Occurrence of tick-borne pathogens in dogs in a coastal region of the state of Ceará, northeastern Brazil / Ocorrência de patógenos transmitidos por carrapatos em cães em uma região litorânea do estado do Ceará, nordeste do Brasil

Abstract The aim of this study was to determine the occurrence of tick-borne pathogens (Ehrlichia canis, Babesia vogeli, Hepatozoon spp. and Rickettsia spp.) in dogs in Vila de Jericoacoara, coastal region of Ceará, Brazil. Blood samples were collected from 153 animals and analyzed using molecular and serological methods. Sixty animals were found to be infected or exposed to at least one of the pathogens studied. Babesia vogeli was the most prevalent pathogen (15%), followed by E. canis (13.7%) and Hepatozoon spp. (11.8%), which was identified as Hepatozoon canis through sequencing. Twenty dogs (13%) were seroreactive to Rickettsia spp. Rhipicephalus sanguineus sensu lato was observed on 11.8% of the animals. There were associations between age (< 3 years old) and positivity for B. vogeli, and between habitation (stray dogs) and positivity for H. canis. There were also associations between anemia and infection with H. canis, and between leukopenia and exposure to Rickettsia spp. No association was detected between clinical alterations and infection with or exposure to the pathogens studied. The results confirmed that pathogens of veterinary importance are circulating in northeastern Brazil and showed that dogs are exposed to Rickettsia species with zoonotic potential, thus indicating a need for vector control measures.

Resumo O objetivo deste estudo foi determinar a ocorrência de patógenos transmitidos por carrapatos (Ehrlichia canis, Babesia vogeli, Hepatozoon spp. e Rickettsia spp.) em cães na Vila de Jericoacoara, região costeira do Ceará, Brasil. Amostras de sangue foram coletadas de 153 animais e analisadas por métodos moleculares e sorológicos. Sessenta animais foram encontrados infectados ou expostos a pelo menos a um dos patógenos estudados. Babesia vogeli foi o patógeno mais prevalente (15%), seguido por E. canis (13,7%) e Hepatozoon spp. (11,8%), que foi identificado como Hepatozoon canis por sequenciamento. Vinte cães (13%) foram sororreativos à Rickettsia spp. Rhipicephalus sanguineus sensu lato foi observado em 11,8% dos animais. Houve associações entre idade (<3 anos) e positividade para B. vogeli, e entre habitação (cães de rua) e positividade para H. canis. Também houve associações entre anemia e infecção por H. canis, e entre leucopenia e exposição a Rickettsia spp. Não foi detectada associação entre alterações clínicas e infecção ou exposição aos patógenos estudados. Os resultados confirmaram que patógenos de importância veterinária estão circulando no nordeste do Brasil e mostraram que cães estão expostos a espécies de Rickettsia com potencial zoonótico, indicando a necessidade de medidas de controle do vetor.

Serological occurrence for tick-borne agents in beef cattle in the Brazilian Pantanal / Ocorrência sorológica para agentes transmitidos por carrapatos em bovinos de corte no Pantanal Brasileiro

Abstract This study investigated the seropositivity for five different tick-borne agents, namely Anaplasma marginale, Babesia bovis, Babesia bigemina, Coxiella burnetii, Anaplasma phagocytophilum, and Trypanosoma vivax in beef cattle in the Brazilian Pantanal. The serum samples collected from animals (200 cows; 200 calves) were used in indirect enzyme-linked immunosorbent assays (iELISA) to detect IgG antibodies against A. marginale, B. bovis, B. bigemina, and T. vivax, and Indirect Fluorescent Antibody Test (IFAT) for detecting IgG antibodies against C. burnetii and A. phagocytophilum. No correlation was observed between seropositivity for C. burnetii and A. phagocytophilum with other agents whereas moderate correlation was observed for A. marginalexB. bigemina x B. bovis. Cows were more seropositive for T. vivax whereas calves were more seropositive for B. bovis and B. bigemina. The highest number of seropositive animals by a single agent was observed for T. vivax (15.2%). Co-seropositivity for T. vivax + A. marginale was higher in cows (25.5%) and for T. vivax + B. bovis + B. bigemina + A. marginale was higher in calves (57.5%). The high seropositivity correlation for A. marginale x B. bovis x B. bigemina is probably due to the presence of the tick biological vector, Rhipicephalus microplus, in the studied farms. Common transmission pathways, mediated by hematophagous dipterans and fomites, may explain the high co-seropositivity of cows for A. marginale and T. vivax. Low seropositivity to C. burnetii is probably due to the type of breeding system employed (extensive). Seropositivity for A. phagocytophilum in only one animal suggests the occurrence of a cross-serological reaction with another agent of the genus Anaplasma.

