Coxiella burnetii associated with BVDV (Bovine Viral Diarrhea Virus), BoHV (Bovine Herpesvirus), Leptospira spp, Neospora caninum, Toxoplasma gondii and Trypanosoma vivax in reproductive disorders in cattle / Coxiella burnetii associada ao BVDV (Vírus da Diarreia Viral Bovina), BoHV (Vírus do Herpes Bovino), Leptospira spp, Neospora caninum, Toxoplasma gondii e Trypanosoma vivax em distúrbios reprodutivos em bovinos

Abstract This is a cross-sectional study to assess the presence of antibodies in ruminants against selected pathogens associated with reproductive disorders in cattle in four Brazilian states, including the zoonotic agent Coxiella burnetii. The used tests were Virus Neutralization Assay for IBR and BVD, Microscopic Agglutination Test for Leptospira spp., Indirect Fluorescent Antibody Test (IFAT) for C. burnetii and Toxoplasma gondii, and Enzyme-Linked Immunosorbent Assay for Neospora caninum and Trypanosoma vivax. Seropositivity for C. burnetii was 13.7% with titers from 128 to 131,072; 57.8% for BoHV-1, with titers between 2 and 1,024; 47.1% for BVDV-1a, with titers from 10 to 5,120; 89.2% for N. caninum; 50% for T. vivax; and 52.0% for Leptospira spp., with titers between 100 to 800 (the following serovars were found: Tarassovi, Grippotyphosa, Canicola, Copenhageni, Wolffi, Hardjo, Pomona and Icterohaemorrhagiae); 19.6% for T. gondii with titer of 40. This is the first study that has identified C. burnetii in cattle associated with BoHV and BVDV, N. caninum, Leptospira spp., T. gondii and T. vivax. Thus, future studies should be conducted to investigate how widespread this pathogen is in Brazilian cattle herds.

Resumo Este é um estudo transversal para avaliar a presença de anticorpos em ruminantes contra patógenos selecionados e associados a distúrbios reprodutivos em bovinos de quatro estados brasileiros, incluindo o agente zoonótico Coxiella burnetii. Os testes utilizados foram Teste de Vírus-Neutralização para BoHV e BVDV, teste de Aglutinação Microscópica para Leptospira spp., Reação de Imunofluorescência Indireta for C. burnetii e Toxoplasma gondii, e Ensaio de Imunoabsorção Enzimática para Neospora caninum e Trypanosoma vivax. A soropositividade para C. burnetii foi de 13,7% com títulos de 128 a 131.072; 57,8% para BoHV-1, com títulos entre 2 a 1.024; 47,1% para BVDV-1a, com títulos de 10 a 5.120; 89,2% para N. caninum; 50% para T. vivax; e 52,0% para Leptospira spp., com títulos entre 100 a 800 (sorovares encontrados: Tarassovi, Grippotyphosa, Canicola, Copenhageni, Wolffi, Hardjo, Pomona e Icterohaemorrhagiae) 19,6% para T. gondii com título de 40. Este é o primeiro estudo que evidencia a participação de C. burnetii em bovinos associada ao Vírus da Rinotraqueíte bovina infecciosa e da diarreia viral bovina, N. caninum, Leptospira spp., T. gondii e T. vivax em bovinos. Desta forma, futuros estudos devem ser conduzidos a fim de investigar o quão disseminado se encontra este patógeno em rebanhos bovinos brasileiros.

Distúrbios reprodutivos em cabras experimentalmente infectadas por Toxoplasma gondii / Reproductive disorders in does experimentally infected by Toxoplasma gondii

