Advances in innate immune responses induced by Mycoplasma hyopneumoniae infection / 生物工程学报

Mycoplasma hyopneumoniae is the pathogen causing swine mycoplasmal pneumonia. The lack of well-established animal models of M. hyopneumoniae infection has delayed the progress of M. hyopneumoniae-related anti-infection immunity studies. This paper reviews the inflammatory response, the recognition of M. hyopneumoniae by the innate immune system, and the role of innate immune cells, complement system, antimicrobial peptides, autophagy, and apoptosis in M. hyopneumoniae infection. The aim was to elucidate the important roles played by the components of the innate immune system in the control of M. hyopneumoniae infection, and prospect key research directions of innate immune response of M. hyopneumoniae infection in the future.

Effect of parity segregation on Mycoplasma hyopneumoniae infection dynamics and pneumonic lesions in pigs / Efeito da ordem de parto segregada sobre a dinâmica de infecção de Mycoplasma hyopneumoniae e lesões pulmonares ao abate

Gilts represent a group risk for Mycoplasma hyopneumoniae vertical transmission in swine herds. Therefore, parity segregation can be an alternative to control M. hyopneumoniae infections. The study evaluated the effect of parity segregation on M. hyopneumoniae infection dynamics and occurrence and severity of lung lesions at slaughter. For that, three multiple site herds were included in the study. Herd A consisted of the farm where gilts would have their first farrowing (parity order (PO) 1). After the first farrowing PO 1 sows were transferred to herd B (PO2-6). Herd C was a conventional herd with gilt replacement (PO1-6). Piglets born in each herd were raised in separated nursery and finishing units. Sows (n = 33 (A), 37 (B), 34 (C)) in all herds were sampled prior to farrowing and piglets (n = 54 (A), 71 (B), 66 (C)) were sampled longitudinally at 21, 63, 100, 140 days of age and at slaughter for M. hyopneumoniae detection by PCR and lung lesions scoring. M. hyopneumoniae prevalence in sows did not differ among herds. Prevalence of positive piglets was higher at weaning in the PO1 herd (A) (P < 0.05). However, prevalence of positive pigs from 100 days of age to slaughter age was higher in the PO2-6 herd (B) (P < 0.05). Lung lesion occurrence and severity were higher in herd B. The authors suggested that the lack of a proper gilt acclimation might have influenced the results, leading to sows being detected positive at farrowing, regardless of the parity.

As leitoas consistem em um grupo de risco na transmissão vertical de Mycoplasma hyopneumoniae dentro do sistema de produção de suínos. Dessa forma, a segregação de partos poderia ser utilizada como alternativa para controlar as infecções por M. hyopneumoniae. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da segregação de partos sobre a dinâmica de infecção de M. hyopneumoniae e a ocorrência e severidade das lesões pulmonares ao abate. Para isso três sistemas de produção de suínos com três sítios cada foram incluídos no estudo. A granja A consistia da unidade onde as leitoas tem o primeiro parto, ou seja, alojava somente de fêmeas de ordem de parto 1 (Granja OP1). Após o primeiro parto as fêmeas OP1 foram transferidas para a granja B (Granja OP2-6), ou seja, consistia de fêmeas de ordem de parto 2 a 6, e a granja C consistiu em uma granja convencional com reposição de leitoas (Granja OP1-6), com fêmeas de ordem de parto 1 a 6. Os leitões nascidos de cada granja foram transferidos e criados em creches e terminações segregadas. As matrizes (n = 33 (A), 37 (B), 34 (C)) de todas as granjas do estudo foram amostradas previamente ao parto e os leitões (n = 54 (A), 71 (B), 66 (C)) foram amostrados longitudinalmente aos 21, 63, 100 e 140 dias de idade e ao abate. Em todos os momentos de coleta, as amostras foram avaliadas por PCR para detecção de M. hyopneumoniae. As lesões pulmonares foram avaliadas e escores de lesão foram atribuídos ao abate. A prevalência de matrizes positivas para M. hyopneumoniae não diferiu entre as granjas (P > 0,05). A prevalência ao desmame foi maior na granja A (OP1) (P < 0,05). No entanto, dos 100 dias de idade até o abate a prevalência de leitões positivos para M. hyopneumoniae foi maior na granja B (OP2-6) (P < 0,05). A ocorrência e severidade de lesões pulmonares foram maiores na granja B. Os autores sugerem que a falta de uma aclimatação adequada das leitoas pode ter influenciado nos resultados, levando à detecção de matrizes positivas ao parto, independente da ordem de parto.

Bacterial pneumonia in captive wild boars in southern Brazil: etiological and pathological causes

