Hypotrichosis congenita (KRT71 mutation) in Hereford cattle in Uruguay / Hipotricose congênita (mutação KRT71) em gado Hereford no Uruguai

ABSTRACT: Hypotrichosis congenita is a significant disease in Hereford cattle in Uruguay and has been reported worldwide. However, the causal mutation KRT71 has only been recently identified. This communication describes the clinical, histopathological, trichographic, and genetic findings of KRT71-hypotrichosis congenita observed in Hereford calves from two commercial farms. Five affected newborn calves, born in a herd of 15 purebred Polled HF cows, were examined in Farm 1, and one weaned calf in Farm 2. Skin biopsies for histopathology, hair samples for trichogram, and blood samples for genotyping were obtained from affected and control calves and the sire bull and mother cows. Affected animals exhibited a light brown coat with sparse, thin, curly or woolly haircoat. Hypotrichotic skin was dry, erythematous, and scaly. Trichogram analysis revealed thin, fragmented, curly hairs with irregular macro-melanosome groups. The main histopathological findings included marked follicular dysplasia with vacuolation, abnormally large trichohyaline granules in Huxley's layer, and multiple melanin aggregates in hair fragments, matrix cells, and dysplastic follicles. There were no histological lesions of dermatitis. DNA analysis confirmed that hypotrichotic calves were homozygous for the KRT71 mutation, while one control calf, the bull, and cows in Farm 2 were heterozygous carriers. In conclusion, hypotrichosis congenita in Hereford cattle due to the KRT71 mutation is a color dilution follicular dysplasia.

RESUMO: A hipotricose congênita é uma doença significativa em bovinos Hereford no Uruguai e tem sido relatada em todo o mundo. No entanto, a mutação causal KRT71 foi identificada apenas recentemente. Esta comunicação descreve os achados clínicos, histopatológicos, tricográficos e genéticos da KRT71-hipotricose congênita observada em bezerros Hereford de duas fazendas comerciais diferentes. Cinco bezerros recém-nascidos afetados, nascidos em um rebanho de 15 vacas puras Polled HF, foram examinados na Fazenda 1, e um bezerro desmamado na Fazenda 2. Biópsias de pele para histopatologia, amostras de pelo para tricograma e amostras de sangue para genotipagem foram obtidas de bezerros afetados e controle, bem como do touro e das vacas. Animais afetados apresentaram uma pelagem marrom clara com pelos esparsos, finos, crespos ou lanosos. A pele hipotricótica era seca, eritematosa e escamosa. A análise do tricograma revelou pelos finos, fragmentados e crespos, com grupos irregulares de macro-melanossomas. Os principais achados histopatológicos incluíram displasia folicular acentuada com vacuolização e grânulos tricohialinos anormalmente grandes na camada de Huxley e múltiplos agregados de melanina em fragmentos de cabelo, células da matriz e folículos displásicos. Não foram observadas lesões histológicas de dermatite. A análise de DNA confirmou que os bezerros hipotricóticos eram homozigotos para a mutação KRT71, enquanto um bezerro controle, o touro e as vacas da Fazenda 2 eram portadores heterozigotos. Em conclusão, a hipotricose congênita em bovinos Hereford devido à mutação KRT71 é uma displasia folicular de diluição de cor.

Strongyloidiasis (Strongyloides papillosus) in lambs in Uruguay.

Here, we describe a spontaneous outbreak of strongyloidiasis (Strongyloides papillosus) in sheep in Uruguay. In a flock of 150 lambs, 60 animals became ill and 12 died within 3 weeks. Affected animals showed weakness, weight loss, enophthalmos and, in some cases, sudden death. Postmortem examination revealed muscle atrophy, dehydration, and small intestines with a foamy and liquid content. Histological examination of the duodenum and the jejunum showed a thick mucosa with severe villous atrophy, mononuclear mixed infiltrate in the lamina propria, and a large number of nematodes embedded in the mucosa, with numerous granulomas in the lamina propia. Small intestinal content analysis showed a total of 13,200 female nematodes in the duodenum and 2000 in the jejunum, identified as Strongyloides papillosus (Strongyloididae). This parasite has long been considered to behave as a commensal parasite or at least to cause significant disease only when present in large numbers. This report shows that Strongyloides papillosus can be highly pathogenic in sheep.

Detection of the Brachyspina mutation in Uruguayan Holstein cows using real time PCR and melting curve analysis / Detecção da mutação da Brachyspina em vacas Holandês Uruguaias usando PCR em tempo real e análise da curva de fusão

Brachyspina syndrome (BS) is a rare monogenic autosomal recessive hereditary disorder of the Holstein Fresian breed caused by a deletion of 3.3Kb in the Fanconi anemia complementation group I (FANCI) gene on BTA-21, which leads to a frame-shift and premature stop codon. Some of the consequences of BS are the reduction of the fertility rate and milk production. This study developed a simple, sensitive, rapid cost- effective assay method based on real time PCR and melting curve analysis for the detection of BS carrier animals. Sixty-eight normal homozygous and four heterozygous carrier genotypes were detected and confirmed through traditional PCR- electrophoresis analysis. We concluded that the assay we have developed proved to be a reliable, highly precise and low-cost tool, which could be used to monitor the presence of the BS mutation in uruguayan Holstein breed.(AU)

