Detection of tick-borne rickettsial pathogens in naturally infected dogs and dog-associated ticks in Medellin, Colombia / Detecção de patógenos rickettsiais transmitidos por carrapatos em cães naturalmente infectados e carrapatos associados a cães em Medellin, Colômbia

Abstract Tick-borne rickettsial pathogens (TBRP) are important causes of infections in both dogs and humans. Dogs play an important role as a biological host for several tick species and can serve as sentinels for rickettsial infections. Our aim was to determine the presence of TBRP in dogs and in dog-associated ticks and their potential risk to human diseases in Medellin, Colombia. DNA for E. canis (16S rRNA and dsb) and A. platys (groEl) was detected in 17.6% (53/300) and 2.6% (8/300) of dogs, respectively. Antibodies against Ehrlichia spp. 82 (27.3%) and Anaplasma spp. 8 (2.6%) were detected in dogs. Antibody reactivity against both agents were found in 16 dogs (5.3%). Eight dogs showed antibody for Rickettsia spp. with titers that suggest 3 of them had a probable exposure to R. parkeri. Rhipicephalus sanguineus s.l. (178/193) was the main tick in dogs, followed by R. microplus (15/193). The minimum infection rates (MIR) in R. sanguineus were 11.8% for E. canis and 3.4% for A. platys. E. canis and A. platys are the main TBRP infecting dogs and ticks and R. sanguineus s.l. is likely involved in the transmission of both agents. Interestingly, we found serological evidence of exposure in dogs for spotted fever group rickettsiae.

Resumo As riquétsias transmitidas por carrapatos (RTC) são causas importantes de infecção em cães e humanos. Os cães exercem um papel essencial como hospedeiros biológicos para diversas espécies de carrapatos, assim como podem ser úteis como sentinelas de infecções por riquétsias. O intuito deste estudo foi determinar a presença de RTC em cães, assim como em seus carrapatos, para determinar o risco potencial de doença humana em Medellín, Colômbia. DNA de Ehrlichia canis (16S rRNA e dsb) e Anaplasma platys (groEl) foi detectado em 17,6% (53/300) e 2,6% (8/300) dos cães, respectivamente. Anticorpos contra Ehrlichia spp. (82; 27,3%) e Anaplasma spp. (8; 2,6%) foram detectados nos cães. Reatividade de anticorpos contra ambos patógenos (Ehrlichia e Anaplasma) foi detectada em 16 cães (5,3%). Oito animais apresentaram anticorpos contra Rickettsia spp., e 3 deles sugerem uma provável exposição a Rickettsia parkeri. Rhipicephalus sanguineus s.l. (178/193) foi a principal espécie de carrapatos, seguida de R. microplus (15/193). A taxa de infecção mínima em R. sanguineus foi 11,8% para E. canis e 3,4% para A. platys. E. canis e A. platys são as principais RTC que infectam cãese R. sanguineus s.l. provavelmente está envolvido na transmissão de ambos os agentes. É evidente, porém, a exposição sorológica dos cães a riquétsias do grupo da febre maculosa.

Detection of Anaplasma sp. phylogenetically related to A. phagocytophilum in a free-living bird in Brazil / Detecção de Anaplasma sp. filogeneticamente associado a A. phagocytophilum em uma ave de vida livre no Brasil

Abstract Wild animals play an important role in carrying vectors that may potentially transmit pathogens. Several reports highlighted the participation of wild animals on the Anaplasma phagocytophilum cycle, including as hosts of the agent. The aim of this study was to report the molecular detection of an agent phylogenetically related to A. phagocytophilum isolated from a wild bird in the Midwest of the state of Paraná, Brazil. Fifteen blood samples were collected from eleven different bird species in the Guarapuava region. One sample collected from a Penelope obscura bird was positive in nested PCR targeting the 16S rRNA gene of Anaplasma spp. The phylogenetic tree based on the Maximum Likelihood analysis showed that the sequence obtained was placed in the same clade with A. phagocytophilum isolated from domestic cats in Brazil. The present study reports the first molecular detection of a phylogenetically related A. phagocytophilum bacterium in a bird from Paraná State.

