Mionecroses clostridiais bovinas / Bovine clostridial myonecrosis

As mionecroses são enfermidades altamente fatais, representadas pelo carbúnculo sintomático e edema maligno. Com o objetivo de determinar a ocorrência dos diferentes clostrídios envolvidos nas mionecroses em bovinos no Brasil, foi realizado um estudo retrospectivo a partir de 30 casos suspeitos de carbúnculo sintomático e edema maligno. Empregou-se a técnica de estreptavidina biotina peroxidase em tecidos de bovinos fixados em formol e incluídos em parafina de arquivos de patologia de diferentes estados do país. Foram detectados 21 Clostridium chauvoei (70%), cincoClostridium septicum(17%), seguidos de doisC. chauvoeiassociado aoC. septicum (7%), um C. chauvoei mais Clostridium sordellii (3%) e um C. chauvoei mais Clostridium novyi tipo A (3%). Este é o primeiro diagnóstico de C. novyi tipo A no Brasil, e o primeiro relato da ocorrência de C. chauvoei associado à lesão no miocárdio. Os achados da maior ocorrência de C. chauvoei e C. septicum corroboram com estudos anteriores no país. Estes dados sobre a ocorrência dos agentes responsáveis pelas mionecroses em diferentes estados do país são de extrema importância frente às decisões relativas ao controle dessas enfermidades.

Clostridial myonecroses are highly fatal diseases, characterized by black leg and malignant oedema. In order to determine the occurrence of the different agents involved in Brazilian clostridial myonecrosis, a retrospective study was conducted concerning 30 suspected cases of blackleg and gas gangrene using a streptavidin-biotin peroxidase technique in formalin-fixed, paraffin-embedded tissues of cattle from the archives of pathology of different states of Brazil. The clostridia predominantly detected wereClostridium chauvoei(70%), followed by Clostridium septicum (5 cases or 17%), C. chauvoei plus C. septicum (2 cases or 7%), C. chauvoei plus Clostridium sordellii (1 case or 3%), C. chauvoei plus Clostridium novyi type A (1 case or 3%). This is the first diagnosis of C. novyi type A in Brazil. The findings of the higher occurrence of C. chauvoei and C. septicum concur with previous works in Brazil. This article also includes the first report in Brazil of the occurrence of C. chauvoei associated with a lesion in the myocardium. Thus, this study supplies important data about the occurrence of the agents responsible for clostridial myonecrosis in different states of Brazil, these data being important for decisions relative to control of these diseases.

MIONECROSES CLOSTRIDIAIS BOVINAS

ABSTRACT Clostridial myonecroses are highly fatal diseases, characterized by black leg and malignant oedema. In order to determine the occurrence of the different agents involved in Brazilian clostridial myonecrosis, a retrospective study was conducted concerning 30 suspected cases of blackleg and gas gangrene using a streptavidin-biotin peroxidase technique in formalin-fixed, paraffin-embedded tissues of cattle from the archives of pathology of different states of Brazil. The clostridia predominantly detected wereClostridium chauvoei(70%), followed by Clostridium septicum (5 cases or 17%), C. chauvoei plus C. septicum (2 cases or 7%), C. chauvoei plus Clostridium sordellii (1 case or 3%), C. chauvoei plus Clostridium novyi type A (1 case or 3%). This is the first diagnosis of C. novyi type A in Brazil. The findings of the higher occurrence of C. chauvoei and C. septicum concur with previous works in Brazil. This article also includes the first report in Brazil of the occurrence of C. chauvoei associated with a lesion in the myocardium. Thus, this study supplies important data about the occurrence of the agents responsible for clostridial myonecrosis in different states of Brazil, these data being important for decisions relative to control of these diseases.

RESUMO As mionecroses são enfermidades altamente fatais, representadas pelo carbúnculo sintomático e edema maligno. Com o objetivo de determinar a ocorrência dos diferentes clostrídios envolvidos nas mionecroses em bovinos no Brasil, foi realizado um estudo retrospectivo a partir de 30 casos suspeitos de carbúnculo sintomático e edema maligno. Empregou-se a técnica de estreptavidina biotina peroxidase em tecidos de bovinos fixados em formol e incluídos em parafina de arquivos de patologia de diferentes estados do país. Foram detectados 21 Clostridium chauvoei (70%), cincoClostridium septicum(17%), seguidos de doisC. chauvoeiassociado aoC. septicum (7%), um C. chauvoei mais Clostridium sordellii (3%) e um C. chauvoei mais Clostridium novyi tipo A (3%). Este é o primeiro diagnóstico de C. novyi tipo A no Brasil, e o primeiro relato da ocorrência de C. chauvoei associado à lesão no miocárdio. Os achados da maior ocorrência de C. chauvoei e C. septicum corroboram com estudos anteriores no país. Estes dados sobre a ocorrência dos agentes responsáveis pelas mionecroses em diferentes estados do país são de extrema importância frente às decisões relativas ao controle dessas enfermidades.

