Essential oils isolated from popular medicinal plants and spices as alternative antimicrobial and antibiofilm compounds against the pig pathogen Actinobacilluspleuropneumoniae / Óleos essenciais isolados de plantas medicinais e temperos populares como compostos antimicrobianos e antibiofilme alternativos contra o patógeno de suínosActinobacillus pleuropneumoniae

ABSTRACT: Actinobacilluspleuropneumoniae is the causative agent of swine pleuropneumonia, a contagious respiratory disease associated with high morbidity and economic losses. While antibiotic therapy helps to control the spreading of the pathogen on the farm, resistance to several classes of antibiotics were reported, and treatment can be impaired by the bacterial ability to form biofilms. This increases the need for alternative therapy approaches, including the use of natural compounds with antimicrobial and/or antibiofilm activities. In this research we analyzed, by the broth microdilution method, the inhibitory and bactericidal activities of the essential oils obtained from eighteen Brazilian popular medicinal plants or spices against clinical isolates of Actinobacilluspleuropneumoniae. After that, sub-inhibitory concentrations of active oils were tested for their antibiofilm effects, analyzed by the crystal violet method. Among the eighteen oils tested, eight (extracted from cinnamon, coriander, peppermint, spearmint, thyme, marjoram, eucalyptus, and laurel) presented bacteriostatic and bactericidal activities against all isolates, and subinhibitory concentrations of five of them disrupted up to 80% preformed biofilms, and significantly inhibited biofilm formation. The chemical composition of such oils was assessed by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) and is presented, indicating that their bactericidal and antibiofilm properties were mostly associated with the presence of monoterpenes and phenylpropanoids. To our knowledge, this is the first report of essential oils with potential to control environmental contamination and animal infection with A. pleuropneumoniae, representing an alternative to increasing levels of antibiotic resistance.

RESUMO: Actinobacillus pleuropneumoniae é o agente causador da pleuropneumonia suína, uma doença respiratória contagiosa associada à alta morbidade e perdas econômicas. Embora a antibioticoterapia ajude a controlar a disseminação do patógeno na fazenda, a resistência a várias classes de antibióticos tem sido relatada e o tratamento pode ser prejudicado pela capacidade bacteriana de formar biofilmes. Isso aumenta a necessidade de abordagens terapêuticas alternativas, que incluem o uso de compostos naturais com atividades antimicrobianas e/ou antibiofilme. Neste trabalho, analisamos, pelo método de microdiluição em caldo nutriente, os efeitos inibitórios e bactericidas dos óleos essenciais obtidos de dezoito plantas medicinais brasileiras populares e/ou temperos contra isolados clínicos de Actinobacillus pleuropneumoniae. Então, concentrações subinibitórias dos óleos ativos foram testados quanto a suas atividades antibiofilme, analisados pelo método do cristal violeta. Dentre os dezoito óleos testados, oito (extraídos da canela, coentro, hortelã-pimenta, hortelã, tomilho, manjerona, eucalipto e louro) apresentaram atividade bacteriostática e bactericida contra todos os isolados, e concentrações subinibitórias de cinco deles romperam biofilmes pré-formados em até 80%, além de inibirem fortemente a formação de biofilmes. A composição química desses óleos foi avaliada por cromatografia gasosa/espectrometria de massa (CG/MS) e é apresentada, indicando que suas propriedades bactericidas e antibiofilme estavam principalmente associadas à presença de monoterpenos e fenilpropanóides. Este é o primeiro relato de óleos essenciais com potencial para controlar a contaminação ambiental e infecção animal por A. pleuropneumoniae, representando uma alternativa contra o crescente aumento de resistência bacteriana aos antibióticos.

Essential oils isolated from popular medicinal plants and spices as alternative antimicrobial and antibiofilm compounds against the pig pathogen Actinobacilluspleuropneumoniae / Óleos essenciais isolados de plantas medicinais e temperos populares como compostos antimicrobianos e antibiofilme alternativos contra o patógeno de suínosActinobacillus pleuropneumoniae

Actinobacilluspleuropneumoniae is the causative agent of swine pleuropneumonia, a contagious respiratory disease associated with high morbidity and economic losses. While antibiotic therapy helps to control the spreading of the pathogen on the farm, resistance to several classes of antibiotics were reported, and treatment can be impaired by the bacterial ability to form biofilms. This increases the need for alternative therapy approaches, including the use of natural compounds with antimicrobial and/or antibiofilm activities. In this research we analyzed, by the broth microdilution method, the inhibitory and bactericidal activities of the essential oils obtained from eighteen Brazilian popular medicinal plants or spices against clinical isolates of Actinobacilluspleuropneumoniae. After that, sub-inhibitory concentrations of active oils were tested for their antibiofilm effects, analyzed by the crystal violet method. Among the eighteen oils tested, eight (extracted from cinnamon, coriander, peppermint, spearmint, thyme, marjoram, eucalyptus, and laurel) presented bacteriostatic and bactericidal activities against all isolates, and subinhibitory concentrations of five of them disrupted up to 80% preformed biofilms, and significantly inhibited biofilm formation. The chemical composition of such oils was assessed by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) and is presented, indicating that their bactericidal and antibiofilm properties were mostly associated with the presence of monoterpenes and phenylpropanoids. To our knowledge, this is the first report of essential oils with potential to control environmental contamination and animal infection with A. pleuropneumoniae, representing an alternative to increasing levels of antibiotic resistance.

Actinobacillus pleuropneumoniae é o agente causador da pleuropneumonia suína, uma doença respiratória contagiosa associada à alta morbidade e perdas econômicas. Embora a antibioticoterapia ajude a controlar a disseminação do patógeno na fazenda, a resistência a várias classes de antibióticos tem sido relatada e o tratamento pode ser prejudicado pela capacidade bacteriana de formar biofilmes. Isso aumenta a necessidade de abordagens terapêuticas alternativas, que incluem o uso de compostos naturais com atividades antimicrobianas e/ou antibiofilme. Neste trabalho, analisamos, pelo método de microdiluição em caldo nutriente, os efeitos inibitórios e bactericidas dos óleos essenciais obtidos de dezoito plantas medicinais brasileiras populares e/ou temperos contra isolados clínicos de Actinobacillus pleuropneumoniae. Então, concentrações subinibitórias dos óleos ativos foram testados quanto a suas atividades antibiofilme, analisados pelo método do cristal violeta. Dentre os dezoito óleos testados, oito (extraídos da canela, coentro, hortelã-pimenta, hortelã, tomilho, manjerona, eucalipto e louro) apresentaram atividade bacteriostática e bactericida contra todos os isolados, e concentrações subinibitórias de cinco deles romperam biofilmes pré-formados em até 80%, além de inibirem fortemente a formação de biofilmes. A composição química desses óleos foi avaliada por cromatografia gasosa/espectrometria de massa (CG/MS) e é apresentada, indicando que suas propriedades bactericidas e antibiofilme estavam principalmente associadas à presença de monoterpenos e fenilpropanóides. Este é o primeiro relato de óleos essenciais com potencial para controlar a contaminação ambiental e infecção animal por A. pleuropneumoniae, representando uma alternativa contra o crescente aumento de resistência bacteriana aos antibióticos.

