Identification of Brachyspira spp. in the cecum of broiler chickens using histology and in situ diagnostic assays / Identificação de Brachyspira spp. em cecos de frangos de corte por meio de histologia e ensaios diagnósticos in situ

The genus Brachyspira corresponds to the group of bacteria formerly classified into the genus Serpulina and includes several commensal and pathogenic intestinal spirochetes that affect pigs, poultry, and other animal species, including humans. In birds, some pathogenic species of this genus causes a condition known as avian intestinal spirochetosis, which remains under diagnosed, thereby causing serious economic losses. Brachyspira is a fastidious organism that necessitates the employment of fast and efficient identification techniques. The aim of this study was to identify Brachyspira spp. using histology, immunohistochemistry (IHC) and fluorescence in situ hybridization (FISH) in formalin-fixed paraffin embedded (FFPE) tissue samples from the cecum of commercial poultry. Samples were collected from129 birds aged between 35 and 45 days from commercial broiler farms. For evaluation, routine histology processing (H&E) and the histochemical technique, periodic acid–Schiff (PAS) were done. Additionally, FFPE tissue samples were evaluated for FISH and IHC. The histological lesions were analyzed and graded after H&E staining, and the goblet cells were counted and compared using PAS staining with the positive and negative samples obtained through FISH and IHC. For FISH, probes labeled with Brachyspira spp., B. pilosicoli, B. hyodysenteriae, and B. intermedia were used, where as rabbit polyclonal antibody specific for Brachyspira spp. was used for IHC. Of 129 samples, 82 were positive with IHC and 86 were positive with FISH. The samples positive for the genus Brachyspira in the FISH technique were tested for B. pilosicoli, B. hyodysenteriae, and B. intermedia in which 56 were positive for B. pilosicoli, 75 for B. hyodysenteriae and 80 for B. intermedia. There was an increase in goblet cells in the samples positive for FISH and IHC. The techniques used were effective and gave corresponding results, thus serving as a fast and efficient tool for diagnosis.

O gênero Brachyspira corresponde ao grupo de bactérias anteriormente classificadas no gênero Serpulinae inclui várias espiroquetas intestinais comensais e patogênicas que afetam suínos, aves e outras espécies animais, incluindo humanos. Em aves, algumas espécies patogênicas desse gênero causam uma condição conhecida como espiroquetose intestinal aviária, que permanece sub-diagnosticada, causando sérios prejuízos econômicos. Brachyspira é um organismo fastidioso que necessita do emprego de técnicas de identificação rápidas e eficientes. O objetivo deste estudo foi identificar Brachyspira spp. usando histologia, imunohistoquímica (IHQ) e hibridização fluorescente in situ (FISH) em amostras de tecido fixado em formalina e embebido em parafina (TFEP) do ceco de aves comerciais. As amostras foram coletadas de 129 aves com idades entre 35 e 45 dias em granjas comerciais. Para avaliação, o processamento histológico de rotina (H&E) e a técnica histoquímica, ácido periódico-Schiff (PAS) foram realizados. Além disso, as amostras de tecido TFEP foram avaliadas para FISH e IHC. As lesões histológicas foram analisadas e graduadas após coloração H&E, e as células caliciformes contadas e comparadas pela coloração PAS com as amostras positivas e negativas obtidas por FISH e IHC. Para FISH, foram utilizadas sondas marcadas com Brachyspira spp., B. pilosicoli, B. hyodysenteriae e B. intermedia, enquanto o anticorpo policlonal de coelho específico para Brachyspira spp. foi usado para IHC. De 129 amostras, 82 foram positivas com IHC e 86 foram positivas com FISH. As amostras positivas para o gênero Brachyspira pela técnica de FISH foram testadas para B. pilosicoli, B. hyodysenteriae e B. intermedia, sendo 56 positivas para B. pilosicoli, 75 para B. hyodysenteriae e 80 para B. intermedia. Houve aumento de células [...].

