Post mortem protozoan hemoparasites detection in wild mammals from Mato Grosso state, Midwestern Brazil / Detecção post mortem de hemoparasitas protozoários em mamíferos selvagens do estado de Mato Grosso, Centro-Oeste do Brasil

Abstract To a better insight into the epidemiology and genetic diversity of protozoan hemoparasites infections in wild mammals, this study aimed to the post mortem detection of DNA from species of the order Piroplasmida (Babesia sp., Cytauxzoon sp., and Theileria sp.) and suborder Adelorina (Hepatozoon sp.) using polymerase chain reaction based on the 18S rRNA gene followed by genetic sequencing of blood and spleen samples collected from carcasses of 164 free-ranging and captive wild mammals from Mato Grosso state. Among them, one Leopardus pardalis, three Panthera onca, two Puma concolor were positive for Cytauxzoon sp., and six Tapirus terrestris tested positive for Piroplasmida, while one L. pardalis was positive for Hepatozoon sp. Furthermore, an uncharacterized piroplasmid genetically related to Theileria sp. previously detected in cats from Brazil was described in lowland tapirs. Despite the controversy regarding the epidemiological threat of these protozoa, the detection of these tick-borne agents in wild free-living and captive mammals, even when asymptomatic, demonstrates the importance of monitoring, particularly in hotspots such as the state of Mato Grosso, to verify the circulation and genetic diversity, to anticipate the possible emergence of diseases, and even their consequences to other animals as well as humans.

Resumo Para uma melhor compreensão da epidemiologia e diversidade genética das infecções por hemoprotozoários em mamíferos selvagens, este estudo teve como objetivo a detecção post mortem de DNA de espécies da ordem Piroplasmida (Babesia sp., Cytauxzoon sp. e Theileria sp.) e subordem Adelorina (Hepatozoon sp.), utilizando-se a reação em cadeia pela polimerase, baseada no gene 18S rRNA, seguido de sequenciamento genético de amostras de sangue e baço, coletadas de 164 carcaças de mamíferos selvagens de vida livre e cativos do estado de Mato Grosso. Entre eles, um Leopardus pardalis, três Panthera onca, dois Puma concolor foram positivos para Cytauxzoon sp., e seis Tapirus terrestris testaram positivos para Piroplasmida, enquanto um L. pardalis foi positivo para Hepatozoon sp. Além disso, foi descrito em antas, um piroplasmídeo não caracterizado geneticamente, relacionado à Theileria sp., previamente detectado em gatos do Brasil. Apesar da controvérsia quanto à ameaça epidemiológica desses protozoários, a detecção desses agentes em mamíferos silvestres e cativos, mesmo quando assintomáticos, demonstra a importância do monitoramento, principalmente em hotspots, como no estado de Mato Grosso, para verificar a circulação e a diversidade genética, a fim de antecipar o possível surgimento de doenças e, até mesmo, suas consequências para outros animais, bem como os humanos.

Detection molecular of Rangelia vitalii in dogs from Parana State, Southern Brazil / Detecção molecular de Rangelia vitalii em cães do Estado do Paraná, Sul do Brasil

Abstract Rangelia vitalii infects erythrocytes, leukocytes and endothelial cells of dogs. The present study aimed to report the molecular detection confirmed by sequencing of R. vitalii in the state of Paraná, as well as describe the clinical, hematological and biochemical alterations of the infected dogs. Three sick dogs from the metropolitan area of Curitiba, PR, Brazil, underwent a physical exam, and laboratory tests included hematology, biochemistry, polymerase chain reaction (PCR), and gene sequencing. Clinical signs included apathy, anorexia, and hemorrhage. Intra-erythrocytic and extracellular piroplasms were found on peripheral blood smears from all three dogs. Blood samples from these animals were positive for Babesia sp. by PCR targeting 18S rRNA. PCR products from all three dogs were sequenced, and BLAST analysis showed that the PCR-generated sequences were highly homologous with those of R. vitalii previously reported. Hematologic findings included severe anemia, shift of neutrophils to the regenerative left, and thrombocytopenia. Serum urea levels were increased in all three dogs, and direct bilirubin levels were elevated in one dog.

Resumo Rangelia vitalii infecta eritrócitos, leucócitos e células endoteliais de cães. O presente estudo objetivou relatar a detecção molecular confirmada por sequenciamento de R. vitalii no estado do Paraná e descrever as alterações clínicas, hematológicas e bioquímicas dos cães infectados. Três cães doentes da região metropolitana de Curitiba, PR, Brasil, foram submetidos a exame físico e exames laboratoriais que incluíram hematologia, bioquímica, reação em cadeia da polimerase (PCR) e sequenciamento genético. Os sinais clínicos incluíram apatia, anorexia e hemorragia. Piroplasmas intra-eritrocíticos e extracelulares foram encontrados em esfregaços de sangue periférico dos três cães. As amostras de sangue destes animais foram positivas para Babesia sp. pela PCR baseada no gene 18S rRNA. Os produtos de PCR dos três cães foram sequenciados e a análise de BLAST mostrou que as seqüências geradas por PCR eram altamente homólogas com as de R. vitalii previamente relatadas. Os achados hematológicos incluíram anemia grave, desvio de neutrófilos à esquerda regenerativo e trombocitopenia. Os níveis de uréia no soro aumentaram nos três cães, e os níveis de bilirrubina direta foram elevados em um cão.