Objetivou-se descrever os distúrbios reprodutivos associados à infecção experimental por Toxoplasma gondii através da inseminação artificial com sêmen contaminado em quatro cabras no estágio crônico da infecção. As características do trato reprodutor foram avaliadas através de ultrassonografia transretal, visando o diagnóstico gestacional ou de desordens reprodutivas, após a infecção experimental. Ao final do experimento, os animais foram necropsiados e avaliações histopatológicas e PCR foram realizados. Dentre os animais infectados que exibiram mortalidade embrionária, duas apresentaram anestro e duas apresentaram repetição de estro, sendo que destas uma apresentou intervalos entre estros reduzido (sete dias) e outra em intervalo regular (21 dias). Todavia, ambas foram submetidas a monta natural durante os estros naturais subsequentes e não foi confirmada gestação até o final do experimento (90 dias). Duas cabras exibiram alterações nos exames de ultrassonografia, sendo identificadas um cisto ovariano, e uma hidrossalpinge, ambas confirmadas no exame post-mortem. As principais lesões microscópicas nesse grupo foram infiltração neutrofílica dos pulmões, glomerulonefrite intersticial e infiltração neutrofílica do fígado. O DNA de T. gondii foi encontrado nos órgãos (coração e cérebro) de três cabras. Em conclusão, cabras infectadas com sêmen contendo T. gondii no momento da inseminação artificial apresentam distúrbios reprodutivos na fase crônica da infecção que podem estar associados à toxoplasmose.

The aim of this study was to describe the reproductive disorders related to experimental infection by artificial insemination with semen contaminated with Toxoplasma gondii of four goats in the chronic phase of the infection. In the end of the study, the does were submitted to necropsy, and PCR and histopathological evaluations were performed. Among infected does that exhibited embryonic loss, two were in anestrus and two exhibited repeated estrus. One of the latter animals exhibited clinical signs of estrus at seven-day intervals, whereas the other had a 21-day estrous cycle. However, both does were naturally mated on subsequent natural estrous and were not able to get pregnant until the end of the experiment (90 d). Two of the goats exhibited abnormalities in the ultrasound examinations, one of which was an ovarian cyst, while the other was a hydrosalpinx, both of which were confirmed in the post-mortem examination. The main microscopic injuries in this group were neutrophilic infiltration of the lungs, interstitial glomerulonephritis and neutrophilic infiltration of the liver. T. gondii DNA was found in the organs (heart and brain) of three does. In conclusion, does infected with Toxoplasma gondii in semen at the time of artificial insemination display reproductive disorders in the chronic phase of infection that might be associated with toxoplasmosis.

Reproductive disorders in does experimentally infected by Toxoplasma gondii / Distúrbios reprodutivos em cabras experimentalmente infectadas por Toxoplasma gondii

The aim of this study was to describe the reproductive disorders related to experimental infection by artificial insemination with semen contaminated with Toxoplasma gondii of four goats in the chronic phase of the infection. In the end of the study, the does were submitted to necropsy, and PCR and histopathological evaluations were performed. Among infected does that exhibited embryonic loss, two were in anestrus and two exhibited repeated estrus. One of the latter animals exhibited clinical signs of estrus at seven-day intervals, whereas the other had a 21-day estrous cycle. However, both does were naturally mated on subsequent natural estrous and were not able to get pregnant until the end of the experiment (90 d). Two of the goats exhibited abnormalities in the ultrasound examinations, one of which was an ovarian cyst, while the other was a hydrosalpinx, both of which were confirmed in the post-mortem examination. The main microscopic injuries in this group were neutrophilic infiltration of the lungs, interstitial glomerulonephritis and neutrophilic infiltration of the liver. T. gondii DNA was found in the organs (heart and brain) of three does. In conclusion, does infected with Toxoplasma gondii in semen at the time of artificial insemination display reproductive disorders in the chronic phase of infection that might be associated with toxoplasmosis.

Objetivou-se descrever os distúrbios reprodutivos associados à infecção experimental por Toxoplasma gondii através da inseminação artificial com sêmen contaminado em quatro cabras no estágio crônico da infecção. As características do trato reprodutor foram avaliadas através de ultrassonografia transretal, visando o diagnóstico gestacional ou de desordens reprodutivas, após a infecção experimental. Ao final do experimento, os animais foram necropsiados e avaliações histopatológicas e PCR foram realizados. Dentre os animais infectados que exibiram mortalidade embrionária, duas apresentaram anestro e duas apresentaram repetição de estro, sendo que destas uma apresentou intervalos entre estros reduzido (sete dias) e outra em intervalo regular (21 dias). Todavia, ambas foram submetidas a monta natural durante os estros naturais subsequentese não foi confirmada gestação até o final do experimento (90 dias). Duas cabras exibiram alterações nos exames de ultrassonografia, sendo identificadas um cisto ovariano, e uma hidrossalpinge, ambas confirmadas no exame post-mortem. As principais lesões microscópicas nesse grupo foram infiltração neutrofílica dos pulmões, glomerulonefrite intersticial e infiltração neutrofílica do fígado. O DNA de T. gondii foi encontrado nos órgãos (coração e cérebro) de três cabras. Em conclusão, cabras infectadas comsêmen contendoT. gondii no momento da inseminação artificial apresentam distúrbios reprodutivos na fase crônica da infecção que podem estar associados à toxoplasmose.