Resumo Este estudo teve como objetivo determinar a co-soropositividade para agentes transmitidos por carrapatos, como Anaplasma marginale, Babesia bovis, Babesia bigemina, Coxiella burnetii, Anaplasma phagocytophilum, e Trypanosoma vivax em bovinos de corte do Pantanal Brasileiro. Amostras de soro foram colhidas de 400 animais (200 vacas; 200 bezerros) e submetidas a Ensaios Imunoenzimáticos Indiretos (iELISA) para detecção de anticorpos IgG anti- A. marginale, anti- B. bovis, anti- B. bigemina e anti- T. vivax, e à Reação de Imunofluorescência Indireta (RIFI) para detecção de anticorpos IgG anti -C. burnetii e anti- A. phagocytophilum. Ausência de correlação foi vista entre os animais soropositivos para C. burnetii e A. phagocytophilum com os outros agentes e correlação moderada ocorreu entre A. marginale x B. bigemina x B. bovis. Vacas foram mais soropositivas que bezerros para T. vivax e bezerros mais soropositivos que vacas para B. bovis e B. bigemina. Maior número de animais soropositivos para um único agente foi visto para T. vivax (15,2%). Vacas demonstraram maior co-soropositividade para T. vivax + A. marginale (25,5%) e bezerros para T. vivax + B. bovis + B. bigemina + A. marginale (57,5%). A alta correlação entre a soropositividade para A. marginale x B. bovis x B. bigemina é provavelmente devida à presença do vetor biológico, o carrapato Rhipicephalus microplus, nas fazendas estudadas. As vias de transmissão comuns, mediadas por dípteros hematófagos e fômites, podem explicar a alta co-soropositividade das vacas para A. marginale e T. vivax. A baixa soropositividade para C. burnetii é provavelmente devida ao tipo de sistema de criação empregado (extenso). A soropositividade para A. phagocytophilum em apenas um animal sugere a ocorrência de reação sorológica cruzada com outro agente do gênero Anaplasma.

Detection of tick-borne rickettsial pathogens in naturally infected dogs and dog-associated ticks in Medellin, Colombia / Detecção de patógenos rickettsiais transmitidos por carrapatos em cães naturalmente infectados e carrapatos associados a cães em Medellin, Colômbia

Abstract Tick-borne rickettsial pathogens (TBRP) are important causes of infections in both dogs and humans. Dogs play an important role as a biological host for several tick species and can serve as sentinels for rickettsial infections. Our aim was to determine the presence of TBRP in dogs and in dog-associated ticks and their potential risk to human diseases in Medellin, Colombia. DNA for E. canis (16S rRNA and dsb) and A. platys (groEl) was detected in 17.6% (53/300) and 2.6% (8/300) of dogs, respectively. Antibodies against Ehrlichia spp. 82 (27.3%) and Anaplasma spp. 8 (2.6%) were detected in dogs. Antibody reactivity against both agents were found in 16 dogs (5.3%). Eight dogs showed antibody for Rickettsia spp. with titers that suggest 3 of them had a probable exposure to R. parkeri. Rhipicephalus sanguineus s.l. (178/193) was the main tick in dogs, followed by R. microplus (15/193). The minimum infection rates (MIR) in R. sanguineus were 11.8% for E. canis and 3.4% for A. platys. E. canis and A. platys are the main TBRP infecting dogs and ticks and R. sanguineus s.l. is likely involved in the transmission of both agents. Interestingly, we found serological evidence of exposure in dogs for spotted fever group rickettsiae.