Molecular prevalence of Mycoplasma parvum in production cycle of technified swine herds / Prevalência molecular do Mycoplasma parvum em granjas de suínos tecnificados de ciclo completo

Porcine hemoplasmosis is characterized as a geographically cosmopolitan disease caused by Mycoplasma suis and Mycoplasma parvum. Asymptomatic pigs are considered the focus of hemoplasmosis because they are carriers and reservoirs to new infections. This study aimed to determine the molecular occurrence of porcine hemoplasmas (PH) in the production cycle of technified farrow-to-finished swine herds. For this purpose, 20 swine herds were evaluated, where 501 whole blood samples were collected for qPCR and phylogenetic analyses for hemoplasmas. The epidemiological analysis was performed for the entire population and per the growth stage. The total prevalence for PH was 31.93% (161/501); 95% (19/20) of sampled herds were positive. The occurrence of PH by swine growth stages was nursery (30.47%), growing (31.29%), finishing (26.18%), and slaughter (40.25%). The quantification cycles (Cq) ranged from 3.18-39.56 and the number of PH 16S rRNA copies per µL of DNA ranged from 5,57 x10 to 2.23 x1010 . Sequencing and phylogenetic analysis of five selected samples showed 100% identity with M. parvum strain Indiana and two M. parvum sequences from Brazil/Goiás. This is the first report on PH in technified herds in Southeastern Brazil by growth stages.

A hemoplasmose suína é uma doença geograficamente cosmopolita, causada por Mycoplasma suis e Mycoplasma parvum. Suínos assintomáticos são considerados foco de hemoplasmose por serem portadores e reservatórios de novas infecções. Este estudo teve como objetivo determinar a ocorrência molecular de hemoplasmas suínos (HP) no ciclo de produção de rebanhos suínos tecnificados. Foram avaliados 20 rebanhos suínos e coletadas 501 amostras de sangue total para qPCR e análises filogenéticas para hemoplasmas. A análise epidemiológica foi realizada pela população e por estágio de crescimento. A prevalência total de HP foi de 31,93% (161/501); 95% (19/20) dos rebanhos amostrados foram positivos. A ocorrência de HP por fases de crescimento dos suínos foi: creche (30,47%), em crescimento (31,29%), acabamento (26,18%) e abate (40,25%). Os ciclos de quantificação (Cq) variaram de 3,18-39,56 e o número de cópias de rRNA PH 16S por µL de DNA variou de 5,57 x102 a 2,23 x10¹0. O sequenciamento e a análise filogenética de cinco amostras selecionadas mostraram 100% de identidade com a cepa indiana de M. parvum e duas sequências de M. parvum do Brasil / Goiás. Este é o primeiro relato de HP em rebanhos tecnificados, na região Sudeste do Brasil, por estágios de crescimento.

Condenações de carcaça suínas devido a doenças respiratórias revisão bibliográfica / Pork carcass condemnation due to respiratory diseases bibliographic review / Condena de canales de cerdo por enfermedades respiratorias revisión bibliográfica

As doenças respiratórias são um problema significativo na produção suína e podem levar à condenação de carcaças no abate. Entre os agentes causadores dessas doenças destacam-se o Actinobacillus pleuropneumoniae, Mycoplasma hyopneumoniae e a Pasteurella multocida. O Actinobacillus pleuropneumoniae é um patógeno altamente contagioso, que ocasiona hemorragia, pleuropneumonia purulenta e fibrosa. A Pleuropneumonia é amplamente distribuída e gera graves prejuízos para a suinocultura. O Mycoplasma hyopneumoniae ocasionador da pneumonia por micoplasma, doença respiratória crônica. As infecções originadas podem regular negativamente o sistema imunológico do hospedeiro e aumentar a infecção e assim a replicação de outros patógenos. A Pasteurella multocida é o agente causador de uma ampla gama de infecções levando a alto impacto econômico. Patógeno comensal e oportunista da boca, nasofaringe e trato respiratório superior. A identificação precoce e o manejo adequado desses agentes causadores de doenças respiratórias são fundamentais para minimizar a incidência de carcaças suínas. A adoção de medidas preventivas, como a vacinação e práticas de manejo adequadas, pode ajudar a prevenir a propagação dessas doenças e garantir a produção de carne suína segura e de alta qualidade para o consumo humano.(AU)

Respiratory diseases are a significant problem in pork production and can lead to condemnation of carcasses at slaughter. Among the causative agents of these diseases are Actinobacillus pleuropneumoniae, Mycoplasma hyopneumoniae and Pasteurella multocida. Actinobacillus pleuropneumoniae is a highly contagious pathogen that causes hemorrhage, purulent and fibrous pleuropneumonia. Pleuropneumonia is widely distributed and causes serious damage to pig farming. Mycoplasma hyopneumoniae causes mycoplasma pneumonia, a chronic respiratory disease. Originating infections can down-regulate the host's immune system and increase infection and thus replication of other pathogens. Pasteurella multocida is the causative agent of a wide range of infections leading to high economic impact. Commensal and opportunistic pathogen of the mouth, nasopharynx and upper respiratory tract. Early identification and proper management of these agents that cause respiratory diseases are essential to minimize the incidence of swine carcasses. Adopting preventive measures, such as vaccination and proper management practices, can help prevent the spread of these diseases and ensure the production of safe, high-quality pork for human consumption.(AU)

Las enfermedades respiratorias son un problema importante en la producción porcina y pueden provocar el decomiso de las canales en el matadero. Entre los agentes causantes de estas enfermedades se encuentran Actinobacillus pleuropneumoniae, Mycoplasma hyopneumoniae y Pasteurella multocida. Actinobacillus pleuropneumoniae es un patógeno altamente contagioso que causa hemorragia, pleuroneumonía purulenta y fibrosa. La pleuroneumonía está ampliamente distribuida y causa graves daños a la cría de cerdos. Mycoplasma hyopneumoniae causa neumonía por micoplasma, una enfermedad respiratoria crónica. Las infecciones que se originan pueden regular a la baja el sistema inmunitario del huésped y aumentar la infección y, por lo tanto, la replicación de otros patógenos. Pasteurella multocida es el agente causal de una amplia gama de infecciones que tienen un alto impacto económico. Patógeno comensal y oportunista de la boca, nasofaringe y tracto respiratorio superior. La identificación temprana y el manejo adecuado de estos agentes causantes de enfermedades respiratorias son fundamentales para minimizar la incidencia de las canales porcinas. La adopción de medidas preventivas, como la vacunación y prácticas de manejo adecuadas, puede ayudar a prevenir la propagación de estas enfermedades y garantizar la producción de carne de cerdo segura y de alta calidad para el consumo humano.(AU)

Pasteurella multocida type A as the primary agent of pneumonia and septicaemia in pigs / Pasteurella multocida tipo A como agente primário de pneumonia e septicemia em suínos

In order to understand better the pathological aspects and spread of Pasteurella multocida type A as the primary cause of pneumonia in pigs, was made an experiment with intranasal inoculation of different concentrations of inocula [Group (G1): 108 Colony Forming Units (CFU)/ml; G2: 107 CFU/ml; G3: 106 CFU/ml and G4: 105 CFU/ml], using two pigs per group. The pigs were obtained from a high health status herd. Pigs were monitored clinically for 4 days and subsequently necropsied. All pigs had clinical signs and lesions associated with respiratory disease. Dyspnoea and hyperthermia were the main clinical signs observed. Suppurative cranioventral bronchopneumonia, in some cases associated with necrosuppurative pleuropneumonia, fibrinous pericarditis and pleuritic, were the most frequent types of lesion found. The disease evolved with septicaemia, characterized by septic infarctions in the liver and spleen, with the detection of P. multocida type A. In this study, P. multocida type A strain #11246 was the primary agent of fibrinous pleuritis and suppurative cranioventral bronchopneumonia, pericarditis and septicaemia in the pigs. All concentrations of inoculum used (105-108 CFU/ml) were able to produce clinical and pathological changes of pneumonia, pleuritis, pericarditis and septicemia in challenged animals.(AU)

