Comparison of macroscopy, histopathology and PCR for diagnosing Eimeria spp. in broiler chickens / Comparação da macroscopia, histopatologia e PCR para o diagnóstico de Eimeria spp. em frangos de corte

Coccidiosis is a disease of great importance in industrial poultry. The correct diagnosis directs the poultry industry to its best treatment and control. Thus, a survey of Eimeria spp. was carried out in intestines of 64 broiler flocks, with an average age of 29 days. Eight broilers from each flock were randomly removed from the slaughter line, in a total of 512 samples. Macroscopic and histopathological lesions in the intestine were classified into Scores 0 to 4. Polymerase chain reaction (PCR) was used to research the oocysts from the seven species of Eimeria spp. in the intestinal content. The macroscopic evaluations showed that 59.4% (38/64) of the flocks were positive for E. acervulina, 32.8% (21/64) for E. maxima, 29.7% (19/64) for E. tenella, and 34.4% (22/64) for E. brunetti. The histopathological evaluation showed that 87.5% (56/64) of the flocks had at least one broiler with parasitic structures compatible with Eimeria spp. in the duodenum, 70.3% (45/64) in the jejunum, 18.8% (12/64) in the ileum, 46.9% (30/64) in the cecum, and 4.7% (3/64) in the colon. In PCR, 21.9% (14/64) of the flocks were positive for E. acervulina, 12.5% (8/64) for E. maxima, 3.1% (2/64) for E. mitis, and 32.8% (21/64) for E. tenella. The Kappa Cohen test between macroscopy, histopathology, and PCR demonstrated concordance ranging from weak to moderate with the exception of histopathology and PCR of the cecum, which was strong. In the comparison between macroscopy and histopathology, there were significative differences between Scores 0 and 1 (apart from the cecum). For Score 3, there were significative differences in duodenum, jejunum and cecum (p<0.05). In conclusion, the macroscopic diagnosis and PCR can generate false-negative results, and the histopathological exam proved to be effective, making it essential to associate different techniques for the correct diagnosis of Eimeria spp. in broiler chickens.

A coccidiose é uma doença de grande importância na avicultura industrial. O diagnóstico correto direciona a indústria avícola ao seu melhor tratamento e controle. Desta forma, realizou-se a pesquisa de Eimeria spp. em intestinos de 64 lotes de frangos de corte, com idade média de 29 dias. Em cada lote foram retirados aleatoriamente oito frangos da linha de abate, totalizando 512. Os intestinos foram classificados na macroscopia e na histopatologia em Grau de 0 a 4. No conteúdo intestinal pesquisou-se por reação em cadeia da polimerase (PCR) oocistos das sete espécies de Eimeria. As avaliações macroscópicas demonstraram que 59,4% (38/64) dos lotes foram positivos para E. acervulina, 32,8% (21/64) para E. maxima, 29,7% (19/64) para E. tenella e 34,4% (22/64) para E. brunetti. Na avaliação histopatológica, 87,5% (56/64) dos lotes apresentaram pelo menos um frango com estruturas parasitárias compatíveis com Eimeria spp. no duodeno, 70,3% (45/64) no jejuno, 18,8% (12/64) no íleo, 46,9% (30/64) no ceco e 4,7% (3/64) no cólon. Na PCR 21,9% (14/64) dos lotes foram positivos para E. acervulina, 12,5% (8/64) para E. maxima, 3,1% (2/64) para E. mitis e 32,8% (21/64) para E. tenella. O teste de concordância de Kappa Cohen entre macroscopia, histopatologia e PCR demonstrou concordância variando de fraca a moderada com exceção da histopatologia e PCR do ceco que foi forte. Na comparação dos graus de macroscopia e histopatologia, foram encontradas diferenças significativas entre o Grau 0 e 1 (exceto no ceco) e no Grau 3 houve diferença para duodeno, jejuno e cecos (p<0,05). Conclui-se que o diagnóstico macroscópico e a PCR podem gerar resultados falsos negativos e que o exame histopatológico se demostrou eficaz, tornando fundamental a associação de diferentes técnicas para o correto diagnóstico de Eimeria spp. em frangos de corte.

