Detection of Mycobacterium sp. by multiplex PCR directly from suspicious granulomas from cold chambers in the state of Bahia, Brazil

ABSTRACT The diagnosis of bovine tuberculosis (TB) by molecular techniques has been broadly studied. These methods allow accelerating the diagnosis, in addition to presenting high specificity and sensitivity in the identification of the pathogen, critical characteristic for public health, especially when it comes to the direct diagnosis of the biologic samples, which has been little explored. This paper has evaluated a multiplex polymerase chain reaction (mPCR) as a tool to diagnose TB, which was performed directly on the granulomatous material of suspicious lesions collected in a cold chamber under state inspection in the state of Bahia, Brazil. Of the 74 samples evaluated, 14.86% were positive, with 10.81% positive for mPCR and culture, 4.05% negative for cultivation and positive for mPCR. The correlation between the cultivation and the mPCR presented agreeance higher than 61.54% of the cases. The results have indicated that the protocol proved itself effective, fast and very promising in the surveillance in slaughterhouses for the diagnosis of tuberculosis directly from the granuloma.

Detection of Mycobacterium sp. by multiplex PCR directly from suspicious granulomas from cold chambers in the state of Bahia, Brazil

The diagnosis of bovine tuberculosis (TB) by molecular techniques has been broadly studied. These methods allow accelerating the diagnosis, in addition to presenting high specificity and sensitivity in the identification of the pathogen, critical characteristic for public health, especially when it comes to the direct diagnosis of the biologic samples, which has been little explored. This paper has evaluated a multiplex polymerase chain reaction (mPCR) as a tool to diagnose TB, which was performed directly on the granulomatous material of suspicious lesions collected in a cold chamber under state inspection in the state of Bahia, Brazil. Of the 74 samples evaluated, 14.86% were positive, with 10.81% positive for mPCR and culture, 4.05% negative for cultivation and positive for mPCR. The correlation between the cultivation and the mPCR presented agreeance higher than 61.54% of the cases. The results have indicated that the protocol proved itself effective, fast and very promising in the surveillance in slaughterhouses for the diagnosis of tuberculosis directly from the granuloma.(AU)

Spoligotyping, genotyping, and spatial distribution of Mycobacterium bovis in cattle in the state of Bahia, Brazil

ABSTRACT: Mycobacterium bovis is responsible for bovine and buffalo tuberculosis, an important zoonotic disease with global distribution. The knowledge of the distribution and the precise identification of this disease, including advanced diagnoses such as spoligotyping, allows choosing the best strategies to fight the diseases progress. The present work aimed to investigate mycobacterias presence, genotype their strains, and evaluate tuberculosis cases spatial distribution from suggestive lesions in carcasses of bovine and buffalo inspected in slaughterhouses under an official inspection regime in the state of Bahia, Brazil. The study investigated 453,417 animals. Among these, 31 (0.007%) from 17 municipalities were suspected of tuberculosis. Among the culture medium growth, 95% of these were categorized as alcohol-acid resistant bacilli (BAAR). All isolates were subjected to spoligotyping and 95% were confirmed as M. bovis (SB0120, SB0121, SB0852, SB0828, SB0295, SB0881, SB1648, SB6119, SB0140, SB1055). The strain SB0120 was the most prevalent, and this profile has been described in cases of human tuberculosis by M. bovis, highlighting the zoonotic potential of this profile. This study also identified strains never reported in Bahia, highlighting a distinctive pattern from other parts of Brazil, besides mixed infections. Besides, to identify strains never before described in the state, highlighting a distinctive pattern in Brazil (SB6119 and SB0852, respectively). An unpublished profile was identified and inserted in the international database (Mbovis.org), named SB2715.