Para entender melhor os aspectos patológicos e disseminação de Pasteurella multocida tipo A como causa primária de pneumonia em suínos foi realizado um experimento com inoculação intranasal de diferentes concentrações de inóculos [Grupo (G1): 108 Unidades Formadoras de Colônias (UFC)/ml; G2: 107 UFC/ml; G3: 106 UFC/ml e G4: 105 UFC/ml], usando dois suínos por grupo. Esses suínos foram obtidos de um rebanho de alto status sanitário. Os animais foram monitorados clinicamente por quarto dias e subsequentemente necropsiados. Todos os suínos apresentaram sinais clínicos e lesões associadas com doença respiratória. Dispneia e hipertermia foram os principais sinais clínicos observados. Broncopneumonia cranioventral supurativa, em alguns casos associados com pleuropneumonia necrossupurativa, pleurites e pericardite fibrinosa foram mais frequentes. A doença evoluiu com septicemia, caracterizada por infartos sépticos no fígado e baço, com detecção de P. multocida. Neste estudo, P. multocida tipo A isolado 11246 foi agente primário de pleurite fibrinosa e broncopneumonia cranioventral supurativa, pericardite fibrinosa e septicemia em suínos. Todas as concentrações de inóculo utilizado (105-108 UFC/ml) foram capazes de produzir sinais clínicos e patológicos de alterações de pneumonia, pleurites, pericardites e septicemia nos animais.(AU)

Diferenciação de sorotipos de Actinobacillus pleuropneumoniae pela combinação de dois PCR multiplex

The swine pleuropneumonia is a major respiratory disease that causes great economic losses in pig farming. The Actinobacillus pleuropneumoniae (APP) is the etiologic agent of this disease and are classified into 15 serotypes. These secrete different combinations of exotoxins ApxI, ApxII, APX and ApxIV III have been used in the differentiation of serotypes by multiplex PCR (mPCR). The reported technique does not allow the differentiation of serotypes 2, 8 and 15 (exhibit same pattern of amplification) as well as serotypes 12 and 13. In order to improve the discriminatory capacity of this procedure, this paper describes the combination of a second mPCR based on amplification of genes of capsular antigens. The combined test was tested with reference strains belonging to 15 serotypes and also 10 field isolates. The proposed technique was capable of differentiating all 15 serotypes tested (reference strains), and was able to identify field isolates from clinical cases, demonstrating that the molecular technique is a quick and efficient identification of this important pathogen that affects the swine production. The proposed technique assisted in differentiating the 15 serotypes tested (reference strains), but also provided identification of field isolates from clinical cases, demonstrating that the molecular technique is a quick and efficient identification of this important pathogen that affects pig farming, even taking into account the limitations of the technique.

A pleuropneumonia suína é uma importante doença respiratória que ocasiona grandes perdas econômicas na suinocultura. O Actinobacillus pleuropneumoniae (APP) é o agente etiológico desta enfermidade que é classificado em 15 sorotipos. Estes secretam diferentes combinações das exotoxinas ApxI, ApxII, Apx III e ApxIV, que têm sido utilizadas na diferenciação dos sorotipos pela PCR multiplex (mPCR). A técnica descrita não permite a diferenciação dos sorotipos 2, 8 e 15 (apresentam mesmo padrão de amplificação) como também os sorotipos 12 e 13. Visando a melhorar a capacidade discriminatória desse procedimento, o presente trabalho descreve a combinação de um segundo mPCR baseado na amplificação de genes dos antígenos capsulares. O ensaio conjugado foi testado com cepas de referência pertencentes aos 15 sorotipos e também de 10 isolados de campo. A técnica proposta auxiliou na diferenciação dos 15 sorotipos testados (cepas de referência), como também proporcionou a identificação dos isolados de campo provenientes de casos clínicos, demonstrando que a técnica molecular é uma forma rápida e eficiente na identificação desse importante patógeno que afeta a criação de suínos, mesmo levando em consideração as limitações da técnica.

Diferenciação de sorotipos de Actinobacillus pleuropneumoniae pela combinação de dois PCR multiplex

The swine pleuropneumonia is a major respiratory disease that causes great economic losses in pig farming. The Actinobacillus pleuropneumoniae (APP) is the etiologic agent of this disease and are classified into 15 serotypes. These secrete different combinations of exotoxins ApxI, ApxII, APX and ApxIV III have been used in the differentiation of serotypes by multiplex PCR (mPCR). The reported technique does not allow the differentiation of serotypes 2, 8 and 15 (exhibit same pattern of amplification) as well as serotypes 12 and 13. In order to improve the discriminatory capacity of this procedure, this paper describes the combination of a second mPCR based on amplification of genes of capsular antigens. The combined test was tested with reference strains belonging to 15 serotypes and also 10 field isolates. The proposed technique was capable of differentiating all 15 serotypes tested (reference strains), and was able to identify field isolates from clinical cases, demonstrating that the molecular technique is a quick and efficient identification of this important pathogen that affects the swine production. The proposed technique assisted in differentiating the 15 serotypes tested (reference strains), but also provided identification of field isolates from clinical cases, demonstrating that the molecular technique is a quick and efficient identification of this important pathogen that affects pig farming, even taking into account the limitations of the technique.

A pleuropneumonia suína é uma importante doença respiratória que ocasiona grandes perdas econômicas na suinocultura. O Actinobacillus pleuropneumoniae (APP) é o agente etiológico desta enfermidade que é classificado em 15 sorotipos. Estes secretam diferentes combinações das exotoxinas ApxI, ApxII, Apx III e ApxIV, que têm sido utilizadas na diferenciação dos sorotipos pela PCR multiplex (mPCR). A técnica descrita não permite a diferenciação dos sorotipos 2, 8 e 15 (apresentam mesmo padrão de amplificação) como também os sorotipos 12 e 13. Visando a melhorar a capacidade discriminatória desse procedimento, o presente trabalho descreve a combinação de um segundo mPCR baseado na amplificação de genes dos antígenos capsulares. O ensaio conjugado foi testado com cepas de referência pertencentes aos 15 sorotipos e também de 10 isolados de campo. A técnica proposta auxiliou na diferenciação dos 15 sorotipos testados (cepas de referência), como também proporcionou a identificação dos isolados de campo provenientes de casos clínicos, demonstrando que a técnica molecular é uma forma rápida e eficiente na identificação desse importante patógeno que afeta a criação de suínos, mesmo levando em consideração as limitações da técnica.

Diferenciação de sorotipos de Actinobacillus pleuropneumoniae pela combinação de dois PCR multiplex

The swine pleuropneumonia is a major respiratory disease that causes great economic losses in pig farming. The Actinobacillus pleuropneumoniae (APP) is the etiologic agent of this disease and are classified into 15 serotypes. These secrete different combinations of exotoxins ApxI, ApxII, APX and ApxIV III have been used in the differentiation of serotypes by multiplex PCR (mPCR). The reported technique does not allow the differentiation of serotypes 2, 8 and 15 (exhibit same pattern of amplification) as well as serotypes 12 and 13. In order to improve the discriminatory capacity of this procedure, this paper describes the combination of a second mPCR based on amplification of genes of capsular antigens. The combined test was tested with reference strains belonging to 15 serotypes and also 10 field isolates. The proposed technique was capable of differentiating all 15 serotypes tested (reference strains), and was able to identify field isolates from clinical cases, demonstrating that the molecular technique is a quick and efficient identification of this important pathogen that affects the swine production. The proposed technique assisted in differentiating the 15 serotypes tested (reference strains), but also provided identification of field isolates from clinical cases, demonstrating that the molecular technique is a quick and efficient identification of this important pathogen that affects pig farming, even taking into account the limitations of the technique.

