Species-specificity of equine and porcine Lawsonia intracellularis isolates in laboratory animals.

Lawsonia intracellularis infection causes proliferative enteropathy (PE) in many mammalian species, with porcine and equine proliferative enteropathy (PPE and EPE) known worldwide. Hamsters are a well-published animal model for PPE infection studies in pigs. There is no laboratory animal model for EPE infection studies and it is not known whether there is species-specificity for equine or porcine isolates of L. intracellularis in animal models. The objective of this study was to determine whether it is possible to generate typical EPE lesions in hamsters after inoculation with an equine strain of L. intracellularis (EPE strain) and whether it is comparatively possible to generate PPE lesions in rabbits after inoculation with a porcine strain of L. intracellularis (PPE strain). In 2 separate trials, 4-week-old and 3-week-old weanling golden Syrian hamsters were challenged with EPE strains and compared to uninfected (both trials) and PPE-infected controls (Trial 2 only). Concurrently, 6 female New Zealand white juvenile rabbits were infected with PPE strain and observed concomitantly to 8 similar rabbits infected with EPE strain for a different experiment. Hamsters and rabbits were observed for 21 to 24 days post-infection (DPI), depending on the experiment. Neither infected species developed clinical signs. The presence of disease was assessed with diagnostic techniques classically used for pigs and horses: immune-peroxidase monolayer assay on sera; quantitative polymerase chain reaction (qPCR) detection of molecular DNA in feces; and hematoxylin and eosin (H&E) stain and immunohistochemistry (IHC) on intestinal tissues. Our results showed that EPE-challenged hamsters do not develop infection when compared with PPE controls (IHC, P = 0.009; qPCR, P = 0.0003). Conversely, PPE-challenged rabbits do not develop typical intestinal lesions in comparison to EPE-challenged rabbits, with serological response at 14 DPI being significantly lower (P = 0.0023). In conclusion, PPE and EPE strains appear to have different host-specificities for hamsters and rabbits, respectively.

L'infection par Lawsonia intracellularis provoque une entéropathie proliférative chez de nombreuses espèces de mammifères; celle des porcins (EPP) et des équidés (EEP) sont connues mondialement. Les hamsters sont un modèle animal bien connu pour l'étude de l'EPP. Il n'existe pas de modèle animal de laboratoire pour étudier l'EEP, et on ne sait pas s'il y a spécificité d'espèce pour les isolats équins ou porcins de L. intracellularis dans des modèles animaux. L'objectif de la présente étude était de déterminer s'il est possible de générer des lésions typiques d'EEP chez les hamsters après inoculation d'une souche équine de L. intracellularis (souche EEP) et s'il est également possible de générer des lésions d'EPP chez des lapins après inoculation d'une souche porcine de L. intracellularis (souche EPP). Dans 2 essais séparés, des hamsters dorés syriens sevrés âgés de 4 semaines et de 3 semaines ont été inoculés avec des souches EEP, et ont été comparés à des témoins non infectés (les deux essais) et à des témoins infectés avec EPP (essai 2 seulement). Parallèlement, 6 jeunes lapines Nouvelle-Zélande ont été infectées par la souche EEP et observées de façon concomitante à 8 lapins similaires infectés par la souche EPP pour une expérience différente. Les hamsters et les lapins ont été observés pendant 21 à 24 jours après l'infection (JAI), en fonction de l'expérience. Aucune des espèces infectées n'a développé de signes cliniques. La présence de maladie a été évaluée par des techniques classiques de diagnostic utilisées pour les porcs et les chevaux : l'essai par immuno-peroxydase sur monocouche pour les sérums; la détection par réaction d'amplification en chaîne par la polymérase quantitative (qPCR) de l'ADN moléculaire dans les selles; la coloration hématoxyline-éosine et l'immunohistochimie (IHC) sur des tissus intestinaux. Nos résultats ont montré que les hamsters inoculés avec EEP ne développent pas d'infection comparativement aux EPP témoins (IHC P = 0,009; qPCR P = 0,0003). À l'inverse, les lapins inoculés avec EPP ne développent pas des lésions intestinales typiques comparativement aux lapins inoculés avec EEP, avec une réponse sérologique à 14 JAI significativement plus faible (P = 0,0023). En conclusion, les souches d'EPP et d'EEP semblent avoir des spécificités d'hôte différentes chez les hamsters et les lapins, respectivement.(Traduit par Dr. J.M. Dhillon).

