In vitro lytic efficiency of Staphylococcus aureus bacteriophages in bacteria from bovine mastitis: a meta-analysis / Eficiência lítica in vitro de bacteriófagos de Staphylococcus aureus em bactérias de mastites bovina: uma meta-análise

ABSTRACT: Bacteriophages have been investigated as alternative to the treatment of bacterial infections, including bovine mastitis, in production animals. In this meta-analysis, we evaluated in vitro efficiency of phages of Staphylococcus aureus against S. aureus, which is involved in the etiology of bovine mastitis. Seventeen studies were included and the bacterial lytic activity was extracted using proportion analysis. The lytic efficiency of phages was obtained in this meta-analysis using a random-effects model [significant difference (P<0.05)]. Forest plots were used to graphically represent the efficiency of phages on bacterial isolates. Most phages (e.g., CS1, DW2, ΦSA011, ΦSA012, ΦSA022, ΦSA023, ΦSA024, ΦSA025, ΦSA037, ΦSA038, ΦSA039, ΦSA041, ΦSA042, ΦSA043, ΦSA044, MSA6, Ufv-aur2 to Ufv-aur11, SAH-1, SPW, vB_SauM_JS25, SaPh1 to SaPh6, SA, SANF, SA2, ΦSA012, ΦSA039, phi11, phiIPLA88, phiIPLA35, phiIPLA-RODI, phiIPLA-C1C, SAJK-IND, vBSP-A1, vBSP-A2, STA1.ST29, EB1.ST11, EB1.ST27, Remus, and ISP) were efficiently lytics or infected most S. aureus isolates, demonstrating 80% (P<0.05) lytic efficiency. The phages SA, SANF and SA2, also demonstrated lytic activity or infected the non-Staphylococcus aureus and Macrococcus caseolyticus isolates. In this meta-analysis, we compared and demonstrated the in vitro efficiency and host range of S. aureus phages. Additionally, the phages represent an alternative to be researched to treat bovine mastitis in dairy cattle caused by the prevalent microorganism, S. aureus.

RESUMO: Os bacteriófagos têm sido investigados como alternativa ao tratamento de infecções bacterianas em animais de produção, incluindo a mastite bovina. Nesta meta-análise, avaliamos a eficiência in vitro de fagos de Staphylococcus aureus contra S. aureus envolvidas na etiologia da mastite bovina. Dezessete estudos foram incluídos e a atividade lítica bacteriana foi extraída usando análise de proporção. A eficiência lítica dos fagos foi obtida nesta meta-análise, usando um modelo de efeitos aleatórios (diferença significativa (P <0,05)). Os gráficos de Forest plots foram usados para representar graficamente a eficiência dos fagos em isolados bacterianos. Os fagos avaliados, na sua grande maioria, (por exemplo, CS1, DW2, ΦSA011, ΦSA012, ΦSA022, ΦSA023, ΦSA024, ΦSA025, ΦSA037, ΦSA038, ΦSA039, ΦSA041, ΦSA042, ΦSA043, ΦSAf e U0f, ua04 SPW, vB_SauM_JS25, SaPh1 a SaPh6, SA, SANF, SA2, ΦSA012, ΦSA039, phi11, phiIPLA88, phiIPLA35, phiIPLA-RODI, phiIPLA-C1C, SAJK-IND, vBSP-A1, vBSP-A2, STA1.ST29, EB1.ST11, EB1.ST27, Remus, e ISP) foram eficientemente líticos ou infectaram a maioria dos isolados de S. aureus, demonstrando 80% (P < 0,05) de eficiência lítica. Os fagos SA, SANF e SA2 também demonstraram atividade lítica ou infectaram os isolados Staphylococcus não-aureus e Macrococcus caseolyticus. Nesta meta-análise, comparamos e demonstramos a eficiência in vitro e gama de hospedeiros de fagos de S. aureus. Adicionalmente, os fagos representam uma alternativa a ser pesquisada para o tratamento da mastite bovina em gado leiteiro causada pelo microrganismo prevalente, ou seja S. aureus.

In vitro lytic efficiency of Staphylococcus aureus bacteriophages in bacteria from bovine mastitis: a meta-analysis / Eficiência lítica in vitro de bacteriófagos de Staphylococcus aureus em bactérias de mastites bovina: uma meta-análise

Bacteriophages have been investigated as alternative to the treatment of bacterial infections, including bovine mastitis, in production animals. In this meta-analysis, we evaluated in vitro efficiency of phages of Staphylococcus aureus against S. aureus, which is involved in the etiology of bovine mastitis. Seventeen studies were included and the bacterial lytic activity was extracted using proportion analysis. The lytic efficiency of phages was obtained in this meta-analysis using a random-effects model [significant difference (P<0.05)]. Forest plots were used to graphically represent the efficiency of phages on bacterial isolates. Most phages (e.g., CS1, DW2, ΦSA011, ΦSA012, ΦSA022, ΦSA023, ΦSA024, ΦSA025, ΦSA037, ΦSA038, ΦSA039, ΦSA041, ΦSA042, ΦSA043, ΦSA044, MSA6, Ufv-aur2 to Ufv-aur11, SAH-1, SPW, vB_SauM_JS25, SaPh1 to SaPh6, SA, SANF, SA2, ΦSA012, ΦSA039, phi11, phiIPLA88, phiIPLA35, phiIPLA-RODI, phiIPLA-C1C, SAJK-IND, vBSP-A1, vBSP-A2, STA1.ST29, EB1.ST11, EB1.ST27, Remus, and ISP) were efficiently lytics or infected most S. aureus isolates, demonstrating 80% (P<0.05) lytic efficiency. The phages SA, SANF and SA2, also demonstrated lytic activity or infected the non-Staphylococcus aureus and Macrococcus caseolyticus isolates. In this meta-analysis, we compared and demonstrated the in vitro efficiency and host range of S. aureus phages. Additionally, the phages represent an alternative to be researched to treat bovine mastitis in dairy cattle caused by the prevalent microorganism, S. aureus.

