Expression and antigenic analysis of the recombinant TRP36 protein from Ehrlichia canis São Paulo strain for serologic tests / Expressão e análise antigênica da proteína RTP36 recombinante da amostra São Paulo de Ehrlichia canis para testes sorológicos

Abstract Ehrlichia canis is the main etiological agent of canine monocytic ehrlichiosis (CME), a globally canine infectious disease. In Brazil, CME is considered to be endemic, and its prevalence can reach 65% in some states. The diagnosis of ehrlichiosis is important for treatment and epidemiological purposes. The E. canis TRP36 (Tandem Repeat Protein) protein elicits the earliest acute-phase antibody response observed during the course of the disease. This study aimed to generate the recombinant TRP36 protein from E. canis São Paulo strain and to evaluate its potential as a tool for the serologic diagnosis of CME. The E. canis São Paulo isolate was cultivated in DH82 lineage cells, and its genomic DNA was obtained. The bacterial DNA fragment encoding the entire ORF of TRP36 was cloned into the pBAD/Thio-TOPO vector and transformed into Escherichia coli DH10B competent cells with the trp36-bearing plasmid for protein expression. To evaluate the protein antigenicity, 16 canine serum samples were previously tested (by PCR and the commercial SNAP®4Dx® serological test). The results were in accordance with the SNAP®4Dx® test. Experiments using this recombinant protein as an antigen, targeting the development of a serologic test based on ELISA methodology, are the next step to produce a reliable, affordable and useful diagnostic tool for CME in Brazil.

Resumo Ehrlichia canis é o principal agente etiológico da erliquiose monocítica canina (EMC), uma doença infecciosa canina globalmente dispersa. No Brasil, a EMC é considerada endêmica, e a infecção pode atingir 65% em cães em alguns estados. O diagnóstico de erliquiose é importante para fins de tratamento e epidemiológicos. A proteína TRP36 de E. canis leva a uma resposta humoral com produção de anticorpos em fase aguda, encontrada durante o curso da doença. O objetivo deste estudo foi obter a proteína TRP36 recombinante da amostra São Paulo de E. canis e avaliar seu potencial como ferramenta para o diagnóstico sorológico da CME. O isolado de E. canis São Paulo foi cultivado em células da linhagem DH82 e o DNA genômico foi obtido. O fragmento de DNA bacteriano que codifica toda a ORF de TRP36 foi clonado no vetor pBAD / Thio-TOPO e transformado em células competentes Escherichia coli DH10B, com o plasmídeo portador de trp36 para expressão de proteínas. Para avaliar a antigenicidade da proteína, 16 amostras de soro canino foram previamente analisadas (por PCR e teste sorológico comercial SNAP®4Dx®). Os resultados estavam de acordo com o teste SNAP®4Dx®. Os experimentos que utilizam essa proteína recombinante como antígeno, visando ao desenvolvimento de um teste sorológico baseado no ELISA, são o próximo passo para produzir um teste de diagnóstico confiável, acessível e útil para o diagnóstico da EMC no Brasil.

Genetic diversity of Ehrlichia canis strains from naturally infected dogs in Rio de Janeiro, Brazil / Diversidade genética de cepas de Ehrlichia canis encontradas em cães naturalmente infectados no Rio de Janeiro, Brasil

The aim of this study was to characterize Ehrlichia canis strains from naturally infected dogs in Rio de Janeiro, Brazil. In addition, all the clinical and hematological findings observed in these dogs were reported. PCR targeting the 16S rRNA gene was used for diagnostic purposes, and the TRP19 and TRP36 genes were sequenced to evaluate the genetic diversity. Fifteen samples were positive for E. canis. The polymerase chain reaction for the TRP19 gene resulted in 11 amplicons (11/15), which were cloned into the pGEM-T easy vector for sequencing. The complete sequence of TRP19 gene was compared to those in the GenBank, revealing high identicalness. Phylogenetic analysis on the TRP36 gene sequences demonstrated two distinct strains from two dogs, named 56C and 70C. The 56C strain was grouped with the strain Cuiaba 16, which is a hybrid strain formed by Brazilian and US genogroups; and the 70C strain was grouped with other strains of the US genogroup, thus suggesting that there are at least two genogroups of E. canis in Rio de Janeiro (US and Brazilian). Those animals, in which the 70C and 56C strains were isolated, showed distinct clinical and hematological manifestations of 1the disease. The appearance of different genotypes may express new phenotypes, thus resulting in different forms of presentation of the disease and making its diagnosis more complex.

O objetivo deste estudo foi caracterizar as cepas de Ehrlichia canis em cães naturalmente infectados no Rio de Janeiro, Brasil. Além disso, os achados clínicos e hematológicos observados nos cães foram relatados. O gene 16S rRNA foi utilizado como alvo da PCR para fins diagnósticos, e os genes TRP19 e TRP36 para avaliar a diversidade genética. Quinze amostras foram positivas para E. canis. PCR para o gene TRP19 produziu 11 amplicons (11/15) que foram clonados no pGEM-T easy vector para sequenciamento. A comparação das sequências completas do gene TRP19 com outras sequências depositadas no GenBank revelou uma alta identidade. Duas amostras (56C e 70C) após o ensaio da PCR, tendo como alvo o gene TRP36, geraram sequências, e a análise filogenética mostrou que a cepa 56C foi agrupada com a cepa Cuiabá 16, que é uma cepa híbrida, formada pelo genogrupo Brasileiro e o genogrupo US; e a cepa 70C agrupou com as outras cepas do genogrupo US, sugerindo a existência de pelo menos dois genogrupos de E. canis no Rio de Janeiro (US e Brasileiro). Esses animais apresentaram manifestações clínicas e hematológicas distintas, e diferentes genótipos podem expressar novos fenótipos, resultando em diferentes formas de apresentação da doença e fazendo com que o diagnóstico seja mais complexo.