Respiratory diseases are one of the major health issues described in intensive pig production, causing important economic losses. However, there is little information on the prevalence, etiology and clinical-pathological presentation of these diseases in wild boars. For this reason, this work investigated the presence in captive wild boars of pneumonic lesions and bacterial pathogens commonly detected and associated with respiratory diseases in domestic pigs. A total of 226 captive wild boar lungs from two farms were examined in a slaughterhouse in Southern Brazil. The pneumonic lesions were classified as cranioventral, dorsocaudal, and disseminated, and the quantification of lesions was calculated. From the total of 226 lungs, 121 were collected for laboratory examination. Lungs with macroscopic lesions suggestive of pneumonia were collected for histological, bacteriological and molecular analysis. The molecular analysis was performed to detect the presence of Actinobacillus (A.) pleuropneumoniae, Glaesserella (G.) parasuis, Mycoplasma (M.) hyopneumoniae, Mycoplasma (M.) hyorhinis and Streptococcus (S.) suis serotype 2. The percentages of histological lesions and bacterial agents and their association were calculated. Cranioventral consolidation (75.2%) was the most prevalent macroscopic lung lesion, followed by disseminated (21.5%) and dorsocaudal (3.3%) distribution. Microscopically, chronic lesions were the most prevalent, representing 70.2% of the lungs. Moreover, BALT hyperplasia was present in 86.5% of the lungs, suppurative bronchopneumonia in 65.7%, and alveoli infiltrate in 46.8%. Six bacterial pathogens commonly described as agents of pig pneumonia were identified by bacterial or molecular methods: Pasteurella (P.) multocida, S. suis, M. hyopneumoniae, A. pleuropneumoniae, G. parasuis and M. hyorhinis. Twenty-eight different combinations of pathogens were identified in 84 samples (69.4%). The most common combinations were: M. hyopneumoniae and A. pleuropneumoniae (13.1%), M. hyopneumoniae, G. parasuis and M. hyorhinis (10.7%), and M. hyopneumoniae, A. pleuropneumoniae and G. parasuis (8.3%). Additionally, M. hyopneumoniae was the most frequent pathogen detected in this study, representing 58.7% of the samples. The detection of M. hyopneumoniae and M. hyorhinis by PCR was associated with the presence of BALT hyperplasia (P < 0.05) and there was also an association between the detection of M. hyopneumoniae by PCR and suppurative bronchopneumonia (P < 0.05). In addition, a significant association (P < 0.05) between the detection of M. hyopneumoniae and A. pleuropneumoniae by PCR and the histological classification (acute, subacute or chronic lesions) was observed. The results of this study were similar to those observed in slaughtered domestic pigs, although, the detection of opportunist pathogens was less frequent than that usually described in pig pneumonia. The high prevalence of pneumonia in captive wild boars at slaughter and the similar characteristics of pneumonia in captive wild boars and domestic pigs suggest that the close phylogenetic relationship between pigs and wild boars could influence the susceptibility of both species to the colonization of the same pathogens, indicating that captive wild boars raised in confined conditions could be predisposed to respiratory diseases, similar to domestic pigs.(AU)

Infectious diseases dynamics in growing/finishing pigs in Southern Brazil (2005-2016) / Dinâmica de ocorrência das doenças infecciosas em suínos nas fases de crescimento e terminação no sul do Brasil (2005-2016)

This study aimed to determine the frequency and distribution of infectious diseases diagnosed through necropsy examination and histopathological analysis in growing/finishing pigs along 12 years (2005-2016) in Southern Brazil. We evaluated 1906 anatomopathological exams of pigs at growing/finishing phases, of which the infectious diseases corresponded to 75.6% of the cases (1,441/1,906). Porcine circovirus type 2 (PCV2) infections were the most frequent, accounting for 51.3% of the cases (739/1,441) with a higher frequency from 2005 to 2007, characterizing an epidemic distribution, with a gradual decline after 2008. Infectious diseases affecting the respiratory system were the second major cause with 30.1% of the cases. Among these, necrotizing bronchiolitis caused by swine Influenza (15.1%, 218/1,441) and bacterial pneumonia (15%, 216/1,441) were the main conditions. Influenza was mostly diagnosed from 2010 to 2013, accounting for 43.1% (167/387) of the cases. After this period, both respiratory infectious diseases were endemic. Digestive system infectious diseases accounted for 10.5% of the diagnoses (151/1,441), with the following main conditions: Salmonella spp. enterocolitis (43.7%, 66/151), Lawsonia spp. proliferative enteropathy (41.7%, 63/151), and Brachyspira spp. colitis (14.6%, 22/151). The latter had a higher incidence from 2012 to 2014 with all cases detected in this period. Polyserositis and bacterial meningitis represented, respectively, 5.8% (84/1,441) and 2.3% (33/1,441) of the cases diagnosed, with a constant endemic character.(AU)

O objetivo deste estudo consistiu em determinar a frequência e a distribuição das doenças infecciosas diagnosticadas através de exame de necropsia e análise histopatológica em suínos nas fases de crescimento/terminação ao longo de 12 anos (2005-2016) no sul do Brasil. Foram avaliados 1906 laudos anatomopatológicos de suínos nas fases de crescimento/terminação, dos quais as doenças infecciosas corresponderam a 75,6% (1441/1906) do total. As infecções por circovírus suíno tipo 2 (PCV2) foram as mais frequentes, contabilizando 51,3% (739/1441) dos casos, com uma alta frequência de 2005 a 2007 caracterizando uma distribuição epidêmica neste período, e um declínio gradual após o ano de 2008. A segunda principal causa incluiu as doenças infecciosas que afetam o sistema respiratório (30,1% dos casos). Dentre essas, destacaram-se a influenza suína (15,1%; 218/1441) e pneumonias bacterianas (15%; 216/1441). O diagnóstico de influenza apresentou uma frequência elevada de 2010 a 2013, totalizando 43,1% (167/387) dos casos. Após este período, ambas doenças infecciosas respiratórias exibiram caráter endêmico. As doenças infecciosas do sistema digestório totalizaram 10,5% (151/1441) dos diagnósticos, com as seguintes principais condições: enterocolite por Salmonella spp. (43,7%; 66/151), enteropatia proliferativa por Lawsonia spp. (41,7%; 63/151) e colite por Brachyspira spp. (14,6%; 22/151). A colite por Brachyspira spp. apresentou uma alta incidência de 2012 a 2014 com todos os casos detectados no período. As polisserosites e meningites bacterianas representaram 5,8% (84/1441) e 2,3% (33/1441) dos casos diagnosticados, respectivamente, com um caráter endêmico constante.(AU)

Genetic diversity of Mycoplasma hyopneumoniae in Mendoza province / Diversidad genética de Mycoplasma hyopneumoniae en la provincia de Mendoza