The rabbit as an infection model for equine proliferative enteropathy.

The objective of this study was to demonstrate the susceptibility of rabbits to Lawsonia intracellularis obtained from a case of clinical equine proliferative enteropathy (EPE). This is a preliminary step toward developing a rabbit infection model for studying pathogenesis and therapy of EPE in horses. Nine does were equally assigned to 3 groups. Animals in 2 groups (Group 1 and Group 2) were orally inoculated with different doses of cell-cultured L. intracellularis. Controls (Group 3) were sham-inoculated. Feces and blood were collected before the rabbits were infected and at 7, 14, and 21 days post-infection (DPI). Serum immunoglobulin G (IgG) titers were measured using an immunoperoxidase monolayer assay (IPMA) and fecal samples were analyzed with quantitative polymerase chain reaction (qPCR). A doe from each group was euthanized at 7, 14, and 21 DPI for collection and evaluation of intestinal samples. Tissues were stained by routine hematoxylin and eosin (H&E) method and immunohistochemistry (IHC) with L. intracellularis-specific mouse monoclonal antibody. At 14 DPI, serologic responses were detected in both infected groups, which maintained high titers through to 21 DPI. Lawsonia intracellularis DNA was detected in the feces of Group 2 on 7 DPI and in both infected groups on 14 DPI. Gross lesions were apparent in Group 1 and Group 2 on 14 DPI. Immunohistochemistry confirmed L. intracellularis antigen within cells of rabbits in Group 1 and Group 2 on 7, 14, and 21 DPI. No lesions, serologic response, shedding, or IHC labeling were found in Group 3 rabbits. This study describes an EPE rabbit model that simulates natural infection, as typical lesions, immune response, and fecal shedding were present.

Cette étude visait à démontrer la susceptibilité des lapins à Lawsonia intracellularis obtenu d'un cas clinique d'entéropathie proliférative équine (EPE). Ceci est une étape préliminaire dans le développement d'un modèle d'infection chez le lapin pour étudier la pathogénie et le traitement de l'EPE chez les chevaux. Neuf lapines ont été assignées également à 3 groupes. Les animaux dans deux groupes (Groupe 1 et Groupe 2) ont été inoculés oralement avec différentes doses de L. intracellularis cultivés sur cellules. Les témoins (Groupe 3) étaient faussement inoculés. Des fèces et du sang ont été prélevés avant que les lapins soient infectés et aux jours 7, 14 et 21 post-infection (DPI). Les titres sériques d'immunoglobulines G (IgG) ont été mesurés par une épreuve d'immunoperoxydase en monocouche (IPMA) et les échantillons de fèces ont été analysés par réaction quantitative d'amplification en chaîne par la polymérase (qPCR). Une lapine de chaque groupe a été euthanasiée 7, 14 et 21 DPI pour prélèvement et évaluation d'échantillons intestinaux. Les tissus étaient colorés à l'aide d'hématoxyline et éosine (H&E) et en immunohistochime (IHC) avec un anticorps monoclonal de souris spécifique à L. intracellularis. Au jour 14 post-infection, une réponse sérologique a été détectée chez les animaux des deux groupes infectés, et des titres élevés ont été maintenus jusqu'à 21 DPI. De l'ADN de L. intracellularis fut détecté dans les fèces du Groupe 2 au jour 7 PI et dans les 2 groupes infectés au jour 14 PI. Des lésions macroscopiques étaient apparentes dans le Groupe 1 et le Groupe 2 au jour 14 PI. L'immunohistochime a confirmé la présence d'antigène de L. intracellularis à l'intérieur des cellules de lapins dans les Groupes 1 et 2 aux jours 7, 14 et 21 PI. Aucune lésion, réponse sérologique, excrétion, ou marquage en IHC n'ont été trouvés chez les lapins du Groupe 3. La présente étude décrit un modèle lapin d'EPE qui imite l'infection naturelle, étant donné la présence de lésions typiques, de réponse immunitaire et d'excrétion fécale.(Traduit par Docteur Serge Messier).

Synchrotron X-ray fluorescence microscopy of gallium in bladder tissue following gallium maltolate administration during urinary tract infection.