Different inoculum loads of Toxoplasma gondii induce reduction of myenteric neurons of the rat colon / Diferentes inóculos de Toxoplasma gondii induzem a redução de neurônios mioentéricos no cólon de ratos

Abstract Toxoplasmosis, a disease caused by Toxoplasma gondii, is an important health problem, especially in immunocompromised hosts. T. gondii uses the gut wall as an infection gateway, with tropism for muscular and nervous tissues causing intestinal alterations, including some in the enteric nervous system. This study aims at investigating the colon of rats infected by T. gondii in order to understand how the amount of oocysts influences in myenteric neuronal changes. Sixty Wistar rats (Rattus norvegicus) were divided into six groups. One group remained as a control and the others received inocula of 10, 50, 100, 500 or 5,000 oocysts of T. gondii. The animals were euthanized after 30 days of infection. The total neuronal population and the nitrergic subpopulation in the colon myenteric plexus of each animal was counted. The data were statistically analyzed showing less weight gain in rats with 10, 500 and 5,000 oocysts. A decrease in the number of total neurons with 50, 100 or 5,000 oocysts and an increase in the nitrergic population with 10, 100, 500 or 5,000 oocysts were verified. These results show that neuronal alterations are more significant when the infection is induced by larger inocula and reinforces the suspicion that neuronal loss is directed at cholinergic neurons.

Resumo A toxoplasmose, doença causada pelo Toxoplasma gondii, é um importante problema de saúde, principalmente em imunocomprometidos. T. gondii utiliza a parede do intestino como porta de entrada no hospedeiro e tem tropismo pelos tecidos muscular e nervoso provocando alterações intestinais, inclusive no sistema nervoso entérico. Este estudo buscou analisar o cólon de ratos infectados por T. gondii para entender como a quantidade de oocistos influencia nas alterações neuronais mientéricas. Foram utilizados 60 ratos Wistar (Rattus norvegicus) em seis grupos. Um dos grupos permaneceu como controle e os demais receberam inóculos de 10, 50, 100, 500 ou 5.000 oocistos de T. gondii. Os animais foram submetidos a eutanásia após 30 dias de infecção. No plexo mientérico do cólon dos animais foram quantificadas a população neuronal total e a subpopulação nitrérgica. Os dados foram analisados estatisticamente demonstrando inferior ganho de peso nos ratos com 10, 500 e 5.000 oocistos. Verificamos diminuição no número de neurônios totais com inóculos de 50, 100 ou 5.000 oocistos e aumento da população nitrérgica com 10, 100, 500 ou 5000 oocistos. Estes resultados mostram que alterações neuronais são mais significativas quando a infecção é induzida por inóculos maiores e reforça a suspeita de perda neuronal direcionada a neurônios colinérgicos.

Toxoplasma gondii genotyping in a dog co-infected with distemper virus and ehrlichiosis rickettsia

This paper reports a toxoplasmosis, erhlichiosis and distemper co-infection in a dog with an exuberant neuropathological clinical picture. Primary involvement was discussed based on information collected in the analysis of the clinical case, such as neurological impairment, epidemiological data, poor immunoprophylactic scheme of the dog affected and the role of these diseases on immunosuppression. Canine distemper and ehrlichiosis were diagnosed based on epidemiologic data, clinical signs, hematological and cytological evaluation. Toxoplasma gondii was isolated and genetically characterized as Type I using restriction analysis (RFLP) with SAG-2 genes. Immunosuppression features of both dogs and human beings are discussed, as well as implications on animal and public health. This is the first report on toxoplasmosis, ehrlichiosis and distemper co-infection in a dog in Brazil, associated with genotyping determination of the T. gondii strain involved.

