Identification and Characterization of the ATG8, a Marker of Eimeria tenella Autophagy / Identificação e Caracterização do ATG8, um marcador de autofagia em Eimeria tenella

Abstract Autophagy plays an important role in maintaining cell homeostasis through degradation of denatured proteins and other biological macromolecules. In recent years, many researchers focus on mechanism of autophagy in apicomplexan parasites, but little was known about this process in avian coccidia. In our present study. The cloning, sequencing and characterization of autophagy-related gene (Etatg8) were investigated by quantitative real-time PCR (RT-qPCR), western blotting (WB), indirect immunofluorescence assays (IFAs) and transmission electron microscopy (TEM), respectively. The results have shown 375-bp ORF of Etatg8, encoding a protein of 124 amino acids in E. tenella, the protein structure and properties are similar to other apicomplexan parasites. RT-qPCR revealed Etatg8 gene expression during four developmental stages in E. tenella, but their transcriptional levels were significantly higher at the unsporulated oocysts stage. WB and IFA showed that EtATG8 was lipidated to bind the autophagosome membrane under starvation or rapamycin conditions, and aggregated in the cytoplasm of sporozoites and merozoites, however, the process of autophagosome membrane production can be inhibited by 3-methyladenine. In conclusion, we found that E. tenella has a conserved autophagy mechanism like other apicomplexan parasites, and EtATG8 can be used as a marker for future research on autophagy targeting avian coccidia.

Resumo A autofagia desempenha um papel importante na manutenção da homeostase celular através da degradação de proteínas desnaturadas e outras macromoléculas biológicas. Nos últimos anos, muitos pesquisadores se concentraram no mecanismo da autofagia em parasitas apicomplexos, mas pouco se sabe sobre esse processo na coccidia aviária. No presente estudo, a clonagem, sequenciamento e caracterização de gene relacionado à autofagia Etatg8 foram investigados pela PCR quantitativa em tempo real (RT-qPCR), mancha ocidental (WB), ensaios indiretos de imunofluorescência (IFAs) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM), respectivamente. Os resultados mostraram que o gene Etatg8 de E. tenella possui uma ORF de 375 bp, codificando uma proteína de 124 aminoácidos com estrutura e propriedades semelhantes à de outros apicomplexos. RT-qPCR revelou que Etatg8 é expresso durante os quatro estágios de desenvolvimento de E. tenella. Entretanto, seus níveis transcricionais foram significativamente mais elevados na fase de oocisto não esporulados. Os ensaios de manchas ocidental (WB) e de imunofluorescência (IFA) mostraram que a proteína EtATG8 foi lipidada para ligar-se à membrana do autofagossomo sob condições de deficiência nutritiva (em presença de rapamicina) e se agregar no citoplasma de esporozoítas e merozoítas. No entanto, o processo de produção de membrana do autofagossomo pode ser inibido por um inibidor de autofagia (3-meetiladeninatiladenina, 3-MA). Em conclusão, foi demonstrado que E. tenella tem um mecanismo de autofagia conservado, semelhante ao de outros parasitas apicomplexos, e que EtATG8 pode ser usado como um marcador para futuras pesquisas sobre autofagia direcionada à coccidiose aviária.

Development and evaluation of a novel subunit vaccine for Mycoplasma gallisepticum / Desenvolvimento e avaliação de uma nova vacina para Mycoplasma gallisepticum

Adhesion proteins from Mycoplasma gallisepticum (MG) encoded by cytadhesion genes mgc1 and mgc2 were cloned into plasmid vectors and transformed into E. coli. Seventeen groups of specific-pathogen free (SPF), birds at four weeks of age were used to inoculate these two proteins (MGC1 and MGC2) mixed into an oil emulsion creating a novel MG vaccine. Six different protein concentrations (50, 100, 200, 400, 800, and 1000µg/bird) were tested with two equal concentration doses at four and seven weeks of age. In addition, many control groups were needed such as bacterin, membrane, no vaccine or challenge, oil emulsion alone, and no vaccine but challenged. Three weeks following the second vaccination, 50% of the birds in each treatment group were challenged with MG strain S6. The remaining birds were left as contacts to verify protection against horizontal transmission. All birds were bled before vaccinations, challenge and euthanasia. Birds were negative for MG at the first vaccination, as shown by serum plate agglutination test. At necropsy, tissue samples (trachea, lungs, and air sacs) were collected for histopathological examination. Swabs from trachea were used for PCR analysis. ELISA results showed a strong immune response to both protein preparations and almost the same response level for different doses tested, proving the immunogenic features of MGC1 and MGC2. However, humoral responses failed to prevent MG infection and disease when challenged as demonstrated by PCR and histopathology. MGC1 contact birds showed some degree of infection by PCR analysis. In addition, histopathological and ELISA results suggest that contact birds did not have enough time to develop lesions and to mount an immune response.

