PESQUISA VETERINÁRIA BRASILEIRA

Abstract in English:

Poisonous plants are a significant cause of death among adult cattle in Brazil. Plants that affect the central nervous system are widely spread throughout the Brazilian territory and comprise over 30 toxic species, including the genus Ipomoea, commonly associated with a lysosomal storage disease and a tremorgenic syndrome in livestock. We describe natural and experimental Ipomoea pes caprae poisoning in cattle from a herd in the Northside of Rio de Janeiro, Brazil. Affected cattle presented episodes of severe ataxia, abnormal posture followed by falling, muscular tremor, contraction, and spasticity, more prominent in the limbs, intensified by movement and forthcoming, and recumbence. Grossly, a substantial amount of leaves and petioles were found in the rumen. Histopathological examination showed degenerative neuronal changes, mostly in cerebellar Purkinje cells, which were confirmed with Bielschowsky silver. The characteristic clinical changes and mild histological lesion strongly suggested a tremorgenic syndrome. Lectin- immunohistochemistry evaluation reinforced this hypothesis; all lectins tested failed to react with affect neurons and Purkinje cells, which ruled out an underlying lysosomal storage disease. One calf given I. pes caprae leaves experimentally developed clinical signs similar to natural cases. On the 28th day of the experiment, the plant administration was suspended, and the calf recovered within four days. I. pes caprae’s spontaneous tremorgenic syndrome in cattle is conditioned to exclusive feeding for several months. We were able to experimentally reproduce toxic clinical signs 12 days following the ingestion.

• Tremorgenic syndrome Ipomoea pes caprae cattle

Abstract in Portuguese:

A intoxicação por plantas tóxicas está entre as três causas de morte mais importantes em bovinos adultos no Brasil. O grupo das plantas que causam alterações neurológicas, muito bem representada no país, encerra mais de trinta espécies tóxicas, entre as quais do gênero Ipomoea, amplamente distribuídas no território brasileiro. As plantas tóxicas desse gênero podem causar doenças do armazenamento ou síndrome tremorgênica. Descrevem-se a intoxicação natural e reprodução experimental por Ipomoea pes caprae em bovinos, verificada no norte do Estado do Rio de Janeiro. Foram observados episódios de intensa ataxia locomotora, postura anormal seguida de queda, incapacidade de levantar-se, tremores, contrações, espasticidades musculares nos membros, intensificados após estimulação ou a simples aproximação e decúbito. Nos bovinos afetados há mais de 6 meses, os sinais clínicos tornavam-se permanentes. À necropsia havia apenas significativa quantidade de folhas e pecíolos da planta no rúmen. O estudo histopatológico evidenciou lesões neuronais degenerativas principalmente nos neurônios de Purkinje. A impregnação argêntica pela técnica de Bielschowsky ratificou esses achados microscópicos. As lesões histológicas sutis associadas ao quadro clínico indicam que trata-se de intoxicação tremorgênica. O fato de não haver nenhum armazenamento intracitoplasmático, confirmado pelo resultado do estudo lectino-histoquímico (não houve afinidade das lectinas Con-A, WGA e sWGA e de outras lectinas empregadas aos neurônios de Purkinje e outros neurônios afetados), é suficiente para descartar a possibilidade de tratar-se de doença do armazenamento. No bezerro intoxicado experimentalmente verificaram-se sinais clínicos semelhantes, entretanto, com a interrupção do fornecimento da planta no 28º dia, os sinais clínicos desapareceram após quatro dias. I. pes caprae causa síndrome tremorgênica espontânea em bovinos, quando ingerida como alimentação exclusiva durante períodos prolongados (muitos meses). Experimentalmente, os primeiros sinais clínicos da intoxicação foram reproduzidos após 12 dias de ingestão da planta.

• Síndrome tremorgênica Ipomea pes caprae bovinos

Abstract in English:

ABSTRACT.- Miranda I.C., Riet-Correa G., Oliveira Júnior C.A., Riet-Correa B., Peixoto P.V., Costa S.Z.R., d’Avila M.S., Cid G.C. & França T.N. 2016. [Lectin histochemistry evaluation of liver and mesenteric lymph node of buffaloes kept on Brachiaria spp. pastures.] Avaliação lectino-histoquímica de fígado e linfonodo mesentérico de búfalos mantidos em pastagens de Brachiaria spp. Pesquisa Veterinária Brasileira 36(9):798-804. Curso de Pós-Graduação em Medicina Veterinária, Instituto de Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Campus de Seropédica, BR-465 Km 7, Seropédica, RJ 23890-000, Brazil. E-mail: ileanamiranda@gmail.com Animals grazing Brachiaria spp. commonly present foamy macrophages isolated or grouped in the liver, and crystals within biliary ducts. The pathogenesis of formation and the nature of the material stored in these cells however are not completely known. Through lectin histochemistry evaluation, steroidal saponins (secondary glycosylated metabolites) have been identified in the crystals and within the cytoplasm of the foam cells, which are probably liable for damaging the liver, leading to accumulation of phylloerythrin. This study aims to standardize and characterize the use of lectin histochemistry to detect glycosylated metabolites in tissues of buffaloes kept on different Brachiaria spp. pastures in Brazil. Fragments of liver and mesenteric lymph node from 40 buffaloes were analyzed: 10 buffaloes that were kept in predominant pasture of B. decumbens for 12 months; 10 buffaloes that were kept in pasture with a predominance of B. brizantha for 18 months; 10 buffaloes that were kept on pasture of B. brizantha for about four years; and as a negative control, 10 buffaloes that were maintained on native pasture without Brachiaria spp. since birth. Fourteen lectins were tested (Con-A, SBA, WGA, DBA, UEA, RCA, PNA, GSL-I, PSA, LCA, PHA-E, PHA-L, SJA and SWGA), in a total of 1120 evaluated samples. Previous studies demonstrated that PNA showed great binding reactivity for foamy macrophages in cattle and sheep. In the present study, SWGA showed high specificity and marked binding reactivity for foamy macrophages; WGA, GSL, PHA-E and PHA-L showed moderate to marked reactivity, but low specificity for foamy macrophages. The other lectins had not relevant reactivity or specificity. Moreover there was no relevant reactivity difference between the collected samplesd from buffaloes that grazed B. decumbens for 12 months and Brachiaria brizantha for 18 months. However the decreased presence of foamy macrophages and its lectin histochemical binding in animals that fed on B. brizantha for a longer time, indicates that the buffaloes can pass through an adaptation process according to the plant intake time. Lectin histochemistry analysis can be used to characterize the material stored in foamy macrophages present in liver and mesenteric lymph node of buffaloes that graze on Brachiaria spp. pastures and helps to clarify the pathogenesis of these cells.

• Lectin histochemistry liver mesenteric lymph node Brachiaria spp. saponins lectino-histoquímica fígado linfonodo mesentérico búfalos saponinas