Resumo As riquétsias transmitidas por carrapatos (RTC) são causas importantes de infecção em cães e humanos. Os cães exercem um papel essencial como hospedeiros biológicos para diversas espécies de carrapatos, assim como podem ser úteis como sentinelas de infecções por riquétsias. O intuito deste estudo foi determinar a presença de RTC em cães, assim como em seus carrapatos, para determinar o risco potencial de doença humana em Medellín, Colômbia. DNA de Ehrlichia canis (16S rRNA e dsb) e Anaplasma platys (groEl) foi detectado em 17,6% (53/300) e 2,6% (8/300) dos cães, respectivamente. Anticorpos contra Ehrlichia spp. (82; 27,3%) e Anaplasma spp. (8; 2,6%) foram detectados nos cães. Reatividade de anticorpos contra ambos patógenos (Ehrlichia e Anaplasma) foi detectada em 16 cães (5,3%). Oito animais apresentaram anticorpos contra Rickettsia spp., e 3 deles sugerem uma provável exposição a Rickettsia parkeri. Rhipicephalus sanguineus s.l. (178/193) foi a principal espécie de carrapatos, seguida de R. microplus (15/193). A taxa de infecção mínima em R. sanguineus foi 11,8% para E. canis e 3,4% para A. platys. E. canis e A. platys são as principais RTC que infectam cãese R. sanguineus s.l. provavelmente está envolvido na transmissão de ambos os agentes. É evidente, porém, a exposição sorológica dos cães a riquétsias do grupo da febre maculosa.

Passage of Borrelia burgdorferi through diverse Ixodid hard ticks causes distinct diseases: Lyme borreliosis and Baggio-Yoshinari syndrome

Baggio-Yoshinari syndrome is an emerging, tick-borne, infectious disease recently discovered in Brazil. This syndrome is similar to Lyme disease, which is common in the United States of America, Europe and Asia; however, Brazilian borreliosis diverges from the disease observed in the Northern Hemisphere in its epidemiological, microbiological, laboratory and clinical characteristics. Polymerase chain reaction procedures showed that Baggio-Yoshinari syndrome is caused by the Borrelia burgdorferi sensu stricto spirochete. This bacterium has not yet been isolated or cultured in adequate culture media. In Brazil, this zoonosis is transmitted to humans through the bite of Amblyomma and Rhipicephalus genera ticks; these vectors do not belong to the usual Lyme disease transmitters, which are members of the Ixodes ricinus complex. The adaptation of Borrelia burgdorferi to Brazilian vectors and reservoirs probably originated from spirochetes with atypical morphologies (cysts or cell-wall-deficient bacteria) exhibiting genetic adjustments, such as gene suppression. These particularities could explain the protracted survival of these bacteria in hosts, beyond the induction of a weak immune response and the emergence of serious reactive symptoms. The aim of the present report is to note differences between Baggio-Yoshinari syndrome and Lyme disease, to help health professionals recognize this exotic and neglected zoonosis.

Fluorescent membrane markers elucidate the association of Borrelia burgdorferi with tick cell lines

This study aimed to describe the association of Borrelia burgdorferi s.s. with ixodid tick cell lines by flow cytometry and fluorescence and confocal microscopy. Spirochetes were stained with a fluorescent membrane marker (PKH67 or PKH26), inoculated into 8 different tick cell lines and incubated at 30°C for 24 h. PKH efficiently stained B. burgdorferi without affecting bacterial viability or motility. Among the tick cell lines tested, the Rhipicephalus appendiculatus cell line RA243 achieved the highest percentage of association/internalization, with both high (90%) and low (10%) concentrations of BSK-H medium in tick cell culture medium. Treatment with cytochalasin D dramatically reduced the average percentage of cells with internalized spirochetes, which passed through a dramatic morphological change during their internalization by the host cell as observed in time-lapse photography. Almost all of the fluorescent bacteria were seen to be inside the tick cells. PKH labeling of borreliae proved to be a reliable and valuable tool to analyze the association of spirochetes with host cells by flow cytometry, confocal and fluorescence microscopy.

Aproximación clínica y principales rickettsiosis transmitidas por garrapatas presentes en Latinoamérica / Clinical approach and main tick-borne rickettsiosis present in Latin America

Tick-borne rickettsial diseases are potentially life threatening infections that in Latin America have an emerging and reemerging character. Until few years ago, Rickettsia rickettsia was the only tick-borne rickettsia present in America; but nowadays several other species such as R. parkeri and R. massiliae are causing disease in humans in the region. In addition, new species are being described; although their pathogenicity has not been confirmed they should be considered as potential pathogens. Since the microbiological diagnosis of rickettsioses can take days or weeks, a high clinical suspicion and early start of appropriate treatment are crucial. In this review the distribution and main clinical manifestations of tick-borne rickettsial diseases in Latin America are detailed. Since R. felis has been found in ticks and the role of this vector has not been clarified, we have included a section about this pathogen.