En Argentina, la neumonía enzoótica porcina (NEP) es altamente prevalente y se han identificado diferentes tipos genéticos de Mycoplasma hyopneumoniae. Sin embargo, se carece de información acerca de la prevalencia de NEP y de otros aspectos epidemiológicos de esta entidad en la provincia de Mendoza. En esta investigación se usó un análisis multilocus de regiones repetidas en tándem (MLVA) de los loci P97 R1, P97 R1A y P146 R3 para evaluar la diversidad genética de M. hyopneumoniae a partir de muestras clínicas de cerdos de cinco granjas localizadas en diferentes distritos de la provincia de Mendoza. M. hyopneumoniae pudo ser tipificado a partir de 27 muestras de lavado broncoalveolar (LBA) y se identificaron 8 diferentes MLVA-tipos. Este es el primer informe acerca de la diversidad genética de M. hyopneumoniae en Mendoza. Los resultados obtenidos permiten describir de manera más acabada la diversidad genética de este agente en nuestro país.

Occurrence of Mycoplasma hyopneumoniae in slaughter pigs from Southern Brazil / Ocorrência de Mycoplasma hyopneumoniae em amostras de pulmão de suínos obtidas de frigorífico do sul do Brasil

Mycoplasma hyopneumoniae is the causative agent of enzootic pneumonia (EP), a disease that is highly prevalent and globally distributed, causing significant economic losses to the swine industry. Disease progression is characterized by reduced feed conversion and the development of lung lesions. Considering the limited information about the epidemiology of EP in Southern Brazil, the main objective of this study was to determine the occurrence of M. hyopneumoniae in swine lung samples and to evaluate the scores of lung lesions caused by local strains. A total of 120 samples was randomly collected and processed. DNA was extracted from lung tissue to perform nested-PCR and lungs were inspected to evaluate the presence of the pneumonia-like gross lesions of M. hyopneumoniae. The results showed 95.8% positive samples, while the lung lesion score analysis showed suggestive lesions in 60% of samples. The detection of positive samples in nested-PCR was associated with the presence of pneumonia-like gross lesions (P < 0.01). The results demonstrate a high occurrence of EP in slaughter pigs from southern Brazil.(AU)

O Mycoplasma hyopneumoniae é o agente causador da Pneumonia Enzoótica Suína (PES), doença altamente prevalente e mundialmente distribuída, causando grandes perdas econômicas para a indústria suinícola. A progressão da doença é caracterizada pela redução das taxas de conversão alimentar e o desenvolvimento de lesões pulmonares. Visto que há informação limitada sobre a epidemiologia da PES no sul do Brasil, o objetivo do presente trabalho foi determinar a prevalência de M. hyopneumoniae em amostras de pulmão suíno e avaliar o score de lesões pulmonares causadas pelas cepas locais. Um total de 120 amostras foram coletadas aleatoriamente, processadas e analisadas. O DNA foi extraído do tecido pulmonar para realização de Nested-PCR e os pulmões foram inspecionados para presença de lesões macroscópicas sugestivas de M. hyopneumoniae. Os resultados demonstraram 95,8% das amostras positivas para o patógeno. A análise do score pulmonar mostrou lesões sugestivas da PES em 60% das amostras. A detecção de amostras positivas no Nested-PCR foi associada com a presença de lesões sugestivas (P < 0.01). Os dados obtidos neste trabalho demonstram a alta prevalência da PES em granjas do RS.(AU)

Lesões pulmonares em suínos abatidos no matadouro Público Municipal de Esperança, Paraíba / Pulmonary lesions of slaughtered pigs at the municipal public slaughterhouse of Esperança, Paraíba

O objetivo do presente estudo foi avaliar as lesões macroscópicas e histológicas em pulmões de suínos abatidos no abatedouro público de Esperança, Paraíba. Foram inspecionados pulmões de 180 suínos entre julho e dezembro de 2013. Destes, 34 (18,8%) apresentaram lesões. Na análise anatomopatológica dos fragmentos coletados, 82,3% (28/34) exibiram lesões sugestivas de Pneumonia Enzoótica Suína (PES). Seis (17,7%) amostras apresentaram alterações causadas pela distribuição irregular de sangue. Casos sugestivos de PES crônica foram observados em 57,1% (16/28) dos fragmentos coletados. Em 42,9% (12/28) das amostras foram definidos como sugestivos de PES subaguda. Nenhum pulmão apresentou lesões sugestivas de PES aguda. A pesquisa demonstrou que lesões pulmonares em suínos são frequentemente detectadas no abatedouro de Esperança, Paraíba, sendo a maioria destas lesões sugestivas de PES.

The objective of the present study was to evaluate the macroscopic and histological lesions in the lungs of slaughtered pigs at the public slaughterhouse of Esperança, Paraíba. Lungs from 180 pigs were inspected between July and December 2013. Lesions were observed in 34 (18.8%) lungs. In the anatomopathological analysis of the collected fragments, 82.3% (28/34) presented suggestive lesions of Swine Enzootic Pneumonia (SEP). Six (17.7%) samples presented alterations caused by irregular blood distribution. Suggestive cases of chronic SEP were observed in 57.1% (16/28) of the collected fragments. In 42.9% (12/28) of the samples were defined as suggestive of subacute SEP. No lungs presented lesions suggestive of acute PES. The research showed that lung lesions in pigs are frequently detected in the Esperança, Paraíba slaughterhouse, with the majority of these lesions suggestive for SEP.