Os bacteriófagos têm sido investigados como alternativa ao tratamento de infecções bacterianas em animais de produção, incluindo a mastite bovina. Nesta meta-análise, avaliamos a eficiência in vitro de fagos de Staphylococcus aureus contra S. aureus envolvidas na etiologia da mastite bovina. Dezessete estudos foram incluídos e a atividade lítica bacteriana foi extraída usando análise de proporção. A eficiência lítica dos fagos foi obtida nesta meta-análise, usando um modelo de efeitos aleatórios (diferença significativa (P <0,05)). Os gráficos de Forest plots foram usados para representar graficamente a eficiência dos fagos em isolados bacterianos. Os fagos avaliados, na sua grande maioria, (por exemplo, CS1, DW2, ΦSA011, ΦSA012, ΦSA022, ΦSA023, ΦSA024, ΦSA025, ΦSA037, ΦSA038, ΦSA039, ΦSA041, ΦSA042, ΦSA043, ΦSAf e U0f, ua04 SPW, vB_SauM_JS25, SaPh1 a SaPh6, SA, SANF, SA2, ΦSA012, ΦSA039, phi11, phiIPLA88, phiIPLA35, phiIPLA-RODI, phiIPLA-C1C, SAJK-IND, vBSP-A1, vBSP-A2, STA1.ST29, EB1.ST11, EB1.ST27, Remus, e ISP) foram eficientemente líticos ou infectaram a maioria dos isolados de S. aureus, demonstrando 80% (P < 0,05) de eficiência lítica. Os fagos SA, SANF e SA2 também demonstraram atividade lítica ou infectaram os isolados Staphylococcus não-aureus e Macrococcus caseolyticus. Nesta meta-análise, comparamos e demonstramos a eficiência in vitro e gama de hospedeiros de fagos de S. aureus. Adicionalmente, os fagos representam uma alternativa a ser pesquisada para o tratamento da mastite bovina em gado leiteiro causada pelo microrganismo prevalente, ou seja S. aureus.

In vitro lytic efficiency of Staphylococcus aureus bacteriophages in bacteria from bovine mastitis: a meta-analysis / Eficiência lítica in vitro de bacteriófagos de Staphylococcus aureus em bactérias de mastites bovina: uma meta-análise

Bacteriophages have been investigated as alternative to the treatment of bacterial infections, including bovine mastitis, in production animals. In this meta-analysis, we evaluated in vitro efficiency of phages of Staphylococcus aureus against S. aureus, which is involved in the etiology of bovine mastitis. Seventeen studies were included and the bacterial lytic activity was extracted using proportion analysis. The lytic efficiency of phages was obtained in this meta-analysis using a random-effects model [significant difference (P<0.05)]. Forest plots were used to graphically represent the efficiency of phages on bacterial isolates. Most phages (e.g., CS1, DW2, ΦSA011, ΦSA012, ΦSA022, ΦSA023, ΦSA024, ΦSA025, ΦSA037, ΦSA038, ΦSA039, ΦSA041, ΦSA042, ΦSA043, ΦSA044, MSA6, Ufv-aur2 to Ufv-aur11, SAH-1, SPW, vB_SauM_JS25, SaPh1 to SaPh6, SA, SANF, SA2, ΦSA012, ΦSA039, phi11, phiIPLA88, phiIPLA35, phiIPLA-RODI, phiIPLA-C1C, SAJK-IND, vBSP-A1, vBSP-A2, STA1.ST29, EB1.ST11, EB1.ST27, Remus, and ISP) were efficiently lytics or infected most S. aureus isolates, demonstrating 80% (P<0.05) lytic efficiency. The phages SA, SANF and SA2, also demonstrated lytic activity or infected the non-Staphylococcus aureus and Macrococcus caseolyticus isolates. In this meta-analysis, we compared and demonstrated the in vitro efficiency and host range of S. aureus phages. Additionally, the phages represent an alternative to be researched to treat bovine mastitis in dairy cattle caused by the prevalent microorganism, S. aureus.(AU)

Os bacteriófagos têm sido investigados como alternativa ao tratamento de infecções bacterianas em animais de produção, incluindo a mastite bovina. Nesta meta-análise, avaliamos a eficiência in vitro de fagos de Staphylococcus aureus contra S. aureus envolvidas na etiologia da mastite bovina. Dezessete estudos foram incluídos e a atividade lítica bacteriana foi extraída usando análise de proporção. A eficiência lítica dos fagos foi obtida nesta meta-análise, usando um modelo de efeitos aleatórios (diferença significativa (P <0,05)). Os gráficos de Forest plots foram usados para representar graficamente a eficiência dos fagos em isolados bacterianos. Os fagos avaliados, na sua grande maioria, (por exemplo, CS1, DW2, ΦSA011, ΦSA012, ΦSA022, ΦSA023, ΦSA024, ΦSA025, ΦSA037, ΦSA038, ΦSA039, ΦSA041, ΦSA042, ΦSA043, ΦSAf e U0f, ua04 SPW, vB_SauM_JS25, SaPh1 a SaPh6, SA, SANF, SA2, ΦSA012, ΦSA039, phi11, phiIPLA88, phiIPLA35, phiIPLA-RODI, phiIPLA-C1C, SAJK-IND, vBSP-A1, vBSP-A2, STA1.ST29, EB1.ST11, EB1.ST27, Remus, e ISP) foram eficientemente líticos ou infectaram a maioria dos isolados de S. aureus, demonstrando 80% (P < 0,05) de eficiência lítica. Os fagos SA, SANF e SA2 também demonstraram atividade lítica ou infectaram os isolados Staphylococcus não-aureus e Macrococcus caseolyticus. Nesta meta-análise, comparamos e demonstramos a eficiência in vitro e gama de hospedeiros de fagos de S. aureus. Adicionalmente, os fagos representam uma alternativa a ser pesquisada para o tratamento da mastite bovina em gado leiteiro causada pelo microrganismo prevalente, ou seja S. aureus.(AU)

In vitro algicidal effect of polypyrrole on Prototheca species isolates from bovine mastitisAlgicidal activity of polypyrrole on Prototheca spp.