Las rickettsiosis transmitidas por garrapatas son infecciones potencialmente letales, que en Latinoamérica tienen carácter emergente y re-emergente. Hasta hace escasos años, la única rickettsiosis transmitida por garrapatas era causada por Rickettsia rickettsii, pero en la actualidad existen otras especies como R. parkeri y R. massiliae que están provocando enfermedad en humanos en la región. Por otro lado, se están describiendo candidatos a nuevas especies de Rickettsia, que aunque no han probado su patogenicidad deben considerarse como potencialmente patógenos. Dado que el diagnóstico microbiológico puede tardar días o semanas, resulta fundamental una alta sospecha clínica y la instauración precoz de un tratamiento adecuado. En esta revisión se detalla la distribución y principales manifestaciones clínicas de las rickettsiosis transmitidas por garrapatas en Latinoamérica. Se ha incluido una sección sobre la infección por R. felis, por haberse encontrado esta especie en garrapatas, y no haberse aclarado el papel de este vector en su ciclo epidemiológico.

Guías Latinoamericanas de la RIICER para el diagnóstico de las rickettsiosis transmitidas por garrapatas / Latinamerican guidelines of RIICER for diagnosis of tick-borne rickettsioses

Tick-borne rickettsioses are worldwide infectious diseases that are considered emerging and re-emerging. Until recently the only tick-borne rickettsiosis present in Latin America was Rickettsia rickettsii infection, but to date, with the incorporation of new tools as PCR and sequencing and the quick cellular close tube cultures (Shell-vial), new species has been involved as human pathogens. In these guidelines, we offer an update of the microbiological assays for diagnosing rickettsioses. Besides we have included a section in which the most important hard ticks involved in human rickettsioses in Latinoamerica are detailed.

Las rickettsiosis transmitidas por garrapatas son afecciones de distribución mundial, que por diferentes motivos se pueden considerar emergentes y reemergentes. Hasta hace escasos años la única rickettsiosis transmitida por garrapatas en Latinoamérica era la infección por Rickettsia rickettsii, pero en la actualidad y fundamentalmente, gracias a la incorporación de nuevas herramientas para el diagnóstico microbiológico como la reacción en cadena de la polimerasa y secuenciación o el cultivo celular rápido en tubo cerrado, se han descrito e involucrado otras especies de Rickettsia en la producción de patología humana. En estas guías se detallan y describen las diferentes técnicas utilizadas para el diagnóstico microbiológico de las rickettsiosis. Además, se incluye una sección en la que se detallan las especies más importantes de garrapatas duras relacionadas con las rickettsiosis en Latinoamérica, con claves para su clasificación taxonómica.

Isolamento de Rickettsia em cultura de células vero / Isolation of Rickettsia in vero cell culture

Embora o diagnóstico da febre maculosa baseie-se em sinais e sintomas característicos, o mesmo requer confirmaçäo laboratorial, pois existem alguns diagnósticos diferenciais possíveis como meningococcemia, leptospirose, infecçäo por enterovírus e febre tifóide. A confirmaçäo laboratorial pode ser feita através da pesquisa de anticorpos específicos, possível somente alguns dias após o aparecimento da doença, através do isolamento do agente em amostras de sangue e/ou biópsia de pele, e ainda, de amostras de carrapatos coletados do paciente ou de animais reservatório. O isolamento a partir de sangue ou biópsia de pele resulta em diagnóstico precoce da doença, pois na fase de rickettsemia ainda näo há anticorpos detectáveis no sangue. Assim, com o objetivo de facilitar o diagnóstico precoce da febre maculosa, estabelecemos um método de isolamento de rickettsia em cultura de células vero. Para a padronizaçäo foi inoculada amostra padräo de Rickettsia rickettsii, cepa Sheyla Smith, cedida pelo CDC. A identificaçäo foi feita através da reaçäo de imunofluorescência indireta. A presença de microrganismos verdes fluorescentes visualizados no interior do citoplasma das células caracterizou o crescimento do agente. Posteriormente, a metodologia foi confirmada pelo isolamento do agente da febre maculosa em amostras de biópsia de pele de paciente proveniente de área endêmica no Estado de Säo Paulo, bem como, de amostras de carrapato do gênero Amblyomma, considerado o reservatório e transmissor da doença no Brasil