Abstract in English:
Radiomimetic plants are those that can mimic the effects of radiation. Ferns of the genus Pteridium are the main plants with this characteristic. The ingestion of bracken fern results in three forms of clinical disease in cattle: one acute, called hemorrhagic diathesis, and two chronic ones, in the form of squamous cell carcinomas in the digestive system and bovine enzootic hematuria (BEH). Although Pteridium spp. occur in the state, there are no reports of poisoning in Rondônia. The objective of this study is to describe the epidemiological, clinical, and pathological features of BEH caused by Pteridium spp. consumption in Rondônia. The investigation began with the histories of rural properties in the Southern Cone of Rondônia that had cattle with diseases compatible with BEH. These properties were visited, the pastures and herd were inspected, and the disease history was compiled. Epidemiological and pasture data from seven rural properties were analyzed. Pteridium esculentum invaded grazing areas on seven properties, and all owners reported hematuria in cattle on these properties. On one property, a nine-year-old female Nelore cow presenting clinical signs of BEH was euthanized and necropsied. The gross damage was confined to the urinary bladder and characterized by marked, diffuse thickening of the bladder wall and mucosal nodules. Histopathology and immunohistochemistry revealed nonpapillary and infiltrating transitional cell carcinoma. On three rural properties with a history of BEH, Pteridium was absent in the pastures, but ferns characterized as Christella conspersa and Pityrogramma calomelanos were present. The epidemiological, clinical, and pathological findings confirm the occurrence of BEH associated with the consumption of Pteridium spp. in the Southern Cone of Rondônia. Further research is needed to determine the role of other ferns in the development of BEH.
Abstract in Portuguese:
Plantas radiomiméticas são aquelas que possuem a capacidade de mimetizar o efeito da radiação. Samambaias do gênero Pteridium são as principais plantas com essa característica. O consumo de Pteridium spp. está associado a ocorrência de três quadros clínicos: um agudo, chamado diátese hemorrágica e dois crônicos, na forma de carcinomas de células escamosas no sistema digestório e de hematúria enzoótica bovina (BEH). Apesar da ocorrência de Pteridium spp. no estado, não há relatos de quadros de intoxicação em Rondônia. O objetivo deste trabalho é descrever os achados epidemiológicos, clínicos e os aspectos lesionais referentes ao quadro de BEH pelo consumo de Pteridium spp. em Rondônia. O processo de investigação iniciou-se a partir de históricos de propriedades rurais que apresentavam bovinos com enfermidades compatíveis com BEH na região do Cone Sul de Rondônia. Estas propriedades foram visitadas, as pastagens e o rebanho foram vistoriados e o histórico da doença foi levantado. Foram analisados os dados epidemiológicos e pastagens de sete propriedades rurais. Nessas propriedades, havia invasão das áreas de pastejo por Pteridium esculentum e em todas elas os proprietários relataram hematúria em bovinos. Em uma propriedade, um bovino, fêmea, Nelore de nove anos apresentou o quadro clínico de BEH e foi submetido a eutanásia e necropsia. As lesões macroscópicas estavam restritas a vesícula urinária e foram caracterizadas por espessamento acentuado e difuso da parede da vesícula urinária e nódulos multifocais na mucosa O exame histopatológico e imunohistoquímico confirmou o diagnóstico de carcinoma de células de transição infiltrativo e não papilar. Em três propriedade rurais com histórico de BEH não havia Pteridium nas pastagens e sim samambaias caracterizadas como Christella conspersa and Pityrogramma calomelanos. Os achados epidemiológicos, clínicos e patológicos confirmam a ocorrência de BEH associada ao consumo de Pteridium spp. no Cone Sul de Rondônia. Novas pesquisas são necessárias para estudar a participação de outras samambaias como causa de BEH.
