Risk factors associated with Toxoplasma gondii infection in free-range chickens in the semiarid region of Brazil / Fatores de riscos associados com a infecção de Toxoplasma gondii em galinhas de vida livre na região do semiárido do Brasil

Abstract This study aimed to investigate the frequency of anti-Toxoplasma gondii antibodies in serum from 629 chickens on 39 family farms in seven municipalities in the semiarid region, Pernambuco, Brazil, and to identify risk factors associated with T. gondii infection. The risk factors were studied in 421 samples from 29 farms. Anti-T. gondii antibodies were investigated by indirect fluorescent antibody test with a 1:16 cutoff. The frequency of positive chickens was 27.9% (176/629) and 94.8% of the farms studied had chickens infected by T. gondii. Multivariate analysis showed variables significantly associated with anti-T. gondii antibodies in serum: slaughter of animals on the farm, reproductive disorders in sheep, consumption of fetal adnexa and placentas by chickens, presence of sheep in the property and birth of sheep the property. The results suggest that there is a complex relationship between general management practices for different animal species raised on the same farm and the prevalence of T. gondii infection in chickens. In addition, the results draw attention to the risk of human infection by T. gondii via consumption of infected chicken meat, because the farming conditions and the low human development indices observed in the region studied result in inappropriate meat preparation practices.

Resumo Objetivou-se investigar a prevalência de anticorpos anti-Toxoplasma gondii em 629 soros de galinha em 39 propriedades da agricultura familiar em sete municípios de Pernambuco, Brasil e identificar os fatores de risco associados à infecção. Para a pesquisa de anticorpos anti-T. gondii empregou-se a reação de imunofluorescência indireta com ponto-de-corte 1:16. O estudo dos fatores de risco foi realizado em 29 propriedades, totalizando 421 amostras. A prevalência de aves positivas foi de 27,9% (176/629) e 94,8% das propriedades tinham galinhas infectadas por T. gondii. Na análise multivariada, obteve-se como variáveis significativas associadas com anticorpos anti-T. gondii a ocorrência de abate de animais na propriedade, relato de distúrbios reprodutivos em ovinos, ingestão de anexos fetais e placentas pelas galinhas, presença de ovinos na propriedade e nascimento de ovinos na propriedade. Os resultados sugerem relações complexas entre o manejo das espécies animais criados nas propriedades e a prevalência da infecção nas galinhas. Em adicional, chama-se atenção para o risco de infecção humana por T. gondii via consumo de carne de galinha infectada, uma vez que as condições de criação e os baixos índices de desenvolvimento observados na região resultam em inapropriada preparação da carne para consumo.

Occurrence of Toxoplasma gondii and risk factors for infection in pigs raised and slaughtered in the Triângulo Mineiro region, Minas Gerais, Brazil / Ocorrência e fatores de risco da infecção por Toxoplasma gondii em suínos criados e abatidos na região do Triângulo Mineiro, Minas Gerais, Brasil

The Triângulo Mineiro region from Minas Gerais state, is an important meat-exporting region of Brazil and data about Toxoplasma gondii infection in pigs raised and slaughtered in this area are scarce. Therefore, the aim of this study was to evaluate the occurrence of T. gondii in swine and establish the risk factors associated with the infection. Samples were collected from 600 pigs raised under intensive system in farms located at three different counties (Carmo do Paranaíba, Patrocínio and Perdizes). The samples were submitted to indirect hemagglutination antibody test with dilution of 1:32 and to indirect immunofluorescence antibody test with a cutoff of 1:64. The occurrence of positive pig was 3.3% (n=20) and 51.8% (n=311) respectively. A significant difference was observed between toxoplasmatic infection and factors such as lineage, animal origin, size of the farm, collective raising with others species, presence of rodents and type of water offered (p≤0.05). There was no difference between gender and the farm goals. The results demonstrated an occurrence of anti-T.gondii antibodies higher than expected for intensive pig raising system on the studied area, which could indicate a possible sanitary management problem on the studied proprieties. Improvements on the raising techniques are necessary to reduce T. gondii infection sources.(AU)