Comparison of macroscopy, histopathology and PCR for diagnosing Eimeria spp. in broiler chickens

ABSTRACT: Coccidiosis is a disease of great importance in industrial poultry. The correct diagnosis directs the poultry industry to its best treatment and control. Thus, a survey of Eimeria spp. was carried out in intestines of 64 broiler flocks, with an average age of 29 days. Eight broilers from each flock were randomly removed from the slaughter line, in a total of 512 samples. Macroscopic and histopathological lesions in the intestine were classified into Scores 0 to 4. Polymerase chain reaction (PCR) was used to research the oocysts from the seven species of Eimeria spp. in the intestinal content. The macroscopic evaluations showed that 59.4% (38/64) of the flocks were positive for E. acervulina, 32.8% (21/64) for E. maxima, 29.7% (19/64) for E. tenella, and 34.4% (22/64) for E. brunetti. The histopathological evaluation showed that 87.5% (56/64) of the flocks had at least one broiler with parasitic structures compatible with Eimeria spp. in the duodenum, 70.3% (45/64) in the jejunum, 18.8% (12/64) in the ileum, 46.9% (30/64) in the cecum, and 4.7% (3/64) in the colon. In PCR, 21.9% (14/64) of the flocks were positive for E. acervulina, 12.5% (8/64) for E. maxima, 3.1% (2/64) for E. mitis, and 32.8% (21/64) for E. tenella. The Kappa Cohen test between macroscopy, histopathology, and PCR demonstrated concordance ranging from weak to moderate with the exception of histopathology and PCR of the cecum, which was strong. In the comparison between macroscopy and histopathology, there were significative differences between Scores 0 and 1 (apart from the cecum). For Score 3, there were significative differences in duodenum, jejunum and cecum (p 0.05). In conclusion, the macroscopic diagnosis and PCR can generate false-negative results, and the histopathological exam proved to be effective, making it essential to associate different techniques for the correct diagnosis of Eimeria spp. in broiler chickens.

RESUMO: A coccidiose é uma doença de grande importância na avicultura industrial. O diagnóstico correto direciona a indústria avícola ao seu melhor tratamento e controle. Desta forma, realizou-se a pesquisa de Eimeria spp. em intestinos de 64 lotes de frangos de corte, com idade média de 29 dias. Em cada lote foram retirados aleatoriamente oito frangos da linha de abate, totalizando 512. Os intestinos foram classificados na macroscopia e na histopatologia em Grau de 0 a 4. No conteúdo intestinal pesquisou-se por reação em cadeia da polimerase (PCR) oocistos das sete espécies de Eimeria. As avaliações macroscópicas demonstraram que 59,4% (38/64) dos lotes foram positivos para E. acervulina, 32,8% (21/64) para E. maxima, 29,7% (19/64) para E. tenella e 34,4% (22/64) para E. brunetti. Na avaliação histopatológica, 87,5% (56/64) dos lotes apresentaram pelo menos um frango com estruturas parasitárias compatíveis com Eimeria spp. no duodeno, 70,3% (45/64) no jejuno, 18,8% (12/64) no íleo, 46,9% (30/64) no ceco e 4,7% (3/64) no cólon. Na PCR 21,9% (14/64) dos lotes foram positivos para E. acervulina, 12,5% (8/64) para E. maxima, 3,1% (2/64) para E. mitis e 32,8% (21/64) para E. tenella. O teste de concordância de Kappa Cohen entre macroscopia, histopatologia e PCR demonstrou concordância variando de fraca a moderada com exceção da histopatologia e PCR do ceco que foi forte. Na comparação dos graus de macroscopia e histopatologia, foram encontradas diferenças significativas entre o Grau 0 e 1 (exceto no ceco) e no Grau 3 houve diferença para duodeno, jejuno e cecos (p 0,05). Conclui-se que o diagnóstico macroscópico e a PCR podem gerar resultados falsos negativos e que o exame histopatológico se demostrou eficaz, tornando fundamental a associação de diferentes técnicas para o correto diagnóstico de Eimeria spp. em frangos de corte.