Algae of the genus Prototheca are microorganisms involved in the occurrence of diseases in humans and animals. In bovine species, Prototheca spp. cause environmental mastitis, productive losses in dairy herds, mainly leading to the discard of infected cows. Currently, there are no effective anti-Prototheca spp. drugs to combat this infection. Thus, the search for an efficacious therapy for Prototheca spp. infections have become essential. Highly soluble polypyrrole (Ppy) is a molecule with known antimicrobial activity. This study aimed to characterize Prototheca spp. isolates from bovine mastitis as well as to evaluate the susceptibility profile and to verify the morphological alterations on Prototheca spp. isolates treated with Ppy. In this research, 36 Brazilian isolates of Prototheca spp. were characterized by restriction fragment length polymorphism polymerase chain reaction (RFLP-PCR) assay for the mitochondrial cytB gene. Additionally, Ppy algicidal activity against these isolates of Prototheca spp. was assessed by minimal microbicidal concentration method in microplates. Further, scanning electron microscopy (SEM) was performed in order to verify the morphological alterations on Prototheca spp. isolates in response to Ppy. The isolates were characterized as belonging to Prototheca zopfii genotype 2 (35/36) and Prototheca blaschkeae (1/36). Ppy had an algicidal effect on all isolates tested at concentrations ranging from 15.625 µg ml-1 to 62.5 µg ml-1. SEM showed changes on planktonic and sessile P. zopfii, including a decrease of the number of cells with the presence of an amorphous substance involving the cells. The algicidal activity of Ppy suggests the therapeutic potential of this molecule in the prevention and treatment of Prototheca spp. in bovine mastitis.

Bovine abortion by a vaccine strain of Bacillus anthracis / Aborto bovino por uma cepa vacinal de Bacillus anthracis

This paper reports the abortion of a male Aberdeen Angus bovine by a vaccine strain of Bacillus anthracis, describing the pathological and microbiological findings and the genome sequence. Necropsy findings included multifocal areas of hemorrhage in different organs. Histologically, various organs showed hemorrhage, fibrin exudation, necrosis associated with countless bacillary bacterial clumps and severe neutrophilic inflammatory infiltrate. In the microbiological examination, numerous rough, nonhemolytic, gray and dry colonies with irregular edges were isolated from liver, lung and abomasum content samples. Gram staining revealed square-ended Gram-positive rods arranged in chains. B. anthracis identification was confirmed by detection of the molecular chromosomal marker Ba813. The genomes from the isolated B. anthracis (named SPV842_15) and from the isolated vaccinal strain (Brazilian vaccinal strain), which was recovered from a commercial vaccine used in the pregnant cow, were sequenced. Genomic comparisons displayed a high level of nucleotide identity in the comparisons between B. anthracis SPV842_15 and the B. anthracis Brazilian vaccinal strain (98,2%). Furthermore, in both strains, only the plasmid pX01 sequence was detected. Although, vaccination against anthrax is characterized by an elevated protective profile and very low residual virulence, immunization with Sterne strains can cause abortion in cattle, presumably by the plasmid pX01 toxins in rare or special situations.(AU)

Este trabalho relata um aborto de um bovino, macho, Aberdeen Angus, por uma cepa vacinal de Bacillus anthracis, descreve os achados patológicos, microbiológicos e o sequenciamento do genoma. Os achados de necropsia incluíram áreas multifocais de hemorragias em diferentes órgãos. Histologicamente, órgãos afetados apresentaram hemorragia, exsudação de fibrina, necrose associada a miríades bacterianas bacilares e intenso infiltrado inflamatório neutrofílico. No exame microbiológico, foram isoladas numerosas colônias rugosas, não hemolíticas, cinzas e secas, com bordas irregulares a partir de amostras de fígado, pulmão e conteúdo do abomaso. A coloração de Gram revelou bastonetes Gram-positivos dispostos em cadeias. A identificação do B. anthracis foi confirmada pela detecção do marcador cromossômico molecular Ba813. Os genomas do isolado B. anthracis (SPV842_15) e do isolado vacinal (cepa vacinal brasileira), recuperado de uma vacina comercial utilizada na vaca prenhe, foram sequenciados. Comparações genômicas mostraram um elevado nível de identidade de nucleotídeos entre B. anthracis SPV842_15 e cepa vacinal brasileira (98,2%). Além disso, em ambas as estirpes foi detectada apenas a sequência do plasmídeo pX01. Embora a vacinação contra o antraz seja caracterizada por um perfil protetor elevado e uma virulência residual muito baixa, a imunização com estirpes de Sterne pode causar aborto em bovinos, presumivelmente pelas toxinas do plasmídeo pX01 em situações raras ou específicas.(AU)

Protective efficacy of commercial vaccines against a virulent field strain of Clostridium chauvoei / Eficácia protetiva de vacinas comerciais contra uma cepa de campo virulenta de Clostridium chauvoei

Blackleg is an acute and frequently fatal infection that mainly affects cattle and is caused by Clostridium chauvoei. Formalin-killed, whole-cell vaccines are commonly used to control blackleg. The aim of this study was to verify the protective efficacy of two commercial vaccines against the infection of guinea pigs with two strains of C. chauvoei, a virulent field strain (SBP 07/09) and the reference strain used in official tests (Manguinhos-Teixeira or MT). The strains used in the challenge were characterized by whole genome sequencing, and the minimal inhibitory concentrations of 15 antimicrobials were determined. To assess the protective efficacy, guinea pigs were vaccinated and subsequently challenged with C. chauvoei. All four vaccinated and challenged groups seroconverted after vaccination, while the control group remained seronegative, as determined by indirect ELISA. The identical performance of the two C. chauvoei strains in terms of virulence after challenge and their inability to infect vaccinated animals was correlated with their high genetic homology. Both commercial vaccines showed good protective efficacy against both the reference and field strains. Although C. chauvoei vaccination failures have been reported, the results from our study and others reported high similarity among C. chauvoei strains from all over the world, which suggests that the vaccine failures are not due to antigenic variability but inadequate vaccine management.(AU)

