em um grupo de cavalos que utilizados em provas de enduro de 70 e 100km de distância, em cinco competições. Os valores (U/l) basais (antes da largada) foram 245,13±9,84 para CK, 496,61±14,76 para LDH e 328,95±8,65 para AST. Todas as atividades das enzimas decresceram no primeiro momento das provas (~30km). Valores de pico, significativamente diferentes, foram alcançados para CK (413,59±50,75) imediatamente após 70km de distância; 24 horas após para LDH (628,61±33,30); e 48 horas após as provas para AST (389,89±16,96). A monitoração do período de recuperação revelou diferente comportamento entre as concentrações enzimáticas com CK retornando aos valores basais 24 horas pós-provas (279,61 ± 23,05). LDH e AST retornaram aos valores basais, 72 horas pós-provas (505,25±33,78 e 359,35±24,90, respectivamente). Os dados obtidos revelaram diferentes alterações na concentração de enzimas musculares de cavalos de enduro, diretamente relacionadas com a duração do esforço.

In vitro culture, PCR, and nested PCR for the detection of Theileria equi in horses submitted to exercise / Cultivo in vitro, PCR e nested PCR na detecção de Theileria equi em eqüinos submetidos a exercícios

This study compared the usefulness of in vitro culture, PCR, and nested PCR for the diagnosis of Theileria equi in horses submitted to stress during exercise. Blood samples from 15 apparently healthy horses, previously conditioned to a high-speed equine treadmill, were taken prior to and after exercise. The animals were divided into two experimental groups: 30-day training schedule (G1) and 90-day training schedule (G2). Statistical analysis was performed using a chi-square test and kappa statistic was used in order to assess agreement. No significant difference was observed between samples collected at resting or after exercise. In G1, merozoites of T. equi were detected in the blood smears of four horses before in vitro culture, whereas 14 samples were positive, confirmed by culture. In G2, five and 11 horses were positive before and after culture, respectively. No PCR amplified product was observed in any of the tested animals although the PCR system based on the 16S rRNA gene of T. equi detected DNA in blood with an equivalent 8x10-5 percent parasitaemia. The nested PCR based on the T. equi merozoite antigen gene (EMA-1) allowed the visualization of amplified products in all the horses. Therefore, nested PCR should be considered as a means of detection of sub-clinical T. equi infections and in vitro culture could be used as a complement to other methods of diagnosis.

Comparou-se a utilização do cultivo in vitro, PCR e nested PCR no diagnóstico de Theileria equi em eqüinos submetidos ao estresse induzido por exercícios. Amostras de sangue foram obtidas de 15 eqüinos submetidos a treinamento em esteira rolante de alto desempenho, sendo as amostras colhidas antes e após os exercícios. Os animais foram divididos em dois grupos experimentais: 30 dias de treinamento (G1) e 90 dias de treinamento (G2). O teste do qui-quadrado foi empregado para as análises estatísticas e o índice kappa utilizado para avaliar a concordância. Não houve diferença significativa entre as amostras obtidas em repouso e após exercícios. Merozoítas de T. equi foram detectados em apenas quatro eqüinos do G1 pela microscopia direta realizada antes do cultivo, enquanto 14 animais apresentaram-se positivos pelo cultivo in vitro. No G2, cinco e 11 eqüinos foram positivos antes e após o cultivo, respectivamente. Nenhum produto de amplificação foi observado pela técnica de PCR, apesar do PCR baseado no gene 16S rRNA de T. equi ter detectado DNA em sangue com parasitemia equivalente a 8x10-5 por cento. O nested PCR, baseado na seqüência do gene do antígeno de merozoíta de T. equi (EMA-1,) permitiu a visualização de produtos de amplificação em todos os eqüinos testados. O nested PCR deve ser considerado para a detecção de infecções subclínicas de T. equi e o cultivo in vitro pode ser utilizado como uma ferramenta complementar a outros métodos de diagnóstico.

Theileria electrophorin.sp., a parasite of the electric eel Electrophorus electricus (Osteichthyes: Cypriniformes: Gymnotidae) from Amazonian Brazil

The name Theileria electrophori n.sp. is proposed for a small parasite described in the erythrocytes of the electric eel, Electrophorus electricus, from Amazonian Brazil. Division of the organism in the erythrocyte produces only four bacilliform daughter cells which become scattered in the host cell, without a cruciform or rosette-shaped disposition. Exoerythrocytic meronts producing a large number of merozoites were encountered in Giemsa-stained impression smears of the internal organs, principally in the liver, and are presumably the source of the intraerythrocytic forms of the parasite. This developmental pattern is characteristic of piroplasms within the family Theileriidae, where the author considers the parasite of E. electricus to most appropriately belong. It effectively distinguishes the organism from the dactylosomatid parasites Babesiosoma Jakowska and Nigrelli, 1956 and Dactylosoma Labbé, 1894 also found in fishes. This appears to be the second report of Theileria Bettencourt, Franca and Borges, 1907 in a fish.