Comparison of macroscopy, histopathology and PCR for diagnosing Eimeria spp. in broiler chickens / Comparação da macroscopia, histopatologia e PCR para o diagnóstico de Eimeria spp. em frangos de corte

Coccidiosis is a disease of great importance in industrial poultry. The correct diagnosis directs the poultry industry to its best treatment and control. Thus, a survey of Eimeria spp. was carried out in intestines of 64 broiler flocks, with an average age of 29 days. Eight broilers from each flock were randomly removed from the slaughter line, in a total of 512 samples. Macroscopic and histopathological lesions in the intestine were classified into Scores 0 to 4. Polymerase chain reaction (PCR) was used to research the oocysts from the seven species of Eimeria spp. in the intestinal content. The macroscopic evaluations showed that 59.4% (38/64) of the flocks were positive for E. acervulina, 32.8% (21/64) for E. maxima, 29.7% (19/64) for E. tenella, and 34.4% (22/64) for E. brunetti. The histopathological evaluation showed that 87.5% (56/64) of the flocks had at least one broiler with parasitic structures compatible with Eimeria spp. in the duodenum, 70.3% (45/64) in the jejunum, 18.8% (12/64) in the ileum, 46.9% (30/64) in the cecum, and 4.7% (3/64) in the colon. In PCR, 21.9% (14/64) of the flocks were positive for E. acervulina, 12.5% (8/64) for E. maxima, 3.1% (2/64) for E. mitis, and 32.8% (21/64) for E. tenella. The Kappa Cohen test between macroscopy, histopathology, and PCR demonstrated concordance ranging from weak to moderate with the exception of histopathology and PCR of the cecum, which was strong. In the comparison between macroscopy and histopathology, there were significative differences between Scores 0 and 1 (apart from the cecum). For Score 3, there were significative differences in duodenum, jejunum and cecum (p<0.05). In conclusion, the macroscopic diagnosis and PCR can generate false-negative results, and the histopathological exam proved to be effective, making it essential to associate different techniques for the correct diagnosis of Eimeria spp. in broiler chickens.(AU)

A coccidiose é uma doença de grande importância na avicultura industrial. O diagnóstico correto direciona a indústria avícola ao seu melhor tratamento e controle. Desta forma, realizou-se a pesquisa de Eimeria spp. em intestinos de 64 lotes de frangos de corte, com idade média de 29 dias. Em cada lote foram retirados aleatoriamente oito frangos da linha de abate, totalizando 512. Os intestinos foram classificados na macroscopia e na histopatologia em Grau de 0 a 4. No conteúdo intestinal pesquisou-se por reação em cadeia da polimerase (PCR) oocistos das sete espécies de Eimeria. As avaliações macroscópicas demonstraram que 59,4% (38/64) dos lotes foram positivos para E. acervulina, 32,8% (21/64) para E. maxima, 29,7% (19/64) para E. tenella e 34,4% (22/64) para E. brunetti. Na avaliação histopatológica, 87,5% (56/64) dos lotes apresentaram pelo menos um frango com estruturas parasitárias compatíveis com Eimeria spp. no duodeno, 70,3% (45/64) no jejuno, 18,8% (12/64) no íleo, 46,9% (30/64) no ceco e 4,7% (3/64) no cólon. Na PCR 21,9% (14/64) dos lotes foram positivos para E. acervulina, 12,5% (8/64) para E. maxima, 3,1% (2/64) para E. mitis e 32,8% (21/64) para E. tenella. O teste de concordância de Kappa Cohen entre macroscopia, histopatologia e PCR demonstrou concordância variando de fraca a moderada com exceção da histopatologia e PCR do ceco que foi forte. Na comparação dos graus de macroscopia e histopatologia, foram encontradas diferenças significativas entre o Grau 0 e 1 (exceto no ceco) e no Grau 3 houve diferença para duodeno, jejuno e cecos (p<0,05). Conclui-se que o diagnóstico macroscópico e a PCR podem gerar resultados falsos negativos e que o exame histopatológico se demostrou eficaz, tornando fundamental a associação de diferentes técnicas para o correto diagnóstico de Eimeria spp. em frangos de corte.(AU)

