Sarcocystis spp. detection in cattle using different diagnostic methods / Detecção de Sarcocystis spp. em bovinos usando diferentes métodos de diagnóstico

Cattle are considered intermediate hosts of Sarcocystis, which can cause clinical signs and lower performance in the acute phase of infection. Sarcocystis spp. are usually not visible to the naked eye during the post mortem inspection. Moreover, fresh microscopic examination and transmission electron microscopy techniques are difficult to apply to large samples. Therefore, extensive studies on Sarcocystis infection in cattle using molecular and serological methods are required. Here, we investigated Sarcocystis spp. infection in cattle using fresh microscopic examination and polymerase chain reaction of myocardium samples and compared the results with the presence of antibodies against Sarcocystis spp. in corresponding serum samples detected using indirect fluorescent antibody test. Microscopic Sarcocystis were observed in 100% of the myocardial samples, and Sarcocystis DNA was present in 86% (43/50) of these samples. Antibodies against Sarcocystis spp. were detected in 96% (48/50) and 80% (40/50) of the serum samples at 1:25 and 1:200 dilutions, respectively. The three associated methods (fresh microscopic examination, PCR and serology) showed good sensitivity and detection for Sarcocystis spp. compared with fresh microscopic examination (only), and they may facilitate diagnosis in live animals on a large scale as well as monitoring of the herd status.

Os bovinos são considerados hospedeiros intermediários de Sarcocystis, podendo causar sinais clínicos e menor desempenho na fase aguda da infecção. Sarcocystis spp. geralmente não são visíveis a olho nu durante a inspeção post mortem. Além disso, o exame microscópico a fresco e as técnicas de microscopia eletrônica de transmissão são difíceis de aplicar a uma amostras de grande tamanho. Portanto, são necessários extensos estudos sobre a infecção por Sarcocystis em bovinos usando métodos moleculares e sorológicos. Aqui, investigamos a infecção de Sarcocystis spp. em bovinos por meio de exame microscópico a fresco e reação em cadeia da polimerase de amostras de miocárdio e comparado os resultados com a presença de anticorpos contra Sarcocystis spp. em amostras de soro correspondentes detectadas usando o teste de anticorpos fluorescentes indiretos. Sarcocistos microscópicos foram observados em 100% das amostras de miocárdio, e o DNA de Sarcocystis estava presente em 86% (43/50) dessas amostras. Anticorpos contra Sarcocystis spp. foram detectados em 96% (48/50) e 80% (40/50) das amostras de soro nas diluições 1:25 e 1:200, respectivamente. Os três métodos associados (exame microscópico a fresco, PCR e sorologia) mostraram boa sensibilidade e detecção para Sarcocystis spp. em comparação com o exame microscópico fresco (apenas) e podem facilitar o diagnóstico em animais vivos em larga escala, bem como o monitoramento do status do rebanho.

Epidemiological aspects of the occurrence of anti-Sarcocystis spp. andanti-Toxoplasma gondii antibodies in dogs in the Northern region of Brazil / Aspectos epidemiológicos da ocorrência de anticorpos anti-Sarcocystisspp. e anti-Toxoplasma gondii em cães da região norte do Brasil

We conducted aseroepidemiological study on the occurrence of anti-Sarcocystisspp. and anti-Toxoplasma gondii antibodies in dogs from family farming properties in the municipality of Ji-Paraná, Rondônia.Blood samples were collected from apparently healthy dogs between September 2012 and November 2013. In total, 181 blood serum samples were analyzed using an indirect immunofluorescence assay, among which 57 (31.49%) and 20 (11.04%) were positive for anti-T. gondii and anti-Sarcocystis spp., respectively. Statistical analyses showed that the type of food fed to the dogs was associated with the occurrence of anti-Sarcocystisspp. antibodies. In contrast, age and access to bovine carcasses were the risk factors for anti-T. gondii.The high occurrence of seropositive dogs for Sarcocystis spp. and T. gondii evidences the wide distribution of these agents in the studied area, possibly due to human and animal exposure to these protozoan species. In addition, anti-T. gondii antibodies were directly proportional to dog age. The increase in the number of positive animals with age was statistically significant. Furthermore, high antibody titers (up to 800) against Sarcocystis spp. in dogs suggest the possibility of recent exposure, in addition to environmental contamination by oocysts/sporocysts eliminated by the feces of these animals.