PCR multiplex para identificação de isolados de Clostridium chauvoei e Clostridium septicum / Multiplex PCR for identification of Clostridium chauvoei and Clostridium septicum

Padronizou-se uma técnica de reação em cadeia da polimerase múltipla (PCR multiplex) para detecção de Clostridium chauvoei e Clostridium septicum em culturas puras. Foram utilizados pares de iniciadores para segmentos específicos dos genes que codificam a flagelina de C. chauvoei e a toxina alfa de C. septicum. Para avaliaçã o da PCR multiplex, foram testados 16 isolados clínicos de C. chauvoei e 15 isolados de C. septicum provenientes de ruminantes, quatro sementes vacinais de cada um desses agentes. Amostras de referência de ambos os microrganismos foram usadas como controle. Para avaliar a especificidade, DNAs genômicos dos seguintes microrganismos foram usados: C. sordellii, C. novyi tipo A, C. novyi tipo B, C. perfringens tipo A, C. haemolyticum, C. botulinum tipo D, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes, Escherichia coli e Salmonella typhimurium. Todos os isolados e sementes vacinais de C. chauvoei e C. septicum foram detectados pela técnica. Não foram observadas reações cruzadas com as outras espécies de clostrídios, outras espécies bacterianas ou entre C. Chauvoei e C. septicum. As menores concentrações de DNA de C. chauvoei e C. septicum detectadas foram 45pg/µl e 30pg/µl, respectivamente. A PCR multiplex pode ser utilizada para a identificação específica de C. chauvoei e C. septicum em culturas puras.(AU)

Multiplex PCR was optimized to detect Clostridium chauvoei and Clostridium septicum in pure cultures. In each reaction, a pair of primers for a specific segment of the flagellin gene of C. chauvoei and a pair of primers for a specific segment of alpha toxin gene of C. septicum were employed. Reference strains of both microorganisms were used as control. The multiplex PCR was evaluated by testing 16 clinical isolates of C. chauvoei from ruminants, 15 clinical isolates of C. septicum from ruminants and, four vaccine strains of each one of these agents. Reference strains of both microorganisms were used as control. To evaluate the specificity, genomic DNA of the following microorganisms was used: C. sordellii, C. novyi type A, C. novyi type B, C. perfringens type A, C. haemolyticum, C. botulinum type D, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes, Escherichia coli, and Salmonella typhimurium. All the isolates and vaccine strains of C. chauvoei and C. septicum were positive by PCR assay and cross reactions were not observed with the other species of clostridia, the other bacterial species or amongst both investigated agents. The smallest concentrations of DNA detected from C. chauvoei and C. septicum were 45pg/µl and 30pg/µl, respectively. The multiplex PCR was useful for the specific identification of C. chauvoei and C. septicum in pure cultures.(AU)

PCR multiplex para identificação de isolados de Clostridium chauvoei e Clostridium septicum / Multiplex PCR for identification of Clostridium chauvoei and Clostridium septicum

Padronizou-se uma técnica de reação em cadeia da polimerase múltipla (PCR multiplex) para detecção de Clostridium chauvoei e Clostridium septicum em culturas puras. Foram utilizados pares de iniciadores para segmentos específicos dos genes que codificam a flagelina de C. chauvoei e a toxina alfa de C. septicum. Para avaliaçã o da PCR multiplex, foram testados 16 isolados clínicos de C. chauvoei e 15 isolados de C. septicum provenientes de ruminantes, quatro sementes vacinais de cada um desses agentes. Amostras de referência de ambos os microrganismos foram usadas como controle. Para avaliar a especificidade, DNAs genômicos dos seguintes microrganismos foram usados: C. sordellii, C. novyi tipo A, C. novyi tipo B, C. perfringens tipo A, C. haemolyticum, C. botulinum tipo D, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes, Escherichia coli e Salmonella typhimurium. Todos os isolados e sementes vacinais de C. chauvoei e C. septicum foram detectados pela técnica. Não foram observadas reações cruzadas com as outras espécies de clostrídios, outras espécies bacterianas ou entre C. Chauvoei e C. septicum. As menores concentrações de DNA de C. chauvoei e C. septicum detectadas foram 45pg/µl e 30pg/µl, respectivamente. A PCR multiplex pode ser utilizada para a identificação específica de C. chauvoei e C. septicum em culturas puras.

