Morbidity and mortality in Holstein calves from birth to 145 days of age on a large dairy farm in Brazil / Morbidade e mortalidade em bezerras da raça Holandesa do nascimento aos 145 dias de vida, em uma grande fazenda produtora de leite no Brasil

The present study aimed to investigate the morbidity and mortality associated with the most common diseases during the rearing period of Holstein calves in a high-production dairy farm. The calves (n = 600) were allocated to three groups based on age: G1 (1-7 days, n = 216), G2 (30-40 days, n = 188), and G3 (69-85 days, n = 196). They were evaluated over 60 days at eight different times. The morbidity rates were 47.67% (286/600) for diarrhea, 73.00% (438/600) for bovine respiratory disease (BRD), and 3.83% (23/600) for umbilical inflammation (UI). The mortality rate was 2.33% (14/600) for all the animals studied. The morbidity differed in the groups, with higher rates of diarrhea (78.85%, 166/216) and UI (6.94%, 15/216) in G1, and the highest rate of BRD in G3 (79.59%, 156/196). Diarrhea was associated with the occurrence of BRD in G1 and G2. Even in farms with good management practices, there is high morbidity associated with diarrhea and BRD, with the morbidity rate for diarrhea decreasing and that for BRD increasing as the animals get older. In addition, diarrhea is an important risk factor for BRD, especially in younger animals.(AU)

O presente estudo objetivou investigar a morbidade e a mortalidade associadas às doenças mais comuns no período de criação de bezerras da raça Holandesa, em uma fazenda leiteira de alta produção. As bezerras (n = 600) foram alocadas em três grupos de acordo com a idade: G1 (1-7 dias, n = 216); G2 (30-40 dias, n = 188); G3 (69-85 dias, n = 196). Os animais foram avaliados durante 60 dias, em oito momentos diferentes. A morbidade foi de 47,67% (286/600) para diarreia, 73,00% (438/600) para doença respiratória bovina (DRB) e 3,83% (23/600) para inflamação umbilical (IU). A taxa de mortalidade foi de 2,33% (14/600), para o total de animais avaliados. A morbidade foi diferente entre os grupos, com maior frequência de diarreia (78,85%, 166/216) e IU (6,94%, 15/216) no G1, sendo a maior ocorrência de DRB no G3 (79,59%, 156/196). A diarreia foi associada à DRB no G1 e no G2. Mesmo em fazendas com boas práticas de manejo, há alta morbidade por diarreia e DRB, com a taxa de morbidade por diarreia diminuindo e a de DRB aumentando à medida que os animais envelhecem. Além disso, a diarreia é um importante fator de risco para DRB, especialmente em animais mais jovens.(AU)

Serum concentrations of acute phase proteins and immunoglobulins of calves with rotavirus diarrhea / Concentração sérica de proteínas de fase aguda e imunoglobulinas em bezerros acometidos por diarreia por rotavírus

The aim of the present study was to characterize changes in acute phase protein levels according to the occurrence of rotavirus diarrhea in calves in the first month of life. Blood and fecal samples were taken before colostrum intake and at 1, 2, 7, 15, 21 and 30 days of age from 24 Holstein calves allotted in three experimental groups: calves that did not present diarrhea (group A), calves that presented diarrhea, but tested negative for rotavirus in feces (group B), and calves that presented diarrhea and tested positive for rotavirus in feces (group C) (experiment 1). When the animals presented episodes of diarrhea, blood and fecal samples were taken at 24-hour intervals until the end of clinical signs (experiment 2). Serum proteins were separated by SDS-PAGE technique and rotavirus in feces was detected by PAGE. Data of experiment 1 were analyzed by ANOVA and Tukey's test, considered significant at P<0.05. Data of experiment 2 were subjected to the HSD test. Total protein, globulins, and IgG concentrations were lower in group C than in groups A and B. Ceruloplasmin and transferrin levels were higher in group C than in groups A and B. Serum concentrations of haptoglobin and α1-acid glycoprotein did not differ significantly between groups throughout the experimental period. Calves presented diarrhea between 10.4 and 14.6 days of age in group B, and between 10.3 and 14.6 days of age in group C. In the moments of diarrhea manifestation, least square means of IgA, haptoglobin and α1-acid glycoprotein concentrations did not differ significantly between groups B and C, but ceruloplasmin and transferrin concentrations were higher in group C than in group B, as opposed to what occurred with IgG levels. These findings show that optimizing passive immunity transfer of immunoglobulins decrease the likelihood of calves developing diarrhea caused by rotavirus. In addition, ceruloplasmin presents characteristics of a biomarker of rotavirus infection in calves.(AU)