A pleuropneumonia suína é uma importante doença respiratória que ocasiona grandes perdas econômicas na suinocultura. O Actinobacillus pleuropneumoniae (APP) é o agente etiológico desta enfermidade que é classificado em 15 sorotipos. Estes secretam diferentes combinações das exotoxinas ApxI, ApxII, Apx III e ApxIV, que têm sido utilizadas na diferenciação dos sorotipos pela PCR multiplex (mPCR). A técnica descrita não permite a diferenciação dos sorotipos 2, 8 e 15 (apresentam mesmo padrão de amplificação) como também os sorotipos 12 e 13. Visando a melhorar a capacidade discriminatória desse procedimento, o presente trabalho descreve a combinação de um segundo mPCR baseado na amplificação de genes dos antígenos capsulares. O ensaio conjugado foi testado com cepas de referência pertencentes aos 15 sorotipos e também de 10 isolados de campo. A técnica proposta auxiliou na diferenciação dos 15 sorotipos testados (cepas de referência), como também proporcionou a identificação dos isolados de campo provenientes de casos clínicos, demonstrando que a técnica molecular é uma forma rápida e eficiente na identificação desse importante patógeno que afeta a criação de suínos, mesmo levando em consideração as limitações da técnica.

Caracterização fenotípica e genotípica de isolados de Actinobacillus pleuropneumoniae provenientes de diferentes estados brasileiros

A infecção por Actinobacillus pleuropneumoniae, doença conhecida como pleuropneumonia suína, assumiu grande importância na suinocultura moderna devido à alta ocorrência observada nos rebanhos. O impacto da doença está relacionado à capacidade do agente em causar pneumonia severa, levando os animais a óbito ou doença crônica, resultando em graves prejuízos zootécnicos. Diante desse cenário, o controle e monitoramento do agente se faz importante por meio da identificação dos diferentes sorotipos, da análise genética e da determinação dos perfis de resistência aos antimicrobianos. O objetivo do presente estudo foi caracterizar fenotípica e genotípicamente estirpes de Actinobacillus pleuropneumoniae isoladas a partir de quadros de pneumonia em suínos. Um total de 85 estipes de A. pleuropneumoniae foram submetidas a reação em cadeia pela polimerase (PCR) para identificação e sorotipagem, determinação da concentração inibitória mínima de antimicrobianos, polimorfismo do comprimento de fragmentos amplificados (AFLP) e eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE). Os sorotipos mais frequentes foram: 5 (38,8%), 10 (29,4%), 7 (5,9%), 8 (5,9%) e 6 (3,5%), sendo que 14 (16,5%) estirpes foram não tipáveis. Foi observada alta heterogeneidade de perfil genético entre as estirpes analisadas, tanto pelo AFLP quanto pelo PFGE, e o índice discriminatório para cada técnica foi 0,97 e 0,84, respectivamente. Todas as estirpes foram sensíveis ao ceftiofur, gentamicina, tulatromicina e tilmicosina, sendo que 98,8% das estirpes foram resistentes à tilosina e altas taxas de resistência foram observadas ainda para as tetraciclinas, clindamicina e sulfadimetoxina.

Infection by Actinobacillus pleuropneumoniae, a disease known as swine pleuropneumonia, has gained greater relevance to modern pig farming due to the high recurrence rate observed in herds. The impact of the disease relates to the capacity of the agent to cause severe pneumonia, leading to animal death or chronic conditions, thus resulting in severe zootechnical losses. In view thereof, the control and monitoring of the agent is key, being performed through the identification of different serotypes, genetic analysis and determination of antimicrobial resistance profiles. The objective of this study was to characterize phenotypically and genotypically Actinobacillus pleuropneumoniae strains isolated from swine with clinical presentation of pneumonia. A total of 85 strains of A. pleuropneumoniae were subject to polymerase chain reaction (PCR) for identification and serotyping, determination of the minimal inhibitory concentration, amplified fragment length polymorphism (AFLP) and pulsed field gel electrophoresis typing techniques (PFGE). Most recurring serotypes were: 5 (38.8%), 10 (29.4%), 7 (5.9%), 8 (5.9%) and 6 (3.5%), of which 14 (16.5%) strains were nontypeable. High genetic heterogeneity was observed for both AFLP and PFGE, and the discriminatory index for each technique was 0.97 and 0.84, respectively. All 85 strains were susceptible to ceftiofur, gentamicin, tulatromicin and tilmicosin, 84 of which were resistant to tylosin, and high resistance rates were also observed for clindamycin, tetracyclines and sulfadimethoxine.

Avaliação antibacteriana e antibiofilme in vitro de óleos essenciais em Actinobacillus pleuropneumoniae

A antibioticoterapia é a forma de tratamento mais utilizada para o combate de doenças causadas por bactérias, tanto na medicina humana quanto na veterinária. Entretanto, o uso indiscriminado desses compostos favorece a seleção de bactérias resistentes. Uma alternativa no combate a estes patógenos é a utilização de óleos essenciais. Estes são compostos sintetizados pelas plantas a partir do metabolismo secundário e desempenham funções de atração de polinizadores e alelopatia. Neste trabalho, foi analisado o efeito antimicrobiano e antibiofilme de óleos essenciais contra isolados da bactéria Actinobacillus pleuropneumoniae, agente causal da pleuropneumonia suína. Essa doença é de grande importância na suinocultura devido às significativas perdas econômicas. Recentemente, foi observado que isolados desta bactéria apresentam genes de resistência a diversos antibióticos comerciais, tornando a prospecção e desenvolvimento de novos fármacos uma medida imediata para melhor controle da doença. Para isso, dezoito óleos essenciais foram utilizados para triagem de atividade antimicrobiana e antibiofilme em quatro isolados de A. pleuropneumoniae sorotipo 8 (MV518, MV780, MV1022 e MIDG2331) e em um isolado do sorotipo 1 (S1). Oito óleos essenciais apresentaram atividade antibacteriana, sendo, então, selecionados: canela, coentro, hortelã pimenta, hortelã do campo, tomilho, manjerona, eucalipto e louro. Estes óleos foram analisados por cromatografia gasosa para avaliar seus componentes. Os testes de concentração inibitória mínima (CIM) e de concentração bactericida mínima (CBM) foram realizados com os oito óleos ativos. Os valores de CIM e CBM foram idênticos para todos os óleos em todos os isolados, com valores variando de 5 mg/mL a 0,3125 mg/mL. O óleo de coentro (0,3125 mg/mL) e o de canela (0,625 mg/mL) apresentaram valores de CIM e CBM mais baixas para a maioria dos isolados testados, sendo considerados os mais efetivos. Adicionalmente, foram realizadas as análises de rompimento do biofilme pré-formado e da inibição do biofilme em formação. Seis óleos, na maior concentração (4xCIM), foram capazes de romper em mais de 30 % o biofilme pré-formado das bactérias analisadas, sendo que os óleos de canela e eucalipto em sua menor concentração analisada (1/8xCIM), foram capazes de romper o biofilme do isolado MV1022 em 21,29 % e 30,68 %, respectivamente. Na avaliação do biofilme em formação, cinco óleos foram capazes de inibi-lo em mais de 30 %. Entretanto, apesar do efeito no rompimento e formação do biofilme, os óleos de tomilho e coentro, dependendo da concentração utilizada, induziram o aumento na formação do biofilme. Esses resultados evidenciam a possível utilização destes óleos essenciais como sanitizantes e no combate a patógenos bacterianos. Assim, esses óleos se tornam uma possível alternativa no tratamento a doenças causadas por bactérias resistentes, a exemplo da A. pleuropneumoniae.