Persistence of the same genetic type of Mycoplasma hyopneumoniae in a closed herd for at least two years / Persistencia del mismo tipo genético de Mycoplasma hyopneumoniae por al menos 2 anos en una piara sin reposición externa de animales

Two cross-sectional studies were carried out in 2013 and 2015 monitoring for Mycoplasma hyopneumoniae presence in a swine farm. In these studies, the genetic diversity of M. hyopneumoniae was assessed in clinical specimens using a Multiple Locus Variable-number tandem repeat Analysis (MLVA) targeting P97 R1, P146 R3 and H4 loci. The samples from August 2015 showed the MLVA profile prevalent in June 2013, therefore it can be concluded that a same genetic type of M. hyopneumoniae can persist for at least two years in a closed herd. In addition, the nested PCR reactions implemented in this study showed to be useful for MLVA typing in non-invasive clinical samples.

Dos estudios transversales fueron realizados en los anos 2013 y 2015 monitorizando la presencia de Mycoplasma hyopneumoniae en una piara. En esos estudios la diversidad genética de M. hyopneumoniae fue evaluada a partir de muestras clínicas utilizando un análisis multilocus de regiones repetidas en tándem (MLVA) de los loci P97 R1, P146 R3 y H4. Las muestras colectadas en agosto del 2015 mostraron el perfil de MLVA prevalente en junio del 2013, por lo tanto, se puede concluir que el mismo tipo genético de M. hyopneumoniae puede persistir por al menos 2 años en una piara sin reposición externa de animales. Además, las reacciones de PCR anidadas implementadas en este estudio mostraron ser útiles para la tipificación por MLVA a partir de muestras clínicas no invasivas.

Parenteral adjuvant potential of recombinant B subunit of Escherichia coli heat-labile enterotoxin

BACKGROUND The B subunit of Escherichia coli heat-labile enterotoxin (LTB) is a potent mucosal immune adjuvant. However, there is little information about LTB's potential as a parenteral adjuvant. OBJECTIVES We aimed at evaluating and better understanding rLTB's potential as a parenteral adjuvant using the fused R1 repeat of Mycoplasma hyopneumoniae P97 adhesin as an antigen to characterise the humoral immune response induced by this construct and comparing it to that generated when aluminium hydroxide is used as adjuvant instead. METHODS BALB/c mice were immunised intraperitoneally with either rLTBR1 or recombinant R1 adsorbed onto aluminium hydroxide. The levels of systemic anti-rR1 antibodies (total Ig, IgG1, IgG2a, and IgA) were assessed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The ratio of IgG1 and IgG2a was used to characterise a Th1, Th2, or mixed Th1/Th2 immune response. FINDINGS Western blot confirmed rR1, either alone or fused to LTB, remained antigenic; anti-cholera toxin ELISA confirmed that LTB retained its activity when expressed in a heterologous system. Mice immunised with the rLTBR1 fusion protein produced approximately twice as much anti-rR1 immunoglobulins as mice vaccinated with rR1 adsorbed onto aluminium hydroxide. Animals vaccinated with either rLTBR1 or rR1 adsorbed onto aluminium hydroxide presented a mixed Th1/Th2 immune response. We speculate this might be a result of rR1 immune modulation rather than adjuvant modulation. Mice immunised with rLTBR1 produced approximately 1.5-fold more serum IgA than animals immunised with rR1 and aluminium hydroxide. MAIN CONCLUSIONS The results suggest that rLTB is a more powerful parenteral adjuvant than aluminium hydroxide when administered intraperitoneally as it induced higher antibody titres. Therefore, we recommend that rLTB be considered an alternative adjuvant, even if different administration routes are employed.

Mycoplasma hyorhinis infection in early cases of mycoplasmal pneumonia in swine and evaluation of diagnostic assays / Infecção por Mycoplasma hyorhinis em casos precoces de pneumonia micoplásmica em suínos e comparação entre técnicas diagnósticas

Mycoplasmal pneumonia is an important disease in the pig industry. Due to the controversial role of Mycoplasma hyorhinis in this disease, confirmation of the presence of this bacterium and the identification of its roles in respiratory disease remain major challenges. The objectives of this study were to evaluate the presence of M. hyorhinis in early cases of mycoplasmal pneumonia and to determine the usefulness of fluorescent in situ hybridization (FISH) for the diagnosis of respiratory mycoplasmosis in naturally infected pigs. Ninety M. hyopneumoniae and/or M. hyorhinis-infected lung tissue samples based on diagnostic mosaic (DM) were used. The average age of the animals was 116 and 57 days (P<0.01) for groups 1 (positive-M. hyopneumoniae only) and 2 (positive-M. hyorhinis only), respectively. These findings suggest that development of lesions caused by M. hyorhinis occurs earlier than for M. hyopneumoniae. Using the DM as the gold standard, the sensitivity and specificity of FISH for M. hyopneumoniae were 75 and 100%, respectively, and were 40 and 73.3% for the immunohistochemistry (IHC). The sensitivity and specificity of FISH for M. hyorhinis were 76.7 and 100%, respectively. These findings demonstrate that FISH can be a useful tool for diagnosing mycoplasmosis. Viral antigens (PCV2 or influenza A) were detected in 53.3% (16/30) of the samples in group 2 (M. hyorhinis-PCR positive) and 13.3% (4/30) of the samples in group 1 (M. hyopneumoniae-PCR positive). This finding indicates that the association of M. hyorhinis and viral infection in nursery pigs likely starts due to a viral immunosuppressive condition.(AU)

