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.

Phylogeography of msp4 genotypes of Anaplasma marginale in beef cattle from the Brazilian Pantanal / Filogeografia de genótipos msp4 de Anaplasma marginale em gado de corte no Pantanal brasileiro

Abstract The msp4 gene of A. marginale is unicodon, stable and mostly homogeneous, being considered as a useful marker for phylogeographic characterization of this bacterium. The objective of this work was to analyze the phylogeography of A. marginale based on the msp4 gene in beef cattle from the Brazilian Pantanal, compared to those found in other regions worldwide. The blood samples investigated were collected from 400 animals (200 cows and 200 calves) reared in five extensive breeding farms in this region. The results indicated that of the evaluated samples, 56.75% (227/400) were positive for A. marginale based on the msp1β gene by quantitatitve PCR (qPCR), while 8.37% (19/227) were positive for the msp4 gene in the conventional PCR. In the Network distance analysis, 14 sequences from the Brazilian Pantanal were grouped into a single group with those from Thailand, India, Spain, Colombia, Parana (Brazil), Mexico, Portugal, Argentina, China, Venezuela, Australia, Italy and Minas Gerais (Brazil). Among 68 sequences from Brazil and the world, 15 genotypes were present while genotype number one (#1) was the most distributed worldwide. Both Splitstree and network analyses showed that the A. marginale msp4 sequences detected in beef cattle from the Brazilian Pantanal showed low polymorphism, with the formation of one genogroup phylogenetically related to those found in ruminants from South and Central America, Europe, and Asia.

Resumo O gene msp4 de A. marginale é unicodon, estável e pouco heterogêneo, sendo considerado como um marcador útil para caracterização filogeográfica desta bactéria. Este trabalho teve como objetivo analisar a filogeografia de A. marginale com base no gene msp4 em bovinos de corte do Pantanal Brasileiro, comparativamente a outra regiões do mundo. Alíquotas de sangue foram colhidas de 400 bovinos (200 vacas e 200 bezerros) em cinco propriedades de cria e recria extensiva. Como resultado, 56,75% (227/400) mostraram-se positivas para A. marginale pela qPCR para o gene msp1β e destas, 8,37% (19/227) amostras foram positivas na PCR convencional para o gene msp4. Na análise de distância Network, 14 sequências do Pantanal brasileiro foram agrupadas em um único grupo com as da Thailândia, Índia, Espanha, Colômbia, Paraná (Brasil), México, Portugal, Argentina, China, Venezuela, Austrália, Italia e Minas Gerais (Brasil). Dentre 68 sequências do Brasil e do mundo, constatou-se a presença de 15 genótipos, sendo o genótipo número um (#1) o mais distribuído. As sequências msp4 de A. marginale detectadas em bovinos de corte no Pantanal brasileiro apresentaram baixo polimorfismo com formação de dois genogrupos filogeneticamente relacionados àqueles encontrados em ruminantes de países das América do Sul e Central, Europa e Ásia.