Os genes mgc1 e mgc2, codificadores de duas proteínas de adesão (MGC1 e MGC2) da bactéria Mycoplasma gallisepticum, foram clonados em E. coli. Dezessete grupos de aves livres de patógenos específicos (SPF), com quatro semanas de idade, foram inoculados com uma emulsão oleosa contendo as proteínas MGC1 e MGC2 purificadas. Seis concentrações (50, 100, 200, 400, 800, e 1000µg/ave) foram testadas com duas doses idênticas, às quatro e sete semanas de vida, respectivamente. Além disso, grupos controles foram avaliados com uma vacina comercial contra micoplasmose aviária, membrana de MG, grupo sem vacina/sem desafio, grupo vacina oleosa de MGC1 sem desafio, grupo com vacina oleosa de MGC2 sem desafio, grupo desafiado mas sem vacina. Três semanas após a segunda e a última vacinação, 50% dos animais dos grupos tratamentos foram desafiados com a cepa S6 de MG. O restante dos animais foi deixado como contato para averiguar proteção contra a transmissão horizontal da doença. Amostras de sangue de todas as aves foram coletadas antes das vacinações, do desafio e da eutanásia. As aves eram negativas para MG às quatro semanas de vida, conforme visto na aglutinação em placa. Na necropsia, tecidos (traqueia, pulmão e sacos aéreos) foram coletados para exame histopatológico. Suabes da traqueia foram utilizados para a PCR. Os resultados do ELISA demonstraram forte resposta imune contra as duas proteínas testadas e resposta similar independentemente do número de doses, provando a sua capacidade imunogênica. Porém, esta resposta humoral gerada foi incapaz de prevenir a infecção e a doença após desafio, conforme demonstrado pelos exames PCR e histopatológico. Aves-contato, inoculadas com MGC1, demonstraram estar infectadas nas análises de PCR. Além disso, os resultados do histopatológico e ELISA sugerem que os animais-contato não tiveram tempo suficiente para demonstrar lesões ou resposta imune.

Adecuación de la técnica de separación de heterófilos y monocitos aviares de sangre completa, utilizando gradientes discontínuos de Ficoll-Hypaque / Standardization of separation of avian heterophils and monocytes from whole blood using Ficoll-Hypaque discontinuous gradients

Se realizó la adecuación de la técnica de gradientes discontinuos de Ficoll-Hypaque, para la obtención de monocitos y heterófilos aviares puros y viables a partir sangre completa de pollos sanos de entre 8 y 9 semanas de edad. Al final de 10 repeticiones la cuenta total de monocitos obtenida fue de 0.25 X 10 6 a 0.46 X 10 6 por ml, con un porcentaje promedio de viabilidad y pureza de 97.65 ñ 1 para la primera y 95.17 ñ 0.97 para la segunda. La cuenta total de heterófilos fue de 0.41 X 10 6 a 1.15 X 10 6 por ml, con un porcentaje promedio de viabilidad y pureza de 99.4 ñ 0.4 para la primera y 96.77 ñ 1.88 para la segunda. Mediante esta técnica se pueden obtener monocitos y heterófilos viables, puros y cultivos in vitro para determinar mecanismos de quimiotaxis, fagocitosis y lisis contra bacterias

La restricción en el tiempo de acceso al alimento en pollo de engorda para reducir la mortalidad causada por el síndrome ascítico / Effect of feed restriction in broilers to reduce mortality due to ascites

Se realizó un experimento con pollo de engorda de 1 a 56 días de edad; se tuvo como propósito investigar diferentes sistemas de restricción en el tiempo de acceso al alimento sobre la mortalidad causada por el síndrome ascítico. La limitación prolongada a partir de los 8 a los 50 días de edad con 8 horas diarias de acceso al alimento, redujo en 11.2 por ciento el peso final de los animales. Los mejores resultados (7 por ciento de menor crecimiento) respecto del testigo, se obtuvieron con el mismo procedimiento a partir del día 8 al 42. La reducción del crecimiento en el pollo de engorda a través de la restricción de alimento redujo en 88 por ciento la mortalidad por el síndrome de ascítico