RESUMO: O Mycobacterium bovis é o responsável pela tuberculose bovina e bubalina, doença zoonótica importante e com distribuição global. O conhecimento da distribuição e a identificação precisa dessa enfermidade, incluindo diagnósticos mais avançados como o spoligotyping, permite escolher as melhores estratégias de combate ao avanço da doença. O presente trabalho objetivou investigar a presença de micobactérias, genotipar suas estirpes e avaliar a distribuição espacial dos casos de tuberculose a partir de lesões sugestivas nas carcaças de bovinos e bubalinos inspecionadas em frigoríficos sob regime de inspeção oficial no estado da Bahia. Foram investigados 453.417 animais dentre os quais 31 (0,007%) foram suspeitos de doença e provenientes de 17 municípios. Após o crescimento em meio de cultura, 95% foram categorizados como bacilos álcool-ácido resistentes (BAAR). Todos os isolados foram submetidos à spoligotyping e 95% foram confirmados M. bovis (SB0120, SB0121, SB0852, SB0828, SB0295, SB0881, SB1648, SB6119, SB0140, SB1055). A cepa SB0120 foi a mais prevalente e este perfil vem sendo descrito na literatura com casos de tuberculose humana por M. bovis ressaltando o potencial zoonótico deste perfil. Este estudo também identificou cepas nunca relatadas no estado da Bahia, destacando um padrão distinto de outras partes do Brasil, além da existência de infecções mistas. Permitiu ainda relatar linhagens nunca antes descritas no estado com destaque para um padrão novo no Brasil (SB6119 e SB0852 respectivamente). Um perfil inédito identificado foi identificado e inserido no banco de dados internacional (Mbovis.org), nomeado SB2715.

Spoligotyping, genotyping, and spatial distribution of Mycobacterium bovis in cattle in the state of Bahia, Brazil / Genotipagem por spoligotyping e distribuição espacial de Mycobacterium bovis em bovinos no estado da Bahia, Brasil

Mycobacterium bovis is responsible for bovine and buffalo tuberculosis, an important zoonotic disease with global distribution. The knowledge of the distribution and the precise identification of this disease, including advanced diagnoses such as spoligotyping, allows choosing the best strategies to fight the disease's progress. The present work aimed to investigate mycobacteria's presence, genotype their strains, and evaluate tuberculosis cases' spatial distribution from suggestive lesions in carcasses of bovine and buffalo inspected in slaughterhouses under an official inspection regime in the state of Bahia, Brazil. The study investigated 453,417 animals. Among these, 31 (0.007%) from 17 municipalities were suspected of tuberculosis. Among the culture medium growth, 95% of these were categorized as alcohol-acid resistant bacilli (BAAR). All isolates were subjected to spoligotyping and 95% were confirmed as M. bovis (SB0120, SB0121, SB0852, SB0828, SB0295, SB0881, SB1648, SB6119, SB0140, SB1055). The strain SB0120 was the most prevalent, and this profile has been described in cases of human tuberculosis by M. bovis, highlighting the zoonotic potential of this profile. This study also identified strains never reported in Bahia, highlighting a distinctive pattern from other parts of Brazil, besides mixed infections. Besides, to identify strains never before described in the state, highlighting a distinctive pattern in Brazil (SB6119 and SB0852, respectively). An unpublished profile was identified and inserted in the international database (Mbovis.org), named SB2715.(AU)

O Mycobacterium bovis é o responsável pela tuberculose bovina e bubalina, doença zoonótica importante e com distribuição global. O conhecimento da distribuição e a identificação precisa dessa enfermidade, incluindo diagnósticos mais avançados como o spoligotyping, permite escolher as melhores estratégias de combate ao avanço da doença. O presente trabalho objetivou investigar a presença de micobactérias, genotipar suas estirpes e avaliar a distribuição espacial dos casos de tuberculose a partir de lesões sugestivas nas carcaças de bovinos e bubalinos inspecionadas em frigoríficos sob regime de inspeção oficial no estado da Bahia. Foram investigados 453.417 animais dentre os quais 31 (0,007%) foram suspeitos de doença e provenientes de 17 municípios. Após o crescimento em meio de cultura, 95% foram categorizados como bacilos álcool-ácido resistentes (BAAR). Todos os isolados foram submetidos à spoligotyping e 95% foram confirmados M. bovis (SB0120, SB0121, SB0852, SB0828, SB0295, SB0881, SB1648, SB6119, SB0140, SB1055). A cepa SB0120 foi a mais prevalente e este perfil vem sendo descrito na literatura com casos de tuberculose humana por M. bovis ressaltando o potencial zoonótico deste perfil. Este estudo também identificou cepas nunca relatadas no estado da Bahia, destacando um padrão distinto de outras partes do Brasil, além da existência de infecções mistas. Permitiu ainda relatar linhagens nunca antes descritas no estado com destaque para um padrão novo no Brasil (SB6119 e SB0852 respectivamente). Um perfil inédito identificado foi identificado e inserido no banco de dados internacional (Mbovis.org), nomeado SB2715.(AU)