Antibiotic therapy is the most used form of treatment against diseases caused by bacteria, both in human and veterinary medicine. However, the indiscriminate use of these substances causes the selection of resistant bacteria. An alternative strategy of treatment against these pathogens is the utilization of essential oils. These are synthesized by aromatic plants from the secondary metabolism and perform functions of the attraction of pollinators and allelopathy. In this work, we analyzed the antimicrobial and antibiofilm effect of essential oils in isolates of Actinobacillus pleuropneumoniae, causative agent of swine pleuropneumonia. This disease is of great importance in swine farming due to significant economic losses. Recently, it was observed that isolates of this bacterium present resistance genes to several commercial antibiotics, which makes the need for prospecting and development of new drugs an immediate measure for better control of the disease. For this, eighteen essential oils were initially used for screening antimicrobial and antibiofilm activity in four isolates of A. pleuropneumoniae serotype 8 (MV518, MV780, MV1022 and MIDG2331) and a serotype 1 (S1) isolate. Eight essential oils showed antibacterial activity and were selected for future analyses: cinnamon, coriander, peppermint, mint, thyme, marjoram, eucalyptus, and laurel. These oils were analyzed by gas chromatography and presented antimicrobial components in their composition. The minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bacterial concentration (MBC) tests were performed with the eight active oils. MIC and MBC values were identical for all oils in all isolates, with values ranging from 5 mg/mL to 0.3125 mg/mL. Coriander oil (0.3125 mg / mL) and cinnamon oil (0.625 mg / mL) showed lower MIC and MBC for most of the tested isolates, being considered the most effective oil. In addition, the analyses of rupture of the preformed biofilm and the inhibition of the biofilm in formation were performed. Six oils, in the highest concentration (4xMIC), were able to disrupt in more than 30% the preformed biofilm of the analyzed bacteria, being the oils of cinnamon and eucalyptus in its lowest concentration analyzed (1/8xCIM), were able to break the biofilm of isolate MV1022 in 21.29 % and 30.68 %, respectively. In the evaluation of the biofilm in formation, five oils were able to inhibit this biofilm in more than 30 %. However, despite the effect on biofilm breakdown and formation, the thyme and coriander oils, depending on the concentration used, induced increased biofilm formation. These results show the possible use of essential oils as sanitizers and in the treatment against bacterial pathogens. Thus, these oils become a possible alternative in the treatment of diseases caused by resistant bacteria, such as A. pleuropneumoniae.

Use of a Mycoplasma suis-PCR protocol for screening a population of captive peccaries (Tayassu tajacu and Tayassu pecari) / Uso de um protocolo de PCR para a detecção de Mycoplasma suis para avaliação de uma população de catetos e queixadas de cativeiro (Tayassu tajacu and Tayassu pecari)

Mycoplasma suis is a hemotropic bacteria of red blood cells and the causative agent of swine eperythrozoonosis. Diagnosis of infection may be reached by direct examination of blood smears; however, the use of polymerase chain reaction (PCR) of the 16S RNA gene of M. suis improves the sensitivity and specificity of detection. The aim of this study was to screen peccaries (Tayassu tajacu and T. pecari) for M. suis infection using a specific conventional PCR. A total of 28 blood samples from captive collared and white-lipped peccaries were collected, DNA extracted and a specific M. suis PCR assay performed. All samples were negatives by both blood smear examination and PCR testing. To verify the presence of amplifiable DNA, PCR for beta-actin gene was performed in all samples. This study was part of an active surveillance program, which is crucial for monitoring animal health status, particularly in wildlife species. (AU)

Mycoplasma suis é uma bactéria hemotrópica dos eritrócitos e é o agente causador da eperitrozoonose suína. O diagnóstico da infecção pode ser realizado pelo exame direto de esfregaços sanguíneos; entretanto, o uso da reação em cadeia da polimerase (PCR) baseada no gene 16S RNA de M. suis aumenta a sensibilidade e especificidade da detecção. O objetivo deste estudo foi avaliar catetos e queixadas (Tayassu tajacu e T. pecari) para a infecção por M. suis, utilizando PCR convencional específico. Um total de 28 amostras de sangue de catetos e queixadas de cativeiro foram coletadas, o DNA foi extraído e a PCR específica para a detecção de M. suis realizada. Todas as amostras foram negativas pelo esfregaço sanguíneo e PCR. Para verificar a presença de DNA amplificável, PCR para o gene da beta actina foi realizada em todas as amostras. Este estudo foi parte de um programa de vigilância ativa, o qual é crucial para o monitoramento do estado de saúde animal, particularmente em espécies selvagens. (AU)

Detecção direta de Actinobacillus pleuropneumoniae em órgãos de suídeos do estado de São Paulo pela técnica de reação em cadeia pela polimerase (nested-PCR) / Direct detection of Actinobacillus pleuropneumoniae in suidae organs in São Paulo state, Brazil, by polymerase chain reaction (nested-PCR)

A pleuropneumonia suína, causada pelo Actinobacillus pleuropneumoniae, é uma importante doença respiratória, responsável por prejuízos e queda de produtividade nas criações. Este trabalho teve como objetivo determinar a ocorrência de A. pleuropneumoniae em amostras de campo, mediante a adaptação e emprego de uma técnica de nested-PCR dirigida ao gene Apx IV. Definiu-se a sensibilidade analítica das técnicas de PCR e nested-PCR utilizando a amostra padrão A. pleuropneumoniae sorotipo III, em concentrações de DNA variando entre 30 µg/mL a 0,01 ng/ mL. Um total de trinta e sete amostras de campo encaminhadas ao Instituto Biológico entre 1995 a 2007 foram analisadas pelas técnicas de PCR e nested-PCR. A avaliação da sensibilidade analítica revelou que a PCR possui capacidade de gerar sinal a partir de 2 ng/mL de DNA extraído e a nested-PCR a partir de 0,4 ng/mL. Uma vez que a nested-PCR apresentou sensibilidade analítica cinco vezes maior se comparada à PCR para detecção de A. pleuropneumoniae em amostra padrão, o seu emprego pode minimizar a ocorrência de resultados tipo "falso-negativo". Dentre as amostras testadas, dez foram positivas à nested-PCR, sendo observada a ocorrência de A. pleuropneumoniae em nove diferentes animais, um deles javali. A presente técnica de nested-PCR pode ser utilizada para detecção direta de A. pleuropneumoniae em amostras de campo, mesmo após congelamento da amostra por longos períodos e sem necessidade de isolamento bacteriano prévio.