O carbúnculo sintomático é uma infecção aguda e frequentemente fatal que afeta principalmente os bovinos, causada pelo Clostridium chauvoei. A administração de vacinas formolizadas compostas pelas células bacterianas inteiras é comumente utilizada no controle desta doença. O objetivo deste estudo foi verificar, em cobaios, a eficácia protetiva de duas vacinas comerciais contra duas cepas de Clostridium chauvoei, uma cepa de campo virulenta (SBP 07/09) e a cepa de referência utilizada nos testes oficiais (MT, Manguinhos-Teixeira). Adicionalmente, realizar a caracterização das cepas utilizadas no desafio pelo sequenciamento completo do genoma e pela determinação da concentração inibitória mínima frente a 15 antimicrobianos. Para tanto, os cobaios foram vacinados e subsequentemente desafiados com. Os quatro grupos vacinados e desafiados soroconverteram, enquanto que o grupo controle permaneceu soronegativo pelo teste de ELISA indireto. O desempenho idêntico das duas cepas de C. chauvoei após o desafio in vivo e a incapacidade de infectar os animais vacinados está correlacionado com a homologia genética das cepas. Além disso, ambas as vacinas comerciais demonstraram uma adequada eficácia protetiva contra as cepas de campo e de referência. Embora o insucesso das vacinações contra C. chauvoei tenha sido previamente relatado, os resultados deste estudo, juntamente com a alta similaridade genética reportada previamente em cepas provenientes de diferentes continentes sugerem que as falhas vacinais não estão relacionadas à variabilidade antigênica, mas sim ao manejo vacinal inadequado.(AU)

Protective efficacy of commercial vaccines against a virulent field strain of Clostridium chauvoei / Eficácia protetiva de vacinas comerciais contra uma cepa de campo virulenta de Clostridium chauvoei

Blackleg is an acute and frequently fatal infection that mainly affects cattle and is caused by Clostridium chauvoei. Formalin-killed, whole-cell vaccines are commonly used to control blackleg. The aim of this study was to verify the protective efficacy of two commercial vaccines against the infection of guinea pigs with two strains of C. chauvoei, a virulent field strain (SBP 07/09) and the reference strain used in official tests (Manguinhos-Teixeira or MT). The strains used in the challenge were characterized by whole genome sequencing, and the minimal inhibitory concentrations of 15 antimicrobials were determined. To assess the protective efficacy, guinea pigs were vaccinated and subsequently challenged with C. chauvoei. All four vaccinated and challenged groups seroconverted after vaccination, while the control group remained seronegative, as determined by indirect ELISA. The identical performance of the two C. chauvoei strains in terms of virulence after challenge and their inability to infect vaccinated animals was correlated with their high genetic homology. Both commercial vaccines showed good protective efficacy against both the reference and field strains. Although C. chauvoei vaccination failures have been reported, the results from our study and others reported high similarity among C. chauvoei strains from all over the world, which suggests that the vaccine failures are not due to antigenic variability but inadequate vaccine management.

O carbúnculo sintomático é uma infecção aguda e frequentemente fatal que afeta principalmente os bovinos, causada pelo Clostridium chauvoei. A administração de vacinas formolizadas compostas pelas células bacterianas inteiras é comumente utilizada no controle desta doença. O objetivo deste estudo foi verificar, em cobaios, a eficácia protetiva de duas vacinas comerciais contra duas cepas de Clostridium chauvoei, uma cepa de campo virulenta (SBP 07/09) e a cepa de referência utilizada nos testes oficiais (MT, Manguinhos-Teixeira). Adicionalmente, realizar a caracterização das cepas utilizadas no desafio pelo sequenciamento completo do genoma e pela determinação da concentração inibitória mínima frente a 15 antimicrobianos. Para tanto, os cobaios foram vacinados e subsequentemente desafiados com. Os quatro grupos vacinados e desafiados soroconverteram, enquanto que o grupo controle permaneceu soronegativo pelo teste de ELISA indireto. O desempenho idêntico das duas cepas de C. chauvoei após o desafio in vivo e a incapacidade de infectar os animais vacinados está correlacionado com a homologia genética das cepas. Além disso, ambas as vacinas comerciais demonstraram uma adequada eficácia protetiva contra as cepas de campo e de referência. Embora o insucesso das vacinações contra C. chauvoei tenha sido previamente relatado, os resultados deste estudo, juntamente com a alta similaridade genética reportada previamente em cepas provenientes de diferentes continentes sugerem que as falhas vacinais não estão relacionadas à variabilidade antigênica, mas sim ao manejo vacinal inadequado.

Molecular characterization of virulence genes cctA, nanA, and fliC in Clostridium chauvoei from Rio Grande do Sul and São Paulo State, Brazil / Caracterização molecular dos genes de virulência cctA, nanA e fliC em Clostridium chauvoei isolados no Rio Grande do Sul e São Paulo, Brasil

Clostridium chauvoei toxin A (CctA), neuraminidase (NanA), and flagellin (FliC) proteins contribute to the pathogenicity of Clostridium chauvoei, the causative agent of blackleg in cattle. The aim of this study was to analyze the genetic variability of cctA, nanA, and fliC genes in C. chauvoei isolates from the Rio Grande do Sul and São Paulo state- Brazil, during different sampling periods. The presence of these genes was verified through PCR amplification and partial gene sequencing of 17 strains. Alignment of PCR amplicons combined with bioinformatics analysis was used in an attempt to study the variability across C. chauvoei solates. The similarity among the partial sequences of cctA and nanA genes was 100%. The sequencing of fliC revealed three different paralog alleles of flagellin, and two strains were seen to be polymorphic, with amino acid alterations in the predicted protein. Overall, this study indicates that strains of C. chauvoei isolated in Brazil are highly conserved with respect to the virulence factors evaluated.(AU)

Toxina A de Clostridium chauvoei (CctA), neuraminidase (NanA) e flagelina (FliC) são proteínas que contribuem para a patogenicidade de Clostridium chauvoei, o agente causador do carbúnculo sintomático em bovinos. O objetivo deste estudo foi analisar a variabilidade genética dos genes cctA, nanA, e fliC em C. chauvoei isolados em diferentes períodos no Rio Grande do Sul e São Paulo. A presença destes genes foi verificada pela amplificação dos produtos da PCR e sequenciamento parcial dos genes de 17 cepas. Os alinhamentos da amplificação dos produtos da PCR combinados com a análise de bioinformática foram utilizados na tentativa de avaliar a variabilidade dos genes entre os isolados de C. chauvoei. A similaridade do sequenciamento parcial dos genes cctA e nanA foi 100%. O sequenciamento do fliC revelou três alelos paralogos diferentes de flagelina e duas cepas mostraram polimorfismos, causando alterações na sequência de aminoácidos. As cepas de C. chauvoei isoladas no Brasil mostraram-se altamente conservadas em relação aos fatores de virulência avaliados neste estudo.(AU)

Characterization of intestinal Escherichia coli isolated from calves with diarrhea due to rotavirus and coronavirus.