Abstract in English:
Gram-negative bacteria present significant challenges due to their antimicrobial resistance. Members of the Enterobacterales order, such as Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, and Proteus mirabilis, pose the greatest risk to public health because of their numerous mechanisms of antimicrobial resistance. Therefore, this study aimed to evaluate the antimicrobial activity of crude ethanolic extracts (CEE) of Hymenaea martiana Hayne (jatobá), Commiphora leptophloeos (Mart.) Gillett (imburana), Ocimum campechianum Mill. (alfalvaca) and Morus nigra L. (amora miura), as well as the hexane and ethyl acetate fractions of the last one, against clinical isolates of Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, and Proteus mirabilis obtained from domestic animals. Furthermore, three commercially available compounds – gallic acid (GA), p-Coumaric acid (p-CA), benzoic acid (BA) – and one conducting polymer (synthesized for the test), polypyrrole (Ppy), were also evaluated for their antimicrobial potential against these isolates. The minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of the extracts and compounds were determined. All E. coli and K. pneumoniae isolates were resistant to the tested extracts. The crude ethanolic extracts showed inhibitory activity against P. mirabilis isolates at concentrations of 3,125 µg/mL for H. martiana and 12,500 µg/mL for O. campechianum. However, C. leptophloeos, M. nigra, and their fractions (hexane and ethyl acetate), as well as GA, did not exhibit bactericidal activity against any of the pathogens. Benzoic acid demonstrated both inhibitory and bactericidal activity against all isolates, with pronounced bactericidal activity against two K. pneumoniae isolates (MBC of 2,000 µg/mL). p-Coumaric acid showed inhibitory activity against all isolates and bactericidal activity (MBC of 5,000 µg/mL) against 66.66% (4/6) of the isolates, proving effective against E. coli and K. pneumoniae. Polypyrrole exhibited the most potent antibacterial activity, inhibiting 100% of the isolates and showing bactericidal activity against 83.33% (5/6) of the clinical isolates tested. These results suggest that the tested extracts and compounds, particularly polypyrrole, may offer a viable alternative against multidrug-resistant microorganisms.
Abstract in Portuguese:
Gram-negative bacteria present significant challenges due to their antimicrobial resistance. Members of the Enterobacterales order, such as Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, and Proteus mirabilis, pose the greatest risk to public health because of their numerous mechanisms of antimicrobial resistance. Therefore, this study aimed to evaluate the antimicrobial activity of crude ethanolic extracts (CEE) of Hymenaea martiana Hayne (jatobá), Commiphora leptophloeos (Mart.) Gillett (imburana), Ocimum campechianum Mill. (alfalvaca) and Morus nigra L. (amora miura), as well as the hexane and ethyl acetate fractions of the last one, against clinical isolates of Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, and Proteus mirabilis obtained from domestic animals. Furthermore, three commercially available compounds – gallic acid (GA), p-Coumaric acid (p-CA), benzoic acid (BA) – and one conducting polymer (synthesized for the test), polypyrrole (Ppy), were also evaluated for their antimicrobial potential against these isolates. The minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of the extracts and compounds were determined. All E. coli and K. pneumoniae isolates were resistant to the tested extracts. The crude ethanolic extracts showed inhibitory activity against P. mirabilis isolates at concentrations of 3,125 µg/mL for H. martiana and 12,500 µg/mL for O. campechianum. However, C. leptophloeos, M. nigra, and their fractions (hexane and ethyl acetate), as well as GA, did not exhibit bactericidal activity against any of the pathogens. Benzoic acid demonstrated both inhibitory and bactericidal activity against all isolates, with pronounced bactericidal activity against two K. pneumoniae isolates (MBC of 2,000 µg/mL). p-Coumaric acid showed inhibitory activity against all isolates and bactericidal activity (MBC of 5,000 µg/mL) against 66.66% (4/6) of the isolates, proving effective against E. coli and K. pneumoniae. Polypyrrole exhibited the most potent antibacterial activity, inhibiting 100% of the isolates and showing bactericidal activity against 83.33% (5/6) of the clinical isolates tested. These results suggest that the tested extracts and compounds, particularly polypyrrole, may offer a viable alternative against multidrug-resistant microorganisms.