Porcine pleuropneumonia, caused by Actinobacillus pleuropneumoniae, is an important respiratory disease, responsible for economic losses and reduced productivity. The aim of this study was to determine occurrence of A. pleuropneumoniae in field samples, using an adapted nested-PCR reaction targeting the Apx IV gene. Different DNA concentrations (from 30 µg/mL to 0.01 ng/mL) of A. pleuropneumoniae serotype III reference strain were used to determine the level of sensitivity of first generation and nested-PCR reactions. Thirty-seven field samples sent to Instituto Biológico from 1995 to 2007 were tested by PCR and nested-PCR. Determination of the level of sensitivity showed that PCR could amplify to 2 ng/mL of extracted DNA and nested-PCR to 0.4 ng/mL. Since the nested reaction exhibited a level of sensitivity 5 times greater than the PCR reaction to detect a reference strain, using nested-PCR could minimize the occurrence of false-negative results. Among tested samples, 10 of them were nested-PCR positive, showing occurrence of A. pleuropneumoniae in 9 different animals (including one wild boar). This nested-PCR reaction can be used for direct detection of A. pleuropneumoniae in field samples, even after frozen storage for long periods, without the need for previous bacterial isolation.

DETECÇÃO DIRETA DE ACTINOBACILLUS PLEUROPNEUMONIAE EM ÓRGÃOS DE SUÍDEOS DO ESTADO DE SÃO PAULO PELA TÉCNICA DE REAÇÃO EM CADEIA PELA POLIMERASE (NESTED-PCR)

ABSTRACT Porcine pleuropneumonia, caused by Actinobacillus pleuropneumoniae, is an important respiratory disease, responsible for economic losses and reduced productivity. The aim of this study was to determine occurrence of A. pleuropneumoniae in field samples, using an adapted nested-PCR reaction targeting the Apx IV gene. Different DNA concentrations (from 30 µg/mL to 0.01 ng/mL) of A. pleuropneumoniae serotype III reference strain were used to determine the level of sensitivity of first generation and nested-PCR reactions. Thirty-seven field samples sent to Instituto Biológico from 1995 to 2007 were tested by PCR and nested-PCR. Determination of the level of sensitivity showed that PCR could amplify to 2 ng/mL of extracted DNA and nested-PCR to 0.4 ng/mL. Since the nested reaction exhibited a level of sensitivity 5 times greater than the PCR reaction to detect a reference strain, using nested-PCR could minimize the occurrence of false-negative results. Among tested samples, 10 of them were nested-PCR positive, showing occurrence of A. pleuropneumoniae in 9 different animals (including one wild boar). This nested-PCR reaction can be used for direct detection of A. pleuropneumoniae in field samples, even after frozen storage for long periods, without the need for previous bacterial isolation.

RESUMO A pleuropneumonia suína, causada pelo Actinobacillus pleuropneumoniae, é uma importante doença respiratória, responsável por prejuízos e queda de produtividade nas criações. Este trabalho teve como objetivo determinar a ocorrência de A. pleuropneumoniae em amostras de campo, mediante a adaptação e emprego de uma técnica de nested-PCR dirigida ao gene Apx IV. Definiu-se a sensibilidade analítica das técnicas de PCR e nested-PCR utilizando a amostra padrão A. pleuropneumoniae sorotipo III, em concentrações de DNA variando entre 30 µg/mL a 0,01 ng/ mL. Um total de trinta e sete amostras de campo encaminhadas ao Instituto Biológico entre 1995 a 2007 foram analisadas pelas técnicas de PCR e nested-PCR. A avaliação da sensibilidade analítica revelou que a PCR possui capacidade de gerar sinal a partir de 2 ng/mL de DNA extraído e a nested-PCR a partir de 0,4 ng/mL. Uma vez que a nested-PCR apresentou sensibilidade analítica cinco vezes maior se comparada à PCR para detecção de A. pleuropneumoniae em amostra padrão, o seu emprego pode minimizar a ocorrência de resultados tipo falso-negativo. Dentre as amostras testadas, dez foram positivas à nested-PCR, sendo observada a ocorrência de A. pleuropneumoniae em nove diferentes animais, um deles javali. A presente técnica de nested-PCR pode ser utilizada para detecção direta de A. pleuropneumoniae em amostras de campo, mesmo após congelamento da amostra por longos períodos e sem necessidade de isolamento bacteriano prévio.

Toxinas e perfil protéico de amostras de Actinobacillus suis provenientes de plantéis suínos norte-americanos

Actinobacillus suis (A. suis) has arisen as a great threat to the North American hog herds. The clinical symptoms and lesions are particularly variable and may resemble the same caused by other pathogenic organisms, such as Actinobacillus pleuropneumoniae (App), which can similarly lead to the production of the toxins ApxI and ApxII. This study aimed to confirm the production of the toxins ApxI and ApxII, as well as, to investigate the production of toxins that are genetically similar to ApxIII, and analyze total protein to verify whether there is any similarity among the isolated samples obtained from different North American hog herds. In this study, all the strains of A. suis were positive for the genes that codify the toxins ApxI and ApxII using the multiplex polymerase chain reaction (PCR-multiplex) method; and total protein from 70 samples of A. suis, obtained from different North American hog herds, were analyzed through denaturing polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), and were identical. The electrophoretic similarity observed among total protein of the analyzed bacteria indicates that there is the possibility of existing a cross protection in case of developing a probable universal vaccine with the antigens of A. suis.

Actinobacillus suis (A.suis) surgiu como uma grande ameaça aos plantéis suínos norte-americanos. Os sinais clínicos e as lesões são particularmente variáveis e podem lembrar aquelas causadas por outros organismos, como o Actinobacillus pleuropneumoniae (App), podendo ter como causa a similaridade na produção das toxinas ApxI e ApxII. Os objetivos do estudo foram confirmar a produção das toxinas ApxI e ApxII, investigar a produção de toxina geneticamente semelhante à Apx III e analisar as proteínas totais, verificando se existe similaridade entre os isolados provenientes de diferentes plantéis de suínos norte-americanos. Neste estudo, todas as cepas de A. suis foram positivas para os genes codificadores das toxinas ApxI e ApxII, usando o método de reação em cadeia de polimerase - multiplex (PCR-multiplex); e as proteínas totais de 70 amostras de A. suis, oriundos de diferentes plantéis suínos norte-americanos, foram analisadas por meio de eletroforese em gel de poliacrilaminda desnaturante (SDS-PAGE) e foram idênticas. A similaridade eletroforética observada entre as proteínas totais das bactérias analisadas indica a possibilidade de haver uma proteção cruzada a partir de uma provável vacina universal desenvolvida com esses antígenos para A. suis.

Toxinas e perfil protéico de amostras de Actinobacillus suis provenientes de plantéis suínos norte-americanos

Actinobacillus suis (A. suis) has arisen as a great threat to the North American hog herds. The clinical symptoms and lesions are particularly variable and may resemble the same caused by other pathogenic organisms, such as Actinobacillus pleuropneumoniae (App), which can similarly lead to the production of the toxins ApxI and ApxII. This study aimed to confirm the production of the toxins ApxI and ApxII, as well as, to investigate the production of toxins that are genetically similar to ApxIII, and analyze total protein to verify whether there is any similarity among the isolated samples obtained from different North American hog herds. In this study, all the strains of A. suis were positive for the genes that codify the toxins ApxI and ApxII using the multiplex polymerase chain reaction (PCR-multiplex) method; and total protein from 70 samples of A. suis, obtained from different North American hog herds, were analyzed through denaturing polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), and were identical. The electrophoretic similarity observed among total protein of the analyzed bacteria indicates that there is the possibility of existing a cross protection in case of developing a probable universal vaccine with the antigens of A. suis.