A pneumonia micoplásmica causada por bactérias do gênero Mycoplasma é uma enfermidade de grande importância para indústria suinícola, sendo ainda controverso o papel desempenhado por Mycoplasma hyorhinis nessa doença. A confirmação da presença dessas bactérias bem como a identificação de seus papéis em doenças respiratórias continua sendo um grande desafio. Os objetivos desse estudo foram comparar diferentes técnicas, em especial a de hibridização fluorescente in situ (FISH), para diagnóstico de micoplasmoses respiratória em suínos naturalmente infectados e avaliar a presença do M. hyorhinis em casos precoces de pneumonia micoplásmica. Foram utilizadas 90 amostras de tecido pulmonar infectado para cada um ou ambos os agentes (M. hyopneumoniae e M. hyorhinis) determinados pelo mosaico de diagnóstico (sinais clínicos, lesões macroscópicas e microscópicas e pela PCR). No grupo de animais positivos pela PCR apenas para M. hyorhinis (Grupo 2) a média da idade foi de 57,32 dias e no grupo apenas positivo para M. hyopneumoniae (Grupo 1) a média foi de 116,31 dias (P<0,01). Estes achados sugerem que a colonização e o aparecimento de lesões causadas pelo M. hyorhinis seja mais precoce do que aquelas causadas pelo M. hyopneumoniae. As alterações microscópicas foram estatisticamente (P<0,01) mais intensas no grupo 1 do que no grupo 2. Usando o mosaico de diagnóstico como padrão ouro, a sensibilidade e especificidade na FISH para M. hyopneumoniae foi de 75 e 100%, respectivamente, e 40 e 73,3%, na imuno-histoquímica. A sensibilidade e especificidade da FISH para M. hyorhinis foi de 76,7 e 100%. Esses valores demonstram que a FISH pode ser uma ferramenta útil para diagnóstico de micoplasmoses. Foi detectada a presença de agentes virais (PCV2 ou influenza) em 53,3% das amostras do grupo 2 (M. hyorhinis) e em 13,3% das amostras do grupo 1 (M. hyopneumoniae).(AU)

Association of number of tandem repeats in two important adhesins in Mycoplasma hyopneumoniae / Associação entre os números de repetições em tandem em duas importantes adesinas de Mycoplasma hyopneumoniae

Diversidade genética de Mycoplasma hyopneumoniae tem sido relatada em análise múltipla de repetições em tandem em número variável (MLVA). O objetivo deste estudo foi descrever a distribuição espacial e a heterogeneidade genética de tipos de M. hyopneumoniae no Brasil, bem como investigar a correlação entre regiões de repetição 1 (RR1) e 3 (RR3) de duas adesinas importantes (P97 e P146). Foram identificados 39 tipos de MLVA baseados no número de repetições em tandem em P97 RR1 e RR3 P146. A correlação negativa significativa (Spearman's rho = -0,26; P = 0,022) entre P97 RR1 e RR3 P146 foi observada, o que sugere um possível mecanismo compensatório que permitiria a bactéria manter a sua capacidade de adesão. Os resultados contribuem para compreender a epidemiologia das M. hyopneumoniae no quarto maior país produtor de suínos do mundo.(AU)

Detection, quantification and genetic variability of Mycoplasma hyopneumoniae from apparently healthy and pneumonic swine / Detecção, quantificação e variabilidade genética de Mycoplasma hyopneumoniae a partir de suínos pneumônicos e aparentemente saudáveis

Molecular differences among Mycoplasma hyopneumoniae strains present in pneumonic lungs of swine have been largely studied. However, no comparative studies concerning the strains present in apparently healthy pigs have been carried out. This study aimed to detect, quantify and perform molecular analysis of M. hyopneumoniae strains in pig lungs with and without pneumonic lesions. The detection of M. hyopneumoniae was performed using multiplex PCR (YAMAGUTI, 2008), real-time PCR (STRAIT et al., 2008) and multiple VNTR amplification (VRANCKX et al., 2011). Molecular characterization of the strains was achieved by analysis of the VNTR copy number in P97R1, P146R3, H2R1 and H4. M. hyopneumoniae was detected in samples from healthy and pneumonic pigs and the amount of M. hyopneumoniae positive samples detected varied with the type of assay. The greater number of positive samples was identified by the multiple VNTR amplification combined with capillary electrophoresis. Using real-time PCR, 4.9*104 M. hyopneumoniae genome copies/mL was detected in apparently healthy lungs. A mean quantity of 3.9*106 M. hyopneumoniae genome copies/mL was detected in pneumonic lungs. The analysis of VNTR copy number demonstrated a high genetic variability of the M. hyopneumoniae strains present in apparently healthy and pneumonic lungs. Strains having 3 VNTR copy number in P97R1, were detected only in pneumonic lungs and strains having 40 and 43 VNTR copy number in P146R3 were detected only in apparently healthy lungs. Despite the genetic variability of M. hyopneumoniae, predominant strains in the swine farms could be identified...

As diferenças moleculares entre as estirpes de Mycoplasma hyopneumoniae presentes em pulmões de suínos com pneumonia tem sido estudadas. Porém, estudos comparativos relativos as estirpes presentes nos suínos aparentemente saudáveis não foram levados a cabo. O objetivo do estudo foi a detecção, quantificação e analise molecular de M. hyopneumoniae nos pulmões suínos com e sem lesões pneumônicas. Para a detecção de M. hyopneumoniae usaramse o PCR Multiplo (YAMAGUTI, 2008), o PCR a Tempo Real (STRAIT et al., 2008) e a amplificação de múltiplo VNTR (VRANCKX et al., 2011). A caracterização molecular das estirpes foi realizada mediante a análise do número de copias de VNTR em P97R1, P146R3, H2R1 e H4. O M. hyopneumoniae foi detectado em amostras de suínos saudáveis e pneumônicos e a quantidade de M. hyopneumoniae nas amostras positivas variou com o tipo de ensaio. O maior número de amostras positivas foi identificado pela amplificação de múltiplas VNTR combinado com a eletroforese de capilares. Usando o PCR a Tempo Real, 4.9*104 copias de genoma/mL de M. hyopneumoniae foram detectadas em pulmões aparentemente saudáveis. Uma quantidade média de 3.9*106 copias de genoma/mL de M. hyopneumoniae foi detectada em pulmões pneumônicos. A análise do número de copias de VNTR demonstrou uma elevada variabilidade...