Conduzimos um estudo soroepidemiológico sobre a ocorrência de anticorpos anti- Sarcocystis spp. e anti-Toxoplasma gondiiem cães de propriedades de agricultura familiar no município de Ji-Paraná, Rondônia. Amostras de sangue foram coletadas de cães aparentemente saudáveis, entre setembro de 2012 e novembro de 2013. Ao todo, foram analisados 181 soros sanguíneos por meio do ensaio de imunofluorescência indireta, sendo positivas 57 (31,49%) e 20 (11,04%) amostras para anticorpos anti-T. gondii e anti-Sarcocystis spp., respectivamente. As análises estatísticas demonstraram que o tipo de alimentação fornecida aos cães esteve associado à ocorrência de anticorpos anti-Sarcocystis spp. Em contraste a idade e o acesso à carcaça bovina foram fatores de risco para a presença de anticorpos anti-T. gondii. A alta ocorrência de cães soropositivos para Sarcocystis spp. e T. gondii evidencia a ampla distribuição desses agentes na área estudada, possivelmente devido à exposição humana e animal a essas espécies de protozoários. Além disso, o resultado dos anticorpos anti-T. gondii relacionados a idade do cão mostraram diferença estatística, com aumento significativo no número de animais positivos com a idade. Além disso, altos títulos de anticorpos (até 800) contra Sarcocystis spp. em cães sugerem a possibilidade de exposição recente, além da contaminação ambiental por oocistos/esporocistos eliminados pelas fezes desses animais.

Macroscopic, histological, and molecular aspects of Sarcocystis spp. infection in tissues of cattle and sheep / Aspecto Macroscópico, histológico e molecular de Sarcocystis spp. em tecidos de bovinos e ovinos

Abstract The macroscopic, histological, and molecular aspects of Sarcocystis spp. were examined in the tissues of two cattle and four sheep, 16 and eight fragments analyzed respectively, condemned in the slaughterhouse. All 24 samples were collected and analyzed for detecting macrocysts and macroscopic lesions. Subsequently, subdivided for direct examination, polymerase chain reaction and histopathological examination. All sheep tissues samples had grossly white round to oval tissue cysts, ranging from 0.3 to 1 cm in diameter. In contrast, cattle tissues did not present grossly visible cysts but had randomly distributed white-yellow foci with irregular contours. All samples from cattle and sheep had microscopic cysts. In the histological examination of sheep tissues, circular to elongated, encapsulated, basophilic structures ranging from 30 to 3,000 µm in length and 20 to 1,000 µm in width were observed within the skeletal muscle fibers. In cattle tissues, all cardiac muscle four fragments analyzed contained circular to elongated basophilic structures inside cardiomyocytes and in some Purkinje fibers. PCR were performed using the primers: 2L and 3H. In conclusion, all 24 tissues were infected with Sarcocystis spp., and S. gigantea (in sheep) and S. cruzi (in cattle). were the identified species by sequencing.

Resumo Os aspectos macroscópicos, histológicos e moleculares de Sarcocystis spp. foram examinados nos tecidos de dois bovinos e quatro ovinos, 16 e oito fragmentos analisados, respectivamente, condenados no matadouro. Todas as 24 amostras foram coletadas e analisadas para detecção de macrocistos e lesões macroscópicas. Posteriormente, subdivididas para exame direto, reação em cadeia da polimerase e exame histopatológico. Todas as amostras de tecidos de ovelha apresentavam cistos grosseiramente visíveis, caracterizados como brancos, de redondos a ovais e estruturas variando de 0,3 a 1 cm de diâmetro. Em contraste, os tecidos de bovinos não apresentavam cistos grosseiramente visíveis, mas tinham focos branco-amarelos com contornos irregulares, distribuídos aleatoriamente. Todas as amostras de bovinos e ovinos apresentavam cistos microscópicos. No exame histológico de tecidos ovinos foram observadas estruturas basofílicas circulares a alongadas, encapsuladas, variando de 30 a 3.000 µm de comprimento e 20 a 1.000 µm de largura dentro das fibras do músculo esquelético. Nos tecidos de bovinos, todos os quatro fragmentos de músculo cardíaco analisados continham estruturas basofílicas circulares a alongadas, dentro dos cardiomiócitos e em algumas fibras de Purkinje. PCRs foram realizadas utilizando-se os "primers" 2L e 3H. Em conclusão, todos os 24 tecidos estavam infectados com Sarcocystis spp., sendo S. gigantea (em ovinos) e S. cruzi (em bovinos) as espécies identificadas por sequenciamento.

