Histopathological evaluation and expression profile of PRM-1, TNP-2, 17B-HSD3, LHR, MHC-I, MIC-B, NC1 and NC3 genes in bovine testis / Análise histopatológica e perfil de expressão dos genes PRM-1, TNP-2, 17B-HSD3, LHR, MHC-I, MIC-B, NC1 e NC3 em testículo bovino

Histopathological and spermatogenesis classification by Johnsen is widely used in the germinal epithelium maturation analysis, besides identifying pathological alterations able to cause subfertility and even infertility. The aim of this study was to analyze cell-differentiation histopathological data and to correlate them with expression of PRM-1, TNP-2, 17β-HSD3, LHR, generic MHC-I, MIC-B, NC1 and NC3 genes, involved in bovine spermatogenesis using qRT-PCR from testicular parenchyma. Based on Johnsen’s criteria, the results showed normal spermatogenic activity in these animals, classified at 6, 7 and 8 scores. The qRT-PCR analysis expression showed that MHC-I (generic) gene was less expressed than all the other genes in evaluated scores (p < 0.05) and, PRM-1 and TNP-2 were the most expressed genes (p < 0.05). The PRM-1 gene expression was significantly higher than TNP-2 (p < 0.05). Comparing scores, 17β-HSD3 gene expression was lower (p < 0.05) in score 6 when compared to scores 7 and 8 animals. It was also observed that PRM-1 expression was lower in score 6 when compared to 7, as well as TNP-2 gene was less expressed in the score 6 (p < 0.05) when compared to 7 and 8 scores. Our results demonstrated that MHC I (generic), MIC-B, NC1, NC3, and LHR genes are poorly expressed in bovine testis, suggesting their marginal action on spermatogenesis. Instead, PRM-1, TNP-2, and 17β-HSD3 expression were higher, supporting the notion that these genes can act directly on the germ cells differential development during bovine spermatogenesis.

A classificação histopatológica e espermatogênica segundo Johnsen é amplamente utilizada na análise da matu-ração do epitélio germinativo, além de identificar alterações patológicas capazes de causar subfertilidade e até infertilidade. O objetivo deste estudo foi analisar dados histopatológicos de diferenciação celular e correlacioná-los à expressão dos genes PRM-1, TNP-2, 17β-HSD3, LHR, MHC-I genérico, MIC-B, NC1 e NC3, envolvidos na espermatogênese bovina usando qRT-PCR do parênquima testicular. Com base nos critérios de Johnsen, os resultados demonstraram atividade espermatogê-nica normal nesses animais, classificados nos escores 6, 7 e 8. A análise de expressão gênica (qRT-PCR) demonstrou que o gene MHC-I (genérico) foi menos expresso do que os demais nos escores avaliados (p < 0,05) e, PRM-1 e TNP-2 foram os mais expressos (p < 0,05). A expressão do PRM-1 foi significativamente maior do que TNP-2 (p < 0,05). Comparando os escores, a expressão do 17β-HSD3 foi menor (p < 0,05) no escore 6 quando comparado aos escores 7 e 8. Observou-se também que a expressão do PRM-1 foi menor no escore 6 quando comparado ao 7, bem como o TNP-2 foi menos expresso no escore 6 (p < 0,05) quando comparado aos escores 7 e 8. Nossos resultados demonstraram que os genes MHC-I (genérico), MIC-B, NC1, NC3 e LHR são pouco expressos em testículos bovinos, sugerindo sua ação indireta na espermatogênese. Em contrapartida, a expressão de PRM-1, TNP-2 e 17β-HSD3 foi alta, corroborando com a hipótese de que esses genes podem atuar diretamente no desenvolvimento diferencial de células germinativas durante a espermatogênese bovina.