A região do Triângulo Mineiro, no estado de Minas Gerais, é uma importante região exportadora de carne do Brasil e pesquisas sobre a infecção por Toxoplasma gondii em suínos criados e abatidos nesta região são escassos. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a ocorrência de T. gondii nesses animais e estabelecer os fatores de risco associados com a infecção. Foram coletadas amostras de 600 suínos criados sob sistema intensivo, em fazendas localizadas em três municípios diferentes (Carmo do Paranaíba, Patrocínio e Perdizes). As amostras foram submetidas à Hemaglutinação Indireta com diluição de 1:32 e à Reação de Imunofluorescência Indireta com ponto de corte 1:64. A ocorrência de suínos positivos foi de 3,3% (n=20) e 51,8% (n=311), respectivamente. Foi observada diferença significativa entre a infecção toxoplásmica e fatores como linhagem, procedência dos animais, tamanho das propriedades, criação em conjunto com outras espécies, presença de roedores e tipo de água consumida (p≤0,05). Não houve diferenças estatísticas entre o sexo e finalidade de produção em relação à infecção por T. gondii. Os resultados demonstraram uma ocorrência de anticorpos anti-T. gondii superior à esperada em criações intensivas de suínos na região estudada, o que poderia indicar uma possível falha no manejo sanitário das propriedades estudadas. Melhorias nas técnicas de criação são necessárias para redução das fontes de infecção por T. gondii nos rebanhos.(AU)

Risk factors for Toxoplasma gondii infection in sheep in the northeastern region of Brazil / Fatores de risco para a infecção de Toxoplasma gondii em ovinos da região nordeste do Brasil

Toxoplasma gondii is an infective parasite that causes reproductive disorders such as abortion, fetal mummification, birth of weak offspring, and stillbirth, thereby causing economic losses to sheep production. The northeastern region of Brazil has approximately 171 million small ruminants, of which 5.4% are sheep. The present study aimed at determining the rate of occurrence of T. gondii in sheep flocks on 60 farms in 19 municipalities in the three mesoregions (eastern, semi-arid, and sertão or backlands) of the state of Sergipe, Brazil, and the risk factors associated with this infection. Serum samples were collected between 2011 and 2012, from 60 farms located in 19 municipalities in the three mesoregions: 680 in the eastern region, 280 in the semi-arid region, and 240 in the backlands, totaling 1,200 samples (990 females and 210 males). Anti-T. gondii antibodies were detected by means of the indirect fluorescence antibody test (IFAT ≥ 64). The highest occurrence was detected in the eastern region (45.3%, p = 0.001). On farms with subsistence production, the risk of having animals infected by T. gondii was approximately twice as high as on breeding/rebreeding/fattening farms (OR: 3.03; CI: 1.97-4.68). There was a significant lack of sanitary care, such as absence of a dunghill (p = 0.000; OR: 1.60; CI: 1.26-2.03), quarantine (p = 0.000; OR: 1.87; CI: 1.45-2.41) and disinfection (p = 0.003; OR: 1.46; CI: 1.13-1.88). Regarding feeding, the risk of infection was 1.74 and 1.37 times higher in places that used a trough and/or that cats could access, respectively. The present study allows the conclusions that T. gondii is found on farms in the three mesoregions of the state of Sergipe and that environmental and management factors have an influence on sheep infection.(AU)

Toxoplasma gondii é um parasita cuja infecção leva a desordens reprodutivas como aborto, mumificação fetal, nascimento de cordeiros fracos e natimortos, provocando perdas econômicas na produção ovina. A região nordeste do Brasil possui aproximadamente 171 milhões de pequenos ruminantes, dos quais 5,4% são ovinos. Este estudo tem como objetivo determinar a ocorrência de T. gondii nos rebanhos ovinos de 60 propriedades de 19 municípios de três mesorregiões (leste, semiárido e sertão) do estado de Sergipe, Brasil, e os fatores de risco associados a essa infecção. Amostras de soro foram coletadas entre 2011 e 2012, em 60 propriedades localizadas em 19 municípios das três mesorregiões: 680 na região leste, 280 no semiárido e 240 no sertão, totalizando 1.200 amostras (990 fêmeas e 210 machos). Anticorpos anti-T.gondii foram detectados por reação de imunofluorescência indireta (RIF ≥ 64). A maior ocorrência foi detectada na região leste (45,3%, p = 0.001). Em propriedades com produção de subsistência, o risco de animais infectados por T. gondii é aproximadamente duas vezes maior que nas de cria/recria/engorda (OR = 3.03/ IC: 1.97-4.68). A ausência de cuidados sanitários, como ausência de esterqueira (p = 0.000/ OR: 1.60; CI: 1.26-2.03); quarentena (p = 0.000/ OR: 1.87; CI: 1.45-2.41) e desinfecção (p = 0.003/ OR: 1.46; CI: 1.13-1.88) foram significantes. Em relação à alimentação, o risco de infecção aumenta 1.74 e 1.37 em locais que utilizam cocho ou com presença de gatos, respectivamente. Este estudo permite concluir que o T. gondii é encontrado em propriedades das mesorregiões do estado de Sergipe e fatores ambientais e de manejo estão influenciando nas infecções em ovinos.(AU)