Multiplex PCR was optimized to detect Clostridium chauvoei and Clostridium septicum in pure cultures. In each reaction, a pair of primers for a specific segment of the flagellin gene of C. chauvoei and a pair of primers for a specific segment of alpha toxin gene of C. septicum were employed. Reference strains of both microorganisms were used as control. The multiplex PCR was evaluated by testing 16 clinical isolates of C. chauvoei from ruminants, 15 clinical isolates of C. septicum from ruminants and, four vaccine strains of each one of these agents. Reference strains of both microorganisms were used as control. To evaluate the specificity, genomic DNA of the following microorganisms was used: C. sordellii, C. novyi type A, C. novyi type B, C. perfringens type A, C. haemolyticum, C. botulinum type D, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes, Escherichia coli, and Salmonella typhimurium. All the isolates and vaccine strains of C. chauvoei and C. septicum were positive by PCR assay and cross reactions were not observed with the other species of clostridia, the other bacterial species or amongst both investigated agents. The smallest concentrations of DNA detected from C. chauvoei and C. septicum were 45pg/µl and 30pg/µl, respectively. The multiplex PCR was useful for the specific identification of C. chauvoei and C. septicum in pure cultures.

Avaliação da potência de vacinas contra clostridium septicum comercializadas no brasil

ABSTRACT Clostridium septicum, a ubiquitous organism, is the main pathogen causing malignant edema. Because of its strong cytotoxic alpha toxin, infections are often lethal. Losses in livestock can be prevented through vaccination with alpha-toxoid vaccines. The antibody response to the C. septicum component of 12 commercial vaccines was evaluated by the mouse serum neutralization test using rabbit and bovine sera. The vaccines coded as T1, T2, T4, T10 and T11 induced titers of alpha antitoxin higher than the minimum test level of 2.5 IU/mL. None of the other vaccines induced the formation of antibodies. The majority of the C. septicum vaccines commercialized in Brazil were unable to induce an immune response as recommended for the control of this product.

RESUMO Clostridium septicum, um organismo ubiquitário, é o principal patógeno responsável pelo quadro de edema maligno. Devido à ação citotóxica da toxina alfa as infecções geralmente são fatais. Para o controle da doença é utilizada a vacinação com toxóide alfa. Neste trabalho, avaliouse a eficiência de 12 vacinas comerciais contra clostridioses, que continham em sua composição C. septicum, através da soroneutralização em camundongos com soros de coelhos e bovinos vacinados. As vacinas codificadas como T1, T2, T4, T10 e T11 apresentaram títulos de antitoxina alfa superiores ao nível mínimo exigido pelo teste de 2,5 UI/mL. As demais vacinas não induziram a formação de anticorpos. Em sua maioria, as vacinas comercializadas no Brasil, contra C. septicum, foram ineficientes em estimular resposta imune compatível com os níveis de teste recomendados para controle deste produto.

Avaliação de vacinas contra Clostridium novyi tipo B / Evaluation of vaccines against Clostridium novyi type B

Avaliou-se a eficiência de 13 vacinas comerciais contra clostridioses que continham em sua composição Clostridium novyi tipo B, pela titulação de antitoxina alfa em soro de coelhos e de bovinos vacinados e pelo teste de desafio direto em cobaias. As vacinas codificadas como T1 e T10 apresentaram, em coelhos, títulos de antitoxina alfa de 8 e 12UI/ml respectivamente, superiores ao nível mínimo de teste de 3,5UI/ml, recomendado para controle desse produto, e as vacinas T2 e T5, títulos de 2 e 3UI/ml, respectivamente. As vacinas T1, T2, T5 e T10 apresentaram níveis de antitoxina alfa detectáveis em bovinos, mas somente T1 e T10 induziram títulos compatíveis com o nível de teste. Pelo método de desafio direto em cobaias, as vacinas T1, T2, T5, T10 e T11 atenderam aos requisitos, protegendo todos os animais desafiados. Em sua maioria, as vacinas comercializadas no Brasil contra Clostridium novyi tipo B foram ineficientes em estimular títulos sorológicos compatíveis com os níveis de teste recomendado para controle desse produto.(AU)