Histopathological evaluation and expression profile of PRM-1, TNP-2, 17B-HSD3, LHR, MHC-I, MIC-B, NC1 and NC3 genes in bovine testis / Análise histopatológica e perfil de expressão dos genes PRM-1, TNP-2, 17B-HSD3, LHR, MHC-I, MIC-B, NC1 e NC3 em testículo bovino

Histopathological and spermatogenesis classification by Johnsen is widely used in the germinal epithelium maturation analysis, besides identifying pathological alterations able to cause subfertility and even infertility. The aim of this study was to analyze cell-differentiation histopathological data and to correlate them with expression of PRM-1, TNP-2, 17β-HSD3, LHR, generic MHC-I, MIC-B, NC1 and NC3 genes, involved in bovine spermatogenesis using qRT-PCR from testicular parenchyma. Based on Johnsens criteria, the results showed normal spermatogenic activity in these animals, classified at 6, 7 and 8 scores. The qRT-PCR analysis expression showed that MHC-I (generic) gene was less expressed than all the other genes in evaluated scores (p < 0.05) and, PRM-1 and TNP-2 were the most expressed genes (p < 0.05). The PRM-1 gene expression was significantly higher than TNP-2 (p < 0.05). Comparing scores, 17β-HSD3 gene expression was lower (p < 0.05) in score 6 when compared to scores 7 and 8 animals. It was also observed that PRM-1 expression was lower in score 6 when compared to 7, as well as TNP-2 gene was less expressed in the score 6 (p < 0.05) when compared to 7 and 8 scores. Our results demonstrated that MHC I (generic), MIC-B, NC1, NC3, and LHR genes are poorly expressed in bovine testis, suggesting their marginal action on spermatogenesis. Instead, PRM-1, TNP-2, and 17β-HSD3 expression were higher, supporting the notion that these genes can act directly on the germ cells differential development during bovine spermatogenesis.(AU)

A classificação histopatológica e espermatogênica segundo Johnsen é amplamente utilizada na análise da matu-ração do epitélio germinativo, além de identificar alterações patológicas capazes de causar subfertilidade e até infertilidade. O objetivo deste estudo foi analisar dados histopatológicos de diferenciação celular e correlacioná-los à expressão dos genes PRM-1, TNP-2, 17β-HSD3, LHR, MHC-I genérico, MIC-B, NC1 e NC3, envolvidos na espermatogênese bovina usando qRT-PCR do parênquima testicular. Com base nos critérios de Johnsen, os resultados demonstraram atividade espermatogê-nica normal nesses animais, classificados nos escores 6, 7 e 8. A análise de expressão gênica (qRT-PCR) demonstrou que o gene MHC-I (genérico) foi menos expresso do que os demais nos escores avaliados (p < 0,05) e, PRM-1 e TNP-2 foram os mais expressos (p < 0,05). A expressão do PRM-1 foi significativamente maior do que TNP-2 (p < 0,05). Comparando os escores, a expressão do 17β-HSD3 foi menor (p < 0,05) no escore 6 quando comparado aos escores 7 e 8. Observou-se também que a expressão do PRM-1 foi menor no escore 6 quando comparado ao 7, bem como o TNP-2 foi menos expresso no escore 6 (p < 0,05) quando comparado aos escores 7 e 8. Nossos resultados demonstraram que os genes MHC-I (genérico), MIC-B, NC1, NC3 e LHR são pouco expressos em testículos bovinos, sugerindo sua ação indireta na espermatogênese. Em contrapartida, a expressão de PRM-1, TNP-2 e 17β-HSD3 foi alta, corroborando com a hipótese de que esses genes podem atuar diretamente no desenvolvimento diferencial de células germinativas durante a espermatogênese bovina.(AU)

First detection of diarrheagenic Escherichia coli pathotypes in the Mearim River Watershed, Maranhão State, Brazil / Primeira detecção de patótipos diarreiogênicos de Escherichia coli na Bacia Hidrográfica do Rio Mearim, Estado do Maranhão, Brasil