Resumo Animais selvagens possuem participação importante como carreadores dos vetores responsáveis por transmitir doenças e vários relatos destacam a participação de animais silvestres no ciclo do Anaplasma phagocytophilum, inclusive como hospedeiros do agente. O presente trabalho tem por objetivo relatar pela primeira vez a detecção molecular da infecção por um agente filogeneticamente associado a A. phagocytophilum em uma ave silvestre no interior do Paraná, Brasil. Foram colhidas 15 amostras de sangue originadas de onze espécies diferentes de aves, todas provenientes da região de Guarapuava. Apenas uma amostra pertencente a uma ave da espécie Penelope obscura foi positiva para o ensaio de nested PCR baseado no gene 16S rRNA. A árvore filogenética baseada na análise por máxima verossimilhança demonstrou que a sequência obtida no presente estudo se posicionou no mesmo clado com cepas de A. phagocytophilum isoladas de gatos domésticos no Brasil. O presente trabalho relata pela primeira vez a detecção molecular de Anaplasma sp. filogeneticamente relacionado à A. phagocytophilum, em um animal da espécie P. obscura, assim como a presença do parasita em uma ave silvestre do Estado do Paraná, Brasil.

Enzootic instability for bovine anaplasmosis on family farms located in southwestern Paraná, Brazil / Instabilidade enzoótica para anaplasmose bovina em propriedades de agricultura familiar do sudoeste paranaense, Brasil

Abstract The objective of this study was to assess the occurence of animals seropositive for Anaplasma marginale in the municipality of Realeza, Paraná State, Brazil. Blood samples were collected from 344 cows on 18 small farms in the municipality of Realeza-PR. The animals’serum samples were forwarded to the Federal University of Fronteira do Sul, in order to investigate the occurrence of anti-A. marginale IgG antibodies by an enzyme-linked immunosorbent assay commercial kit. IgG antibodies to A. marginale were detected in cattle from 77.7% of the farms. To the best author's knowledge, this is the first report of occurrence of A. marginale in cattle in southwestern Paraná. The serological assay showed that 24.4% of the animals were seropositive, thus characterizing the location investigated as an area of enzootic instability for the disease. The family farms located in the municipality of Realeza-PR showed enzootic instability for bovine anaplasmosis. It is necessary to conduct disease monitoring programs in association with preventive measures in order to ensure the sanitary quality of the herds and to reduce economic losses for the farmers. In addition, it is essential to implement educational extension actions that allow farmers to acquire knowledge, attitudes and perceptions regarding the risk factors that contribute towards herd A. marginale-infection.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a ocorrência de animais soropositivos para Anaplasma marginale, no município de Realeza, Estado do Paraná, Brasil. Foram colhidas amostras de sangue de 344 fêmeas bovinas provenientes de 18 propriedades rurais do município de Realeza - PR. Amostras de soro dos animais foram encaminhadas à Universidade Federal da Fronteira Sul, para realização do Ensaio Imunoenzimático Indireto para pesquisa de anticorpos IgG anti- Anaplasma marginale por meio de kit comercial. Anticorpos IG anti-A. marginale foram detectados em 77,7% das propriedades. Trata-se do primeiro registro da ocorrência de A. marginale no Sudoeste paranaense. A sorologia evidenciou 24,4% de animais soropositivos, caracterizando o local pesquisado como área de instabilidade enzoótica para a doença. As propriedades de agricultura familiar, localizadas no município de Realeza-PR, apresentaram instabilidade enzoótica para anaplasmose bovina. É necessário que programas de monitoramento da enfermidade sejam realizados em conjunto com medidas de prevenção, visando garantir qualidade sanitária do rebanho e reduzir perdas econômicas dos produtores rurais. Além disso, é fundamental a realização de ações de extensão que viabilizem a aquisição de conhecimento, atitude e percepção dos criadores diante dos fatores de risco contribuintes para a infecção por A. marginale do rebanho.

Detection of Anaplasma sp. in Korean Native Goats (Capra aegagrus hircus) on Jeju Island, Korea

Anaplasma species are obligate intracellular pathogens that can cause tick-borne diseases in mammalian hosts. To date, very few studies of their occurrence in Korean native goats (Capra aegagrus hircus) have been reported. In the present study, we investigated Anaplasma infection of Korean native goats on Jeju Island, Republic of Korea, and performed phylogenetic analysis based on the 16S rRNA gene sequences. Our results showed that Anaplasma infection was found mostly in adult female goats. The phylogenetic tree revealed that the 7 sequences identified in Korean native goats could belong to Anaplasma sp. and were distinct from A. marginale, A. centrale, and A. ovis. The results indicated that the sequences identified to belong to Anaplasma were closely related to sequences isolated from goats in China and were clustered within the same group. To our knowledge, this is the first study to detect Anaplasma sp. infection in Korean native goats.