Actinobacillus suis (A.suis) surgiu como uma grande ameaça aos plantéis suínos norte-americanos. Os sinais clínicos e as lesões são particularmente variáveis e podem lembrar aquelas causadas por outros organismos, como o Actinobacillus pleuropneumoniae (App), podendo ter como causa a similaridade na produção das toxinas ApxI e ApxII. Os objetivos do estudo foram confirmar a produção das toxinas ApxI e ApxII, investigar a produção de toxina geneticamente semelhante à Apx III e analisar as proteínas totais, verificando se existe similaridade entre os isolados provenientes de diferentes plantéis de suínos norte-americanos. Neste estudo, todas as cepas de A. suis foram positivas para os genes codificadores das toxinas ApxI e ApxII, usando o método de reação em cadeia de polimerase - multiplex (PCR-multiplex); e as proteínas totais de 70 amostras de A. suis, oriundos de diferentes plantéis suínos norte-americanos, foram analisadas por meio de eletroforese em gel de poliacrilaminda desnaturante (SDS-PAGE) e foram idênticas. A similaridade eletroforética observada entre as proteínas totais das bactérias analisadas indica a possibilidade de haver uma proteção cruzada a partir de uma provável vacina universal desenvolvida com esses antígenos para A. suis.

Toxinas e perfil protéico de amostras de Actinobacillus suis provenientes de plantéis suínos norte-americanos

Actinobacillus suis (A. suis) has arisen as a great threat to the North American hog herds. The clinical symptoms and lesions are particularly variable and may resemble the same caused by other pathogenic organisms, such as Actinobacillus pleuropneumoniae (App), which can similarly lead to the production of the toxins ApxI and ApxII. This study aimed to confirm the production of the toxins ApxI and ApxII, as well as, to investigate the production of toxins that are genetically similar to ApxIII, and analyze total protein to verify whether there is any similarity among the isolated samples obtained from different North American hog herds. In this study, all the strains of A. suis were positive for the genes that codify the toxins ApxI and ApxII using the multiplex polymerase chain reaction (PCR-multiplex) method; and total protein from 70 samples of A. suis, obtained from different North American hog herds, were analyzed through denaturing polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), and were identical. The electrophoretic similarity observed among total protein of the analyzed bacteria indicates that there is the possibility of existing a cross protection in case of developing a probable universal vaccine with the antigens of A. suis.

Actinobacillus suis (A.suis) surgiu como uma grande ameaça aos plantéis suínos norte-americanos. Os sinais clínicos e as lesões são particularmente variáveis e podem lembrar aquelas causadas por outros organismos, como o Actinobacillus pleuropneumoniae (App), podendo ter como causa a similaridade na produção das toxinas ApxI e ApxII. Os objetivos do estudo foram confirmar a produção das toxinas ApxI e ApxII, investigar a produção de toxina geneticamente semelhante à Apx III e analisar as proteínas totais, verificando se existe similaridade entre os isolados provenientes de diferentes plantéis de suínos norte-americanos. Neste estudo, todas as cepas de A. suis foram positivas para os genes codificadores das toxinas ApxI e ApxII, usando o método de reação em cadeia de polimerase - multiplex (PCR-multiplex); e as proteínas totais de 70 amostras de A. suis, oriundos de diferentes plantéis suínos norte-americanos, foram analisadas por meio de eletroforese em gel de poliacrilaminda desnaturante (SDS-PAGE) e foram idênticas. A similaridade eletroforética observada entre as proteínas totais das bactérias analisadas indica a possibilidade de haver uma proteção cruzada a partir de uma provável vacina universal desenvolvida com esses antígenos para A. suis.

Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) baseada no gene cpx para detecção de Actinobacillus pleuropneumoniae em suínos natural e experimentalmente infectados

Swine pleuropneumonia is one of the most important pig respiratory diseases and has been found in all producer countries. For control and monitoring of pleuropneumonia, it is necessary the development of fast and specific methods of diagnosis. To validate PCR based on the cpx gene of Actinobacillus pleuropneumoniae in positive pigs, an experimental infection with A. pleuropneumoniae serotype 5B was performed and samples were obtained by tonsil swab, tonsil biopsy and blood for PCR, bacterial isolation and ELISA, respectively. These tests were then performed in naturally infected pigs from three herds with different sanitary situations of clinical disease. In each herd, five groups of different ages were analyzed. Tonsil biopsy for bacterial isolation and PCR and blood to determine the herd serological status was collected. The results obtained in the experimental infection confirmed that, even with the infection establishment, proved with bacterial isolation, it was not possible to detect the agent by PCR 45 days after infection. In naturally infected animals, PCR was more sensitive than bacterial isolation. The association between PCR and ELISA is a good alternative to define the herd sanitary status regarding the infection with A. pleuropneumoniae.

A pleuropneumonia suína é uma das mais importantes doenças respiratórias dos suínos, estando presente em todos os países produtores. Para o controle e o monitoramento da pleuropneumonia, é necessário o desenvolvimento de métodos rápidos e acurados de diagnóstico. Com o objetivo de validar a técnica da PCR, baseada no gene cpx de Actinobacillus pleuropneumoniae, em suínos sabidamente positivos, primeiramente foi realizada inoculação experimental com amostras de A. pleuropneumoniae sorotipo 5B e coletadas amostras por meio de suabe de tonsila, biópsia de tonsila e sangue para realização da técnica de PCR, isolamento bacteriológico e teste de ELISA, respectivamente. Posteriormente, estas técnicas foram aplicadas em suínos naturalmente infectados, em três rebanhos com diferentes situações sanitárias quanto à apresentação clínica da doença. De cada rebanho, foram analisados cinco grupos de suínos com idades diferentes, sendo coletado de cada animal biópsia de tonsila para isolamento bacteriológico e PCR e sangue para determinação do perfil sorológico. Os resultados obtidos na inoculação experimental confirmaram que, mesmo com o estabelecimento da infecção comprovada pelo isolamento bacteriológico, após o período de 45 dias, não foi possível detectar o agente pela técnica de PCR. Em animais naturalmente infectados, a técnica de PCR apresentou maior sensibilidade quando comparado com o isolamento. A associação entre PCR e ELISA demonstrou ser uma boa alternativa para definir a situação sanitária do rebanho quanto à infecção por A. pleuropneumoniae.

Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) baseada no gene cpx para detecção de Actinobacillus pleuropneumoniae em suínos natural e experimentalmente infectados

Swine pleuropneumonia is one of the most important pig respiratory diseases and has been found in all producer countries. For control and monitoring of pleuropneumonia, it is necessary the development of fast and specific methods of diagnosis. To validate PCR based on the cpx gene of Actinobacillus pleuropneumoniae in positive pigs, an experimental infection with A. pleuropneumoniae serotype 5B was performed and samples were obtained by tonsil swab, tonsil biopsy and blood for PCR, bacterial isolation and ELISA, respectively. These tests were then performed in naturally infected pigs from three herds with different sanitary situations of clinical disease. In each herd, five groups of different ages were analyzed. Tonsil biopsy for bacterial isolation and PCR and blood to determine the herd serological status was collected. The results obtained in the experimental infection confirmed that, even with the infection establishment, proved with bacterial isolation, it was not possible to detect the agent by PCR 45 days after infection. In naturally infected animals, PCR was more sensitive than bacterial isolation. The association between PCR and ELISA is a good alternative to define the herd sanitary status regarding the infection with A. pleuropneumoniae.