Molecular detection of vector borne pathogens in anemic and thrombocytopenic dogs in southern Brazil / Detecção molecular de patógenos transmitidos por vetores em cães anemicos e trombocitopenicos no Sul do Brasil

Abstract Arthropod-borne pathogens are medically important because of their ability to cause diseases in their hosts. The purpose of this study was to detect the occurrence of Ehrlichia spp., piroplasmids and Hepatozoon spp. in dogs with anemia and thrombocytopenia in southern Brazil. EDTA-whole blood was collected from 75 domestic dogs presenting anemia or/and thrombocytopenia from Guarapuava, state of Paraná, Brazil. DNA samples were subjected to conventional PCR assays for Ehrlichia spp. (dsb), piroplasmids (18S rRNA) and Hepatozoon spp. (18S rRNA), followed by sequencing and phylogenetic analyses. Among the 75 dogs, one (1.33%) was positive for Hepatozoon sp. and six (8%) were positive for piroplasmids in 18S rRNA cPCR assays. None of the dogs showed positive results in Ehrlichia spp.-cPCR targeting dsb gene. The phylogenetic analyses revealed that three piroplasm sequences were clustered with Rangellia vitalii, while one sequence was grouped with B. vogeli. The only sequence obtained from Hepatozoon spp.-PCR protocol was pooled with H. canis. Therefore, there is urgent need for differential molecular diagnosis of the two piroplasm species cited as etiological agents in clinical cases of canine hemoparasitic diseases, given the higher pathogenic potential of R. vitalii than of B. vogeli.

Resumo Agentes transmitidos por artrópodes têm grande importância na medicina veterinária devido à sua capacidade de causar doenças graves em seus hospedeiros. O presente estudo objetivou investigar a ocorrência de três patógenos transmitidos por vetores, Ehrlichia canis, Rangelia vitalii e Hepatozoon canis, em cães na região sul do Brasil. Foram coletadas amostras de sangue total de 75 cães domésticos que apresentavam anemia e/ou trombocitopenia, em Guarapuava, Paraná, Brasil. As amostras de DNA foram submetidas à técnica de PCR convencional para E. canis (dsb), piroplasmídeos (18S rRNA) e Hepatozoon spp. (18S rRNA), seguida de sequenciamento e análises filogenéticas. Das 75 amostras, uma (1,33%) foi positiva para Hepatozoon spp. e seis (8%) foram positivas para Babesia spp. Nenhuma amostra mostrou resultados positivos para Ehrlichia spp. utilizando a detecção pelo gene dsb. As análises filogenéticas revelaram que três sequências obtidas foram agrupadas no mesmo clado que R. vitalii , enquanto uma foi agrupada juntamente com B. vogeli. A única sequência obtida pelo protocolo de PCR para Hepatozoon spp. foi agrupada juntamente com H. canis. Assim, é justificada necessidade de diferenciação das espécies de piroplasmas, através do diagnóstico molecular, como agentes etiológicos nos casos clínicos de hemoparasitose canina, considerando o potencial patogênico de R. vitalii quando comparado à B. vogeli.

Rangelia vitalii and Hepatozoon canis coinfection in pampas fox Lycalopex gymnocercus from Santa Catarina State, Brazil / Infecção por Rangelia vitalii e Hepatozoon canis em Lycalopex gymnocercus proveniente do Estado de Santa Catarina, Brasil

Abstract Rangelia vitalii is a haemoparasite that infects erythrocytes, white blood cells and the cytoplasm of endothelial cells of blood capillaries of canids in South America, and has been detected in both domestic dogs and sylvatic canids. Hepatozoon canis is a parasite that infects neutrophils and monocytes of many mammalian hosts. This study reports the infection of Lycalopex gymnocercus from Santa Catarina, Brazil, with R. vitalii and H. canis. The piroplasm was observed on both blood smears and molecular tests. Many large piroplasms were detected inside the erythrocytes, with round, oval, or teardrop-shaped organism, that occurred singly or in pairs. They had an abundant, pale blue cytoplasm and decentral dark red small nucleus. The animal was also infected with H. canis that was detected only by molecular tests. The majority of haematological and biochemistry parameters were within the reference values for domestic dog and wild canids.

Resumo Rangelia vitalii é um hemoparasita que infecta eritrócitos, macrófagos e células endoteliais de canídeos na América do Sul, e vem sendo detectado tanto em cães domésticos quanto em canídeos silvestres. Hepatozoon canis é um parasita que infecta monócitos e neutrófilos de mamíferos. No presente estudo, é descrita a infecção de Lycalopex gymnocercus, proveniente de Santa Catarina, Brasil, por R. vitalii e H. canis. O piroplasma foi diagnosticado nos esfregaços sanguíneos e por técnicas moleculares. Nos eritrócitos foram observados vários merozoítos grandes, ovais, arredondados ou em forma de gota, ocorrendo isoladamente ou em pares. Estes piroplasmas apresentavam citoplasma abundante, corado em azul claro, com núcleo pequeno, avermelhado e descentralizado. O animal apresentou coinfecção com H. canis, que foi diagnosticado somente pelos testes moleculares. A maior parte dos parâmetros hematológicos e bioquímicos do animal estava dentro dos valores de referência para cães domésticos e canídeos silvestres.