O objetivo do presente estudo foi avaliar alterações nos teores de proteínas de fase aguda de acordo com a ocorrência de diarreia por rotavírus em bezerros no decorrer do primeiro mês de vida. Amostras de sangue e fezes de 24 bezerros da raça Holandesa foram coletadas antes da ingestão de colostro e com um, dois, sete, quinze, vinte um e trinta dias de idade, sendo os bezerros alocados em três grupos: bezerros que não apresentaram diarreia (grupo A), bezerros que apresentaram diarreia, mas foram negativos para a detecção de rotavírus nas fezes (grupo B) e bezerros que apresentaram diarreia e foram positivos para detecção de rotavírus nas fezes (grupo C) (experimento 1). Sempre que os animais apresentavam episódio de diarreia, amostras de sangue e fezes eram coletadas em intervalos de 24 horas até o término dos sinais clínicos (experimento 2). As proteínas séricas foram separadas por meio da técnica de SDS-PAGE e a pesquisa de rotavírus nas fezes foi realizada por meio da técnica de PAGE. Os resultados do experimento 1 foram analisados por meio de ANOVA e do teste de Tukey, considerado significativo quando P<0,05. Os dados do experimento 2 foram submetidos ao teste HSD. Os teores de proteína total, globulinas e IgG foram menores no grupo C que nos grupos A e B, os teores de ceruloplasmina e transferrina foram maiores no grupo C que nos grupos A e B e as concentrações séricas de haptoglobina e α1-glicoproteína ácida não diferiram significativamente entre grupos. Os bezerros manifestaram diarreia, em média, com 10,4 a 14,6 dias de idade no grupo B e com 10,3 a 14,6 dias de idade no grupo C. Nos momentos de manifestação de diarreia, os teores de IgA, haptoglobina e α1-glicoproteína ácida não diferiram significativamente entre os grupos B e C, mas os teores de ceruloplasmina e transferrina foram maiores no grupo C que no grupo B, oposto ao verificado para o teor de IgG. Esses achados mostram que a otimização da transferência de imunidade passiva de imunoglobulinas reduz a probabilidade de os animais apresentarem diarreia por rotavírus. Adicionalmente, a ceruloplasmina apresenta características de um biomarcador da infecção por rotavírus em bezerros.(AU)

Hacia el control de la diarrea por rotavirus A: ¿podrían los nanoanticuerpos VHH marcar la diferencia? / Controlling rotavirus-associated diarrhea: could single-domain antibody fragments make the difference?

Los rotavirus del grupo A (RVA) constituyen la principal causa de diarrea grave y mortalidad infantil. La porción variable de los anticuerpos de cadena pesada derivados de camélidos presentan una amplia capacidad de unión antigénica (reconocen sitios antigénicos no accesibles a los anticuerpos tradicionales, con elevada afinidad) tienen bajos costos de producción y resultan ideales para las terapias orales. A la fecha, se desarrollaron 2 pares de nanoanticuerpos VHH contra RVA: ARP1-ARP3 y 2KD1-3B2. En este trabajo, exploramos el potencial de ambos grupos de nanoanticuerpos como estrategias de prevención complementarias a la vacunación y como una opción de tratamiento frente a la diarrea asociada a RVA en poblaciones de riesgo. Ambos pares de nanoanticuerpos fueron expresados en diferentes sistemas de producción y mostraron amplia capacidad neutralizante contra diversas cepas de RVA in vitro. También fueron usados en el modelo de ratón lactante, en el que evidenciaron distintos grados de éxito en la prevención o el tratamiento de la diarrea inducida por RVA. Es interesante destacar que la mitigación de los síntomas también se logró con ARP1 liofilizado y conservado, por lo que podría ser utilizado en áreas donde es difícil mantener la cadena de frío. Asimismo, 3B2 fue testeado en una prueba preclínica utilizando como modelo al cerdo gnotobiótico, al cual confirió completa protección contra la diarrea inducida por RVA. ARP1 fue usado en la primera prueba clínica de nanoanticuerpos VHH contra RVA, donde redujo significativamente las deposiciones en pacientes pediátricos con diarrea positivos para RVA, sin evidenciar ninguna reacción adversa