A pleuropneumonia suína é uma das mais importantes doenças respiratórias dos suínos, estando presente em todos os países produtores. Para o controle e o monitoramento da pleuropneumonia, é necessário o desenvolvimento de métodos rápidos e acurados de diagnóstico. Com o objetivo de validar a técnica da PCR, baseada no gene cpx de Actinobacillus pleuropneumoniae, em suínos sabidamente positivos, primeiramente foi realizada inoculação experimental com amostras de A. pleuropneumoniae sorotipo 5B e coletadas amostras por meio de suabe de tonsila, biópsia de tonsila e sangue para realização da técnica de PCR, isolamento bacteriológico e teste de ELISA, respectivamente. Posteriormente, estas técnicas foram aplicadas em suínos naturalmente infectados, em três rebanhos com diferentes situações sanitárias quanto à apresentação clínica da doença. De cada rebanho, foram analisados cinco grupos de suínos com idades diferentes, sendo coletado de cada animal biópsia de tonsila para isolamento bacteriológico e PCR e sangue para determinação do perfil sorológico. Os resultados obtidos na inoculação experimental confirmaram que, mesmo com o estabelecimento da infecção comprovada pelo isolamento bacteriológico, após o período de 45 dias, não foi possível detectar o agente pela técnica de PCR. Em animais naturalmente infectados, a técnica de PCR apresentou maior sensibilidade quando comparado com o isolamento. A associação entre PCR e ELISA demonstrou ser uma boa alternativa para definir a situação sanitária do rebanho quanto à infecção por A. pleuropneumoniae.

Otimização da técnica da PCR para a detecção de Actinobacillus pleuropneumoniae

The use of molecular methods based on PCR is important in Actinobacillus pleuropneumoniae detection, being able to identify the infection before the establishment of the disease in the herd. These methods have larger sensitivity when compared with traditional methods of bacteriological isolation, but they can suffer influence of substances that reduce the specificity of the test and resulting in inespecific amplifications. In order to reduce inespecific amplifications, observed when applied the PCR technique for the gene cpx in tonsil's tissue samples, the optimization was performed, in which different annealing temperatures were analyzed and introduced, in the technique, an antibody that binds to the enzyme Taq DNA Polimerase, increasing its specificity. In parallel, an experiment was performed in order to verify the inhibiting effect of the tonsil's tissue on the PCR results. For that, portions of tonsil from animals negative to the A. pleuropneumoniae were artificially contaminated with the reference sample of the sorotype 5B. The addition antibody for the enzyme Taq DNA Polimerase and the increase of the primers anneling temperature to 57°C reduced the inespecific amplifications. The results obtained in the experiment demonstrated a possible inhibiting effect of the tonsil's tissue in the PCR amplifications. Besides, amplifications depend on at least 675 UFC present in the aliquot of samples that will be used in PCR (equivalent to 1.35 x 10(5) UFC mL-1), therefore, samples tissue's fragments in initial infections and/or with few cells can result in false-negative.

A utilização de métodos moleculares baseados em PCR é fundamental na detecção do Actinobacillus pleuropneumoniae, sendo capaz de identificar a infecção antes do estabelecimento da doença no rebanho. Estes métodos apresentam maior sensibilidade quando comparados com métodos tradicionais de isolamento bacteriano, mas podem sofrer influência de substâncias que reduzem a especificidade do teste e proporcionam o aparecimento de amplificações inespecíficas. No intuito de reduzir as amplificações inespecíficas, observadas quando aplicada a PCR para o gene cpx em amostras de tecido tonsilar, procedeu-se a otimização da técnica, na qual foram analisados o efeito do pré-cultivo bacteriano e as diferentes temperaturas de anelamento dos iniciadores e foi introduzido, no protocolo, um anticorpo que se liga na enzima Taq DNA Polimerase, aumentando a especificidade do teste. Paralelamente, foi realizado um experimento para verificar o efeito inibidor do tecido tonsilar sobre os resultados da PCR. Para isso, porções de tonsila de animais negativos para A. pleuropneumoniae foram contaminadas artificialmente com a amostra referência do sorotipo 5B. A adição do anticorpo para a enzima Taq DNA Polimerase e o aumento da temperatura de anelamento dos iniciadores para 57°C diminuiu o aparecimento de amplificações inespecíficas. Os resultados obtidos no experimento demonstraram que o tecido tonsilar possui efeito inibidor nas amplificações da PCR. Além disso, a amplificação depende de, no mínimo, 675 UFC presentes na alíquota da amostra usada na PCR (equivalente a 1,35 x 10(5) UFC mL-1), assim, amostras de fragmentos de tecido de infecções iniciais e/ou com poucas células podem apresentar resultados falsos negativos.

Otimização da técnica da PCR para a detecção de Actinobacillus pleuropneumoniae

The use of molecular methods based on PCR is important in Actinobacillus pleuropneumoniae detection, being able to identify the infection before the establishment of the disease in the herd. These methods have larger sensitivity when compared with traditional methods of bacteriological isolation, but they can suffer influence of substances that reduce the specificity of the test and resulting in inespecific amplifications. In order to reduce inespecific amplifications, observed when applied the PCR technique for the gene cpx in tonsil's tissue samples, the optimization was performed, in which different annealing temperatures were analyzed and introduced, in the technique, an antibody that binds to the enzyme Taq DNA Polimerase, increasing its specificity. In parallel, an experiment was performed in order to verify the inhibiting effect of the tonsil's tissue on the PCR results. For that, portions of tonsil from animals negative to the A. pleuropneumoniae were artificially contaminated with the reference sample of the sorotype 5B. The addition antibody for the enzyme Taq DNA Polimerase and the increase of the primers anneling temperature to 57°C reduced the inespecific amplifications. The results obtained in the experiment demonstrated a possible inhibiting effect of the tonsil's tissue in the PCR amplifications. Besides, amplifications depend on at least 675 UFC present in the aliquot of samples that will be used in PCR (equivalent to 1.35 x 10(5) UFC mL-1), therefore, samples tissue's fragments in initial infections and/or with few cells can result in false-negative.

A utilização de métodos moleculares baseados em PCR é fundamental na detecção do Actinobacillus pleuropneumoniae, sendo capaz de identificar a infecção antes do estabelecimento da doença no rebanho. Estes métodos apresentam maior sensibilidade quando comparados com métodos tradicionais de isolamento bacteriano, mas podem sofrer influência de substâncias que reduzem a especificidade do teste e proporcionam o aparecimento de amplificações inespecíficas. No intuito de reduzir as amplificações inespecíficas, observadas quando aplicada a PCR para o gene cpx em amostras de tecido tonsilar, procedeu-se a otimização da técnica, na qual foram analisados o efeito do pré-cultivo bacteriano e as diferentes temperaturas de anelamento dos iniciadores e foi introduzido, no protocolo, um anticorpo que se liga na enzima Taq DNA Polimerase, aumentando a especificidade do teste. Paralelamente, foi realizado um experimento para verificar o efeito inibidor do tecido tonsilar sobre os resultados da PCR. Para isso, porções de tonsila de animais negativos para A. pleuropneumoniae foram contaminadas artificialmente com a amostra referência do sorotipo 5B. A adição do anticorpo para a enzima Taq DNA Polimerase e o aumento da temperatura de anelamento dos iniciadores para 57°C diminuiu o aparecimento de amplificações inespecíficas. Os resultados obtidos no experimento demonstraram que o tecido tonsilar possui efeito inibidor nas amplificações da PCR. Além disso, a amplificação depende de, no mínimo, 675 UFC presentes na alíquota da amostra usada na PCR (equivalente a 1,35 x 10(5) UFC mL-1), assim, amostras de fragmentos de tecido de infecções iniciais e/ou com poucas células podem apresentar resultados falsos negativos.