Polioencephalomalacia (PEM) in calves associated with excess sulfur intake / Polioencefalomalacia em bezerros associada à ingestão de alimento com excesso de enxofre

Polioencephalomalacia (PEM) is the morphological characterization for softening of brain gray matter, and excess sulfur intake is one of its main causes. This study describes an outbreak of this disease in 1-to-3-month-old calves in a farm located in Santa Catarina state, Brazil. The herd consisted of 27 Jersey male calves whose diet was composed of initial feed, ground whole corn, and mineral salt. From this herd, 10 animals became ill, showing signs of apathy, anorexia and blindness, evolving to generalized weakness and death. Necropsy was performed in three of these animals, which showed flattening of the cerebral convolutions in addition to softened, yellowish areas in the cerebral cortex. Histopathological examination revealed deep laminar necrosis associated with perineuronal and perivascular edema, as well as neurons with wrinkled, eosinophilic, or vacuolated cytoplasm. The following sulfur doses were observed: 8,010mg/kg in corn, 6,385mg/kg in initial feed, 1,060mg/kg in mineral salt and 2.3mg/L in water, reaching dose values far above the accepted, totaling a daily intake of approximately 6,533.5mg sulfur/animal/day. As differential diagnosis, lead was dosed in the kidneys and liver of the three calves, with negative results. Also, the calf that sickened last was treated with 20mg/kg thiamin and 0.2mg/kg dexamethasone (IM; QID) for three days and eventually recovered. According to anatomopathological findings, excess sulfur intake and therapeutic diagnosis, sulfur poisoning was suggested as the cause of PEM in these 1-to-3-month-old calves. Occurrence of PEM is rare in calves at such a young age.(AU)

A polioencefalomalacia (PEM) é a caracterização morfológica para o amolecimento da substância cinzenta encefálica, e uma de suas principais etiologias é a ingestão excessiva de enxofre. Este trabalho descreve um surto desta enfermidade em bezerros de um a três meses de idade em uma propriedade de Santa Catarina. O lote era composto por 27 bezerros machos da raça Jersey, com alimentação composta por ração inicial, milho inteiro triturado e sal mineral. Deste lote, 10 animais adoeceram, apresentando sinais de apatia, anorexia e cegueira, com evolução para fraqueza generalizada. Nove bezerros morreram e três foram submetidos a necropsia, que demonstraram achatamento das circunvoluções cerebrais além de áreas de amolecimento e coloração amarelada no córtex cerebral. Realizou-se exame histopatológico que evidenciou necrose laminar profunda associada a edema perineuronal e perivascular, além de neurônios com citoplasma enrugado, eosinofílico ou vacuolizado. A dosagem de enxofre resultou em 8010mg/Kg no milho, 6385mg/Kg na ração, 1060mg/Kg no sal mineral e 2,3mg/L na água, atingindo valores muito acima do tolerado, totalizando a ingestão diária de cerca de 6533,5mg de enxofre/animal/dia. Como diagnóstico diferencial realizou-se dosagem de chumbo de amostras de rim e fígado dos três bezerros com resultado negativo. Ainda, o último bovino a adoecer foi tratado com 20mg/Kg de tiamina e 0,2mg/Kg de dexametasona IM, QID, durante três dias e recuperou-se. De acordo com os achados anatomopatológicos e o excesso de enxofre na dieta, sugere-se que a intoxicação por enxofre seja a causa de PEM nestes bezerros de um a três meses de idade, sendo essa enfermidade rara em bovinos tão jovens.(AU)