Group A Rotavirus (RVA) remains a leading cause of severe diarrhea and child mortality. The variable domain of camelid heavy chain antibodies (VHH) display potent antigen-binding capacity, have low production costs and are suitable for oral therapies. Two sets of anti-RVA VHHs have been developed: ARP1-ARP3; 2KD1-3B2. Here, we explore the potential of both sets as a prevention strategy complementary to vaccination and a treatment option against RVA-associated diarrhea in endangered populations. Both sets have been expressed in multiple production systems, showing extensive neutralizing capacity against strains of RVA in vitro. They were also tested in the neonatal mouse model with various degrees of success in preventing or treating RVA-induced diarrhea. Interestingly, mitigation of the symptoms was also achieved with freeze-dried ARP1, so that it could be applied in areas where cold chains are difficult to maintain. 3B2 was tested in a pre-clinical trial involving gnotobiotic piglets where it conferred complete protection against RVA-induced diarrhea. ARP1 was used in the first clinical trial for anti-RVA VHHs, successfully reducing stool output in infants with RVA diarrhea, with no detected side effects

Detection of enterotoxin A and cytotoxin B, and isolation of Clostridium difficile in piglets in Minas Gerais, Brazil / Detecção da enterotoxina A e citotoxina B e isolamento de Clostridium difficile em leitões em Minas Gerais, Brasil

Clostridium difficile has emerged as a major cause of neonatal colitis in piglets, displacing classic bacterial pathogens. However, there is no information regarding the distribution of this microorganism in pig farms in Brazil. In the present study, the presence of toxins A/B and of C. difficile strains in stool samples from 60 diarrheic or non-diarrheic newborn piglets (one to seven days old), from 15 different farms, was studied. The presence of toxins A/B was detected by ELISA and PCR was used to identify toxin A, toxin B and binary toxin gene in each isolated strain. C. difficile A/B toxins were detected in ten samples (16.7 percent). Of these, seven were from diarrheic and three were from non-diarrheic piglets. C. difficile was recovered from 12 out of 60 (20 percent) fecal samples. Of those, three strains were non-toxigenic (A-B-) and nine were toxigenic. Of the nine toxigenic strains, four were A+B+ strains and five were A-B+ strains. The presence of binary toxin observed in the present study was much higher (50 percent) than in previously reported studies. All three non-toxigenic strains were isolated from otherwise healthy piglets. The results suggest the occurrence of neonatal diarrhea by C. difficile in farms in Brazil.