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Miranda I.C., Riet-Correa G., Oliveira Júnior C.A., Riet-Correa B., Peixoto P.V., Costa S.Z.R., d’Avila M.S., Cid G.C. & França T.N. 2016. [Lectin histochemistry evaluation of liver and mesenteric lymph node of buffaloes kept on Brachiaria spp. pastures.] Avaliação lectino-histoquímica de fígado e linfonodo mesentérico de búfalos mantidos em pastagens de Brachiaria spp. Pesquisa Veterinária Brasileira 36(9):798-804. Curso de Pós-Graduação em Medicina Veterinária, Instituto de Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Campus de Seropédica, BR-465 Km 7, Seropédica, RJ 23890-000, Brazil. E-mail: ileanamiranda@gmail.com Animais que se alimentam em pastos de Brachiaria spp. comumente apresentam macrófagos espumosos isolados ou agrupados no fígado, além de cristais no interior de ductos biliares. A patogênese da formação e a natureza do material armazenado nestas células, contudo, ainda não são completamente conhecidas. Através da avaliação lectino-histoquímica, saponinas esteroidais (metabólitos glicosilados secundários) têm sido identificadas nos cristais e no citoplasma das células espumosas, e provavelmente são responsáveis por danificar o fígado e levar ao acúmulo de filoeritrina. Por meio deste trabalho, objetivou-se padronizar e caracterizar a utilização da lectino-histoquímica na detecção de metabólitos glicosilados nos tecidos de búfalos mantidos em diferentes pastos de Brachiaria spp. no Brasil. Fragmentos de fígado e linfonodo mesentérico de 40 animais foram analisados: 10 búfalos mantidos em pastagem predominante de B. decumbens por aproximadamente 12 meses; 10 búfalos mantidos em pastagem predominante de B. brizantha por aproximadamente 18 meses; 10 búfalos mantidos em pastagem de B. brizantha por aproximadamente quatro anos; e, como controle negativo, 10 búfalos mantidos em pastagem livre de Brachiaria spp. desde o nascimento. Quatorze lectinas foram testadas (Con-A, SBA, WGA, DBA, UEA, RCA, PNA, GSL-I, PSA, LCA, PHA-E, PHA-L, SJA e SWGA), em um total de 1120 fragmentos avaliados. Estudos anteriores demonstraram que a lectina PNA possui marcada reatividade para macrófagos espumosos de bovinos e ovinos. No presente estudo, a lectina SWGA apresentou acentuada reatividade e alta especificidade para macrófagos espumosos; WGA, GSL, PHA-E e PHA-L mostraram moderada a acentuada reatividade, mas baixa especificidade aos macrófagos espumosos; as outras lectinas não apresentaram reatividade ou especificidade relevantes. Além disso, não houve diferença relevante de marcação entre os fragmentos coletados de animais que se alimentaram de B. decumbens por 12 meses e B. brizantha por 18 meses. Porém, a diminuição da presença e marcação lectino-histoquímica dos macrófagos espumosos nos tecidos dos búfalos que ingeriram Brachiaria brizantha durante mais tempo indica que os animais podem passar por um processo de adaptação de acordo com o tempo de ingestão da planta. A avaliação lectino-histoquímica pode ser utilizada para caracterizar o material armazenado em macrófagos espumosos presentes no fígado e linfonodo mesentérico de búfalos que se alimentam em pastagens de Brachiaria spp. e ajuda na compreensão da patogênese de formação destas células.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Santos A.M., Peixoto P.V., D’Ávila M.S., Peixoto T.C., França T.N., Costa S.Z.R., Cid G.C. & Nogueira V.A. 2016. [Troponin C in immunohistochemical detection of early regressive myocardial lesions in cattle and sheep poisoned with sodium monofluoroacetate.] Troponina C na detecção imuno-histoquímica de alterações regressivas precoces no miocárdio de bovinos e ovinos intoxicados por monofluoroacetato de sódio. Pesquisa Veterinária Brasileira 36(2):67-72. Departamento de Epidemiologia e Saúde Pública, Instituto de Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ 23890-000, Brazil. E-mail: vivianmedvet@yahoo.com.br Sodium monofluoroacetate (MF) is the toxic principle of several plants that cause “sudden death” of cattle in Brazil. Groups of cardiomyocites with high cytoplasmic eosinophilia are sometimes observed in animals poisoned by MF. However, this cardiac alteration is difficult to interpret, as there is no inflammatory reaction and it must be differentiated from artifacts. The present study had the objective to detect the presence of early regressive lesions in the myocardium of sheep and cattle experimentally poisoned by MF through immunohistochemistry with troponin C (cTnC). Fragments of the heart muscle from six cattle (three received, orally, single doses of 0.5mg/kg and the others, single doses of 1.0mg/kg) and five sheep (one received, orally, single dose of 0.5mg/kg, the other two received single doses of 1.0mg/kg, one received sublethal daily doses of 0.1mg/kg for four days, and another received daily sublethal doses of 0.2mg/kg for six days) were submitted to immunohistochemistry with antibody anti-cTnC. In the cardiomyocites of cattle and sheep, it was possible to observe reduction of the expression levels for cTnC in the cytoplasm of groups of cardiac muscle fibers. Significant reduction of immunoreactivity ocurred overall in cardiomyocites that presented high cytoplasmic eosinophilia. The decrease or absence of expression for cTnC in animals poisoned by MF allowed to estabilish the difference between coagulative necrosis of cardiomyocites and artifacts caused by fixation. This indicates that this method can be used safely to identify any lesions, early regressive or not, in the myocardium independently of the cause. It is also possible to affirm that poisoning by MF as well as the one caused by “sudden death” causing plants can progress with necrotizing myocardial lesions.

• Poisonous plants monofluoroacetate troponin C plant poisoning plantas tóxicas monofluoroacetato troponina C intoxicação por plantas