Real time polymerase chain reaction to diagnose Anaplasma marginale in cattle and deer (Ozotoceros bezoarticus leucogaster) of the Brazilian Pantanal / Reação da polimerase em cadeia tempo real para diagnóstico de Anaplasma marginale em bovino e veado campeiro do Pantanal brasileiro Ozotoceros bezoarticus leucogaster

Epizootiological study of Anaplasma marginale in regions that contain various reservoir hosts, co-existence of rickettsia pathogens, and common vectors is a complicated task. To achieve diagnosis of this rickettsia in cattle and campeiro deer of Brazilian Pantanal, a comparison was made between a real time polymerase chain reaction (RT-PCR) with intercalating Sybr Green fluorochrome and primers based on msp5 gene of A. marginale; a conventional PCR (C-PCR); and parasitological examination using thin blood smear stained with Giemsa-MayGrunwald. Both PCRs showed good performance in the diagnosis of A. marginale in cattle, and were superior to the parasitological exam. The RT-PCR detected seven positive campeiro deer (16.3 percent). This rate was significantly higher compared to C-PCR, which identified one animal as positive (2.3 percent), and also compared to parasitological diagnosis, which did not find any positive animals. The dissociation temperature average of positive reactions in cattle (81.72 ºC ± 0.20) was identical to dissociation temperature found in the cervids (81.72 ºC ± 0.12), suggesting that both animal species were infected with A. marginale. We concluded that RT-PCR can be used for A. marginale diagnosis and in epizootiological studies of cattle and cervids; in spite of the small number of campeiro deer samples, the results indicated that this wildlife species has importance in the Anaplasma epizootiology in the Brazilian Pantanal.

O estudo epizootiológico de Anaplasma marginale em regiões que existem vários reservatórios, co-existência de espécies de riquétsias patógenas e vetores comuns é uma tarefa complicada. Com o objetivo de obter o diagnóstico dessa riquétsia em bovinos e veado campeiro do Pantanal brasileiro foi avaliada uma reação da polimerase em cadeia em tempo real (PCR-TR) com o fluoróforo intercalante de fita dupla de DNA Sybr Green e iniciadores baseados na seqüência do gene msp5 de A. marginale comparando-a a uma PCR convencional (PCR-C) e ao exame parasitológico de esfregaço fino de sangue corado com Giemsa-MayGrunwald. Ambas PCRs apresentaram bom desempenho no diagnóstico de A. marginale nos bovinos, o qual foi superior ao exame parasitológico. O PCR-TR detectou sete veados campeiros positivos (16,3 por cento), o que foi significativamente maior comparado ao PCR-C identificando um animal como positivo (2,3 por cento), e ao exame parasitológico não encontrou nenhum animal positivo. A média da temperatura de dissociação das reações positivas para amostras de bovinos (81,72 ºC ± 0,20) foi idêntica àquelas dos cervídeos ( 81,72 ºC ± 0,12), o que sugere que ambas espécies animais foram infectadas por A. marginale. Concluímos que PCR-TR pode ser utilizada para diagnóstico e estudos epizootiológicos de A. marginale em bovinos e cervídeos. Apesar da pequena amostragem de veado campeiro os resultados indicam que essa espécie de animal selvagem tem importância na epizootiologia do Anaplasma no Pantanal brasileiro.

Cloning, sequencing and antigenic characterization of rVirB9 of Anaplasma marginale isolated from Paraná State, Brazil

Anaplasma marginale, a tick-borne bacterium, causes bovine anaplasmosis responsible for significant economic losses in tropical and subtropical regions worldwide. Various major outer membranes have been described, and VirB9, a type IV secretion system protein, has been recently indicated as a candidate in vaccine development against anaplasmosis. The virB9 gene of an A. marginale strain isolated in Paraná, Brazil, was cloned by polymerase chain reaction and sequenced; its cloning into the pETSUMO vector produced a virB9-SUMO-6x His fusion gene construct. This recombinant clone was over-expressed in Escherichia coli BL21 (DE3), and the expressed fusion protein was solubilized with urea and purified with an Ni-NTA column. This method produced a relatively high yield of rVirB9. The deduced amino acid sequence encoded by VirB9 showed 99% homology to A. marginale isolates from St. Maries. rVirB9 was recognized by serum from cattle immunized with PR1 strain and by bovine sera infected with heterologous strains, showing that rVirB9 has conserved epitopes, which suggests that rVirB9 could be useful for the development of a vaccine against anaplasmosis.