Clostridium difficile tem sido relatado como o principal causador de colite neonatal em suínos. Apesar da crescente importância deste agente, não há dados sobre infecções causadas por C. difficile em suínos no Brasil. O objetivo do presente estudo foi detectar as toxinas A/B e isolar C. difficile a partir de 60 amostras de fezes de leitões diarreicos ou apararentemente saudáveis, com no máximo sete dias de vida, e oriundos de 15 granjas diferentes. As toxinas A/B foram detectadas por ELISA e uma PCR multiplex foi utilizada para detecção dos genes responsáveis pela codificação das toxinas A, B e toxina binária. As toxinas A/B de C. difficile foram detectadas em dez amostras de fezes (16.7 por cento). Dessas, sete eram de animais diarreicos e três de leitões aparentemente saudáveis. Foi possível isolar C. difficile em 12 das 60 (20 por cento) amostras trabalhadas. Dessas, três estirpes eram não-toxigênicas (A-B-) e nove eram toxigênicas, sendo quatro caracterizadas como A+B+ e cinco como A-B+. O gene responsável pela codificação da toxina binária foi encontrado em 50 por cento das estirpes isoladas, proporção superior ao relatado em estudos anteriores. Todas as estirpes não toxigênicas foram isoladas de animais não diarreicos. Os resultados encontrados sugerem a ocorrência de diarreia por C. difficile em granjas no Brasil.

Matched case-control study evaluating the frequency of the main agents associated with neonatal diarrhea in piglets / Estudo caso-controle pareado avaliando a frequência dos principais agentes causadores de diarréia neonatal em suínos no Rio Grande do Sul

A case-control study was carried out in litters of 1 to 7-day-old piglets to identify the main infectious agents involved with neonatal diarrhea in pigs. Fecal samples (n=276) from piglets were collected on pig farms in the State of Rio Grande do Sul, Brazil, from May to September 2007. Litters with diarrhea were considered cases (n=129) and normal litters (n=147) controls. The samples were examined by latex agglutination test, PAGE, conventional isolating techniques, ELISA, PCR, and microscopic methods in order to detect rotavirus, bacterial pathogens (Escherichia coli, Clostridium perfringens type A and C, and Clostridium difficile), and parasites (Coccidian and Cryptosporidium spp.). Outbreaks of diarrhea were not observed during sampling. At least one agent was detected in fecal samples on 25 out of 28 farms (89.3 percent) and in 16 farms (57.1 percent) more than one agent was found. The main agents diagnosed were Coccidia (42.86 percent) and rotavirus (39.29 percent). The main agents identified in litters with diarrhea were Clostridium difficile (10.6 percent), Clostridium perfringens type A (8.8 percent) and rotavirus (7.5 percent); in control litters, Clostridium difficile (16.6 percent) and Coccidian (8.5 percent). Beta hemolytic Escherichia coli and Clostridium perfringens type C were not detected. When compared with controls, no agent was significantly associated with diarrhea in case litters. These findings stress the need for caution in the interpretation of laboratorial diagnosis of mild diarrhea in neonatal pigs, as the sole detection of an agent does not necessarily indicate that it is the cause of the problem.

Um estudo de caso-controle em leitegadas de um a sete dias de idade foi realizado com o objetivo de identificar os principais agentes infecciosos envolvidos na diarreia neonatal de leitões. As amostras de fezes (n=276) foram coletadas em granjas de suínos no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, no período de maio a setembro de 2007. Leitegadas com diarreia foram consideradas casos (n=147) e leitegadas normais, controles (n=129). As amostras foram examinadas através do teste de aglutinação em látex, PAGE, cultivo, ELISA, PCR e métodos microscópicos para a excreção dos principais agentes de diarreia: virais (rotavirus), bacterianos (Escherichia coli, Clostridium perfringens tipos A e tipo C e Clostridium difficile) e parasitários (coccídeos e Cryptosporidium spp.). Durante o período do estudo não foram observados surtos e a diarréia, quando presente, apresentou-se leve. Pelo menos um agente foi identificado nas amostras fecais de 25 entre 28 granjas (89,3 por cento) analisadas e em 16 granjas (57,1 por cento) mais de um agente foi detectado. Os principais agentes encontrados nas granjas foram coccídeos (42,86 por cento) e rotavírus (39,29 por cento). Os principais agentes detectados nas leitegadas com diarreia foram Clostridium difficile (10,6 por cento), Clostridium perfringens tipo A (8,8 por cento) e rotavírus (7,5 por cento). Por outro lado, nas leitegadas controle os agentes mais prevalentes foram Clostridium difficile (16,6 por cento) e coccídeos (8,5 por cento). E. coli Beta hemolítica e Clostridium perfringens tipo C não foram detectados. O presente estudo de caso-controle demonstrou que nenhum agente infeccioso esteve associado significativamente com diarreia (p>0.05). Esses achados reforçam a necessidade de que haja cuidado na interpretação de resultados de exames laboratoriais em materiais coletados de leitões com diarreia neonatal leve, pois a detecção isolada de um agente infeccioso não indica necessariamente que o mesmo seja a causa do problema.

