Comparative morphometric evaluation of hepatic hemosiderosis in wild Magellanic penguins (Spheniscus magellanicus) infected with different Plasmodium spp. subgenera / Avaliação morfométrica comparativa da hemossiderose hepática em pinguins-de-Magalhães (Spheniscus magellanicus) de vida livre infectados por diferentes subgêneros de Plasmodium spp

Abstract Avian malaria is one of the most important diseases of captive penguins. We employed morphometric techniques to evaluate hepatic hemosiderosis in rehabilitating wild Magellanic penguins (Spheniscus magellanicus) that were negative (n = 9) or naturally infected by different subgenera of Plasmodium spp. (n = 24), according with: Plasmodium subgenera (Haemamoeba, Huffia, Other lineages, and Unidentified lineages), severity of Plasmodium histopathological lesions, and concurrent diseases, age class (juvenile or adult plumage), sex (male, female or not determined), body score (emaciated, thin, good, excellent, not available), molt, presence or absence of oil contamination upon admission, iron supplementation, and rehabilitation center. The percentage of the area occupied by hemosiderin was called 'Index of Hepatic Hemosiderosis (IHH)'. Plasmodium-positive females presented significantly higher IHH values (17.53 ± 12.95%) than males (7.20 ± 4.25%; p = 0.041). We observed higher levels of congestion (p = 0.0182) and pneumonia (p = 0.0250) severity between Unidentified lineages vs. Huffia. We believe that the hepatic hemosiderosis observed in this study was multifactorial, the result of pathological processes caused by malaria, molting, hemoglobin and myoglobin catabolism during migration, anemia, concomitant diseases, and iron supplementation, all possibly potentiated by decreased liver mass. Further studies are needed to clarify the mechanisms of these hypotheses.

Resumo Malária aviária é uma das mais relevantes doenças em pinguins cativos. Foram aplicadas técnicas morfométricas para avaliar a hemossiderose hepática em pinguins-de-Magalhães (Spheniscus magellanicus ) de vida livre em reabilitação negativos (n = 9) e naturalmente infectados por diferentes subgêneros de Plasmodium spp. (n = 24), quanto a: subgênero de Plasmodium (Haemamoeba , Huffia, Outras Linhagens, e Linhagens não identificadas), severidade das lesões histopatológicas causadas por Plasmodium e doenças concomitantes, faixa etária (plumagem juvenil ou adulta), sexo (macho, fêmea, indeterminado), condição corporal (emaciado, magro, bom, excelente, indisponível), muda, presença/ausência de óleo a admissão, suplementação de ferro, e centro de reabilitação. A porcentagem da área ocupada por hemossiderina foi denominada "Índice de Hemossiderose Hepática (IHH)". Fêmeas Plasmodium -positivas apresentaram IHH significativamente mais elevado que machos, respectivamente, 17,53 ± 12,95% e 7,20 ± 4,25% (p = 0,041). Níveis mais elevados de congestão (p = 0,0182) e pneumonia (p = 0,0250) foram observados entre Linhagens não identificadas vs. Huffia. Possivelmente, a hemossiderose hepática observada nesse estudo seja multifatorial, resultado de processos patológicos causados por malária, muda, catabolismo de hemoglobina e mioglobina durante a migração, anemia, doenças concomitantes e suplementação de ferro, potencialmente intensificados por massa hepática reduzida. Estudos complementares são necessários para esclarecer os mecanismos de tais hipóteses.

Serological monitoring of antibodies for an early diagnosis ofaspergillosis in captive penguins / Monitoramento sorológico com detecção de anticorpos para diagnóstico precoce da aspergilose em pinguins em cativeiro

This study aimed to evaluate the efficacy of detection of anti-Aspergillus fumigatus antibodies in captive penguins by double radial agar gel immunodiffusion (AGID) for the aspergillosis diagnosis. We included 134 Magellanic penguins (Spheniscus magellanicus) in rehabilitation at the Center for Recovery of Marine Animals (CRAM / FURG). All of them were monitored by AGID weekly until its final destination (death or release), totalizing 660 serum samples studied. All animals were clinically accompanied and post-mortem examinations was performed in penguins that died during the studied period. A total of 28% (37/134) of the penguins died, 89.2% (33/37) due to aspergillosis, 11% (4/37) by other causes and 97 were released. From the 33 animals with proven aspergillosis, 21 presented anti- A. fumigatus antibodies by AGID, being the average interval between death and positive AGID 16.4 days. Twelve animals with negative serology died of aspergillosis. The sensitivity and specificity rates were 63.6% and 95% respectively, and the positive and negative predictive values were 80.7% and 88.9% respectively. These data demonstrate that the serological monitoring for detection of antibodies by AGID can be an important tool for the diagnosis of aspergillosis in penguins.

Este estudo teve como objetivo avaliar a eficácia da detecção de anticorpos anti- Aspergillus fumigatus em pinguins em cativeiro por imunodifusão radial dupla em gel de ágar (IDGA) para diagnóstico da aspergilose. Foram incluídos 134 pingüins de Magalhães (Spheniscus magellanicus) em reabilitação no Centro de Recuperação de Animais Marinhos (CRAM/FURG), que foram monitoradas por IDGA, semanalmente, até o seu destino final (morte ou de liberação), totalizando 660 amostras de soro estudadas. Todos os animais foram acompanhados clinicamente e exames post mortem foram realizados em pingüins que vieram a óbito durante o período de estudo. Um total de 28% (37/134) dos pinguins foram a óbito, 89,2% (33/37) de aspergilose, 11% (4/37) de outras causas, e 97 foram liberados. A partir dos 33 animais com aspergilose comprovada, 21 apresentaram anticorpos anti- A. fumigatus por IDGA, sendo o intervalo médio entre a morte e IDGA positivas 16,4 dias. Doze animais com sorologia negativa vieram a óbito por aspergilose. As taxas de sensibilidade e especificidade foram de 63,6% e 95%, respectivamente, e os valores preditivos positivos e negativos foram de 80,7% e 88,9 %, respectivamente. Estes dados demonstram que o monitoramento sorológico para detecção de anticorpos por IDGA pode ser uma ferramenta importante no diagnóstico de aspergilose em pinguins.