Abstract in English:
This study evaluated palatine tonsils from 327 water buffaloes collected in a slaughterhouse located in the city of Belém, Pará State, Brazil, over four months (nine sample collecting visits). The overwhelming majority (84.71%) of these buffaloes came from Marajó Island, Pará State, Brazil. The main pathological findings were crypt dilatations/keratin cysts (96.0%, 314 cases), mild to moderate follicular lymphoid hyperplasia (93.0%, 304 cases), crypt abscesses (79.8%, 261 cases), tonsillar corpuscles (31.2%, 102 cases) and tuberculoid granulomas (1.53%, 5 cases). Acid-fast bacilli (AFB) were observed in 20% (1 out of 5 cases) of these granulomas. The study indicates that pathological evaluation of tonsils in buffaloes can provide details of structural features of the organ in the species and information on subclinical or asymptomatic tonsillitis.
Abstract in Portuguese:
No presente estudo foram avaliadas tonsilas palatinas de 327 bubalinos, coletadas em nove visitas a um abatedouro frigorífico localizado na cidade de Belém, no estado do Pará, Brasil, em um período de quatro meses. Estes bubalinos, em sua ampla maioria (84,71%), eram procedentes da Ilha de Marajó, no estado do Pará, Brasil. Os principais achados patológicos foram dilatações de criptas/cistos de queratina (96,0%, 314 casos), hiperplasia linfoide folicular leve a moderada (93,0%, 304 casos), abscessos de criptas (79,8%, 261 casos), corpúsculos tonsilares (31,2%, 102 casos) e granulomas tuberculoides (1,53%, 5 casos). Bacilos álcool-ácido resistentes (BAAR) foram observados em 20% (1 de 5 casos) destes granulomas. O estudo indica que a avaliação patológica das tonsilas de bubalinos pode fornecer detalhes de características estruturais do órgão na espécie e informações de tonsilites subclínicas ou assintomáticas.
Abstract in English:
The objective was to analyze Sporophila nigricollis and Sporophila caerulescens in terms of body conditions, parasitological, bacteriological, external biometric measurements, and histological analysis of the gastrointestinal tract. We used 115 individuals apprehended from 2020 to 2021 and sent to the Wild Animal Triage Center, Paraíba, Brazil. Concerning weight, S. nigricollis, females and males presented 9.36±1.36g and 9.70±1.39g, and S. caerulescens with 10.5±0.70g and 11.75±1.28g, being the second heaviest. The body condition in 69.62% of S. nigricollis and 62.50% of S. caerulescens was good. In the fecal microbiological examination, 40.25% of S. nigricollis and 40% of S. caerulescens were positive for Isospora sp. Dispharynx sp. was reported for the first time in S. nigricollis and S. caerulescens. In fecal bacteriology, 95.65% of S. nigricollis were identified with Gram-positive cocci and 73.91% with Gram-positive bacilli. Forty-one animals died and were placed under refrigeration for 48 hours; of these, 31.16% of S. nigricollis and 37.50% of S. caerulescens presented inadequate body conditions. 19.51% had gastrointestinal tract engorgement with hemorrhagic points, and 14.63% had hepatic alteration due to yellowish coloration. The study contributes with subsidies for the taxonomic elucidation of the genus Sporophila, in addition to the knowledge of the conditions in which birds are found in sorting centers, once the destination of most of the seized animals is the release, thus, a potential source of pathogens to the natural environment.
Abstract in Portuguese:
O objetivo foi analisar Sporophila nigricollis e Sporophila caerulescens quanto às condições corporais, parasitológicas, bacteriológicas, medidas biométricas externas e análise histológica do trato gastrointestinal. Foram utilizados 115 indivíduos apreendidos entre 2020 e 2021 e encaminhados ao Centro de Triagem de Animais Silvestres, Paraíba, Brasil. Quanto ao peso, S. nigricollis, fêmeas e machos apresentaram, 9,36±1,36g e 9,70±1,39g, e S. caerulescens com 10,5±0,70g e 11,75±1,28g, sendo o segundo mais pesado. A condição corporal em 69,62% de S. nigricollis e 62,50% de S. caerulescens foi boa. No exame microbiológico fecal, 40,25% de S. nigricollis e 40% de S. caerulescens foram positivos para Isospora sp. Dispharynx sp. foi relatada pela primeira vez em S. nigricollis e S. caerulescens. Na bacteriologia fecal, 95,65% dos S. nigricollis foram identificados com cocos Gram-positivos e 73,91% com bacilos Gram-positivos. Quarenta e um animais morreram e foram colocados sob refrigeração por 48 horas; destes, 31,16% de S. nigricollis e 37,50% de S. caerulescens apresentaram condições corporais inadequadas. 19,51% apresentaram ingurgitamento do trato gastrointestinal com pontos hemorrágicos e 14,63% alteração hepática devido à coloração amarelada. O estudo contribui com subsídios para a elucidação taxonômica do gênero Sporophila, além do conhecimento das condições em que as aves se encontram nos centros de triagem, uma vez que a maior parte dos animais apreendidos tem como destino a soltura, sendo assim, uma potencial fonte de patógenos para o ambiente natural.