Spoligotyping, genotyping, and spatial distribution of Mycobacterium bovis in cattle in the state of Bahia, Brazil / Genotipagem por spoligotyping e distribuição espacial de Mycobacterium bovis em bovinos no estado da Bahia, Brasil

Mycobacterium bovis is responsible for bovine and buffalo tuberculosis, an important zoonotic disease with global distribution. The knowledge of the distribution and the precise identification of this disease, including advanced diagnoses such as spoligotyping, allows choosing the best strategies to fight the disease's progress. The present work aimed to investigate mycobacteria's presence, genotype their strains, and evaluate tuberculosis cases' spatial distribution from suggestive lesions in carcasses of bovine and buffalo inspected in slaughterhouses under an official inspection regime in the state of Bahia, Brazil. The study investigated 453,417 animals. Among these, 31 (0.007%) from 17 municipalities were suspected of tuberculosis. Among the culture medium growth, 95% of these were categorized as alcohol-acid resistant bacilli (BAAR). All isolates were subjected to spoligotyping and 95% were confirmed as M. bovis (SB0120, SB0121, SB0852, SB0828, SB0295, SB0881, SB1648, SB6119, SB0140, SB1055). The strain SB0120 was the most prevalent, and this profile has been described in cases of human tuberculosis by M. bovis, highlighting the zoonotic potential of this profile. This study also identified strains never reported in Bahia, highlighting a distinctive pattern from other parts of Brazil, besides mixed infections. Besides, to identify strains never before described in the state, highlighting a distinctive pattern in Brazil (SB6119 and SB0852, respectively). An unpublished profile was identified and inserted in the international database (Mbovis.org), named SB2715.(AU)

O Mycobacterium bovis é o responsável pela tuberculose bovina e bubalina, doença zoonótica importante e com distribuição global. O conhecimento da distribuição e a identificação precisa dessa enfermidade, incluindo diagnósticos mais avançados como o spoligotyping, permite escolher as melhores estratégias de combate ao avanço da doença. O presente trabalho objetivou investigar a presença de micobactérias, genotipar suas estirpes e avaliar a distribuição espacial dos casos de tuberculose a partir de lesões sugestivas nas carcaças de bovinos e bubalinos inspecionadas em frigoríficos sob regime de inspeção oficial no estado da Bahia. Foram investigados 453.417 animais dentre os quais 31 (0,007%) foram suspeitos de doença e provenientes de 17 municípios. Após o crescimento em meio de cultura, 95% foram categorizados como bacilos álcool-ácido resistentes (BAAR). Todos os isolados foram submetidos à spoligotyping e 95% foram confirmados M. bovis (SB0120, SB0121, SB0852, SB0828, SB0295, SB0881, SB1648, SB6119, SB0140, SB1055). A cepa SB0120 foi a mais prevalente e este perfil vem sendo descrito na literatura com casos de tuberculose humana por M. bovis ressaltando o potencial zoonótico deste perfil. Este estudo também identificou cepas nunca relatadas no estado da Bahia, destacando um padrão distinto de outras partes do Brasil, além da existência de infecções mistas. Permitiu ainda relatar linhagens nunca antes descritas no estado com destaque para um padrão novo no Brasil (SB6119 e SB0852 respectivamente). Um perfil inédito identificado foi identificado e inserido no banco de dados internacional (Mbovis.org), nomeado SB2715.(AU)

Isolation and genotyping of Mycobacterium bovis in suggestive lesions of tuberculosis in cattle slaughtered in the state of Ceará, Brazil / Isolamento e tipificação genética de Mycobacterium bovis em lesões sugestivas de tuberculose em bovinos abatidos no estado do Ceará