Evaluation of a MPB70-ELISA to differentiate Mycobacterium bovis from M. avium-sensitized swine / Avaliação de um MPB70-ELISA para diferenciar entre suínos sensibilizados com Mycobacterium bovis ou M. avium

Swine are susceptible to different mycobacteria species, being Mycobacterium bovis an agent of tuberculosis, with most significant zoonotic risks, while M. avium determines a granulomatous lymphadenitis with low zoonotic risk. Currently performed intradermal tests present some important limitations, such as the lack of ability to detect anergic animals or to differentiate among mycobacterial species. In order to improve the TB diagnosis, serological assays have been developed, with encouraging results. The purpose of this study was to evaluate the performance of a MPB70-ELISA in 82 piglets divided into four groups: sensitized by inactivated M. bovis, M. avium, inoculated with oil adjuvant, or with saline solution. The test was able to discriminate between an animal sensitized by M. bovis and animals of the three other groups, including M. avium-sensitized animals; for this reason, we suggest that MPB70-ELISA could be used as a complementary tool for discriminating the agent of the mycobacteriosis, and therefore to diagnose tuberculosis in a swine herd.(AU)

Suínos são suscetíveis a diferentes espécies de micobactérias, sendo Mycobacterium bovis agente de tuberculose (TB), com claro risco zoonótico, enquanto M. avium determina uma linfadenite granulomatosa (LG) de baixo risco zoonótico. Os testes intradérmicos atualmente realizados apresentam algumas limitações importantes, como a falta de habilidade em detectar animais anérgicos ou de diferenciar entre as espécies micobacterianas. Com o intuito de melhorar o diagnóstico de TB, testes sorológicos têm sido desenvolvidos, com resultados encorajadores. O objetivo do presente estudo foi avaliar um MPB70-ELISA em 82 leitões divididos em quatro grupos: sensibilizados por M. bovis, por M. avium, inoculados com óleo adjuvante ou com solução salina. O teste foi capaz de discriminar entre os animais sensibilizados com M. bovis dos demais três grupos, incluindo aqueles que foram sensibilizados com M. avium; desta forma, sugere-se que o MPB70-ELISA poderia ser utilizado como ferramenta complementar para discriminar o agente da micobacteriose, e portanto diagnosticar TB em um plantel de suínos.(AU)

A sensitive and specific polymerase chain reaction to detect Mycoplasma hyopnemoniae using Mycoplasma protein P97 gene / 동물의과학연구지

Mycoplasma (M.) hyopneumoniae is the causative agent of swine enzootic pneumonia, a disease that is prevalent in every country where pigs are raised. In this study, we aimed to develop a sensitive and specific PCR assay to detect M. hyopneumoniae in pigs. The suitability of this PCR assay for the detection of mycoplasmal infection was also tested using clinical lung samples from slaughtered pigs. We developed a probe and M. hyopneumoniae-specific primer pairs, MhyoP-F and MhyoP-R, for the new PCR assay based on regions in the Mycoplasma protein P97 gene that are unique to M. hyopneumoniae. The developed PCR assay was very specific and sensitive for the detection of M. hyopneumoniae. The assay was able to detect the equivalent of 10 pg of target template DNA, which indicates that the assay was very sensitive. In addition, the M. hyopneumoniae PCR assay detected only M. hyopneumoniae and no other Mycoplasma spp. or bacterial species of another genera. Further, the newly developed PCR assay effectively detected M. hyopneumoniae infection in pigs. We suggest that this PCR assay using M. hyopneumoniae-specific primer pairs, MhyoP-F and MhyoP-R, will be useful and effective for monitoring M. hyopneumoniae infection in pigs.

Porcine enzootic pneumonia: relationship between microscopic lung and kidney lesions in Santa Catarina, Brazil / Pneumonia enzoótica suína: relação entre lesões microscópicas pulmonares e renais em Santa Catarina, Brasil

In this work the relationship between lung lesions of pigs with Enzootic Pneumonia and kidney lesions during sanitary inspection at slaughter was investigated. For this purpose sixty-nine Enzootic Pneumonia positive lung samples and sixty-nine negative ones as well as kidneys from the same pigs were post mortem examined. Microscopic examination revealed that 54.28% of the pigs (58/138) had both lesions, an association significant by Chisquare (P<0.05). The intensity of this association, by "Odds ratio" value of 0.2267 was also significant (0.09045-0.5683). Such result indicates that Porcine Enzootic Pneumonia positive pigs are more likely to develop nephritis. Although the relationship between lesions is uncertain, immunodepression caused by Porcine Enzootic Pneumonia is a probable cause of the concomitant renal disease.

O objetivo deste trabalho foi verificar a relação entre lesões pulmonares de Pneumonia Enzoótica e renais pelo Serviço de Inspeção Sanitária em suínos abatidos. Foram utilizadas amostras de pulmões com lesão de pneumonia enzoótica de 69 suínos e amostras negativas de igual quantidade de animais. Foram coletados também amostras de rins dos 138 suínos estudados. O exame microscópico dos suínos com e sem lesão pulmonar revelou que 54,28% (57/138) estavam concomitantemente com lesões nos pulmões e rins, sendo esta associação significante pelo Qui- Quadrado (P<0,05). A intensidade desta associação por "Odds ratio" foi de 0,2267, também significante (0,09045-0,5683). Pôde-se concluir que existe associação entre lesões pulmonares e renais, significando que animais com lesões presuntivas de pneumonia enzoótica têm maior predisposição para desenvolverem um quadro de nefrite.