Abstract in English:
Pythiosis is a life-threatening disease that affects various species and is prevalent in regions with high humidity. The ailment is increasingly reported globally, and in Brazil, it is an important cause of profound economic and health losses in equines. This study aimed to explore the potential of intradermal immunotherapy as both a diagnostic and therapeutic approach for pythiosis in horses from the Pantanal region of Mato Grosso, Brazil. The horses were divided into three groups: those never diagnosed with pythiosis or with lesions that could be mistaken for pythiosis (Group 1); previously infected but successfully treated horses (Group 2); and horses with a positive diagnosis for pythiosis that were under treatment (Group 3). An immunotherapeutic product (PitiumVac®) was administered intradermally. Injection site reaction and response to immunotherapy were assessed. The results indicated that intradermal immunotherapy could be a viable diagnostic and therapeutic tool, particularly in remote areas where traditional laboratory diagnosis methods are not readily accessible. The efficacy of intradermal administration was comparable to that of subcutaneous administration in treating pythiosis in horses, and the combined use of immunotherapy and triamcinolone acetonide yielded promising results for treating pythiosis in horses. However, further research is required to validate these findings. This study contributes to understanding and managing pythiosis more efficiently by providing a simple, cost-effective, and potentially efficient alternative approach to diagnosis and treatment.
Abstract in Portuguese:
A pitiose é uma doença potencialmente fatal que afeta várias espécies e é prevalente em regiões com alta umidade. A doença é cada vez mais relatada globalmente, e no Brasil é uma causa importante de profundas perdas econômicas e de saúde em equinos. Este estudo teve como objetivo explorar o potencial da imunoterapia intradérmica como uma abordagem diagnóstica e terapêutica para a pitiose em cavalos na região do Pantanal de Mato Grosso, Brasil. Os cavalos foram divididos em três grupos: aqueles que nunca foram diagnosticados com pitiose ou com lesões que poderiam ser confundidas com pitiose (Grupo 1); cavalos previamente infectados, mas tratados com sucesso (Grupo 2); e cavalos com diagnóstico positivo de pitiose em tratamento (Grupo 3). Um produto imunoterapêutico (PitiumVac®) foi administrado intradermicamente. A reação no local da injeção e a resposta à imunoterapia foram avaliadas. Os resultados indicaram que a imunoterapia intradérmica pode ser uma ferramenta diagnóstica e terapêutica viável, particularmente em áreas remotas onde os métodos tradicionais de diagnóstico laboratorial não estão prontamente acessíveis. A eficácia da administração intradérmica foi comparável à da administração subcutânea no tratamento de pitiose em cavalos, e o uso combinado de imunoterapia e triancinolona acetonida produziu resultados promissores para o tratamento da pitiose em cavalos. No entanto, são necessárias mais pesquisas para validar esses achados. Este estudo contribui para o entendimento e o gerenciamento da pitiose de forma mais eficiente, fornecendo uma abordagem alternativa simples, econômica e potencialmente eficaz para diagnóstico e tratamento.
Abstract in English:
Crotalaria spectabilis seed poisoning has been reported in cattle on rural properties in Diamantino and Campo Verde municipalities in Mato Grosso, Brazil. The disease appeared 75 to 120 days after the animals were fed a diet contaminated with C. spectabilis seeds. Clinically, the animals showed a lack of appetite, progressive weight loss, apathy, photosensitivity, lateral recumbency, and death. Some animals developed neurological manifestations as a consequence of hepatic encephalopathy. In total, 37 cattle died, and six cattle were necropsied. The main macroscopic changes consisted of ascites and a firm and decreased liver with an irregular surface and multifocal pale yellowish discoloration. Microscopically, hepatocyte loss with fibrosis, megalocytosis and bile duct proliferation was observed. Animals with severe hepatic damage also had status spongiosus in the central nervous system. Furthermore, a hepatic biopsy of 15 cows who consumed contaminated grains but did not develop clinical disease revealed histologic liver changes similar to necropsied animals.