PURPOSE: To address more information about changes in commensal Escherichia coli during virus intestinal infection, we characterized 30 faecal E. coli isolates from calves (21 to 60 days old) with diarrhea due to rotavirus and coronavirus, which received, before diagnosis, tetracycline, gentamicin and enrofloxacin drugs. METHODOLOGY: Clermont's phylogenetic classification; presence of genes for curli, cellulose, fimbriae (F4, F5, F6, F18, F41); and antimicrobial susceptibility were used to characterize the isolates. Disk diffusion technique and PCR were used as methodologies. RESULTS: E. coli isolates from calves with diarrhea were phylogenetically classified as B1 (70%, 21/30), B2 (3.33%, 1/30), C (3.33%, 1/30), D (3.33%, 1/30), E (13.33%, 4/30) and unknown (6.7 %; 2/30), whereas E. coli isolates from the control group were classified only as B1 (83.3%, 25/30), E (10 %; 3/30) and unknown (6,7 %; 2/30). E. coli isolates from calves with diarrhea showed a much higher resistance profile with 16 (53.3%) multiresistant isolates. Only isolates (30%-9/30) from diarrheic calves were also positive for fimbriae, specifically 16.7% (5/30) for F5 and 13.3% (4/30) for F18. CONCLUSION: To sum up, E. coli isolates from calves with diarrhea showed differences in relation to the control group, confirming changes in commensal E. coli during virus intestinal infection. It can be emphasized that some care should be taken to manage diarrheic calves: the pathological agent must be diagnosed prior to treatment; antibacterial treatment should be with antimicrobials with a different mechanism of action; and finally, treated animals should be maintained separately from others because they can carry micro-organisms with a resistant profile.

Biofilm formation by Prototheca zopfii isolated from clinical and subclinical bovine mastitis in distinct growth conditions under different dyes / Formação de biofilme por Prototheca zopfii isolados de mastite bovina clínica e subclínica em distintas condições de crescimento sob diferentes corantes

Prototheca spp. have been reported as an emergent environmental mastitis pathogen in several countries. Biofilm formation is a significant factor associated with different degrees of virulence developed by many microorganisms, including Prototheca spp. The present study aimed to compare two growth conditions and two staining dyes to determine which combination was more appropriate to evaluate qualitatively and quantitatively the production of biofilm by P. zopfii. Biofilm formation was evaluated in polystyrene microplates under static and dynamic growth conditions and staining with crystal violet or cotton blue dye. All P. zopfii isolates from cows with mastitis were classified as biofilm-producers in all growth conditions and staining. The cotton blue dye proved to be more appropriate method to classify the intensity of P. zopfii biofilm production.(AU)

Prototheca spp. tem sido relatado como um patógeno ambiental causador de mastite bovina em vários países. A formação de biofilme é um fator associado a diferentes graus de virulência desenvolvidos por muitos microrganismos, incluindo Prototheca zopfii. O presente estudo teve como objetivo comparar duas condições de crescimento e dois corantes para determinar a combinação mais adequada para avaliar qualitativa e quantitativamente a produção de biofilme por P. zopfii. A formação de biofilme foi avaliada em microplacas de poliestireno sob condições estáticas e dinâmicas de crescimento e coloração com cristal violeta ou azul de algodão. Todos os isolados de P. zopfii de vacas com mastite foram caracterizados como produtores de biofilme, independentemente das condições de crescimento e coloração. O corante azul de algodão demonstrou ser o método mais adequado para classificar a intensidade de produção de biofilme de P. zopfii.(AU)

Biofilm formation by Prototheca zopfii isolated from clinical and subclinical bovine mastitis in distinct growth conditions under different dyes / Formação de biofilme por Prototheca zopfii isolados de mastite bovina clínica e subclínica em distintas condições de crescimento sob diferentes corantes

ABSTRACT: Prototheca spp. have been reported as an emergent environmental mastitis pathogen in several countries. Biofilm formation is a significant factor associated with different degrees of virulence developed by many microorganisms, including Prototheca spp. The present study aimed to compare two growth conditions and two staining dyes to determine which combination was more appropriate to evaluate qualitatively and quantitatively the production of biofilm by P. zopfii. Biofilm formation was evaluated in polystyrene microplates under static and dynamic growth conditions and staining with crystal violet or cotton blue dye. All P. zopfii isolates from cows with mastitis were classified as biofilm-producers in all growth conditions and staining. The cotton blue dye proved to be more appropriate method to classify the intensity of P. zopfii biofilm production.

RESUMO: Prototheca spp. tem sido relatado como um patógeno ambiental causador de mastite bovina em vários países. A formação de biofilme é um fator associado a diferentes graus de virulência desenvolvidos por muitos microrganismos, incluindo Prototheca zopfii. O presente estudo teve como objetivo comparar duas condições de crescimento e dois corantes para determinar a combinação mais adequada para avaliar qualitativa e quantitativamente a produção de biofilme por P. zopfii. A formação de biofilme foi avaliada em microplacas de poliestireno sob condições estáticas e dinâmicas de crescimento e coloração com cristal violeta ou azul de algodão. Todos os isolados de P. zopfii de vacas com mastite foram caracterizados como produtores de biofilme, independentemente das condições de crescimento e coloração. O corante azul de algodão demonstrou ser o método mais adequado para classificar a intensidade de produção de biofilme de P. zopfii.