Frequency of group a rotavirus in piglet stool samples from non-vaccinated Brazilian pig herds

Neonatal diarrhea is one of the main causes of morbidity and mortality in piglets, and it leads to significant economic losses for pig farmers worldwide. The aim of this study was to determine the frequency of diagnosis, age group, and association of group A rotavirus (GARV) infection with diarrhea in piglets from pig herds in two (south and center-west)Brazilian geographical regions. The frequency of GARV diagnosis was evaluated between 2004 and 2007, using SS-PAGE on 681 fecal samples (428 diarrheic and 253 with normal consistency) from 1-4 week-old piglets. The animals were selected from 130 pig herds and 80 counties in the states of Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná, Mato Grosso do Sul, and Mato Grosso, Brazil. None of the herds were vaccinated against porcine GARV. Rotaviruses with the typical GARV electrophoretic pattern was identified in 193 (28.3 percent) fecal samples, and of these, 157 (81.3 percent) were diarrheic (p=0.001).Porcine GARV infection was identified in animals from all age groups evaluated, and the highest infection rate (54.7 percent; p=0.001) occurred in diarrheic piglets between 21 and 28 days of age. Diarrheic feces from 1-7 day-old piglets also had a high rate of rotavirus presence (32.3 percent), suggesting a failure in passive immunity. The high rate of porcine GARV infection in all geographical regions studied demonstrates the involvement of rotavirus in the etiology of neonatal diarrhea in Brazilian pig herds. This study highlights the importance of GARV infection for pig raising and the need of control and prophylactic measures for porcine rotavirus infection, including vaccination in the main areas of pork production in Brazil.

A diarréia neonatal é uma das principais causas de morbidade e mortalidade em leitões, ocasionando consideráveis prejuízos econômicos à suinocultura em todo o mundo. O objetivo desse estudo foi determinar a frequência de diagnóstico, distribuição etária e a associação com diarreia da infecção por rotavírus grupo A (GARV) em leitões de granjas situadas em duas (sul e centro-oeste) regiões geográficas brasileiras. A frequência de diagnóstico do GARV foi avaliada no período de 2004 a 2007, pela técnica de SS-PAGE, em 681 amostras fecais (428 diarréicas e 253 com consistência normal) de leitões de 1 a 4 semanas de idade. Os animais eram provenientes de 130 granjas, localizadas em 80 municípios dos estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná, Mato Grosso do Sul e Mato Grosso. Nenhum dos rebanhos realizava vacinação contra o GARV suíno. Rotavírus suíno com perfil eletroforético característico do grupo A foi detectado em 193 (28,3 por cento) amostras, das quais 157 (81,3 por cento) diarreicas (p=0,001). A infecção foi identificada em animais de todas as faixas etárias avaliadas e a maior frequência (54,7 por cento; p=0,001) de diagnóstico ocorreu em leitões diarréicos com 21 a 28 dias de idade. A alta taxa (32,3 por cento) de diagnóstico do rotavírus em fezes diarreicas de leitões com 1 a 7 dias de vida sugere a necessidade da adoção de condutas que objetivem o incremento da imunidade passiva. A frequência de diagnóstico e a ampla distribuição das infecções pelo GARV, nos rebanhos das regiões geográficas avaliadas nesse estudo, ratificam a importância da rotavirose na etiologia dos episódios de diarreia de leitões no Brasil. Este resultado destaca também a importância do controle e medidas profiláticas na infecção por rotavírus suíno, incluindo a vacinação nas principais áreas de produção suína no Brasil.