Polioencephalomalacia (PEM) in calves associated with excess sulfur intake / Polioencefalomalacia em bezerros associada à ingestão de alimento com excesso de enxofre

Polioencephalomalacia (PEM) is the morphological characterization for softening of brain gray matter, and excess sulfur intake is one of its main causes. This study describes an outbreak of this disease in 1-to-3-month-old calves in a farm located in Santa Catarina state, Brazil. The herd consisted of 27 Jersey male calves whose diet was composed of initial feed, ground whole corn, and mineral salt. From this herd, 10 animals became ill, showing signs of apathy, anorexia and blindness, evolving to generalized weakness and death. Necropsy was performed in three of these animals, which showed flattening of the cerebral convolutions in addition to softened, yellowish areas in the cerebral cortex. Histopathological examination revealed deep laminar necrosis associated with perineuronal and perivascular edema, as well as neurons with wrinkled, eosinophilic, or vacuolated cytoplasm. The following sulfur doses were observed: 8,010mg/kg in corn, 6,385mg/kg in initial feed, 1,060mg/kg in mineral salt and 2.3mg/L in water, reaching dose values far above the accepted, totaling a daily intake of approximately 6,533.5mg sulfur/animal/day. As differential diagnosis, lead was dosed in the kidneys and liver of the three calves, with negative results. Also, the calf that sickened last was treated with 20mg/kg thiamin and 0.2mg/kg dexamethasone (IM; QID) for three days and eventually recovered. According to anatomopathological findings, excess sulfur intake and therapeutic diagnosis, sulfur poisoning was suggested as the cause of PEM in these 1-to-3-month-old calves. Occurrence of PEM is rare in calves at such a young age.(AU)

A polioencefalomalacia (PEM) é a caracterização morfológica para o amolecimento da substância cinzenta encefálica, e uma de suas principais etiologias é a ingestão excessiva de enxofre. Este trabalho descreve um surto desta enfermidade em bezerros de um a três meses de idade em uma propriedade de Santa Catarina. O lote era composto por 27 bezerros machos da raça Jersey, com alimentação composta por ração inicial, milho inteiro triturado e sal mineral. Deste lote, 10 animais adoeceram, apresentando sinais de apatia, anorexia e cegueira, com evolução para fraqueza generalizada. Nove bezerros morreram e três foram submetidos a necropsia, que demonstraram achatamento das circunvoluções cerebrais além de áreas de amolecimento e coloração amarelada no córtex cerebral. Realizou-se exame histopatológico que evidenciou necrose laminar profunda associada a edema perineuronal e perivascular, além de neurônios com citoplasma enrugado, eosinofílico ou vacuolizado. A dosagem de enxofre resultou em 8010mg/Kg no milho, 6385mg/Kg na ração, 1060mg/Kg no sal mineral e 2,3mg/L na água, atingindo valores muito acima do tolerado, totalizando a ingestão diária de cerca de 6533,5mg de enxofre/animal/dia. Como diagnóstico diferencial realizou-se dosagem de chumbo de amostras de rim e fígado dos três bezerros com resultado negativo. Ainda, o último bovino a adoecer foi tratado com 20mg/Kg de tiamina e 0,2mg/Kg de dexametasona IM, QID, durante três dias e recuperou-se. De acordo com os achados anatomopatológicos e o excesso de enxofre na dieta, sugere-se que a intoxicação por enxofre seja a causa de PEM nestes bezerros de um a três meses de idade, sendo essa enfermidade rara em bovinos tão jovens.(AU)