Abstract in Portuguese:
Relata-se dois surtos de intoxicação por sementes de Crotalaria spectabilis em bovinos em propriedades rurais nos municípios de Diamantino e Campo Verde, Mato Grosso, Brasil. A doença apareceu 75 a 120 dias depois que os animais foram alimentados com uma dieta contaminada com sementes de C. spectabilis. Clinicamente, foi observado falta de apetite, perda de peso progressiva, apatia, fotossensibilização, decúbito lateral e morte. Alguns animais desenvolveram manifestações neurológicas secundárias à encefalopatia hepática. No total, 37 bovinos morreram e seis deles foram submetidos à necropsia. As principais alterações macroscópicas consistiram em ascite e fígado diminuído em tamanho com superfície capsular irregular, difusamente firme e com áreas multifocais amarelo-pálidas. Microscopicamente, foi observado perda de hepatócitos acompanhada de fibrose hepática com megalocitose e proliferação de ductos biliares. No sistema nervoso central de bovinos com lesões hepáticas graves havia status spongiosus. A biópsia hepática de 15 bovinos que consumiram grãos contaminados, mas estavam clinicamente sadios, revelou alterações hepáticas similares às descritas nos animais submetidos à eutanásia.
Abstract in English:
Palicourea marcgravii is a lethal toxic plant widely distributed in Brazil. Ingestion of this plant causes cardiotoxic effects in animals, leading to acute heart failure without evident macroscopic changes in the heart due to the rapid progression of the disease. Currently, the diagnosis is confirmed based on microscopic identification of characteristic renal lesions. Although troponin is used as a biomarker for myocardial lesions in human and veterinary medicine, its serum levels in sheep poisoned with P. marcgravii remain unknown. The objective of this study was to determine serum levels of troponin I and evaluate its expression in incipient heart lesions in sheep. Eight male sheep were experimentally intoxicated with 1g kg-1 of fresh P. marcgravii plants. The animals were physically examined every two hours, and blood samples were collected before the administration of the plant material and during the agonizing period immediately before death. Additionally, necropsy and immunohistochemistry were performed on cardiac tissue samples. All animals presented minimal serum levels of troponin I before plant administration, with a significant increase in these levels immediately before death, indicating leakage due to the cardiac injury. These results confirm the hypothesis that troponin is released into the bloodstream before morphological changes in the myocardium can be observed through conventional microscopy and immunohistochemical testing. These findings contribute to understanding the pathological mechanisms of this toxicity and may assist in the early diagnosis and treatment of affected animals.
Abstract in Portuguese:
Palicourea marcgravii é uma planta tóxica letal e amplamente disseminada no Brasil. Sua ingestão causa efeitos cardiotóxicos em animais, levando à insuficiência cardíaca aguda sem alterações macroscópicas evidentes no coração devido à rápida progressão da doença. A confirmação do diagnóstico atual se baseia na identificação microscópica das lesões renais características. Embora a troponina seja usada como biomarcador de lesões miocárdicas na medicina humana e veterinária, seus níveis séricos em ovinos intoxicados por P. marcgravii ainda são desconhecidos. O objetivo deste estudo foi determinar os níveis séricos de troponina I e avaliar sua expressão em lesões incipientes no coração de ovinos. Oito ovinos machos foram experimentalmente intoxicados com 1g/kg da planta fresca. Os animais foram avaliados fisicamente a cada duas horas, e tiveram seu sangue coletado antes da administração da planta e durante a fase agônica, antes do óbito. Além disso, foram realizadas necropsia e imunohistoquímica em fragmentos cardíacos. Todos os animais apresentaram níveis mínimos de troponina antes da administração da planta, e mostraram aumento expressivo imediatamente antes do óbito, indicando extravasamento devido à lesão cardíaca. Esses resultados confirmam a hipótese de que a troponina é liberada na corrente sanguínea antes das alterações morfológicas no miocárdio serem observadas pela microscopia convencional e imunohistoquímica. Esses achados contribuem para a compreensão dos mecanismos patológicos dessa intoxicação e podem auxiliar no diagnóstico precoce e tratamento em animais afetados.