Bovine tuberculosis (BTB) is a zoonosis caused by the bacterium Mycobacterium bovis, which induces the development of nodular and granulomatous lesions in various animal tissues. The recognition of these suggestive gross lesions during postmortem sanitary inspection in slaughterhouses provides a presumptive diagnosis, which requires the use of complementary tests to confirm the disease. This study aimed to verify the occurrence of BTB in cattle slaughtered in slaughterhouses in the state of Ceará, Brazil, using bacteriological and molecular methods. To this end, suggestive lesions were analyzed on carcasses condemned by the "Serviço de Inspeção Estadual" (SIE). The samples were submitted to microbiological analysis using culture media and specific staining followed by spoligotyping molecular technique for identification and genotyping of the mycobacteria. Occurrence of lesions suggestive of BTB was verified in bovine carcasses (0.071%) from different municipalities of the state. These lesions were located mainly in the lung (95.12%), lymph nodes (58.53%), and liver (36.58%). Microbiological culture showed bacterial isolation (17.94%), with the growth of colonies showing morphological and tannic characteristics belonging to genus Mycobacterium spp. Genetic polymorphism analysis identified M. bovis in all isolates, which were discriminated into six spoligotypes (SB0121, SB0295, SB1064, SB0120, SB0870, and SB0852). These profiles have been described in Brazil and several areas of the world, except for profiles SB1064 and SB0852, which were described in the country for the first time. The results show that the association of the diagnostic methods used was the basis for the first study on identification of mycobacteria found in the state, which may provide a database for the epidemiological study of BTB in the state of Ceará.(AU)

A tuberculose bovina (TB) é uma zoonose causada pelo Mycobacterium bovis, o qual induz ao desenvolvimento de lesões nodulares e granulomatosas em vários tecidos do animal. O reconhecimento dessas lesões macroscópicas sugestivas durante a inspeção sanitária post mortem em matadouros fornece um diagnóstico presuntivo, sendo necessário a utilização de testes complementares para confirmação da doença. O objetivo deste trabalho foi verificar a ocorrência da TB em animais abatidos em matadouros-frigoríficos no estado do Ceará através da utilização de métodos bacteriológicos e moleculares. Para tanto, foram analisadas lesões sugestivas de TB em carcaças condenadas pelo Serviço de Inspeção Estadual (SIE). As amostras foram submetidas à análise microbiológica, utilizando meios de cultivo e de coloração específicos, seguida pela técnica molecular spoligotyping para identificação e tipificação genética da micobactéria. Verificou-se a ocorrência de lesões sugestivas de TB em carcaças bovinas (0,071%) oriundas de diferentes municípios do estado do Ceará. Essas lesões estavam localizadas principalmente no pulmão (95,12%), linfonodos (58,53%) e fígado (36,58%). O cultivo microbiológico obteve isolamento bacteriano (17,94%), com o crescimento de colônias apresentando características morfológicas e tintoriais pertencentes ao gênero Mycobacterium spp. A análise do polimorfismo genético identificou a presença de M. bovis em todos os isolados, que foram discriminados em seis espoligotipos (SB0121, SB0295, SB1064, SB0120, SB0870 e SB0852), descritos no Brasil e em diversas áreas do mundo, exceto os perfis SB1064 e SB0852 que foram descritos pela primeira vez no país. Os resultados obtidos demonstram que a associação dos métodos diagnósticos utilizados foram a base do primeiro estudo de identificação das micobactérias encontradas no estado do Ceará, o que pode contribuir para a criação de um banco de dados para o estudo epidemiológico da TB no estado.(AU)

Isolation and genotyping of Mycobacterium bovis in suggestive lesions of tuberculosis in cattle slaughtered in the state of Ceará, Brazil / Isolamento e tipificação genética de Mycobacterium bovis em lesões sugestivas de tuberculose em bovinos abatidos no estado do Ceará