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Santos A.M., Peixoto P.V., D’Ávila M.S., Peixoto T.C., França T.N., Costa S.Z.R., Cid G.C. & Nogueira V.A. 2016. [Troponin C in immunohistochemical detection of early regressive myocardial lesions in cattle and sheep poisoned with sodium monofluoroacetate.] Troponina C na detecção imuno-histoquímica de alterações regressivas precoces no miocárdio de bovinos e ovinos intoxicados por monofluoroacetato de sódio. Pesquisa Veterinária Brasileira 36(2):67-72. Departamento de Epidemiologia e Saúde Pública, Instituto de Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ 23890-000, Brazil. E-mail: vivianmedvet@yahoo.com.br Ao que tudo indica, o monofluoroacetato de sódio (MF) é o princípio tóxico das numerosas plantas que causam “morte súbita” no Brasil. Eventualmente, observam-se, nos animais intoxicados por MF, grupos de cardiomiócitos com aumento da eosinofilia citoplasmática. Essas alterações cardíacas, no entanto, na maioria dos casos, ainda são incipientes, de difícil interpretação, não há reação inflamatória e devem ser diferenciadas de artefato. O presente trabalho teve como objetivo detectar a presença de alterações regressivas precoces no miocárdio de bovinos e ovinos intoxicados experimentalmente por MF, através da imuno-histoquímica com troponina C (cTnC). Fragmentos de coração de seis bovinos (três que receberam, por via oral, doses únicas de 0,5mg/kg e, os demais, 1,0mg/kg de MF) e cinco ovinos (um recebeu, por via oral, dose única de 0,5mg/kg, outros dois receberam doses de 1,0mg/kg; um ovino recebeu, por via oral, doses subletais repetidas diariamente de 0,1mg/kg/dia, por quatro dias, e outro, 0,2mg/kg/dia por seis dias) foram submetidos à técnica de imuno-histoquímica com anticorpo anti-cTnC. Nos cardiomiócitos dos bovinos e ovinos verificou-se redução dos níveis de expressão da cTnC no citoplasma de grupos de fibras musculares. Diminuição significativa na imunorreatividade ocorreu, sobretudo, em cardiomiócitos que apresentavam, no exame histopatológico, aumento da eosinofilia citoplasmática. A diminuição ou ausência da expressão da cTnC nos animais intoxicados por MF permitiu estabelecer a diferença entre necrose coagulativa de cardiomiócitos e artefato ocasionado pelo fixador. Isso indica que este método pode ser utilizado com segurança para identificação de lesões regressivas precoces, ou não, no miocárdio, independentemente da causa. Adicionalmente, é possível afirmar que, dependendo do tempo de evolução, a toxicose por MF, bem como por plantas causadoras de “morte súbita” em bovinos e ovinos, podem cursar com lesões necrotizantes no miocárdio.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Costa S.Z.R., Peixoto P.V., Brust L.A.C., d’Avila M.S., Santos A.M., Driemeier D., Nogueira V.A. & França T.N. 2016. [Troponin C in the immunohistochemistry detection of early regressive changes in sheep myocardium naturally poisoned by Amaranthus spinosus (Amaranthaceae).] Troponina C na detecção imuno-histoquímica de alterações regressivas precoces no miocárdio de ovinos naturalmente intoxicados por Amaranthus spinosus (Amaranthaceae). Pesquisa Veterinária Brasileira 36(2):83-89. Curso de Pós-Graduação em Medicina Veterinária, Instituto de Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, BR-465 Km 7, Seropédica, RJ 23890-000, Brazil. E-mail: samayzillmann@gmail.com Amaranthus spp. are nephrotoxic plants popularly known as “pigweed”. In cases of poisoning by these plants, the main histopathological alteration is found in the kidneys as toxic tubular nephrosis; however, in some cases, there may be cardiac changes. ECG changes associated with hyperkalemia have been described in pigs poisoned by Amaranthus retroflexus. Degeneration and necrosis of myocytes have been described in pigs poisoned by A. caudatus and sheep poisoned by A. spinosus. There are doubts regarding cardiac changes, since in most cases they are incipient and don’t exhibit inflammatory reaction, which can lead to misinterpretation. For this study, paraffin blocks with tissues from a poisoning outbreak by A. spinosus in southeastern Brazil were used. The objective of the study was to detect the presence of incipient regressive changes in the myocardium of sheep poisoned by A. spinosus using anti-troponin C antibody-based immunohistochemistry. Fragments of hearts from 8 adult sheep and 2 fetuses naturally poisoned by A. spinosus were used. In the immunohistochemistry evaluation of the 8 hearts from the adult sheep there were several groups of myocytes with significant decrease or absence of immunoreactivity for anti-troponin C antibody. In most cases, these same areas on Hematoxylin and Eosin (HE) staining exhibited changes that varied from mild cellular tumefaction to increased eosinophilia, as well as loss of striation, cell lysis and karyolysis, sometimes accompanied by inflammatory infiltrate. In four cases, it was possible to notice that several small groups of myocytes exhibited decreased immunoreactivity corresponding to cells with undetectable or very subtle alterations on HE staining. The hearts of both fetuses did not exhibit areas with loss or decreased immunoreactivity for the anti-troponin C antibody. The results of this immunohistochemical evaluation confirmed the presence of incipient regressive changes and confirmed the occurrence of well-established necrotic lesions in the myocardium of sheep poisoned by Amaranthus spinosus. There was correspondence between areas where immunostaining for troponin was absent and areas with the most marked lesions observed after HE staining. Additionally, the technique was able to detect lesions at a very early stage (myocardial areas with no morphological signs of insult), and demonstrated that the most insulted/injured areas were larger than estimated by observation of HE-stained samples. This study demonstrates the need to better investigate the possible participation of hyperkalemia and other metabolic alterations present in acute renal lesion in the genesis of rapid-onset cardiac lesions, i.e. those not related to vascular lesions caused by long-term uremia.

