Longitudinal evaluation of humoral immune response and merozoite surface antigen diversity in calves naturally infected with Babesia bovis, in São Paulo, Brazil / Avaliação longitudinal da resposta immune humoral e diversidade de antígenos de superfície de merozoítos em bezerros naturalmente infectados com Babesia bovis, em São Paulo, Brasil

Abstract Babesiosis is an economically important infectious disease affecting cattle worldwide. In order to longitudinally evaluate the humoral immune response against Babesia bovis and the merozoite surface antigen diversity of B. bovis among naturally infected calves in Taiaçu, Brazil, serum and DNA samples from 15 calves were obtained quarterly, from their birth to 12 months of age. Anti-B. bovis IgG antibodies were detected by means of the indirect fluorescent antibody test (IFAT) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The polymerase chain reaction (PCR) was used to investigate the genetic diversity of B. bovis, based on the genes that encode merozoite surface antigens (MSA-1, MSA-2b and MSA-2c). The serological results demonstrated that up to six months of age, all the calves developed active immunity against B. bovis. Among the 75 DNA samples evaluated, 2, 4 and 5 sequences of the genes msa-1, msa-2b and msa-2c were obtained. The present study demonstrated that the msa-1 and msa-2b genes sequences amplified from blood DNA of calves positive to B. bovis from Taiaçu were genetically distinct, and that msa-2c was conserved. All animals were serologically positive to ELISA and IFAT, which used full repertoire of parasite antigens in despite of the genetic diversity of MSAs.

Resumo A babesiose é uma doença infecciosa economicamente importante que afeta o gado bovino em todo o mundo. Para avaliar longitudinalmente a resposta imune humoral contra B. bovis e a diversidade genética de antígenos de superfície de merozoítos de B. bovis, entre bezerros naturalmente infectados em Taiaçu, Brasil, amostras de soro e DNA de 15 bezerros, foram obtidos trimestralmente, desde o nascimento até aos 12 meses de idade. Os anticorpos IgG para B. bovis foram detectados pelos testes de Imunofluorescência Indireta e Ensaio de Imunoadsorção Enzimático Indireto. A Reação em Cadeia da Polimerase foi utilizada para investigar a diversidade genética de B. bovis, com base em genes que codificam antígenos de superfície de merozoítos (MSA-1, MSA-2b e MSA-2c). Os resultados da sorologia demonstraram que até seis meses de idade todos os bezerros desenvolveram imunidade ativa contra B. bovis. Entre as 75 amostras de DNA avaliadas, foram obtidas 2, 4 e 5 sequências dos genes msa-1, msa-2b e msa-2c. O presente trabalho demonstrou que as sequências dos genes msa-1 e msa-2b amplificadas do DNA do sangue de amostras positivas a B. bovis de bezerros de Taiaçu foram geneticamente distintas, e msa-2c conservadas. Todos os animais foram soropositivos ao ELISA e ao IFAT, os quais utilizaram o repertório completo de antígenos parasitários, apesar da diversidade genética dos MSAs.

Outbreak of anaplasmosis associated with the presence of different Anaplasma marginale strains in dairy cattle in the states of São Paulo and Goiás, Brazil / Surto de anaplasmose associado com a presença de diferentes cepas de Anaplasma marginale em gado leiteiro dos estados de São Paulo e Goiás, Brasil

Abstract The present study reports the genetic diversity of Anaplasma marginale during anaplasmosis outbreaks in rural properties of the states of Goiás and São Paulo, Brazil. Mortality rates of 3.5% (37/1,050) in calves, 4.7% (45/954) in heifers and 1.1% (25/2,200) in lactating cows were observed in a cattle herd of the municipality of Mambaí, state of Goiás, central-western Brazil. In a cattle herd from the municipality of Lins, state of São Paulo, in southeastern Brazil, none of the animals died, despite presenting clinical signs suggestive of bovine anaplasmosis and exhibiting a drastic decrease in milk production. Thus, blood samples were collected from 100 animals with clinical signs suggestive of bovine anaplasmosis in the municipalities of Mambaí and Lins. Based on the microsatellite structure of the MSP1a of A. marginale, the genotypes E and H were observed in Lins, and the C, D and E genotypes were found in Mambaí. The analysis of the tandem repeat structures of the MSP1a showed nine different strains (τ-10 -15, α-β2, α-β3-13, α-β2 192, τ-β-100, α-β2-Γ, 193-β-100, 191-13-Γ and 191-13-18) in Lins and two (α-β3-Γ and E-F-φ2-F2) in Mambaí. Three new tandem repeats of MSP1a (191, 192 and 193) were described. The τ-10-15 and α-β3-Γ strains were predominantly associated with the occurrence of clinical anaplasmosis and mortality in calves, heifers and lactating cows.

Resumo O presente estudo relata a diversidade genética de Anaplasma marginale durante surtos de anaplasmose bovina no Brasil em propriedades localizadas nos Estados de Goiás e São Paulo. No rebanho bovino de Mambaí, Estado de Goiás, Centro-oeste do Brasil, observaram-se taxas de mortalidade de 3,5% (37/1050) nos bezerros; 4,7% (45/954) nas novilhas e 1,1% (25/2200) nas vacas em lactação. No rebanho bovino de Lins, Estado de São Paulo, Sudeste do Brasil, embora os animais tenham apresentado sinais clínicos sugestivos de anaplasmose bovina, culminando em redução drástica da produção leiteira, nenhum animal veio a óbito. Assim, amostras de sangue de 100 bovinos com sinais clínicos sugestivos de anaplasmose foram coletadas em Mambaí-GO e Lins-SP. Baseando-se na estrutura do microssatélite da MSP1a de A. marginale, observou-se a presença dos genótipos E e H em Lins e C, D e E em Mambaí. A análise da estrutura em “tandem repeats” da MSP1a mostrou nove diferentes estirpes (τ-10 -15, α-β2, α-β3-13, α-β2 192, τ-β-100, α-β2-Γ, 193-β-100, 191-13-Γ e 191-13-18) em Lins e duas (α-β3-Γ e E-F-φ2-F2) em Mambaí. Três novos “tandem repeats” da MSP1a (191, 192 e 193) foram descritos. Foi observado predomínio das estirpes τ-10-15 e α-β3-Γ associado à ocorrência de anaplasmose clínica e mortalidade em bezerras, novilhas e vacas em lactação.