A mouse model of cystitis caused by uropathogenic Escherichia coli was used to study the distribution of gallium in bladder tissue following oral administration of gallium maltolate during urinary tract infection. The median concentration of gallium in homogenized bladder tissue from infected mice was 1.93 µg/g after daily administration of gallium maltolate for 5 days. Synchrotron X-ray fluorescence imaging and X-ray absorption spectroscopy of bladder sections confirmed that gallium arrived at the transitional epithelium, a potential site of uropathogenic E. coli infection. Gallium and iron were similarly but not identically distributed in the tissues, suggesting that at least some distribution mechanisms are not common between the two elements. The results of this study indicate that gallium maltolate may be a suitable candidate for further development as a novel antimicrobial therapy for urinary tract infections caused by uropathogenic E. coli.

Infusion of sodium bicarbonate in experimentally induced metabolic acidosis does not provoke cerebrospinal fluid (CSF) acidosis in calves.

In a crossover study, 5 calves were made acidotic by intermittent intravenous infusion of isotonic hydrochloric acid (HCl) over approximately 24 h. This was followed by rapid (4 h) or slow (24 h) correction of blood pH with isotonic sodium bicarbonate (NaHCO(3)) to determine if rapid correction of acidemia produced paradoxical cerebrospinal fluid (CSF) acidosis. Infusion of HCl produced a marked metabolic acidosis with respiratory compensation. Venous blood pH (mean ± S(x)) was 7.362 ± 0.021 and 7.116 ± 0.032, partial pressure of carbon dioxide (Pco(2), torr) 48.8 ± 1.3 and 34.8 ± 1.4, and bicarbonate (mmol/L), 27.2 ± 1.27 and 11 ± 0.96; CSF pH was 7.344 ± 0.031 and 7.240 ± 0.039, Pco(2) 42.8 ± 2.9 and 34.5 ± 1.4, and bicarbonate 23.5 ± 0.91 and 14.2 ± 1.09 for the period before the infusion of hydrochloric acid and immediately before the start of sodium bicarbonate correction, respectively. In calves treated with rapid infusion of sodium bicarbonate, correction of venous acidemia was significantly more rapid and increases in Pco(2) and bicarbonate in CSF were also more rapid. However, there was no significant difference in CSF pH. After 4 h of correction, CSF pH was 7.238 ± 0.040 and 7.256 ± 0.050, Pco(2) 44.4 ± 2.2 and 34.2 ± 2.1, and bicarbonate 17.8 ± 1.02 and 14.6 ± 1.4 for rapid and slow correction, respectively. Under the conditions of this experiment, rapid correction of acidemia did not provoke paradoxical CSF acidosis.

CLCA protein and chloride transport in canine retinal pigment epithelium.

Problems in ion and fluid transfer across the retinal pigment epithelium (RPE) are a probable cause of inappropriate accumulations of fluid between the photoreceptors of the retina and the RPE. The activities of Cl- transporters involved in basal fluid transfer across the RPE have been compared to determine whether Ca2+- or cAMP-dependent channels may be responsible for basal housekeeping levels of secretory activity in this tissue. The role of a candidate Ca2+-dependent CLCA protein in the basal RPE transport of Cl- has been investigated. Low concentrations of the Cl- conductance inhibitors glibenclamide and 5-nitro-2-(3-phenylpropylamino)benzoate reduced the short-circuit current in dog RPE preparations mounted in Ussing chambers and decreased the Ca2+-dependent Cl- efflux from fibroblasts expressing the pCLCA1 Cl- conductance regulator. However, these same agents did not inhibit the rate of Cl- release from cultured fibroblasts expressing the cystic fibrosis transmembrane regulator (CFTR) conductive Cl- channel. Addition of ionomycin to primary cultures of canine RPE cells or to fibroblasts expressing the pCLCA1 channel regulator increased the rate of release of Cl- from both types of cultured cells. However, the presence of pCLCA1 also increased cAMP-dependent Cl- release from fibroblasts expressing CFTR. We conclude that Ca2+-dependent Cl- transport may be more important than cAMP-dependent Cl- transport for normal fluid secretion across the RPE. Furthermore, CLCA proteins expressed in the RPE appear to regulate the activity of other Cl- transporters, rather than functioning as primary ion transport proteins.