A síndrome de Brachyspina (BS) é um defeito hereditário monogênico autossômico recessivo raro da raça Holstein Friesian causado por uma exclusão de 3,3 KB no gene FANCI localizado no cromossomo bovino 21, o que leva a um deslocamento de quadro e um códon de parada prematuro. Uma consequência da BS é a eficiência de reprodução reduzida e a produção de leite. O objetivo deste estudo foi o desenvolvimento de um método simples, rápido e sensível, baseado em PCR em tempo real e análise da curva de fusão para identificar animais portadores de BS. Sessenta e oito genótipos homozigotos normais e quatro heterozigotos foram detectados e confirmados através da análise tradicional de PCR e electophorese. Concluímos que o novo método é uma ferramenta confiável, altamente precisa e de baixo custo, que poderia ser usado para monitorar a presença da mutação BS na raça Holandês uruguaia.(AU)

Lethal and semi-lethal mutations in Holstein calves in Uruguay / Mutações letais e semi-letais em bezerros da raça Holandesa no Uruguai

Genetic disorders in Holstein cattle are a health problem that has grown worldwide in recent years, compromising the sustainability of modern dairy production. In Uruguay, Holstein-based milk production is one of the most important sectors of the countrys economy, but high levels of inbreeding have decreased the breeds fertility in recent decades. This study investigated the presence and diffusion of lethal and semi-lethal alleles causing embryo death, abortions, fetal malformations, and neonatal diseases in Holstein calves. Using the GeneSeek® Genomic Profiler Bovine 50K BeadChip, we genotyped 383 calves (1-30 days-old) from 27 farms located in the main dairy region of Uruguay. Results showed a high prevalence of farms (85%) and carrier calves (21%), including one or more of the following semi-lethal or lethal alleles: Syndactylism (4.18%), brachyspina (3.39%), cholesterol deficiency haplotype (2.61%), complex vertebral malformation (2.09%), bovine leukocyte adhesion deficiency (1.04%s), and Holstein haplotypes HH1 (4.44%), HH3 (3.13%), HH4 (1.04%), and HH5 (0.26%). Most of these alleles had not been recognized previously in Uruguay. We concluded that lethal and semi-lethal mutations are widespread in the Holstein breed in Uruguay. More studies are required to determine their impact on dairy cattle fertility.(AU)

Os distúrbios genéticos nos bovinos da raça Holandesa são um problema de saúde que cresceu nos últimos anos a nível mundial, comprometendo a sustentabilidade da produção leiteira moderna. No Uruguai, a produção leiteira com base na raça Holstein é um dos setores mais importantes da economia do país, mas altos níveis de endogamia diminuíram a fertilidade da raça nas últimas décadas. O objetivo deste estudo foi investigar a presença e difusão de alelos letais e semi-letais causando morte de embriões, abortos, malformações fetais e doenças neonatais em bezerros da raça Holandesa. Usando o BeadChip Bovino 50K GeneSeek® Genomic Profiler, genotipamos 383 bezerros (menos de um mês) de 27 fazendas localizadas na principal região leiteira do Uruguai. Os resultados mostraram uma alta prevalência de fazendas (85%) e bezerros portadores (21%), incluindo um ou mais dos seguintes alelos letais ou semi-letais: sindactilismo (4,18%), braquipespina (3,39%), haplótipo de deficiência de colesterol (2,61%), malformação vertebral complexa (2,09%), deficiência de adesão de leucócitos bovinos (1,04% s) e haplótipos de Holstein HH1 (4,44%), HH3 (3,13%), HH4 (1,04%) e HH5 (0,26%). A maioria desses alelos não havia sido reconhecida anteriormente no país. Concluímos que as mutações letais e semi-letais são comuns na raça Holstein no Uruguai. Mais estudos são necessários para determinar seu impacto na fertilidade do gado leiteiro.(AU)

Detection of the Brachyspina mutation in Uruguayan Holstein cows using real time PCR and melting curve analysis / Detecção da mutação da Brachyspina em vacas Holandês Uruguaias usando PCR em tempo real e análise da curva de fusão

Brachyspina syndrome (BS) is a rare monogenic autosomal recessive hereditary disorder of the Holstein Fresian breed caused by a deletion of 3.3Kb in the Fanconi anemia complementation group I (FANCI) gene on BTA-21, which leads to a frame-shift and premature stop codon. Some of the consequences of BS are the reduction of the fertility rate and milk production. This study developed a simple, sensitive, rapid cost- effective assay method based on real time PCR and melting curve analysis for the detection of BS carrier animals. Sixty-eight normal homozygous and four heterozygous carrier genotypes were detected and confirmed through traditional PCR- electrophoresis analysis. We concluded that the assay we have developed proved to be a reliable, highly precise and low-cost tool, which could be used to monitor the presence of the BS mutation in uruguayan Holstein breed.

A síndrome de Brachyspina (BS) é um defeito hereditário monogênico autossômico recessivo raro da raça Holstein Friesian causado por uma exclusão de 3,3 KB no gene FANCI localizado no cromossomo bovino 21, o que leva a um deslocamento de quadro e um códon de parada prematuro. Uma consequência da BS é a eficiência de reprodução reduzida e a produção de leite. O objetivo deste estudo foi o desenvolvimento de um método simples, rápido e sensível, baseado em PCR em tempo real e análise da curva de fusão para identificar animais portadores de BS. Sessenta e oito genótipos homozigotos normais e quatro heterozigotos foram detectados e confirmados através da análise tradicional de PCR e electophorese. Concluímos que o novo método é uma ferramenta confiável, altamente precisa e de baixo custo, que poderia ser usado para monitorar a presença da mutação BS na raça Holandês uruguaia.