The antibody response to the Clostridium novyi type B alfa toxin component of 13 commercial vaccines (T1 to T13) and a standard toxoid was evaluated by the serum neutralization test with rabbit and cattle sera and by direct challenge of vaccinated guinea pig. T1 and T10 induced titles of C. novyi type B alfa antitoxin in rabbits, superior to the recommended minimum title of 3.5 IU/ml, namely of 8 and 12 IU/ml, respectively. T2 and T5 induced titles of 2 and 3 IU/ml, respectively. These, plus T1 and T10, were also the only vaccines which produced detectable antitoxin in bovine sera. T1, T2, T5 and T10, plus T11, were able to protect all the vaccinated guinea pigs at the challenge. Most of C. novyi type B vaccines in Brazil was unable to induce the minimum antibody response recommended for approval of the product.(AU)

Avaliação de vacinas contra Clostridium novyi tipo B / Evaluation of vaccines against Clostridium novyi type B

Avaliou-se a eficiência de 13 vacinas comerciais contra clostridioses que continham em sua composição Clostridium novyi tipo B, pela titulação de antitoxina alfa em soro de coelhos e de bovinos vacinados e pelo teste de desafio direto em cobaias. As vacinas codificadas como T1 e T10 apresentaram, em coelhos, títulos de antitoxina alfa de 8 e 12UI/ml respectivamente, superiores ao nível mínimo de teste de 3,5UI/ml, recomendado para controle desse produto, e as vacinas T2 e T5, títulos de 2 e 3UI/ml, respectivamente. As vacinas T1, T2, T5 e T10 apresentaram níveis de antitoxina alfa detectáveis em bovinos, mas somente T1 e T10 induziram títulos compatíveis com o nível de teste. Pelo método de desafio direto em cobaias, as vacinas T1, T2, T5, T10 e T11 atenderam aos requisitos, protegendo todos os animais desafiados. Em sua maioria, as vacinas comercializadas no Brasil contra Clostridium novyi tipo B foram ineficientes em estimular títulos sorológicos compatíveis com os níveis de teste recomendado para controle desse produto.

Production and purification of epsilon prototoxin produced by Clostridium perfringens type D / Produção e purificação de prototoxina epsilon produzida pelo Clostridiumperfringens tipo D

A prototoxina epsilon foi obtida a partir de cultivo líquido, rico em carboidratos, a partir de amostra de C. perfringens tipo D (INTA Argentina), incubado em condições de anarobiose à 37ºC por oito horas. O sobrenadante da cultura foi concentrado utilizando-se o sistema Amicon com membrana de "cut off" de 10 kDa. O concentrado foi precipitado com sulfato de amônio (350 g/ml) e dissolvido em tampão fosfato 0,01 M (pH 7,2). A prototoxina purificada por cromatografia de troca iônica (DEAE-Sepharose CL 6B) e isolada no primeiro pico, mostrou uma banda única de aproximadamente 34kDa de peso molecular em SDS-PAGE, além de ser tóxica em camundongos.(AU)

Production and purification of epsilon prototoxin produced by Clostridium perfringens type D

A prototoxina epsilon foi obtida a partir de cultivo líquido, rico em carboidratos, a partir de amostra de C. perfringens tipo D (INTA - Argentina), incubado em condiçöes de anarobiose à 37ºC por oito horas. O sobrenadante da cultura foi concentrado utilizando-se o sistema Amicon com membrana de "cut off" de 10 kDa. O concentrado foi precipitado com sulfato de amônio (350 g/ml) e dissolvido em tampäo fosfato 0,01 M (pH 7,2). A prototoxina purificada por cromatografia de troca iônica (DEAE-Sepharose CL 6B) e isolada no primeiro pico, mostrou uma banda única de aproximadamente 34kDa de peso molecular em SDS-PAGE, além de ser tóxica em camundongos

Avaliaçäo de vacinas contra Clostridium perfringens tipos C e D / Evaluation of vaccines against Clostridium perfringens type C and D

Determinou-se a eficiência de sete vacinas comerciais contra clostridioses, que continham toxóides de Clostridium perfringens tipos C e/ou D, pelo teste de soroneutralizaçäo em camundongos a partir do "pool" de soros de coelhos imunizados. Seis vacinas produzidas no Brasil foram ineficientes em estimular níveis sorológicos de beta e épsilon antitoxinas compatíveis com os níveis de teste recomendados para controle destes produtos. Uma vacina importada apresentou títulos de anticorpos séricos superiores aos níveis mínimos exigidos de 10 e 5UI/ml para as toxinas beta e épsilon, produzidas por C. perfringens tipos C e D, respectivamente. Como controle dos testes empregou-se um toxóide bivalente padräo. Quatro dos seis toxóides de origem nacional, quando testados em caprinos, näo apresentaram níveis de antitoxinas detectáveis com os níveis de testes de L+ e L+/10 para beta e épsilon toxinas, respectivamente