Identification of Brachyspira spp. in the cecum of broiler chickens using histology and in situ diagnostic assays / Identificação de Brachyspira spp. em cecos de frangos de corte por meio de histologia e ensaios diagnósticos in situ

The genus Brachyspira corresponds to the group of bacteria formerly classified into the genus Serpulina and includes several commensal and pathogenic intestinal spirochetes that affect pigs, poultry, and other animal species, including humans. In birds, some pathogenic species of this genus causes a condition known as avian intestinal spirochetosis, which remains under diagnosed, thereby causing serious economic losses. Brachyspira is a fastidious organism that necessitates the employment of fast and efficient identification techniques. The aim of this study was to identify Brachyspira spp. using histology, immunohistochemistry (IHC) and fluorescence in situ hybridization (FISH) in formalin-fixed paraffin embedded (FFPE) tissue samples from the cecum of commercial poultry. Samples were collected from129 birds aged between 35 and 45 days from commercial broiler farms. For evaluation, routine histology processing (H&E) and the histochemical technique, periodic acid–Schiff (PAS) were done. Additionally, FFPE tissue samples were evaluated for FISH and IHC. The histological lesions were analyzed and graded after H&E staining, and the goblet cells were counted and compared using PAS staining with the positive and negative samples obtained through FISH and IHC. For FISH, probes labeled with Brachyspira spp., B. pilosicoli, B. hyodysenteriae, and B. intermedia were used, where as rabbit polyclonal antibody specific for Brachyspira spp. was used for IHC. Of 129 samples, 82 were positive with IHC and 86 were positive with FISH. The samples positive for the genus Brachyspira in the FISH technique were tested for B. pilosicoli, B. hyodysenteriae, and B. intermedia in which 56 were positive for B. pilosicoli, 75 for B. hyodysenteriae and 80 for B. intermedia. There was an increase in goblet cells in the samples positive for FISH and IHC. The techniques used were effective and gave corresponding results, thus serving as a fast and efficient tool for diagnosis.(AU)

O gênero Brachyspira corresponde ao grupo de bactérias anteriormente classificadas no gênero Serpulinae inclui várias espiroquetas intestinais comensais e patogênicas que afetam suínos, aves e outras espécies animais, incluindo humanos. Em aves, algumas espécies patogênicas desse gênero causam uma condição conhecida como espiroquetose intestinal aviária, que permanece sub-diagnosticada, causando sérios prejuízos econômicos. Brachyspira é um organismo fastidioso que necessita do emprego de técnicas de identificação rápidas e eficientes. O objetivo deste estudo foi identificar Brachyspira spp. usando histologia, imunohistoquímica (IHQ) e hibridização fluorescente in situ (FISH) em amostras de tecido fixado em formalina e embebido em parafina (TFEP) do ceco de aves comerciais. As amostras foram coletadas de 129 aves com idades entre 35 e 45 dias em granjas comerciais. Para avaliação, o processamento histológico de rotina (H&E) e a técnica histoquímica, ácido periódico-Schiff (PAS) foram realizados. Além disso, as amostras de tecido TFEP foram avaliadas para FISH e IHC. As lesões histológicas foram analisadas e graduadas após coloração H&E, e as células caliciformes contadas e comparadas pela coloração PAS com as amostras positivas e negativas obtidas por FISH e IHC. Para FISH, foram utilizadas sondas marcadas com Brachyspira spp., B. pilosicoli, B. hyodysenteriae e B. intermedia, enquanto o anticorpo policlonal de coelho específico para Brachyspira spp. foi usado para IHC. De 129 amostras, 82 foram positivas com IHC e 86 foram positivas com FISH. As amostras positivas para o gênero Brachyspira pela técnica de FISH foram testadas para B. pilosicoli, B. hyodysenteriae e B. intermedia, sendo 56 positivas para B. pilosicoli, 75 para B. hyodysenteriae e 80 para B. intermedia. Houve aumento de células [...].(AU)

Identificação de Brachyspira spp. em cecos de frango de corte por meio de histologia e marcação in situ