Performance of the Dot-blot test method for detecting antibodies to Sarcocystis spp. in cattle / Desempenho do teste Dot-blot para detecção de anticorpos para Sarcocystis spp. em bovinos

Serological techniques can detect antibodies against Sarcocystis spp., Neospora caninum and Toxoplasma gondii antigens in single or mixed infections. Immunofluorescent antibody tests (IFAT) is considered the gold standard technique for Sarcocystosis diagnostic in cattle serum and a positive IFAT result reflects Sarcocystis spp. infection. Therefore, the aims of the present study were to compare IFAT and Dot-blot for sarcocystosis diagnostic in experimentally infected mice and to investigate serological cross-reactions with N. caninum and T. gondii in these methods. Mice (Mus musculus) were inoculated intraperitoneally with bradizoites of Sarcocystis spp. or tachyzoites of N. caninum or T. gondii. Serum samples were obtained and analyzed by IFAT and Dot-blot for the three protozoa. Serum from N. caninum and T. gondii experimentally infected mice were tested by IFAT and reacted only to N. caninum or T. gondii antigens, respectively. Specific antibodies against Sarcocystis spp. were present in all animals experimentally infected with this protozoan, with IFAT titers from 10 to 800. Serum samples from mice experimentally infected with Sarcocystis spp., N. caninum and T. gondii and tested by Dot-blot demonstrated no cross reaction between protozoa. A Dot-blot using Sarcocystis spp. antigen appears to be a good alternative to IFAT in the serological diagnosis of Sarcocystosis.(AU)

As técnicas sorológicas podem detectar anticorpos contra os antígenos de Sarcocystis spp., Neospora caninum e Toxoplasma gondii em infecções únicas ou mistas. O teste de anticorpos imunofluorescentes (IFAT) é considerado a técnica padrão-ouro para o diagnóstico de sarcocistose no soro de bovinos e um resultado positivo de IFAT reflete Sarcocystis spp. infecção. Portanto, os objetivos do presente estudo foram comparar IFAT e Dot-blot para diagnóstico de sarcocistose em camundongos infectados experimentalmente e investigar reações cruzadas sorológicas com N. caninum e T. gondii nesses métodos. Os camundongos (Mus musculus) foram inoculados intraperitonealmente com bradizoítos de Sarcocystis spp. ou taquizoítos de N. caninum ou T. gondii. As amostras de soro foram obtidas e analisadas por IFAT e Dot-blot para os três protozoários. O soro de N. caninum e T. gondii infectados experimentalmente foram testados por IFAT e reagiram apenas aos antígenos de N. caninum ou T. gondii, respectivamente. Anticorpos específicos contra Sarcocystis spp. estavam presentes em todos os animais experimentalmente infectados com este protozoário, com títulos de IFAT de 10 a 800. Amostras de soro de camundongos infectados experimentalmente com Sarcocystis spp., N. caninum e T. gondii e testadas por Dot-blot não demonstraram reação cruzada entre protozoários. Um Dot-blot usando Sarcocystis spp. O antígeno parece ser uma boa alternativa ao IFAT no diagnóstico sorológico da sarcocistose.(AU)

Performance of the Dot-blot test method for detecting antibodies to Sarcocystis spp. in cattle / Desempenho do teste Dot-blot para detecção de anticorpos para Sarcocystis spp. em bovinos

Serological techniques can detect antibodies against Sarcocystis spp., Neospora caninum and Toxoplasma gondii antigens in single or mixed infections. Immunofluorescent antibody tests (IFAT) is considered the gold standard technique for Sarcocystosis diagnostic in cattle serum and a positive IFAT result reflects Sarcocystis spp. infection. Therefore, the aims of the present study were to compare IFAT and Dot-blot for sarcocystosis diagnostic in experimentally infected mice and to investigate serological cross-reactions with N. caninum and T. gondii in these methods. Mice (Mus musculus) were inoculated intraperitoneally with bradizoites of Sarcocystis spp. or tachyzoites of N. caninum or T. gondii. Serum samples were obtained and analyzed by IFAT and Dot-blot for the three protozoa. Serum from N. caninum and T. gondii experimentally infected mice were tested by IFAT and reacted only to N. caninum or T. gondii antigens, respectively. Specific antibodies against Sarcocystis spp. were present in all animals experimentally infected with this protozoan, with IFAT titers from 10 to 800. Serum samples from mice experimentally infected with Sarcocystis spp., N. caninum and T. gondii and tested by Dot-blot demonstrated no cross reaction between protozoa. A Dot-blot using Sarcocystis spp. antigen appears to be a good alternative to IFAT in the serological diagnosis of Sarcocystosis.(AU)