Bovine tuberculosis (BTB) is a zoonosis caused by the bacterium Mycobacterium bovis, which induces the development of nodular and granulomatous lesions in various animal tissues. The recognition of these suggestive gross lesions during postmortem sanitary inspection in slaughterhouses provides a presumptive diagnosis, which requires the use of complementary tests to confirm the disease. This study aimed to verify the occurrence of BTB in cattle slaughtered in slaughterhouses in the state of Ceará, Brazil, using bacteriological and molecular methods. To this end, suggestive lesions were analyzed on carcasses condemned by the "Serviço de Inspeção Estadual" (SIE). The samples were submitted to microbiological analysis using culture media and specific staining followed by spoligotyping molecular technique for identification and genotyping of the mycobacteria. Occurrence of lesions suggestive of BTB was verified in bovine carcasses (0.071%) from different municipalities of the state. These lesions were located mainly in the lung (95.12%), lymph nodes (58.53%), and liver (36.58%). Microbiological culture showed bacterial isolation (17.94%), with the growth of colonies showing morphological and tannic characteristics belonging to genus Mycobacterium spp. Genetic polymorphism analysis identified M. bovis in all isolates, which were discriminated into six spoligotypes (SB0121, SB0295, SB1064, SB0120, SB0870, and SB0852). These profiles have been described in Brazil and several areas of the world, except for profiles SB1064 and SB0852, which were described in the country for the first time. The results show that the association of the diagnostic methods used was the basis for the first study on identification of mycobacteria found in the state, which may provide a database for the epidemiological study of BTB in the state of Ceará.(AU)

A tuberculose bovina (TB) é uma zoonose causada pelo Mycobacterium bovis, o qual induz ao desenvolvimento de lesões nodulares e granulomatosas em vários tecidos do animal. O reconhecimento dessas lesões macroscópicas sugestivas durante a inspeção sanitária post mortem em matadouros fornece um diagnóstico presuntivo, sendo necessário a utilização de testes complementares para confirmação da doença. O objetivo deste trabalho foi verificar a ocorrência da TB em animais abatidos em matadouros-frigoríficos no estado do Ceará através da utilização de métodos bacteriológicos e moleculares. Para tanto, foram analisadas lesões sugestivas de TB em carcaças condenadas pelo Serviço de Inspeção Estadual (SIE). As amostras foram submetidas à análise microbiológica, utilizando meios de cultivo e de coloração específicos, seguida pela técnica molecular spoligotyping para identificação e tipificação genética da micobactéria. Verificou-se a ocorrência de lesões sugestivas de TB em carcaças bovinas (0,071%) oriundas de diferentes municípios do estado do Ceará. Essas lesões estavam localizadas principalmente no pulmão (95,12%), linfonodos (58,53%) e fígado (36,58%). O cultivo microbiológico obteve isolamento bacteriano (17,94%), com o crescimento de colônias apresentando características morfológicas e tintoriais pertencentes ao gênero Mycobacterium spp. A análise do polimorfismo genético identificou a presença de M. bovis em todos os isolados, que foram discriminados em seis espoligotipos (SB0121, SB0295, SB1064, SB0120, SB0870 e SB0852), descritos no Brasil e em diversas áreas do mundo, exceto os perfis SB1064 e SB0852 que foram descritos pela primeira vez no país. Os resultados obtidos demonstram que a associação dos métodos diagnósticos utilizados foram a base do primeiro estudo de identificação das micobactérias encontradas no estado do Ceará, o que pode contribuir para a criação de um banco de dados para o estudo epidemiológico da TB no estado.(AU)

Inquérito soroepidemiológico da leucose enzoótica bovina em rebanhos bovinos do estado de Sergipe / Seroepidemiological inquiry of enzootic bovine leukosis in cattle herds in the state of Sergipe

Sergipe, localizado na região Nordeste do Brasil, é o único estado dessa região com ausência de estudos sobre a soroprevalência da leucose enzoótica bovina, havendo a necessidade da realização de pesquisas para verificação da situação atual da enfermidade. O objetivo do presente estudo foi realizar um inquérito soroepidemiológico da leucose enzoótica bovina em rebanhos bovinos do estado de Sergipe, dividido em três mesorregiões: Leste Sergipano, Agreste Sergipano e Sertão Sergipano. Em cada mesorregião foram selecionados os cinco municípios com o maior efetivo bovino, totalizando 780 amostras coletadas, dentre machos e fêmeas, de faixas etárias diversas, provenientes de 52 propriedades dos municípios visitados. Todas as amostras de soro foram submetidas ao teste de imunodifusão em gel de ágar (IDGA), obtendo-se resultados positivos para anticorpos antivírus da leucose bovina (anti-VLB) em 11,92% (93/780) dos animais. Dentre as propriedades, 59,61% (31/52) apresentaram animais reagentes, sendo que, dos 15 municípios visitados, apenas dois não apresentaram animais sororreagentes. De acordo com os resultados obtidos, ficou confirmada a presença de anticorpos contra o agente etiológico nos rebanhos bovinos sergipanos, reforçando a necessidade de instituir medidas de controle e prevenção eficazes contra a leucose bovina, com o objetivo de controlar a doença no estado e conhecer melhor a sua epidemiologia.

