Identification of Brucella abortus biovar 4 of bovine origin in Colombia / Identificación de Brucella abortus biovar 4 de origen bovino en Colombia

The objective of this study was to identify twelve Brucella abortus isolates of bovine origin from the department of Nariño in Colombia up to the biovar level. These isolates are included in the collection of the Germplasm Bank of Microorganisms of Animal Health Interest -Bacteria and Virus (BGSA-BV). The identification was carried out through conventional methods such as macro and microscopic morphological descriptions, enzymatic activity, biochemical profile, substrate use and sensitivity to dyes. Complementary genotypic characterization was carried out using multiplex PCR for B. abortus, Brucella melitensis, Brucella ovis, and Brucella suis-Erytritol (AMOS-ERY-PCR), RFLP-IS711, by southern blot hybridization, as well as by the multiple locus variable number of tandem repeat analysis (MLVA) using the ery gene and the insertion sequence IS711 and variable number of tandem repeats (VNTR) as molecular markers. The results of the phenotypic and molecular characterization allowed to identify twelve isolates as B. abortus biovar 4 as well as to differentiate field from vaccine strains. This is the first study on the phenotypic and molecular identification of B. abortus isolates in Colombia. It was concluded that the phenotypic and molecular identification of twelve isolates as B. abortus biovar 4 could be achieved using conventional and molecular techniques with enough resolution power. The identification of these isolates to the biovar level in taxonomic and epidemiological terms will allow the use of this genetic resource as reference strains in future research. This finding constitutes the basis for identifying biotypes not previously reported in the country that might be useful to support brucellosis survey programs in Colombia.

El objetivo de este estudio fue identificar 12 aislamientos de Brucella abortus de origen bovino procedentes del departamento de Narino, Colombia, hasta la descripción de biovar. Estos aislamientos conforman la colección del Banco de Germoplasma de Microorganismos de Interés en Salud Animal, Bacterias y Virus. La identificación se hizo mediante métodos convencionales, como la descripción morfológica macro y microscópica de actividad enzimática, de perfiles bioquímicos, de utilización de sustratos y de sensibilidad a colorantes. Se hizo una caracterización genotipica complementaria mediante PCR múltiple para Brucella abortus, Brucella melitensis, Brucella ovisy Brucella suis-eritritol (AMOS-ERY-PCR); RFLP-/S7II; hibridación Southern blot y análisis multi-locus de repeticiones en tándem de número variable (MLVA), empleando como marcadores moleculares el gen ery, la secuencia de inserción /S711 y el número variable de repeticiones en tándem (VNTR). Los resultados de la caracterización fenotípica y molecular permitieron identificar 12 aislamientos de campo como B. abortus biovar 4 y diferenciar cepas de campo de cepas vacunales. Este es el primer estudio de identificación fenotípica y molecular de aislamientos de B. abortus en Colombia. Por su importancia taxonómica y epidemiológica, la identificación de estos aislamientos hasta el nivel de biovar permitirá disponer de recursos genéticos que se pueden emplear como cepas de referencia en futuras investigaciones. Estos resultados pueden considerarse como una base para la identificación de biotipos no reportados en el país y podrán ser utilizados en programas de monitoreo y vigilancia de la brucelosis bovina en Colombia.

Multiplicación de Brucella abortus y producción de óxido nítrico en dos líneas celulares de macrófagos de distinto origen / Multiplication of Brucella abortus and production of nitric oxide in two macrophage cell lines of different origin

Brucella abortus es una bacteria que causa abortos e infertilidad en el ganado y fiebre ondulante en el hombre. Se multiplica en el citoplasma celular evadiendo los mecanismos de muerte intracelular. El óxido nítrico (NO) es importante en la regulación de la respuesta inmune. En el presente trabajo estudiamos la habilidad de tres cepas de B. abortus para sobrevivir intracelularmente en dos líneas celulares de macrófagos. La multiplicación de bacterias en ambas líneas celulares fue determinada a distintos tiempos en número de UFC/ml, también fue observada al microscopio de campo claro y de fluorescencia utilizando Giemsa y naranja de acridina, respectivamente. La tinción de ambas líneas celulares inoculadas con B. abortus mostró un resultado concordante con el encontrado en la determinación del número de UFC. Fue confirmada la presencia de B. abortus por microscopía electrónica. Para medir la producción de NO se utilizó el reactivo de Griess. La multiplicación de la cepa rugosa RB51 disminuyó en ambas líneas celulares y los niveles de NO fueron mayores en células inoculadas con dicha cepa que cuando fueron inoculadas con las cepas lisas (S19 y 2308). Estos resultados sugieren que probablemente la ausencia de cadena O en el lipopolisacárido afecta el crecimiento intracelular de B. abortus.

Brucella abortus is a bacterium which causes abortions and infertility in cattle and undulant fever in humans. It multiplies intracellularly, evading the mechanisms of cellular death. Nitric oxide (NO) is important in the regulation of the immune response. In the present work, we studied the ability of three B. abortus strains to survive intracellularly in two macrophage cell lines. The bacterial multiplication in both cell lines was determined at two different times in UFC/ ml units. Moreover the inoculated cells were also observed under light-field and fluorescence microscopy stained with Giemsa and acridine orange, respectively. The stain of both cellular lines showed similar results with respect to the UFC/ml determination. The presence of B. abortus was confirmed by electronic microscopy. In both macrophage cell lines inoculated with RB51, the multiplication diminished and the level of NO was higher, compared with cells inoculated with smooth strains (S19 and 2308). These results suggest that the absence of O-chain of LPS probably has affects the intracellular growth of B. abortus.