Este artigo relata a co-infecção tripla pelos agentes da cinomose, erliquiose e toxoplasmose em um cão com acentuado quadro clínico neuropático. Discute-se a doença primária baseando-se em dados clínicos, epidemiológicos, no protocolo imunoprofilático inadequado e no papel daquelas doenças na imunossupressão. A cinomose e a erliquiose foram diagnosticadas mediante a situação epidemiológica da região e sinais clínicos compatíveis, aliados aos achados de hemograma e citologia. Utilizando-se a análise de restrição (RFLP) com os genes SAG-2, caracterizou-se geneticamente a linhagem de Toxoplasma gondii isolada, como pertencente ao Tipo I. Discutem-se aspectos de imunossupressão, tanto em cães quanto em seres humanos, bem como suas implicações em saúde pública e animal. Este é o primeiro relato de infecção tripla pelos agentes da toxoplasmose, erliquiose e cinomose no Brasil, associado com a genotipificação da estirpe de T. gondii envolvida.

Expression of extracellular matrix components and their receptors in the central nervous system during experimental Toxoplasma gondii and Trypanosoma cruzi infection

Alterations in extracellular matrix (ECM) expression in the central nervous system (CNS) usually associated with inflammatory lesions have been described in several pathological situations including neuroblastoma and demyelinating diseases. The participation of fibronectin (FN) and its receptor, the VLA-4 molecule, in the migration of inflammatory cells into the CNS has been proposed. In Trypanosoma cruzi infection encephalitis occurs during the acute phase, whereas in Toxoplasma infection encephalitis is a chronic persisting process. In immunocompromised individuals such as AIDS patients, T. cruzi or T. gondii infection can lead to severe CNS damage. At the moment, there are no data available regarding the molecules involved in the entrance of inflammatory cells into the CNS during parasitic encephalitis. Herein, we characterized the expression of the ECM components FN and laminin (LN) and their receptors in the CNS of T. gondii- and T. cruzi-infected mice. An increased expression of FN and LN was detected in the meninges, leptomeninges, choroid plexus and basal lamina of blood vessels. A fine FN network was observed involving T. gondii-free and T. gondii-containing inflammatory infiltrates. Moreover, perivascular spaces presenting a FN-containing filamentous network filled with Alpha 4+ and Alpha 5+ cells were observed. Although an increased expression of LN was detected in the basal lamina of blood vessels, the CNS inflammatory cells were alpha 6-negative. Taken together, our results suggest that FN and its receptors VLA-4 and VLA-5 might be involved in the entrance, migration and retention of inflammatory cells into the CNS during parasitic infections

Coinfección con toxoplasma gondii y virus de la inmunodeficiencia felina (FIV) / Toxoplasma gondii and feline immunodeficiency virus (FIV) coinfection

Se utilizaron 100 sueros de gatos provenientes de la ciudad de La Plata y alrededores con el fin de determinar la relación entre la infección con FIV y la infección con T. gondii. Los sueros se analizaron para determinar anticuerpos anti-FIV y anti-T. gondii por las pruebas de inmunobloting e inmunofluorescencia indirecta, respectivamente. Para el análisis de los resultados los sueros se clasificaron en cuatro grupos según presentaran o no anticuerpos anti-FIV y anti-T. gondii (Tox): Grupo 1) FIV+ Tox+; Grupo 2) FIV+ Tox-; Grupo 3) FIV- Tox+; Grupo 4) FIV- Tox-. Se establecieron tres categorías por grupo con respecto a los signos clínicos de los gatos estudiados. El porcentaje de sueros positivos a FIV y a T. gondii (34,5 por ciento, 19/55) fue significativamente mayor que el porcentaje de sueros positivos a FIV y negativos a T. gondii (17,7 por ciento, 8/45; p < 0,05, prueba exacta de Fisher). Los títulos de anticuerpos anti T. gondii fueron significativamente mayores en el Grupo 1 con respecto al Grupo 3. La distribución de los signos clínicos fue significativamente diferente entre los 4 grupos. El porcentaje de animales con signos clínicos potencialmente compatibles con FIV y/o toxoplasmosis fue: Grupo 1: 57,9 por ciento, Grupo 2: 75 por ciento; Grupo 3: 48,6 por ciento y Grupo 4: 27 por ciento. Los resultados del presente trabajo indican la asociación entre la infección con el FIV y la infección con T. gondii