As técnicas sorológicas podem detectar anticorpos contra os antígenos de Sarcocystis spp., Neospora caninum e Toxoplasma gondii em infecções únicas ou mistas. O teste de anticorpos imunofluorescentes (IFAT) é considerado a técnica padrão-ouro para o diagnóstico de sarcocistose no soro de bovinos e um resultado positivo de IFAT reflete Sarcocystis spp. infecção. Portanto, os objetivos do presente estudo foram comparar IFAT e Dot-blot para diagnóstico de sarcocistose em camundongos infectados experimentalmente e investigar reações cruzadas sorológicas com N. caninum e T. gondii nesses métodos. Os camundongos (Mus musculus) foram inoculados intraperitonealmente com bradizoítos de Sarcocystis spp. ou taquizoítos de N. caninum ou T. gondii. As amostras de soro foram obtidas e analisadas por IFAT e Dot-blot para os três protozoários. O soro de N. caninum e T. gondii infectados experimentalmente foram testados por IFAT e reagiram apenas aos antígenos de N. caninum ou T. gondii, respectivamente. Anticorpos específicos contra Sarcocystis spp. estavam presentes em todos os animais experimentalmente infectados com este protozoário, com títulos de IFAT de 10 a 800. Amostras de soro de camundongos infectados experimentalmente com Sarcocystis spp., N. caninum e T. gondii e testadas por Dot-blot não demonstraram reação cruzada entre protozoários. Um Dot-blot usando Sarcocystis spp. O antígeno parece ser uma boa alternativa ao IFAT no diagnóstico sorológico da sarcocistose.(AU)

Sarcocistose em bovinos abatidos em Londrina Paraná / Sarcocistose em bovinos abatidos em Londrina Paraná

The occurence of Sarcocystis in the hearts of 130 zebus was studied in a slaughterhouse in Londrina - PR. The myocardium of the samples were examined after digestion in a pepsin solution and stainning of histological sections with Hematoxin-Eosin. The examination after digestion in pepsin solution revealed the presence of Sarcocystis sp as pradiozoites (X = 13.3 x 4.1u m) in all the samples. Histological examination detected the cyst in 126 (96,9%) animals with characteristics smooth and thin walls ( 8 um) of the species S. cruzi. None of the samples showed the presence of S. hirsuta and S. hominis. The cysts were always microscopic (X= 127,3 x 44.2 um). The cysts did not show inflamatory reactions around them but slight infiltration of interstitial mononuclear cells was noted in 28 (22, 5%) animals.

Estudou-se a frequência de Sarcocystis em corações, de 130 bovinos abatidos em matadouro em Londrina - PR. As amostras de miocárdio foram examinadas após digestão em solução de pépsina e cortes histológicos cotados pela Hematoxilina - Eosina. O exame após digestão em solução de pepsina revelou a presença de Sarcocystis na forma de bradizoitas (X = 13,3 x 4,1 m), nos 130 (100%) animais examinados. Nos cortes histológicos detectou-se a presença de cistos de Sarcocystis em 126 (% 96,9%) animais, cistos estes de parede lisa e delgada ( 0,8 um) identificados como pertencentes a espécie S. cruzi. Não se registrou a presença em nenhuma das amostras das espécies S. hirsuta e S. hominis. Os cistos observados foram sempre microscópicos (X = 127,3 x 44,2 um) e não apresentaram reações inflamatórias ao seu redor, detectou-se apenas a presença de focos de leves infiltrações de mononucleares em 28 (22,5%) animais.

Sarcocistose em bovinos abatidos em Londrina Paraná / Sarcocistose em bovinos abatidos em Londrina Paraná

The occurence of Sarcocystis in the hearts of 130 zebus was studied in a slaughterhouse in Londrina - PR. The myocardium of the samples were examined after digestion in a pepsin solution and stainning of histological sections with Hematoxin-Eosin. The examination after digestion in pepsin solution revealed the presence of Sarcocystis sp as pradiozoites (X = 13.3 x 4.1u m) in all the samples. Histological examination detected the cyst in 126 (96,9%) animals with characteristics smooth and thin walls ( 8 um) of the species S. cruzi. None of the samples showed the presence of S. hirsuta and S. hominis. The cysts were always microscopic (X= 127,3 x 44.2 um). The cysts did not show inflamatory reactions around them but slight infiltration of interstitial mononuclear cells was noted in 28 (22, 5%) animals.  

Estudou-se a frequência de Sarcocystis em corações, de 130 bovinos abatidos em matadouro em Londrina - PR. As amostras de miocárdio foram examinadas após digestão em solução de pépsina e cortes histológicos cotados pela Hematoxilina - Eosina. O exame após digestão em solução de pepsina revelou a presença de Sarcocystis na forma de bradizoitas (X = 13,3 x 4,1 m), nos 130 (100%) animais examinados. Nos cortes histológicos detectou-se a presença de cistos de Sarcocystis em 126 (% 96,9%) animais, cistos estes de parede lisa e delgada ( 0,8 um) identificados como pertencentes a espécie S. cruzi. Não se registrou a presença em nenhuma das amostras das espécies S. hirsuta e S. hominis. Os cistos observados foram sempre microscópicos (X = 127,3 x 44,2 um) e não apresentaram reações inflamatórias ao seu redor, detectou-se apenas a presença de focos de leves infiltrações de mononucleares em 28 (22,5%) animais.