Abstract in English:
Heartworm disease is a zoonosis caused by Dirofilaria immitis, a nematode parasite of worldwide distribution and considered one of the most virulent of dogs, which are definitive and infected hosts during the blood meal of vector mosquitoes (Aedes sp., Anopheles sp. and Culex sp.). The disease has a worldwide prevalence, with a higher incidence in tropical and subtropical climate areas, and affects animals of any breed, sex, and age group. Most animals are asymptomatic, but the disease can cause various cardiovascular and respiratory symptoms. The pathophysiology is related to vessel obstruction and an intense inflammatory reaction in the lung parenchyma, with cardiovascular and respiratory symptoms leading to signs that can be severe and lead to the death of the host. It can be diagnosed through blood tests, and chest X-rays are used to assess the severity of clinical signs and help establish a prognosis. Cardiovascular alterations appear as an increase in vascular caliber, an increase in the right heart silhouette, and pulmonary patterns compatible with infection. This study aimed to describe the conditional radiographic changes caused by the parasite in the lungs, intrathoracic vessels and heart in 30 dogs, independent of breed and sex, with an average age of 9.9 years and an average weight of 10.25kg, originating from routine care at a veterinary hospital in the city of Rio de Janeiro, from January 2022 to December 2022. All animals were diagnosed with a positive heartworm infection and cardiorespiratory symptoms as essential conditions for participation in the study. The animals were x-rayed and had their lung patterns evaluated, in addition to measuring their vascular caliber and cardiac indices using vertebral-heart size (VHS), manubrium-heart size (MHS) and sphericity index (CSI). Most animals presented pulmonary patterns such as bronchoalveolar and bronchial and increased VHS and MHS indices. Increased and borderline values of CSI measurements were found in half of the patients, demonstrating that the parasite can trigger significant radiographic changes or present potential further worsening.
Abstract in Portuguese:
A dirofilariose é uma zoonose causada pela Dirofilaria immitis, parasita nematoide de distribuição mundial e considerado um dos mais patogênicos de cães, que são hospedeiros definitivos e infectados durante o repasto sanguíneo de mosquitos vetores (Aedes sp., Anopheles sp. e Culex sp.). A doença apresenta prevalência mundial, com maior incidência em áreas de clima tropical e subtropical, acometendo animais de qualquer raça, sexo e faixa etária. A maioria dos animais é assintomática, entretanto, a doença pode causar diversos sintomas cardiovasculares e respiratórios. A fisiopatologia se relaciona com a obstrução de vasos e com intensa reação inflamatória no tecido pulmonar, com sintomatologia cardiovascular e respiratória, levando a sinais que podem ser graves e levar ao óbito do hospedeiro. Pode ser diagnosticada através de exames de sangue e as radiografias de tórax são utilizadas para avaliar a gravidade dos sinais clínicos e auxiliar no estabelecimento do prognóstico. Alterações cardiovasculares surgem como aumento de calibre vascular, aumento de silhueta cardíaca direita e padrões pulmonares compatíveis com infecção. No presente artigo objetivou-se descrever as alterações radiográficas estabelecidas pelo parasita nos pulmões, nos vasos intratorácicos e no coração em 30 cães, independente de raça e sexo, com média de idade 9,9 anos e média de peso 10,25kg, oriundos da rotina de atendimento de um hospital veterinário na cidade do Rio de Janeiro, entre Janeiro de 2022 e Dezembro de 2022. Todos os animais possuem diagnóstico positivo para infecção por dirofilariose e sintomatologia cardiorrespiratória como condição indispensável para pertencerem ao estudo. Os animais foram radiografados e tiveram os padrões pulmonares avaliados, além da medição do calibre vascular e dos índices cardíacos através do VHS (índice cardio-vertebral), MHS (ou índice manúbrio-esternal) e CSI (índice de esfericidade). A maioria dos animais apresentou padrão pulmonar como broncoalveolar e bronquial e índices de VHS e MHS aumentados. Aumento e valores limítrofes das medidas de CSI foram encontrados em metade dos pacientes, demonstrando que o parasita pode desencadear alterações radiográficas significativas ou apresentar potencial agravamento posterior.