Pneumonia enzoótica em javalis (Sus scrofa) / Enzootic pneumonia in wild boars (Sus scrofa)

O objetivo desse estudo foi descrever o quadro clínico e epidemiológico, os achados patológicos, bacteriológicos e imuno-histoquímicos de um surto de pneumonia em uma granja de Javalis do Distrito Federal, Brasil. Em um período de cinco meses, morreram 90 javalis. Desses, 63 tinham lesões pulmonares. Clinicamente apresentavam atraso no desenvolvimento corporal, diminuição do apetite, letargia, tosse e dificuldade respiratória, principalmente quando movimentados. Constatou-se elevação da temperatura, 40ºC em média. Na auscultação, havia crepitações e estertores pulmonares de intensidade moderada. As alterações macroscópicas nos pulmões analisados eram típicas de broncopneumonia lobular. As lesões caracterizavam-se por consolidação crânio-ventral na maioria dos pulmões. A coloração variava de difusamente vermelho-escuro a um padrão mosaico (lóbulos vermelho-escuros intercalados por lóbulos cinzas) ou difusamente acinzentados. Na maioria dos pulmões observou-se exsudato mucopurulento na luz dos brônquios e fluindo do parênquima. Histologicamente, as alterações eram de broncopneumonia purulenta e histiocitária com focos de necrose. Em alguns animais havia também hiperplasia do BALT e, na maioria dos animais, infiltração linfocítica perivascular e peribronquial. Bordetella bronchiseptica e Streptococcus spp. foram as principais bactérias isoladas. A imuno-histoquímica demonstrou a bactéria Mycoplasma hyopneumoniae no epitélio bronquiolar e bronquial e o DNA desta bactéria foi detectado pela PCR. Este é o primeiro relato de broncopneumonia em Javalis associado à infecção por M. hyopneumoniae.

The aim of this paper is to describe the clinical, epidemiological, pathological, bacteriological and immunohistochemical aspects of a pneumonia outbreak in a wild pig farm in the Distrito Federal, Brazil. Ninety wild pigs died in a period of five months, and 63 of these had pulmonary lesions. Clinically, the pigs presented reduced growth rate, anorexia, lethargy, cough and dyspnea, especially after they were moved. High body temperature (40ºC in average) was verified in some animals. Auscultation revealed moderate pulmonary crepitation and stertors. Pulmonary gross lesions were typical of lobular bronchopneumonia. Lung lesions were characterized by ventral-cranial consolidation in the majority of the cases. The color of affected pulmonary areas varied from diffuse dark red to mosaic pattern (dark red lobule intercalate by grayish lobule) or diffusely grayish. The majority of the lungs had mucopurulent exsudate in the bronchial lumen that also drained from the parenchyma cut surface. Upon microscopy, the changes were characterized by purulent and histiocytic bronchopneumonia with necrotic foci. In some animals, there was BALT hyperplasia associated with perivascular and peribronchial plasma cells and lymphocytes infiltration in most of these cases. Bordetella bronchiseptica and Streptococcus spp. were the most frequently isolated bacteria. Immunohistochemistry evaluation demonstrated Mycoplasma hyopneumoniae on the luminal surface of bronchial and bronchiolar epithelial cells, and the DNA of bacteria was detected by PCR. This is the first report of bronchopneumonia in wild boars associated with M. hyopneumoniae infection.

Detection of Mycoplasma hyopneumoniae in lungs and nasal swabs of pigs by nested PCR / Detecção de Mycoplasma hyopneumoniae em pulmões e suabes nasais de suínos por nested PCR

Fifty-four samples were collected from growing and finishing pigs for the molecular diagnosis of enzootic porcine pneumonia. Nineteen lung fragments were obtained from pigs that showed signs of respiratory disease and 35 nasal swabs were obtained from clinically healthy pigs. For the detection of the bacterial genome in the samples, the nested PCR technique was used to amplify a fragment of 706bp. This fragment was subsequently cloned and sequenced. The sequence of obtained nucleotides was compared with six other sequences of Mycoplasma hyopneumoniae and 11 sequences of other bacteria available in the Genbank. To measure the sensitivity of the nested PCR, serial dilutions (10-1 to 10-15) of cloned fragments were conducted based on the concentration of 300ng. Ten lung fragments and eight nasal swabs showed positive for M. hyopneumoniae and the limit of detection was estimated to be 0.3fg DNA cloned. The sequence of nucleotides obtained showed 99.1 percent homology with the other sequences of M. hyopneumoniae, demonstrating that the nested PCR used in this study may provide an important diagnostic tool for the detection of this agent.

Foram coletadas 54 amostras de animais em fase de crescimento e terminação para o diagnóstico molecular da pneumonia enzoótica suína. Dezenove fragmentos de pulmão foram obtidos de suínos que apresentavam sinais de doença respiratória e 35 suabes nasais foram obtidas de suínos clinicamente saudáveis. Para a detecção do genoma bacteriano nas amostras, foi utilizada a técnica de nested PCR que originou um fragmento de 706pb, o qual foi, posteriormente, clonado e sequenciado. A sequência de nucleotídeos obtida foi comparada com outras seis sequências de Mycoplasma hyopneumoniae e 11 sequências de outras bactérias disponíveis no Genbank. Para medir a sensibilidade da nested PCR, foram realizadas diluições seriadas (10-1 a 10-15) do fragmento clonado, partindo da concentração de 300ng. Dez fragmentos de pulmões e oito suabes nasais apresentaram resultado positivo para M. hyopneumoniae e o limite de detecção foi estimado em 0,3fg de DNA clonado. A sequência de nucleotídeos obtida foi de 99.1 por cento de homologia com as outras sequências de M. hyopneumoniae, demonstrando que a nested PCR utilizada neste estudo pode ser uma importante ferramenta de diagnóstico para a detecção desse agente.