The Mearim River Watershed has multiple uses e.g. leisure, navigation, fishing and subsistence agriculture and constitutes the main source of supply for the populations of municipalities situated along its course. In addition to being a water supply source, the existence of the 'pororoca' (tidal bore) effect in a stretch of the lower course of the Mearim River attracts people from several Brazilian states and different countries, as it offers excellent conditions for surfing in fresh water. In this respect, given the importance of the watershed, this study was developed to report the detection of diarrheagenic Escherichia coli pathotypes in a stretch of the lower course of the Mearim River, located in the state of Maranhão, Brazil. Thirty water samples were collected from 10 sampling points. To quantify E. coli, the chromogenic enzymatic system was used and positive samples were isolated and biochemically identified. Pure cultures underwent DNA extraction by heating followed by polymerase chain reaction (PCR) characterization. At the time of the collections, an observation schedule was used to record information on the existence of rearing of livestock and domestic animals; businesses; residences; and fruit and vegetable farming on the riverbanks. The samples were analyzed for the mean populations of E. coli, which ranged from 444 to 2,585 MPN mL-1. Twenty bacterial isolates were identified and the diarrheal pathotypes ETEC, typical EPEC and atypical EPEC were detected. The detection of these pathotypes can represent an epidemiological risk and compromise several uses of this water resource, such as irrigation of fruits and vegetables consumed raw, fishing, animal watering and recreation. Structural investments in basic sanitation are essential to minimize environmental degradation resulting from anthropic activities and to act preventively in public health. In addition, the recovery of riparian forests along the watershed and the maintenance of vegetation in these areas are measures to reduce the transport of particles from the soil to the watercourses, improving the qualitative and quantitative characteristics of this water resource.(AU)

A Bacia Hidrográfica do Rio Mearim apresenta múltiplos usos - lazer, navegação, pesca e agricultura de subsistência - e constitui a principal fonte de abastecimento para as populações dos municípios inseridos em seu curso. Além de fonte hídrica de abastecimento, a existência do efeito pororoca em um trecho do baixo curso do Rio Mearim atrai pessoas de vários estados brasileiros e diferentes países, pois apresenta excelentes condições para a prática de surfe em água doce. Nesse sentido, considerando a importância da Bacia Hidrográfica, objetivou-se relatar a detecção de patótipos diarreiogênicos de Escherichia coli em um trecho do baixo curso do rio Mearim, localizado no estado do Maranhão. Para isso, foram realizadas coletas de 30 amostras de água em 10 pontos amostrais. Para a quantificação de E. coli utilizou-se o sistema cromogênico enzimático e das amostras positivas procedeu-se ao isolamento e identificação bioquímica dos isolados. A extração do DNA das culturas puras foi realizada por aquecimento seguido da caracterização por reação em cadeia da polimerase (PCR). No momento das coletas utilizou-se uma pauta de observação para anotação de informações sobre a existência de criação de animais de interesse pecuário e doméstico, empreendimentos comerciais, residências e cultivo de frutas e hortaliças nas margens do rio. Nas amostras analisadas, foram quantificadas populações médias de E. coli que variaram de 444 a 2.585 NMP.mL-1, identificados 20 isolados bacterianos e detectados os patótipos diarreiogênicos ETEC, EPEC-típica e EPEC-atípica. A detecção destes patótipos pode representar risco epidemiológico e compromete diversos usos desse recurso hídrico, como a irrigação de frutas e hortaliças ingeridas cruas, pesca, dessedentação animal e recreação. Investimentos estruturais em saneamento básico são fundamentais para minimizar a degradação ambiental resultante das atividades antrópicas e para atuar preventivamente na saúde pública. Adicionalmente, a recuperação das matas ciliares ao longo da Bacia Hidrográfica e manutenção da vegetação nestas áreas são medidas para a redução do transporte de partículas do solo para os cursos d'água, e em consequência, acarretará na melhoria das características quali-quantitativas desse recurso hídrico.(AU)

High level of infection by Toxoplasma gondii in pigs slaughtered in the city of São Luís, Maranhão / Alto nível de infecção por Toxoplasma gondii em suínos abatidos na cidade de São Luís, Maranhão