O gênero Brachyspira corresponde ao grupo de bactérias anteriormente classificadas no gênero Serpulina e inclui várias espiroquetas intestinais comensais e patogênicas para suínos, aves, outras espécies animais e para o homem. Em aves, algumas espécies patogênicas desse gênero causam uma condição conhecida como espiroquetose intestinal aviária, causando sérias perdas econômicas atualmente ainda sub diagnosticadas. A Brachyspira possui característica de ser fastidiosa ao crescimento. Devido a isso o emprego de técnicas de identificação rápidas e eficazes se fazem necessárias. O objetivo deste estudo foi identificar Brachyspira spp. através das técnicas de histologia, imuno-histoquímica (IHQ) e hibridização fluorescente in situ (FISH) em amostras de ceco de aves de corte comercial fixadas em formol. Foram coletadas amostras de 129 aves com idade entre 35 e 45 dias de vida oriundas de granjas de frango de corte comercial. Para avaliação, fragmentos de ceco fixadas em formol a 10% foram incluídas em parafina cortadas a cinco micrômeros de espessura em lâminas silanizadas para técnicas de FISH e IHQ e lâminas de vidro comum para processamento da histologia de rotina (H&E) e coloração de PAS (ácido periódico de Schiff). Na H&E as lesões histológicas foram analisadas e graduadas. Na PAS, foram contabilizadas as células caliciformes e comparadas entre amostras positivas e negativas para FISH e IHQ. Para técnica de FISH foram utilizadas sondas marcadas de B, pilosicoli, B. hyodysenteriae e B. intermedia e para IHQ anticorpo policlonal de coelho específico para o gênero Brachyspira. Das 129 amostras, 82 obtiveram marcação positiva para IHQ e 86 foram positivas para técnica de FISH. As amostras positivas para o gênero Brachyspira na técnica de FISH foram testadas para as espécies B. pilosicoli, B. hyodysenteriae e B. intermedia, nos quais 56 foram positivas para B. pilosicoli, 75 para B. hyodysenteriae e 80 para B. intermedia. Em 82 amostras houve infecção mista por mais de uma espécie testada. Houve aumento de células caliciformes nas amostras positivas para FISH e IHQ. As técnicas utilizadas se apresentaram eficazes e inter correspondentes na identificação das Brachyspiras avaliadas servindo assim como uma ferramenta rápida e eficiente para o diagnóstico.

Genus Brachyspira corresponds to a group of bacteria previously classified into genus Serpulina and includes several commensal and pathogenic intestinal spirochetes that affects swine, poultry, and other animal species including humans. In poultry, some pathogenic species of this genus cause a disease known as avian intestinal spirochetosis, leading to severe losses that are still sub-diagnosed. Brachyspira has the characteristic of fastidious growth. Because of that, application of fast and efficient identification techniques are necessary. The objective of this study was to identify Brachyspira spp. using histology, immunohistochemistry (IHC) and fluorescent in situ hybridization (FISH) techniques in formalin-fixed samples of cecum from broiler chickens. Samples were collected from 129 broiler chickens aged between 35 and 45 days old. To evaluate, 10% formalin fixed fragments of cecum were included in paraffin and sectioned in five microns on previously silanized slides for FISH and IHC techniques and common glass slides for routine histology processing and PAS staining (periodic acid of Schiff). In H&E the histological lesions were analyzed and graded (in 5 hpf). In PAS, the goblet cells were counted (in 10 hpf) and compared with positive and negative samples in FISH and IHC. Were used labeled probes to Brachyspira spp, B. pilosicoli, B. hyodysenteriae, and B. intermedia for the FISH technique and specific B. spp. polyclonal rabbit antibody for IHC. Of the 129 samples, 82 were positive in IHC and 86 were positive in FISH. Samples with positive Brachyspira specimens in the FISH technique were tested for B. pilosicoli, B. hyodysenteriae and B. intermedia, in which 56 samples were B. pilosicoli positive, 75 were B. hyodysenteriae positive, and 80 were B. intermedia positive. In 82 samples there was mixed infection by more than one species tested. The used techniques were effective and inter-corresponding to identify these Brachyspiras species, thus serving as a fast and efficient tool for diagnosis.