Abstract in English:
Cattle trypanosomiasis imposes significant economic burdens on the global livestock industry. The causative agents of this disease belong to the protozoan Trypanosoma genus. This study aims to perform detection (parasitological and molecular) and genetic characterization to analyze Trypanosoma spp. in cattle from 15 municipalities in the state of Rio de Janeiro, focusing on the 18S rDNA and Cathepsin-L (CatL) gene of Trypanosoma vivax and Trypanosoma theileri. A total of 389 blood samples from 15 dairy cattle farms in the state of Rio de Janeiro were collected, and DNA was extracted for subsequent PCR amplification of Trypanosoma spp. 18S rDNA and CatL genes. The resulting amplicons underwent sequencing and alignment for phylogenetic analysis, with comparisons made to GenBank isolates. Concerning parasitological analysis, blood smears presented 4.4% of positive cattle (n=17/389) for T. vivax and did not show any trypomastigote forms of T. theileri. The absolute frequency of Trypanosoma spp. through molecular detection targeting 18S rDNA was 11.6% (45/389). However, when performing species-specific PCRs, the T. vivax frequency, determined through CatL gene PCR, was 12.8%, and the T. theileri frequency was 3.6%. Phylogenetic analysis based on 18S rDNA revealed low diversity among T. vivax sequences, suggesting potential host segregation. This study emphasizes the high frequency of positive samples by PCR when compared to direct parasitological exams. Additionally, T. vivax phylogeny targeting 18S rDNA hints at sequence clustering related to host species. Importantly, this investigation unveils, for the first time in Rio de Janeiro’s cattle, the circulation of T. theileri lineage ThI, encompassing genotypes IIB and IF. This discovery expands our understanding of this parasite’s geographical distribution and genetic diversity.
Abstract in Portuguese:
A tripanossomíase bovina impõe significativos ônus econômicos à indústria pecuária global. Os agentes causadores dessa doença pertencem a protozoários do gênero Trypanosoma. Objetivou-se, com este estudo, realizar detecção (parasitológica e molecular) e caracterização genética de Trypanosoma spp. em bovinos de 15 municipalidades do estado do Rio de Janeiro, com foco na sequência 18S rDNA e no gene Cathepsin-L (CatL) de Trypanosoma vivax e Trypanosoma theileri. Um total de 389 amostras de sangue de 15 fazendas leiteiras no estado do Rio de Janeiro foram coletadas, e o DNA foi extraído para subsequente amplificação por PCR dos genes 18S rDNA e CatL de Trypanosoma spp. Os amplicons resultantes foram submetidos a sequenciamento e alinhamento para análise filogenética, com comparações realizadas com isolados do GenBank. No que se refere à análise parasitológica, os esfregaços de sangue apresentaram 4,4% de bovinos positivos (n=17/389) para T. vivax e não mostraram nenhuma forma tripomastigota de T. theileri. A frequência absoluta de Trypanosoma spp. através da detecção molecular visando 18S rDNA foi de 11,6% (45/389). No entanto, ao realizar PCRs específicos de espécies, a frequência de T. vivax, determinada por PCR do gene CatL foi de 12,8%, e a frequência de T. theileri foi de 3,6%. A análise filogenética com base no 18S rDNA revelou baixa diversidade entre as sequências de T. vivax, sugerindo uma possível segregação de hospedeiros. Este estudo enfatiza a alta frequência de amostra positiva pela PCR quando comparada com a parasitológica direta. Além disso, a filogenia de T. vivax direcionada ao 18S rDNA sugere agrupamento de sequências relacionado à espécie hospedeira. Importante destacar que esta investigação revela, pela primeira vez no gado do Rio de Janeiro, a circulação da linhagem ThI de T. theileri, abrangendo os genótipos IIB e IF. Esta descoberta amplia nosso entendimento sobre a distribuição geográfica e diversidade genética desse parasito.