Abstract A serological, molecular and histopathological study was carried out in order to investigate occurrences of Toxoplasma gondii in pigs slaughtered with and without inspection service. Serum samples were collected from 60 pigs to detect anti-T. gondii antibody by indirect fluorescent antibody (IFAT). Tongue, masseter and diaphragm fragments were also collected for parasite DNA detection by means of the polymerase chain reaction (PCR) and histopathological analysis. The serological results showed that 77% (44/60) of the pigs were positive. Regarding PCR, 66.67% (40/60) were positive for T. gondii. Among the tissues evaluated, the diaphragm was the one with the highest frequency of positivity (40%; 24/60), followed by the masseter (38.33%; 23/60) and tongue (33.3%; 20/60). Histopathological changes were only observed in the diaphragm, which presented inflammatory infiltrates of lymphohistiocytic and neutrophilic types. These results not only show the potential threat of T. gondii to human health, but also demonstrate the dynamic epidemiological situation of toxoplasmosis in pigs in the city of São Luís, providing support for food security regarding pigs and for T. gondii control programs in Brazil.

Resumo Realizou-se um estudo sorológico, molecular e histopatológico com o objetivo de verificar a ocorrência de Toxoplasma gondii em suínos abatidos com e sem serviço de inspeção. Foram coletados soros de 60 suínos para a pesquisa de anticorpos anti-T. gondii pela reação de imunofluorescência indireta (RIFI). Também foram coletados fragmentos de língua, masseter e diafragma para a detecção do DNA do parasito por meio da reação em cadeia da polimerase (PCR) e análise histopatológica. A análise sorológica demonstrou que 77% (44/60) dos suínos apresentaram anticorpos anti-T. gondii. Com relação ao PCR, 66,67% (40/60) foram positivos para T. gondii. Dentre os tecidos avaliados, o diafragma foi o que obteve maior frequência de positividade (40%; 24/60), seguidos de masseter (38,33%; 23/60) e língua (33,3%; 20/60). Alterações histopatológicas foram observadas apenas no diafragma, que apresentou infiltrado inflamatório do tipo linfohistiocitário e neutrofílico. Esses resultados não evidenciam apenas a ameaça potencial de T. gondii à saúde humana, mas também demonstram a dinâmica situação epidemiológica da toxoplasmose em suínos na região da cidade de São Luís, fornecendo suporte para a segurança alimentar de suínos e programas de controle de T. gondii no país.

High genetic diversity of Anaplasma marginale infecting dairy cattle in northeastern Brazil / Alta diversidade genética de Anaplasma marginale em bovinos de leite no nordeste do Brasil

Abstract Anaplasma marginale is an obligate intracellular Gram-negative bacterium found in ruminants' erythrocytes and is the etiological agent of bovine anaplasmosis. The bacterium's genetic diversity has been characterized based on sequences of major surface proteins (MSPs), such as MSP1α. The aim of the present study was to investigate the genetic diversity of A. marginale in cattle in the state of Maranhão, northeastern Brazil. To this end, 343 blood samples were harvested and subjected to iELISA assays using the recombinant surface protein MSP5. Out of 343 blood samples, 235 (68.5%) were randomly chosen and submitted to DNA extraction, qPCR and conventional PCR targeting the msp1α gene to determine amino acid sequences and classify the genotypes. The iELISA results showed 81.34% seropositivity (279/343), whereas qPCR revealed 224 positive samples (95.32%). Among these qPCR-positive samples, 67.4% (151/224) were also positive in the cPCR. Among the 50 obtained sequences, 21 strains had not been previously reported. Regarding the genotypes, H (26/50) and E (18/50) were identified most often, while genotypes F and C were only identified twice each and B and G once each. In conclusion, high prevalence and genetic diversity for A. marginale were observed in dairy cattle herds in the state of Maranhão.

Resumo Anaplasma marginale é uma bactéria Gram-negativa intracelular obrigatória de eritrócitos de ruminantes e responsável pela anaplasmose bovina. A diversidade genética de A. marginale tem sido caracterizada com base nas sequências das principais proteínas de superfície (MSPs), como a MSP1α. O objetivo deste estudo foi investigar a diversidade genética de A. marginale em bovinos no estado do Maranhão, Nordeste do Brasil. Dessa forma, 343 amostras de sangue foram submetidas ao ensaio iELISA, utilizando-se a proteína recombinante MSP5. Das 343 amostras de sangue, 235 (68,5%) foram escolhidas aleatoriamente e submetidas à extração de DNA, qPCR e PCR convencional para gene msp1α, para determinação das sequências de aminoácidos e classificação dos genótipos. Os resultados do iELISA mostraram 81,34% de soropositividade (279/343), enquanto qPCR revelou 224 amostras positivas (95,32%). Dentre estas na qPCR, 67,4% (151/224) mostraram-se positivas no PCR convencional. Das 50 sequências obtidas, 21 cepas não haviam sido relatadas anteriormente. Em relação aos genótipos, H (26/50) e E (18/50) foram os mais frequentes, enquanto os genótipos F e C foram identificados apenas duas vezes cada, e B e G uma vez cada. Em conclusão, alta prevalência e marcante diversidade genética de A. marginale foram observadas em rebanhos leiteiros no estado do Maranhão.