• Poisonous plants troponin C myocardium plant poisoning Amaranthus spinosus Amaranthaceae pigweed renal failure plantas tóxicas troponina C miocárdio intoxicação por plantas caruru insuficiência renal

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Costa S.Z.R., Peixoto P.V., Brust L.A.C., d’Avila M.S., Santos A.M., Driemeier D., Nogueira V.A. & França T.N. 2016. [Troponin C in the immunohistochemistry detection of early regressive changes in sheep myocardium naturally poisoned by Amaranthus spinosus (Amaranthaceae).] Troponina C na detecção imuno-histoquímica de alterações regressivas precoces no miocárdio de ovinos naturalmente intoxicados por Amaranthus spinosus (Amaranthaceae). Pesquisa Veterinária Brasileira 36(2):83-89. Curso de Pós-Graduação em Medicina Veterinária, Instituto de Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, BR-465 Km 7, Seropédica, RJ 23890-000, Brazil. E-mail: samayzillmann@gmail.com Amaranthus spp. são plantas nefrotóxicas popularmente conhecidas como “caruru”. Em casos de intoxicação por estas plantas, a principal alteração histopatológica está presente no rim, sob forma de nefrose tubular tóxica, porém em alguns casos pode haver alterações cardíacas. Alterações no eletrocardiograma, compatíveis com quadros de hipercalemia, foram descritas em suínos intoxicados por Amaranthus retroflexus e lesões como degeneração e necrose de miócitos cardíacos descritas em suínos intoxicados por A. caudatus e ovinos intoxicados por A. spinosus. Há dúvidas com relação às alterações cardíacas, que, na maioria dos casos, são incipientes, o que pode levar a erros de interpretação. Para a realização do trabalho foram utilizados blocos parafinados oriundos de um surto natural de intoxicação por A. spinosus no sudeste do Brasil. Esse estudo teve como objetivo detectar a presença de alterações regressivas incipientes no miocárdio de ovinos intoxicados por A. spinosus, através da utilização imuno-histoquímica do anticorpo anti-troponina C. Foram utilizados fragmentos de coração de 8 ovinos adultos e 2 fetos, intoxicados naturalmente por A. spinosus. Estes fragmentos foram submetidos à técnica de imuno-histoquímica com a utilização do anticorpo anti-troponina C. Pela avaliação imuno-histoquímica do coração dos oito ovinos adultos observaram-se diversos grupos de miócitos com diminuição significativa ou ausência de imunorreatividade para o anticorpo anti-troponina C; essas áreas correspondiam, em grande parte, aos mesmos grupos de miócitos que apresentavam, pela coloração de Hematoxilina e Eosina (H.E.) alterações que variavam de leve tumefação celular a aumento da eosinofilia, perda de estriação, lise celular e cariólise, ou mais raramente, acompanhadas de infiltrado inflamatório. Em quatro casos foi possível notar que diversos pequenos grupos de miócitos que tinham marcada diminuição de imunorreatividade, correspondiam a células com alterações imperceptíveis ou muito discretas no H.E. Nos corações dos dois fetos não houve áreas com perda ou diminuição de imunorreatividade para o anticorpo anti-troponina C. Os resultados da avaliação imuno-histoquímica confirmaram a presença tanto de alterações regressivas incipientes, quanto ratificaram a ocorrência de lesões necróticas já bem instaladas no miocárdio de ovinos intoxicados por Amaranthus spinosus. Verificou-se correspondência entre as áreas com ausência de imunorreatividade à troponina com as áreas de lesões mais marcadas no H.E.. Adicionalmente, a técnica foi capaz de detectar lesões muito precoces (locais do miocárdio sem sinais morfológicos de agressão), e demonstrou que as áreas agredidas/lesadas eram maiores que o evidenciado no HE. Esse estudo demonstra a necessidade de melhor se investigar a possível participação da hipercalemia e de outras alterações metabólicas presentes na lesão renal aguda, na gênese das lesões cardíacas de rápida instalação, ou seja, aquelas não correlacionadas às lesões vasculares determinadas pela uremia de longa duração.