DIAGNÓSTICO DE Brachyspira pilosicoli, Brachyspira hyodysenteriae E Brachyspira intermedia EM AVES DE POSTURA COMERCIAL E MATRIZES COMERCIAIS PELA TÉCNICA DE HIBRIDIZAÇÃO FLUORESCENTE IN SITU (FISH)

Bactérias do gênero Brachyspira podem ocasionar enfermidades entéricas em aves e a correta identificação se faz necessário tendo em vista que algumas espécies não são patogênicas. Devido à característica fastidiosa de crescimento e a sua importância na agroindústria comercial, técnicas de identificação rápidas e eficazes se fazem necessárias. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia da técnica de hibridização fluorescente in situ (FISH) para o diagnóstico de Brachyspira pilosicoli, Brachyspira hyodysenteriae e Brachyspira intermedia utilizando amostras de ceco de aves de postura comercial e matrizes comerciais fixadas em formol. Foram coletadas amostras de 112 aves com idade entre 35 e 82 semanas, sendo 42 oriundas de granjas de galinhas de postura comercial e 70 de granjas de matrizes de corte. Para avaliação primeiramente procedeu-se ao isolamento bacteriano a partir das fezes, técnica ouro para identificação do agente. As amostras positivas foram submetidas a qPCR para identificação de espécies patogênicas. Posteriormente, segmentos formolizados de ceco, dessas mesmas aves, foram processados pela técnica de FISH utilizando sondas marcadas de Brachyspira pilosicoli, Brachyspira hyodysenteriae e Brachyspira intermedia. A comparação dos dados encontrados foi realizada através do teste não paramétrico de qui-quadrado. Das 112 amostras foram obtidos 40 isolamentos característicos de Brachyspira e destes, no qPCR, 14 identificadas como B. hyodysenteriae e 7 como Brachyspira intermedia, 2 foram positivas para ambas e 21 não foram caracterizadas. Na FISH 52 amostras foram positivas para Brachyspira sp, 22 para B. hyodysenteriae, 28 para B. intermedia, 7 para B. pilosicoli e 8 amostras foram positivas para duas espécies. A avaliação estatística revelou que a técnica de FISH foi capaz de indicar maior número de aves positivos quando comparada ao isolamento bacteriano e a qPCR, inclusive revelando aves positivos para B. pilosicoli que não tinham sido identificados anteriormente. Dessa forma conclui-se que a FISH apresentou-se eficaz na identificação das Brachyspiras avaliadas servindo assim como uma ferramenta rápida e eficiente para o diagnóstico.

Bacteria of the genus Brachyspira can cause enteric diseases in birds and its correct identification is necessary because some species are nonpathogenic. Due to the fastidious growth characteristic and importance of these bacteria in agroindustry, fast and effective identification techniques are required. The objective of this study was to evaluate the effectiveness of the Fluorescent in situ Hybridization technique (FISH) for diagnosis of the Brachyspira pilosicoli, Brachyspira hyodysenteriae, and Brachyspira intermedia, using formalin-fixed samples from the cecum of laying hens and commercial matrices. Samples were collected from 112 animals with age from 35 to 82 weeks, being 42 from commercial farm laying hens and 70 from broiler matrices farm. Firstly, the bacterial isolation was made from feces, which is a gold technique for microorganism identification. The samples were submitted to qPCR for identification of pathogenic species. Subsequently, the cecal fragments fixed with formalin, from the same birds, were processed through FISH technique, using marked probes of Brachyspira pilosicoli, Brachyspira hyodysenteriae, and Brachyspira intermedia. A comparison of the obtained data was performed through chi-square non-parametric test. From the 112 samples, it was obtained 40 bacterial isolates characteristic of Brachyspira. From that, qPCR identified 14 as B. hyodysenteriae and seven as Brachyspira intermedia, two samples were positive for both and 21 were no characterized. In FISH, 52 samples were positive for Brachyspira sp., 22 for B. hyodysenteriae, 28 for B. intermedia, 7 for B. pilosicoli and eight samples were positive for two bacterial species. The statistical evaluation showed that using the FISH technique it was possible to identify a greater number of positive animals in comparison with bacterial isolation and qPCR, inclusive identifying positive animals for B. pilosicoli, which were not identified before. Therefore, it is concluded that the FISH technique is efficient for identification of the Brachyspira species evaluated in this study as well as is a fast and efficient tool for the diagnosis.