First report of detection of Toxoplasma gondii DNA in oysters (Crassostrea sp) in the state of Maranhão / Primeiro relato da detecção de DNA de Toxoplasma gondii em ostras (Crassostrea sp) no Estado do Maranhão

The aim of this study was to report on detection of Toxoplasma gondii DNA in oysters (Crassostrea sp.) in the state of Maranhão. To conduct this study, 200 farmed oysters were acquired in the municipality of Raposa and 100 in Paço do Lumiar; and a further 100 oysters were taken from the natural stock in the municipality of Primeira Cruz. This total of 400 specimens sampled was divided into 80 pools composed of five animals each. The gills and visceral mass of each oyster were removed for DNA extraction (per pool of oysters), using a commercial kit. The nested PCR technique (with the primer SAG-1) was then used to investigate any presence of protozoa. This molecular technique demonstrated the presence of DNA of T. gondii in 2.5% of the pools of oysters (n = 2/80): these oysters were exclusively from farms. The results from this study allow the conclusion that oysters of the genus Crassostrea that are farmed in the state of Maranhão are capable of filtering oocysts of T. gondii and maintaining them in their tissues. They are therefore potential sources of contamination for humans and other animals.(AU)

Objetivou-se com este estudo relatar a detecção do DNA de Toxoplasma gondii em ostras (Crassostrea sp.) no estado do Maranhão. Para a realização do estudo foram adquiridas 200 ostras de cultivo do município de Raposa, e 100 de Paço do Lumiar, além de 100 ostras extraídas de estoque natural do município de Primeira Cruz. Do total de 400 exemplares amostrados, formaram-se 80 pools em que cada pool foi constituído por cinco animais. De cada ostra foi procedida à retirada das brânquias e massa visceral, seguido da extração de DNA de cada pool de ostras, com a utilização de kit comercial. Posteriormente, realizou-se a pesquisa do protozoário por meio da técnica de nested PCR (primer SAG-1). Com a técnica molecular utilizada, foi diagnosticado o DNA do protozoário pesquisado em 2,5% (n=2/80) pools de ostras oriundas exclusivamente de cultivo. Com os resultados obtidos neste estudo, conclui-se que ostras do gênero Crassostrea sp., cultivadas no estado do Maranhão, são capazes de filtrar e manter nos seus tecidos oocistos de T. gondii, sendo, portanto, fontes potenciais de contaminação para seres humanos e outros animais.(AU)

Occurrence of Bartonella genotypes in bats and associated Streblidae flies from Maranhão state, northeastern Brazil / Ocorrência de genótipos de Bartonella em morcegos e moscas Streblidae no Estado do Maranhão, Nordeste do Brasil

Bartonella is a genus of emerging zoonotic bacteria that are mainly associated with mammalian erythrocytes and endothelial cells. Bats are natural reservoirs for a variety of important pathogens that impact human and animal health. Recent reports have highlighted the role of bats and bat flies in the maintenance of Bartonella. Here, we showed that none of the 29 bat DNA blood samples obtained from five bat species in São Luís Island, state of Maranhão, northeastern Brazil, were positive for Bartonella in qPCR assays targeting nuoG. On the other hand, three out of 15 DNA samples (20%) from flies in the family Streblidae were positive for Bartonella. The BLASTn results showed that the gltA and rpoB sequences shared identities ranging from 97.2% to 100%, with Bartonella sequences amplified from bats or bat flies from Costa Rica and Brazil. These findings were supported by phylogenetic analyses based on Bayesian inferences. The present study showed that Bartonella genotypes are present in bat flies, thus shedding some light on the distribution of bat fly-related Bartonella genotypes in South America.(AU)