The state of Sergipe, located in the Northeast of Brazil, is the only state in the region with absence of studies on the seroprevalence of Enzootic Bovine Leukosis. Therefore, there is a need of research to verify the current status of the disease. The aim of this study was to conduct a seroepidemiological inquiry of enzootic bovine leukosis in cattle herds in the state of Sergipe, which was divided into three mesoregions: East Sergipe, Agreste Sergipe (dry and wild area of Sergipe) and Sertão Sergipe (arid, badlands of Sergipe). In each mesoregion, we selected the five counties with the largest cattle population, totaling 780 samples collected from males and females at all ages, from 52 farms of the visited counties. All serum samples were submitted to the test of agar gel immunodiffusion (AGID) and positive results were obtained for anti-virus antibodies of bovine leukosis (anti-VLB) in 11.92% (93/780) of the animals. Among the farms, 59.61% (31/52) presented seropositive animals, and from the 15 counties visited, only two of them did not show seropositive animals. According to the results, the presence of the etiologic agent in cattle in Sergipe was confirmed, reinforcing the need to institute effective measures of control and prevention against Enzootic bovine, in order to control the disease in the state and better understand its epidemiology.

Inquérito soroepidemiológico da leucose enzoótica bovina em rebanhos bovinos do estado de Sergipe / Seroepidemiological inquiry of enzootic bovine leukosis in cattle herds in the state of Sergipe

Sergipe, localizado na região Nordeste do Brasil, é o único estado dessa região com ausência de estudos sobre a soroprevalência da leucose enzoótica bovina, havendo a necessidade da realização de pesquisas para verificação da situação atual da enfermidade. O objetivo do presente estudo foi realizar um inquérito soroepidemiológico da leucose enzoótica bovina em rebanhos bovinos do estado de Sergipe, dividido em três mesorregiões: Leste Sergipano, Agreste Sergipano e Sertão Sergipano. Em cada mesorregião foram selecionados os cinco municípios com o maior efetivo bovino, totalizando 780 amostras coletadas, dentre machos e fêmeas, de faixas etárias diversas, provenientes de 52 propriedades dos municípios visitados. Todas as amostras de soro foram submetidas ao teste de imunodifusão em gel de ágar (IDGA), obtendo-se resultados positivos para anticorpos antivírus da leucose bovina (anti-VLB) em 11,92% (93/780) dos animais. Dentre as propriedades, 59,61% (31/52) apresentaram animais reagentes, sendo que, dos 15 municípios visitados, apenas dois não apresentaram animais sororreagentes. De acordo com os resultados obtidos, ficou confirmada a presença de anticorpos contra o agente etiológico nos rebanhos bovinos sergipanos, reforçando a necessidade de instituir medidas de controle e prevenção eficazes contra a leucose bovina, com o objetivo de controlar a doença no estado e conhecer melhor a sua epidemiologia.(AU)

The state of Sergipe, located in the Northeast of Brazil, is the only state in the region with absence of studies on the seroprevalence of Enzootic Bovine Leukosis. Therefore, there is a need of research to verify the current status of the disease. The aim of this study was to conduct a seroepidemiological inquiry of enzootic bovine leukosis in cattle herds in the state of Sergipe, which was divided into three mesoregions: East Sergipe, Agreste Sergipe (dry and wild area of Sergipe) and Sertão Sergipe (arid, badlands of Sergipe). In each mesoregion, we selected the five counties with the largest cattle population, totaling 780 samples collected from males and females at all ages, from 52 farms of the visited counties. All serum samples were submitted to the test of agar gel immunodiffusion (AGID) and positive results were obtained for anti-virus antibodies of bovine leukosis (anti-VLB) in 11.92% (93/780) of the animals. Among the farms, 59.61% (31/52) presented seropositive animals, and from the 15 counties visited, only two of them did not show seropositive animals. According to the results, the presence of the etiologic agent in cattle in Sergipe was confirmed, reinforcing the need to institute effective measures of control and prevention against Enzootic bovine, in order to control the disease in the state and better understand its epidemiology.(AU)