Molecular characterization of virulence genes cctA, nanA, and fliC in Clostridium chauvoei from Rio Grande do Sul and São Paulo State, Brazil / Caracterização molecular dos genes de virulência cctA, nanA e fliC em Clostridium chauvoei isolados no Rio Grande do Sul e São Paulo, Brasil

ABSTRACT: Clostridium chauvoei toxin A (CctA), neuraminidase (NanA), and flagellin (FliC) proteins contribute to the pathogenicity of Clostridium chauvoei, the causative agent of blackleg in cattle. The aim of this study was to analyze the genetic variability of cctA, nanA, and fliC genes in C. chauvoei isolates from the Rio Grande do Sul and São Paulo state- Brazil, during different sampling periods. The presence of these genes was verified through PCR amplification and partial gene sequencing of 17 strains. Alignment of PCR amplicons combined with bioinformatics analysis was used in an attempt to study the variability across C. chauvoei solates. The similarity among the partial sequences of cctA and nanA genes was 100%. The sequencing of fliC revealed three different paralog alleles of flagellin, and two strains were seen to be polymorphic, with amino acid alterations in the predicted protein. Overall, this study indicates that strains of C. chauvoei isolated in Brazil are highly conserved with respect to the virulence factors evaluated.

RESUMO: Toxina A de Clostridium chauvoei (CctA), neuraminidase (NanA) e flagelina (FliC) são proteínas que contribuem para a patogenicidade de Clostridium chauvoei, o agente causador do carbúnculo sintomático em bovinos. O objetivo deste estudo foi analisar a variabilidade genética dos genes cctA, nanA, e fliC em C. chauvoei isolados em diferentes períodos no Rio Grande do Sul e São Paulo. A presença destes genes foi verificada pela amplificação dos produtos da PCR e sequenciamento parcial dos genes de 17 cepas. Os alinhamentos da amplificação dos produtos da PCR combinados com a análise de bioinformática foram utilizados na tentativa de avaliar a variabilidade dos genes entre os isolados de C. chauvoei. A similaridade do sequenciamento parcial dos genes cctA e nanA foi 100%. O sequenciamento do fliC revelou três alelos paralogos diferentes de flagelina e duas cepas mostraram polimorfismos, causando alterações na sequência de aminoácidos. As cepas de C. chauvoei isoladas no Brasil mostraram-se altamente conservadas em relação aos fatores de virulência avaliados neste estudo.

Blackleg in cattle: current understanding and future research needs / Carbúnculo sintomático: compreensão atual e futuras necessidades de pesquisa

Blackleg is an endogenous acute infection that principally affects cattle, whose etiologic agent is the anaerobic bacterium Clostridium chauvoei. In recent years, the major virulence factors of C. chauvoei have been discovered and described. However, the pathogenesis of blackleg in cattle, and in particular, the movement of the pathogen from the point of entry to the affected tissues is not yet fully elucidated. Disease control is based on appropriate management and vaccination. This review summarizes the latest research findings that contribute toward the understanding of the disease in cattle, provide a foundation to preventive strategies, and identify future research needs.(AU)

O carbúnculo sintomático é uma infecção endógena, aguda, que acomete principalmente bovinos, cujo agente etiológico é a bactéria anaeróbica Clostridium chauvoei. Recentemente, os principais fatores de virulência do C. chauvoei foram descobertos e descritos. Contudo, a patogênese do carbúnculo sintomático em bovinos, especialmente a circulação do patógeno desde o ponto de entrada até os tecidos acometidos ainda não está completamente elucidada. O controle desta enfermidade é baseado em medidas adequadas de manejo e vacinação. Esta revisão reúne as mais recentes descobertas que contribuíram para o entendimento da doença em bovinos, fornece embasamento para medidas preventivas e aponta futuras necessidades de pesquisa.(AU)

Blackleg in cattle: current understanding and future research needs / Carbúnculo sintomático: compreensão atual e futuras necessidades de pesquisa

ABSTRACT: Blackleg is an endogenous acute infection that principally affects cattle, whose etiologic agent is the anaerobic bacterium Clostridium chauvoei. In recent years, the major virulence factors of C. chauvoei have been discovered and described. However, the pathogenesis of blackleg in cattle, and in particular, the movement of the pathogen from the point of entry to the affected tissues is not yet fully elucidated. Disease control is based on appropriate management and vaccination. This review summarizes the latest research findings that contribute toward the understanding of the disease in cattle, provide a foundation to preventive strategies, and identify future research needs.

RESUMO: O carbúnculo sintomático é uma infecção endógena, aguda, que acomete principalmente bovinos, cujo agente etiológico é a bactéria anaeróbica Clostridium chauvoei. Recentemente, os principais fatores de virulência do C. chauvoei foram descobertos e descritos. Contudo, a patogênese do carbúnculo sintomático em bovinos, especialmente a circulação do patógeno desde o ponto de entrada até os tecidos acometidos ainda não está completamente elucidada. O controle desta enfermidade é baseado em medidas adequadas de manejo e vacinação. Esta revisão reúne as mais recentes descobertas que contribuíram para o entendimento da doença em bovinos, fornece embasamento para medidas preventivas e aponta futuras necessidades de pesquisa.

Blackleg in cattle: current understanding and future research needs / Carbúnculo sintomático: compreensão atual e futuras necessidades de pesquisa

Blackleg is an endogenous acute infection that principally affects cattle, whose etiologic agent is the anaerobic bacterium Clostridium chauvoei. In recent years, the major virulence factors of C. chauvoei have been discovered and described. However, the pathogenesis of blackleg in cattle, and in particular, the movement of the pathogen from the point of entry to the affected tissues is not yet fully elucidated. Disease control is based on appropriate management and vaccination. This review summarizes the latest research findings that contribute toward the understanding of the disease in cattle, provide a foundation to preventive strategies, and identify future research needs.