Bartonella é um gênero de bactérias zoonóticas emergentes associadas principalmente a eritrócitos e células endoteliais de mamíferos. Morcegos são reservatórios naturais para uma variedade de patógenos importantes que afetam a saúde humana e animal. Além disso, estudos recentes destacaram o papel dos morcegos e de moscas associadas a morcegos na manutenção de Bartonella. No presente estudo, nenhuma das 29 amostras de DNA obtidas a partir do sangue de cinco espécies de morcegos amostrados na ilha de São Luís, estado do Maranhão, Nordeste do Brasil, foi positiva para Bartonella nos ensaios de qPCR direcionados ao gene nuoG. Por outro lado, três das 15 (20%) amostras de DNA de moscas da família Streblidae foram positivas para Bartonella. Os resultados do BLASTn mostraram que as sequências dos genes gltA e rpoB compartilharam identidade, variando de 97,2% a 100%, com as sequências de Bartonella amplificadas em morcegos ou moscas amostrados na Costa Rica ou Brasil. Tais resultados corroboraram as análises filogenéticas realizadas por Inferência Bayesiana. O presente estudo mostrou a ocorrência de Bartonella em moscas de morcegos, auxiliando a esclarecer a distribuição dos genótipos de Bartonella relacionadas a moscas Streblidae na América do Sul.(AU)

Parasitological and histological aspects of Holochilus sciureus naturally infected by Schistosoma mansoni / Aspectos parasitológicos e histológicos de Holochilus sciureus naturalmente infectados por Schistosoma mansoni

Schistosomiasis is a neglected disease that affects millions of people around the world, being common in the state of Maranhão. A total of 225 rodents of the Holochilus sciureus species from the Western Lowland Maranhão were studied, of which 144 animals (64%) exhibited Schistosoma eggs in their feces samples. Macroscopic lesions characterized as well-defined whitish areas on the liver and spleen surfaces were observed. Histopathological examination revealed multifocal granulomas in the esophagus, liver, spleen, pancreas and duodenum, with structures compatible with Schistosoma mansoni eggs, as well as severe hepatic micro-vacuolar degeneration, multifocal and coalescent, with proliferation of random bile ducts and associated epithelial hyperplasia to areas of fibrosis. Adult forms of the parasite were observed in the blood vessels of the portal space. The lungs exhibited moderate and diffuse interstitial pneumonia with intralesional S. mansoni eggs. In the kidneys, hyaline cylinders were observed in the pelvis and diffuse hemorrhage. In conclusion, H. sciureus displays a pathological picture similar to human being. This rodent plays a role as sentinel in Baixada Maranhense.(AU)

A esquistossomose é uma doença negligenciada que afeta milhões de pessoas em todo o mundo, sendo comum no estado do Maranhão. Um total de 225 roedores da espécie Holochilus sciureus da Planície Ocidental do Maranhão foram estudados, dos quais 144 animais (64%) apresentaram ovos de Schistosoma em suas fezes. Lesões macroscópicas caracterizadas como áreas esbranquiçadas bem definidas nas superfícies do fígado e baço foram observadas. O exame histopatológico revelou granulomas multifocais no esôfago, fígado, baço, pâncreas e duodeno, com estruturas compatíveis com ovos de Schistosoma mansoni, degeneração micro-vacuolar hepática grave, multifocal e coalescente, com proliferação de ductos biliares aleatórios e hiperplasia epitelial associada a áreas de fibrose. Formas adultas do parasito foram observadas nos vasos sanguíneos do espaço portal. Os pulmões exibiram pneumonia intersticial moderada e difusa com ovos de S. mansoni intralesionais. Nos rins, foram observados cilindros hialinos na pelve e hemorragia difusa. Em conclusão, H. sciureus apresenta um quadro patológico semelhante ao ser humano. Este roedor desempenha um papel de sentinela na Baixada Maranhense.(AU)