Characterization of the Campylobacter fetus subsp. venerealis adhesion to bovine sperm cells / Caracterización de la adhesión de Campylobacter fetus subsp. venerealis a espermatozoides bovinos

Campylobacter fetus is extracellular bacteria of the genital tract of cattle. They cause infertility and abortion, but there is no documented information on the susceptibility of bovine sperm cells to this bacteria. The aim of this present work was to study the effects provoked by Campylobacter fetus subsp. venerealis when in interaction with bovine sperm cells. The bovine spermatozoa were obtained frozen bovine semen pooled from uninfected bulls, and were exposed to living campylobacter over different periods of time. Light microscopy and scanning electron microscopy first revealed a tropism, then a close proximity followed by tight adhesion between these two different cells. A decrease in the spermatozoa motility was observed. Motile bacteria were observed during the next 3 h, this process began with a tight membrane­membrane adhesion. The adhesion between Campylobacter fetus to the sperm cell occurred either by the flagella or by sperm head. Results from this study demonstrated with light microscopy scanning electron microscopy allowed us to characterize some aspects of the interaction of Campylobacter fetus subsp. venerealis and bovine sperm while preserving the cellular and bacterial structure. This ex vivo model might be useful for studies on adhesion and cytopathogenicity of different field strains of Campylobacter fetus.

Campylobacter fetus subsp. venerealis es un patógeno extracelular del tracto genital de bovinos. En las hembras causa subfertilidad y aborto, mientras que los toros son portadores en el esmegma prepucial y se desconoce si provoca daño en los espermatozoides. El objetivo del presente trabajo fue estudiar los efectos de Campylobacter fetus subsp. venerealis sobre espermatozoides bovinos. Los espermatozoides obtenidos a partir de pajuelas de semen pertenecientes a toros no infectados, se coincubaron con una cepa de Campylobacter fetus subsp. venerealis por diferentes períodos de tiempo. Por microscopía óptica y electrónica de barrido se observó el tropismo inicial de la bacteria hacia los espermatozoides y la adhesión bacteriana, de forma colateral se observó su efecto en el espermograma. Post incubación los espermatozoides presentaron menor motilidad progresiva y mayor porcentaje de muertos con respecto al control. Se comprobó la viabilidad de la bacteria a las 3 h. Se registró la adhesión de Campylobacter fetus subsp. venerealis a la membrana celular de distintas porciones del espermatozoide: cabeza, pieza media, cuello y cola. Los resultados de este estudio permitieron caracterizar la interacción entre Campylobacter fetus subsp. venerealis y espermatozoides bovinos por microscopía óptica y electrónica de barrido. La aplicación de este modelo ex vivo permitirá profundizar los conocimientos referentes a los procesos de adhesión y citopatogenicidad de Campylobacter fetus.

In vitro development of murine embryos in presence of campylobacter fetus / Desarrollo de embriones murinos in vitro en presencia de campylobacter fetus

Bovine campylobacteriosis caused by Campylobacter fetus is associated with reproductive losses. The knowledge about the mechanisms of bacterial pathogenesis is limited, then a murine experimental model is proposed. BALB/c females and males were used. Two-cell embryos were cultured in Ham-F10 as control group (CG). Treatment groups were constituted by the addition of Cfv 1 and 3, or Cff 2 and 5. Morulae were placed in Ham-F10 (CG); treatment groups were constituted by the addition of Cfv27, CFF (cell-free filtrate) and Brucella broth (BB). Blastocysts were cultured in MEM (CG); challenge group were constituted by the addition of Cfv 27. Differentiation, hatching, hatched, adhesion and expansion were evaluated. Results were analyzed by Chi2 test. In two-cell embryo, the differentiation rate was not modified when the study strains were added (p > 0.05). The differentiation rate at 24 h for embryos at the morula stage was lower for BB, Cfv, and CFF, compared with CG (p < 0.05). After 48 h culture, no differences were observed in blastocyst formation for Cfv and BB, compared to CG (p > 0.05). However, the differentiation rate for the CFF group was lower than for CG (p < 0.05). At 48 and 72 h, the hatching rate was higher in CFF and Cfv groups than in CG (p < 0.05). Differences were not detected in blastocyst cultures. In conclusion, under these experimental conditions, Cf was not detrimental to the development of murine embryos. Efforts will be intensified to establish in vitro infection models that reproduce their pathogenicity.

La campilobacteriosis bovina caudada por Campylobacter fetus produce pérdidas reproductivas existiendo poca información de los mecanismos de patogenicidad de dicha bacteria, por lo cual se propone un modelo utilizando ratones BALC/c. Embriones de dos células fueron cultivados en Ham-F10: grupo control (GC), los grupos experimentales fueron adicionados con las cepas Cfv 1, Cfv 3, Cff 2 y Cff 5. Mórulas fueron cultivadas en Ham-F10 (GC); los grupos tratados recibieron Cfv27, CFF (filtrado libre de células) y caldo Brucella (BB). Blastocistos fueron cultivados en MEM (GC) y MEM más Cfv 27 (grupo desafiado). Se evaluó: diferenciación, "hatching", "hatched", adhesión y expansión. Los resultados fueron analizados por Chi2. En embriones de dos células, la diferenciación no fue modificada por acción de las cepas evaluadas (p > 0,05). Para embriones en estadío de mórula, la diferenciación a las 24 h de cultivo fue menor para BB, Cfv, y CFF, comparado con el GC (p < 0,05). Luego de 48 h de cultivo, no hubo diferencias entre Cfv, BB, y CG (p > 0,05), no obstante para el grupo CFF la diferenciación fue menor al CG (p < 0,05). El porcentaje de "hatching" (48 y 72 h de cultivo), fue mayor en los grupos CFF y Cfv comparado con el GC (p < 0,05). La adición de Cfv 27 no modificó el desarrollo de blastocistos. En el modelo propuesto, Cf no afectó negativamente el desarrollo embrionario. Futuros trabajos serán necesarios para establecer un modelo de infección in vitro en pos de reproducir su patogenicidad.

Estudio de la movilidad y velocidad bacteriana empleando televisión en circuito cerrado / Study of bacterial motility and rate of movement using a closed circuit television

Speed and motion patterns of Canpylobacter fetus ssp. jejuni, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosas were recorded using a closed circuit television camera attached to a phase contrast microscope. A Sony video analysis system was used to stop frame videotape at 1/7th and 1/15th. Bacterial speeds were: Campylobacter 29.2 µm/s and P. aeruginosa 16.8 µm/s