O carbúnculo sintomático é uma infecção endógena, aguda, que acomete principalmente bovinos, cujo agente etiológico é a bactéria anaeróbica Clostridium chauvoei. Recentemente, os principais fatores de virulência do C. chauvoei foram descobertos e descritos. Contudo, a patogênese do carbúnculo sintomático em bovinos, especialmente a circulação do patógeno desde o ponto de entrada até os tecidos acometidos ainda não está completamente elucidada. O controle desta enfermidade é baseado em medidas adequadas de manejo e vacinação. Esta revisão reúne as mais recentes descobertas que contribuíram para o entendimento da doença em bovinos, fornece embasamento para medidas preventivas e aponta futuras necessidades de pesquisa.

Temporal profile of antimicrobial resistance exhibited by strains of Staphylococcus spp. isolated from cases of bovine mastitis for 20 years (1992-2011) / Perfil temporal da resistência antimicrobiana exibido por cepas de Staphylococcus spp. isoladas de casos de mastite bovina durante 20 anos (1992-2011)

Records of in vitro susceptibility tests performed between 1992 and 2011 were retrospectively reviewed in order to evaluate the dynamic profiles of possible changes in antimicrobial resistance of Staphylococcus spp. isolated from milk samples of cows with mastitis during two decades. The results of 2,430 isolates tested by disk diffusion technique for susceptibility to oxacillin, penicillin, ampicillin, cephalexin, norfloxacin, tetracycline, sulfazotrim, gentamicin, and neomycin were analysed. Comparisons were performed between the percentages of resistance to antimicrobials and their classes and also between the decades studied. Additionally, the possible tendency or changes in the behaviour of these pathogens against the major drugs used in the last two decades were evaluated using regression analysis. The highest rates of resistance (P<0.0001) were observed for the beta-lactams (34.3%), with exception of cephalexin (6.9%), and for the tetracyclines (28%). Similar resistance rates (7.6% to 15.7%) were observed among the other drugs. Regression analysis showed a reduction in resistance to penicillin and ampicillin throughout the period, whilst for oxacillin and neomycin a decrease in the resistance was observed during the first decade, followed by an increase. A trend towards decreased resistance was found for sulfazotrim, whereas for the other antimicrobials no decrease was observed. The results indicated no trend towards increased resistance for most antimicrobials tested. Nevertheless, it is necessary to monitor the resistance patterns of these pathogens in order to save these drugs as a therapeutic reserve.

Os registros de resultados de testes de suscetibilidade in vitro realizados no período de 1992 a 2011 foram revisados, retrospectivamente, a fim de avaliar a dinâmica de possíveis mudanças dos perfis de resistência de isolados de Staphylococcus spp., oriundos de amostras de leite de vacas com mastite ao longo do tempo. Os resultados de 2430 isolados testados pela técnica de difusão em disco para oxacilina, penicilina, ampicilina, cefalexina, norfloxacina, tetraciclina, sulfazotrim, gentamicina e neomicina foram analisados. Comparações entre as médias de resistência para os antimicrobianos e suas respectivas classes e em relação ao período analisado foram estabelecidas. O comportamento da resistência para cada antimicrobiano foi avaliado por meio de análise de regressão. As maiores taxas de resistência (P<0,0001) foram observadas para os betalactâmicos (34,3%), com exceção da cefalexina (6,9%), e tetraciclina (28%). Frente aos demais fármacos, os isolados apresentaram médias de resistência semelhantes entre si (de 7,6% a 15,7%). A análise de regressão demonstrou redução da resistência para penicilina e ampicilina ao longo do período analisado. Para a oxacilina e a neomicina, houve um decréscimo da resistência dos micro-organismos testados durante a primeira década; entretanto, houve um aumento no segundo período. Em relação ao sulfazotrim, foi verificada uma tendência à diminuição da resistência dos isolados, ao passo que, para os demais antimicrobianos, nenhum comportamento foi destacado. Os resultados não indicaram tendência de aumento da resistência dos isolados de Staphylococcus spp. para a maioria dos antimicrobianos testados. Contudo, é necessário monitorar os padrões de resistência destes patógenos, a fim de que estes fármacos sejam preservados para garantir uma reserva terapêutica.

Differences in the antimicrobial susceptibility profiles of Moraxella bovis, M. bovoculi and M. ovis

The aim of this study was to determine the differences in the antimicrobial susceptibility profiles of Moraxella bovis, M. bovoculi and M. ovis. Thirty-two strains of Moraxella spp. isolated from cattle and sheep with infectious keratoconjunctivitis were tested via broth microdilution method to determine their susceptibility to ampicillin, cefoperazone, ceftiofur, cloxacillin, enrofloxacin, florfenicol, gentamicin, neomycin, oxytetracycline and penicillin. The results demonstrated that Moraxella spp. strains could be considered sensitive for most of the antimicrobials tested in this study, but differences between the antimicrobial susceptibility profiles of these three Moraxella species were found. M. bovis might differ from other species due to the higher MIC and MBC values it presented.

Temporal profile of antimicrobial resistance exhibited by strains of Staphylococcus spp. isolated from cases of bovine mastitis for 20 years (1992-2011) / Perfil temporal da resistência antimicrobiana exibido por cepas de Staphylococcus spp. isoladas de casos de mastite bovina durante 20 anos (1992-2011)

Records of in vitro susceptibility tests performed between 1992 and 2011 were retrospectively reviewed in order to evaluate the dynamic profiles of possible changes in antimicrobial resistance of Staphylococcus spp. isolated from milk samples of cows with mastitis during two decades. The results of 2,430 isolates tested by disk diffusion technique for susceptibility to oxacillin, penicillin, ampicillin, cephalexin, norfloxacin, tetracycline, sulfazotrim, gentamicin, and neomycin were analysed. Comparisons were performed between the percentages of resistance to antimicrobials and their classes and also between the decades studied. Additionally, the possible tendency or changes in the behaviour of these pathogens against the major drugs used in the last two decades were evaluated using regression analysis. The highest rates of resistance (P 0.0001) were observed for the beta-lactams (34.3%), with exception of cephalexin (6.9%), and for the tetracyclines (28%). Similar resistance rates (7.6% to 15.7%) were observed among the other drugs. Regression analysis showed a reduction in resistance to penicillin and ampicillin throughout the period, whilst for oxacillin and neomycin a decrease in the resistance was observed during the first decade, followed by an increase. A trend towards decreased resistance was found for sulfazotrim, whereas for the other antimicrobials no decrease was observed. The results indicated no trend towards increased resistance for most antimicrobials tested. Nevertheless, it is necessary to monitor the resistance patterns of these pathogens in order to save these drugs as a therapeutic reserve.(AU)