Abstract in English:
The Caatinga biome is unique to Brazil, with unfavorable environmental characteristics for the survival of Leptospira spp. However, recent studies have shown high positivity at PCR (polymerase chain reaction) in small ruminants. There are no Leptospira spp. studies based on sample calculation in pigs in the Caatinga. The aim of this study was to assess the importance of pigs in the spread of leptospirosis in the Caatinga biome. Overall, 200 biological samples (urine, blood, vaginal fluid, and tissues of reproductive and urinary tracts) were collected from 40 slaughtered sows, and MAT (microscopic agglutination test) and PCR tests were carried out to detect anti-Leptospira spp. antibodies and the agent’s DNA, respectively. The serological analysis showed a positivity rate of 5% (2/40), and the PCR identified Leptospira spp. DNA in 62.5% (25/40) of the animals. Only 2.5% (1/40) of the animals were positive for both techniques. The detected serogroups were Australis (50%) and Bataviae (50%), with antibody titers of 25 and 50. Leptospira spp. DNA was detected in 40% (16/40) of the reproductive tract samples, 32.5% (13/40) of the urinary tract, 32.5% (13/40) of the vaginal fluid and 30% (12/40) of the urine. There was no agreement (Kappa <0) between PCR samples from the genital tract vs. urinary tract or serological results. Genetic sequencing of one urine and one urinary tract tissue sample revealed 99% identity with L. borgpetersenii. The results indicate that leptospirosis is a concern in pigs in the context of Caatinga, with a high prevalence of infection detected by different diagnostic methods. The molecular analysis revealed a considerable proportion of infected animals. The findings emphasize the importance of a multifaceted approach in the diagnosis of leptospirosis in pigs, with a focus on the use of genital tract samples for the diagnosis of leptospirosis in this animal species, providing valuable insights for the control and prevention of this disease in both animals and the zoonotic context. Finally, the detection of leptospires in the genital tract indicates a possibility of male-female transmission in the venereal context.
Abstract in Portuguese:
O bioma Caatinga é único no Brasil, com características ambientais desfavoráveis à sobrevivência de Leptospira spp. Porém, estudos recentes demonstraram alta positividade na PCR (reação em cadeia da polimerase) em pequenos ruminantes. Não existem estudos para a infecção por Leptospira spp. baseados em cálculo amostral em suínos na Caatinga. O objetivo deste estudo foi avaliar a importância dos suínos na disseminação da leptospirose no bioma Caatinga. Foram coletadas 200 amostras biológicas (urina, sangue, fluido vaginal e tecidos do trato reprodutivo e urinário) de 40 porcas abatidas e realizados testes SAM (teste de soroaglutinação microscópica) e PCR para detecção de anticorpos anti-Leptospira spp. e DNA do agente, respectivamente. A análise sorológica mostrou taxa de positividade de 5% (2/40) e a PCR identificou o DNA de Leptospira spp. em 62,5% (25/40) dos animais. Apenas 2,5% (1/40) dos animais foram positivos para ambas as técnicas. Os sorogrupos detectados foram Australis (50%) e Bataviae (50%), com títulos de anticorpos de 25 e 50. O DNA de Leptospira spp. foi detectado em 40% (16/40) das amostras do trato reprodutivo, 32,5% (13/40) do trato urinário, 32,5% (13/40) do fluido vaginal e 30% (12/40) de urina. Não houve concordância (Kappa <0) entre amostras de PCR do trato genital vs. trato urinário ou resultados sorológicos. O sequenciamento genético de uma amostra de urina e de uma amostra de tecido do trato urinário revelou 99% de identidade com L. borgpetersenii. Os resultados obtidos indicam que a leptospirose representa uma preocupação em suínos no contexto da Caatinga, com alta prevalência de infecção detectada por diferentes métodos diagnósticos, bem como análises moleculares revelaram proporção considerável de animais infectados. Os resultados enfatizam a importância de uma abordagem multifacetada no diagnóstico da leptospirose em suínos, com foco no uso de amostras do trato genital para o diagnóstico da leptospirose nesta espécie animal, fornecendo informações valiosas para o controle e prevenção desta doença em animais e no contexto zoonótico. Por fim, a detecção de leptospiras no trato genital indica possibilidade de transmissão macho-fêmea no contexto venéreo.