Risk factors for Toxoplasma gondii infection in sheep and cattle from Fernando de Noronha Island, Brazil / Fatores de risco para infecção por Toxoplasma gondii em ovinos e bovinos na Ilha de Fernando de Noronha, Brasil

Abstract Toxoplasmosis is a zoonotic disease of global distribution that affects all warm-blooded animals. The purpose of this investigation was to determine the prevalence of T. gondii infection and identify the risk factors associated with its occurrence in domestic ruminants raised on the island of Fernando de Noronha, Brazil, and to confirm that cattle and sheep raised in Fernando de Noronha Island present statistically different T. gondii prevalence rates. Serum samples were collected from sheep (n=240) and cattle (n=140) for the detection of antibodies by indirect immunofluorescence. Samples were collected from all the animals on all the farms. Risk factors were analyzed by univariate analysis and logistic regression. The prevalence rate of positive sheep was 85.0% while that of cattle was 10.7%. A multivariate analysis revealed that the site of contact of sheep with felines was a risk factor. For cattle, the risk factors identified in this study were: extensive farming system, water source, more than three cats per farm, and the presence of rats in feed storage locations. The findings revealed a significant difference in the prevalence rates in sheep and cattle raised in this insular environment.

Resumo A toxoplasmose é uma zoonose cosmopolita que acomete animais de sangue quente. Objetivou-se nessa investigação determinar a prevalência e identificar os fatores de risco associados à ocorrência da infecção por T. gondii em ruminantes domésticos criados na Ilha de Fernando de Noronha e demonstrar que bovinos e ovinos criados na ilha de Fernando de Noronha, Brasil, apresentam prevalências estatisticamente distintas. Foram obtidas amostras de soro sanguíneo de todos os ovinos (n=240) e bovinos (n=140) de todas as propriedades da ilha para a pesquisa de anticorpos na Reação de Imunofluorescência Indireta. Os fatores de risco foram analisados por meio da análise univariada e regressão logística. A prevalência de ovinos reagentes foi de 85,0% e 10,7% para bovinos, que foram significativamente diferentes. Na análise multivariada, local de contato de ovinos com outras espécies foi identificado como fator de risco. Para os bovinos, os fatores de risco foram: sistema extensivo, fonte de água, número de gatos nas propriedades e a presença de rato. Os resultados obtidos demonstram diferença significativa nas prevalências em ovinos e bovinos criados neste ambiente insular.

Pathogeny and immunological control of toxoplasmosis

1. Toxoplasma gondii is a ubiquitous, obligate intracellular parasite of worldwide distribution. In humans, the parasite exists in two forms: the tachyzoite is the rapidly multiplying stage of the parasite which actively invades host cells and represents the principal pathogenic form at the acute phase of the disease; the bradyzoite is the form which multiplies slowly in host cells, resulting in the formation of cysts which persist in tissues. Several antigenic components have been identified, some of which are characteristic for each parasitic stage; particularly, in tachyzoites, the 30 kDa membrane protein represents up to 5% of the total protein content. 2. Toxoplasma infection in humans is usually asymptomatic because of effective immunity involving antibodies, T cells and cytokines. Activated macrophages, CD4 and CD8 lymphocytes and cytokines, such IFN gamma, play a major role in the control of acute infection and the maintenance of infection at the chronic stage. The alteration of immune functions, as observed in congenitally infected children and in HIV-infected patients, may induce the recrudescence of previously latent toxoplasmosis, in relation to disruption of the cyst form of the parasite. The resulting reactivation is responsible for life-threatening infections which are frequently manifested as toxoplasmic encephalitis. 3. In this review, the parasite and immunological factors participating in the pathogenesis of the lesions associated with acute, chronic and reactivated toxoplasmosis are presented