Os registros de resultados de testes de suscetibilidade in vitro realizados no período de 1992 a 2011 foram revisados, retrospectivamente, a fim de avaliar a dinâmica de possíveis mudanças dos perfis de resistência de isolados de Staphylococcus spp., oriundos de amostras de leite de vacas com mastite ao longo do tempo. Os resultados de 2430 isolados testados pela técnica de difusão em disco para oxacilina, penicilina, ampicilina, cefalexina, norfloxacina, tetraciclina, sulfazotrim, gentamicina e neomicina foram analisados. Comparações entre as médias de resistência para os antimicrobianos e suas respectivas classes e em relação ao período analisado foram estabelecidas. O comportamento da resistência para cada antimicrobiano foi avaliado por meio de análise de regressão. As maiores taxas de resistência (P 0,0001) foram observadas para os betalactâmicos (34,3%), com exceção da cefalexina (6,9%), e tetraciclina (28%). Frente aos demais fármacos, os isolados apresentaram médias de resistência semelhantes entre si (de 7,6% a 15,7%). A análise de regressão demonstrou redução da resistência para penicilina e ampicilina ao longo do período analisado. Para a oxacilina e a neomicina, houve um decréscimo da resistência dos micro-organismos testados durante a primeira década; entretanto, houve um aumento no segundo período. Em relação ao sulfazotrim, foi verificada uma tendência à diminuição da resistência dos isolados, ao passo que, para os demais antimicrobianos, nenhum comportamento foi destacado. Os resultados não indicaram tendência de aumento da resistência dos isolados de Staphylococcus spp. para a maioria dos antimicrobianos testados. Contudo, é necessário monitorar os padrões de resistência destes patógenos, a fim de que estes fármacos sejam preservados para garantir uma reserva terapêutica.(AU)

Susceptibility profile of Brazilian Rhodococcus equi isolates against azithromycin, clarithromycin and erythromycin / Perfil de susceptibilidade de isolados brasileiros de Rhodococcus equi frente à azitromicina, claritromicina e eritromicina

Rhodococcus equi infection treatment is usually a macrolide (azithromycin - AZM, clarithromycin - CLR and erythromycin - ERY) and rifampicin combination. However, resistance cases have been reported, especially for ERY. In view of the need of a study about Brazilian isolates susceptibility profile, this study aimed to characterize the minimum inhibitory concentration (MIC) of the macrolides - AZM, CLR and ERY - against 44 R. equi isolates. It was found all isolates CLR and AZM sensitive; however, for ERY, 27% (12/44) were classified as intermediate sensitivity. R. equi Brazilian isolates used here showed a large susceptibility profile, except against ERY, for which it was observed some resistance evidence. In order to avoid failures in the equine rhodococcosis therapy it was highlighted the importance of microbiological culture and antimicrobial susceptibility testing in vitro before beginning treatment.

No tratamento de infecções por R. equi, usualmente emprega-se uma combinação de macrolídeos (azitromicina - AZI, claritromicina - CLARI e eritromicina - ERI) e rifampicina. Todavia, casos de resistência frente a esses antimicrobianos vêm sendo reportados, especialmente à ERI. Tendo em vista a necessidade de um estudo sobre o perfil de susceptibilidade de isolados brasileiros, buscou-se verificar a concentração inibitória mínima (CIM) de AZI, CLARI e ERI frente a 44 isolados de R. equi de diferentes origens. Todos os isolados analisados demonstraram perfil de sensibilidade à AZI e CLARI; em contraste, frente à ERI, 27% (12/44) apresentaram sensibilidade intermediária. A fim de evitar falhas no tratamento da rodococcse equina, destaca-se a importância da cultura microbiológica e a realização de testes in vitro de susceptibilidade antimicrobiana de R .equi antes do início do tratamento.

Susceptibility profile of Brazilian Rhodococcus equi isolates against azithromycin, clarithromycin and erythromycin / Perfil de susceptibilidade de isolados brasileiros de Rhodococcus equi frente à azitromicina, claritromicina e eritromicina

Rhodococcus equi infection treatment is usually a macrolide (azithromycin - AZM, clarithromycin - CLR and erythromycin - ERY) and rifampicin combination. However, resistance cases have been reported, especially for ERY. In view of the need of a study about Brazilian isolates susceptibility profile, this study aimed to characterize the minimum inhibitory concentration (MIC) of the macrolides - AZM, CLR and ERY - against 44 R. equi isolates. It was found all isolates CLR and AZM sensitive; however, for ERY, 27% (12/44) were classified as intermediate sensitivity. R. equi Brazilian isolates used here showed a large susceptibility profile, except against ERY, for which it was observed some resistance evidence. In order to avoid failures in the equine rhodococcosis therapy it was highlighted the importance of microbiological culture and antimicrobial susceptibility testing in vitro before beginning treatment.(AU)

No tratamento de infecções por R. equi, usualmente emprega-se uma combinação de macrolídeos (azitromicina - AZI, claritromicina - CLARI e eritromicina - ERI) e rifampicina. Todavia, casos de resistência frente a esses antimicrobianos vêm sendo reportados, especialmente à ERI. Tendo em vista a necessidade de um estudo sobre o perfil de susceptibilidade de isolados brasileiros, buscou-se verificar a concentração inibitória mínima (CIM) de AZI, CLARI e ERI frente a 44 isolados de R. equi de diferentes origens. Todos os isolados analisados demonstraram perfil de sensibilidade à AZI e CLARI; em contraste, frente à ERI, 27% (12/44) apresentaram sensibilidade intermediária. A fim de evitar falhas no tratamento da rodococcse equina, destaca-se a importância da cultura microbiológica e a realização de testes in vitro de susceptibilidade antimicrobiana de R .equi antes do início do tratamento.(AU)