Detection of Mycoplasma hyopneumoniae by polymerase chain reaction in swine presenting respiratory problems / Detecção do mycoplasma hyopneumoniae pela reação em cadeia da polimerase em suínos apresentando problemas respiratórios

Since Mycoplasma hyopneumoniae isolation in appropriate media is a difficult task and impractical for daily routine diagnostics, Nested-PCR (N-PCR) techniques are currently used to improve the direct diagnostic sensitivity of Swine Enzootic Pneumonia. In a first experiment, this paper describes a N-PCR technique optimization based on three variables: different sampling sites, sample transport media, and DNA extraction methods, using eight pigs. Based on the optimization results, a second experiment was conducted for testing validity using 40 animals. In conclusion, the obtained results of the N-PCR optimization and validation allow us to recommend this test as a routine monitoring diagnostic method for Mycoplasma hyopneumoniae infection in swine herds.

A Nested-PCR (N-PCR) tem como objetivo melhorar a sensibilidade do diagnóstico direto da Pneumonia Enzoótica Suína, pois o isolamento do Mycoplasma hyopneumoniae é trabalhoso tornando-se inviável na rotina. Neste trabalho, foi realizado um projeto piloto para a otimização da técnica de N-PCR, utilizando três variáveis: tipo de amostra biológica, meio de transporte da amostra e método de extração do DNA, utilizando oito animais. Os resultados obtidos foram empregados no segundo experimento para a validação do teste utilizando 40 animais. Os resultados obtidos, pela otimização da N-PCR, neste trabalho, permite sugerir esta prova como método de diagnóstico de rotina no monitoramento das infecções por Mycoplasma hyopneumoniae em granjas de suínos.

Comparação entre os diagnósticos pela inspeção sanitáriapost-mortem e histopatologia da pneumonia enzoótica suína: estudo de caso-contro / Comparison between diagnosis by sanitary inspection and

Em estudo epidemiológico tipo caso-controle realizado em matadouro-frigorífico do Oeste de Santa Catarina, observou-se aocorrência de pneumonia enzoótica em suínos, diagnosticada sob inspeção sanitária e histopatologia, bem como se o pesoda carcaça quente modificaria em função da enfermidade. O grupo caso foi representado por 69 suínos portadores daenfermidade e o grupo controle, por 69 animais sem a enfermidade, identificados por técnicos do Serviço de Inspeção Federal(SIF) com base em características morfológicas previamente padronizadas. Dos animais positivos para a enfermidade nainspeção sanitária, 75,36% deles (52/69) tiveram diagnóstico positivo na microscopia. No grupo controle (negativos na inspeçãosanitária), 14,49% (10/69) também foram positivos na microscopia, não havendo diferença significante entre os dois tipos dediagnóstico (P>0,05), os quais concordaram em 62% pelo método de Kappa. A média de peso da carcaça quente no grupocontrole foi 2,35 kg maior que no grupo caso, porém essa diferença de peso não foi significativa (P>0,05).

In an epidemiological case-control study carried out in the west of Santa Catarina state slaughterhouses, the occurrence ofEnzootic Pneumonia in swine slaughtered under sanitary inspection as well as the effect of this disease on hot carcass weightwas accused. The lungs examined were identified by technicians of the Federal Inspection Service based on the presence ofstandardized morphological characteristics. Using the case-control design, 69 swine identified as having Enzootic Pneumoniawere compared with 69 swine without Enzootic Pneumonia. Within the animals with Enzootic Pneumonia diagnosed by SanitaryInspection, 75.36% (52/69) were diagnosed as positive by histopathology. Within the animals without Enzootic Pneumoniadiagnosed by Sanitary Inspection, 14.49% (10/69) were diagnosed as positive by histopathology (P>0.05) without significantdifferences between them, but with Kappa agreement of 62%. The average of hot carcass weight within control group was 2.35Kg bigger than case group, but this difference was not significative (P>0,05).

Estandarización y aplicación de la técnica de PCR – anidado para la detección de Mycoplasma hyopneumoniae / Standardization and application of the PCR – nested technique for the detection of Mycoplasma hyopneumoniae

El Mycoplasma hyopneumoniae es el agente causal de la Neumonía enzoótica porcina, una de las enfermedades más importantes en la industria porcina. En la actualidad, el proceso de diagnóstico ante-mortem es una de las principales dificultades, dadas la poca sensibilidad y especificidad de las técnicas que se utilizan. El propósito de esta investigación fue estandarizarla técnica de Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) anidada para la detección de Mycoplasma hyopneumoniae, utilizando diferentes métodos de extracción del ADN, tanto comerciales como convencionales. Para determinar la sensibilidad de la técnica se realizaron diluciones seriadas al cultivo de Mycoplasma hyopneumoniae, cepa J, mantenida en medioFriis. También se evaluaron algunas modificaciones hechas a la mezcla de la reacción dePCR tradicional reportadas en la literatura y, una vez ajustada, la técnica fue aplicada enmuestras clínicas como hisopados nasales y lavados traqueobronquiales. Los mejores resultados fueron obtenidos cuando el ADN se extrajo de la bacteria por calor yse trató con proteinasa K para luego ser utilizado en una reacción de PCR - anidado que nocontenía estabilizadores de la Taq-polimerasa, como el glicerol o la seroalbúmina bovina.Bajo estas condiciones, se logró detectar M. hyopneumoniae hasta la dilución de 10-5 de uncultivo puro de la cepa J de referencia y también a partir de algunas muestras clínicas...