An RT-rtPCR assay for detection of rabies virus in bovine specimens / Um ensaio RT-rtPCR para detecção de vírus da raiva em espécimes bovinos

ABSTRACT: Bovine rabies is endemic in most Brazilian States, including Rio Grande do Sul (RS), which has faced an unprecedented rabies outbreak between 2011 and 2018. We described a real-time reverse transcription quantitative PCR (RT-rtPCR) for detection of rabies virus (RABV) in bovine samples. The primers were designed targeting a highly conserved region of the nucleoprotein (N) gene of RABV obtained from cattle. The detection limit corresponded to 13 DNA copies and the intra- and inter-run repeatability was adequate (CV<9%) in all dilutions tested. Amplification of other pathogens associated with neurological disease in cattle or cross-contamination was not observed. Brain samples from cattle suspicious of rabies (n=21) were tested in triplicate by the RT-rtPCR and by the gold-standard direct fluorescent antibody test (DFAT), resulting in 100% of sensitivity and specificity of the RT-rtPCR. Testing of additional 41 bovine brain samples submitted to the routine DFAT testing yielded 37 (90.2%) concordant results (30 positive/7 negative) and 4 (9.7%) inconclusive in DFAT and RT-rtPCR positive. These results showed a good concordance between the tests and a higher sensitivity of the RT-rtPCR. This assay represents an alternative for RABV detection, either as a confirmatory test or for large-scale diagnosis in endemic regions.

RESUMO: A raiva bovina é endêmica na maioria dos estados brasileiros, inclusive no Rio Grande do Sul (RS), que enfrentou um surto de raiva sem precedentes entre 2011 e 2018. Descrevemos um PCR quantitativo de transcrição reversa em tempo real (RT-rtPCR) para detecção do vírus da raiva (RABV) em bovinos. Os primers foram desenhados visando uma região altamente conservada do gene da nucleoproteína (N) de RABV obtido de bovinos. O limite de detecção correspondeu a 13 cópias de DNA e a repetibilidade intra e inter-ensaios foi adequada (CV <9%) em todas as diluições testadas. Não foi observada amplificação de outros patógenos associados a doenças neurológicas em bovinos ou contaminação cruzada. Amostras de cérebro de bovinos com suspeita de raiva (n = 21) foram testadas em triplicata no RT-rtPCR e pelo teste de anticorpo fluorescente padrão ouro (DFAT), resultando em 100% de sensibilidade e especificidade do RT-rtPCR. O teste de 41 amostras de cérebro bovino adicionais submetidas ao teste de DFAT de rotina rendeu 37 (90,2%) resultados concordantes (30 positivos / sete negativos) e quatro (9,7%) inconclusivos em DFAT e RT-rtPCR positivo. Esses resultados mostraram boa concordância entre os testes e maior sensibilidade do RT-rtPCR. Este ensaio representa uma alternativa para a detecção do vírus da raiva, seja como teste confirmatório ou para diagnóstico em larga escala em regiões endêmicas.

An RT-rtPCR assay for detection of rabies virus in bovine specimens / Um ensaio RT-rtPCR para detecção de vírus da raiva em espécimes bovinos

Bovine rabies is endemic in most Brazilian States, including Rio Grande do Sul (RS), which has faced an unprecedented rabies outbreak between 2011 and 2018. We described a real-time reverse transcription quantitative PCR (RT-rtPCR) for detection of rabies virus (RABV) in bovine samples. The primers were designed targeting a highly conserved region of the nucleoprotein (N) gene of RABV obtained from cattle. The detection limit corresponded to 13 DNA copies and the intra- and inter-run repeatability was adequate (CV<9%) in all dilutions tested. Amplification of other pathogens associated with neurological disease in cattle or cross-contamination was not observed. Brain samples from cattle suspicious of rabies (n=21) were tested in triplicate by the RT-rtPCR and by the gold-standard direct fluorescent antibody test (DFAT), resulting in 100% of sensitivity and specificity of the RT-rtPCR. Testing of additional 41 bovine brain samples submitted to the routine DFAT testing yielded 37 (90.2%) concordant results (30 positive/7 negative) and 4 (9.7%) inconclusive in DFAT and RT-rtPCR positive. These results showed a good concordance between the tests and a higher sensitivity of the RT-rtPCR. This assay represents an alternative for RABV detection, either as a confirmatory test or for large-scale diagnosis in endemic regions.

A raiva bovina é endêmica na maioria dos estados brasileiros, inclusive no Rio Grande do Sul (RS), que enfrentou um surto de raiva sem precedentes entre 2011 e 2018. Descrevemos um PCR quantitativo de transcrição reversa em tempo real (RT-rtPCR) para detecção do vírus da raiva (RABV) em bovinos. Os primers foram desenhados visando uma região altamente conservada do gene da nucleoproteína (N) de RABV obtido de bovinos. O limite de detecção correspondeu a 13 cópias de DNA e a repetibilidade intra e inter-ensaios foi adequada (CV <9%) em todas as diluições testadas. Não foi observada amplificação de outros patógenos associados a doenças neurológicas em bovinos ou contaminação cruzada. Amostras de cérebro de bovinos com suspeita de raiva (n = 21) foram testadas em triplicata no RT-rtPCR e pelo teste de anticorpo fluorescente padrão ouro (DFAT), resultando em 100% de sensibilidade e especificidade do RT-rtPCR. O teste de 41 amostras de cérebro bovino adicionais submetidas ao teste de DFAT de rotina rendeu 37 (90,2%) resultados concordantes (30 positivos / sete negativos) e quatro (9,7%) inconclusivos em DFAT e RT-rtPCR positivo. Esses resultados mostraram boa concordância entre os testes e maior sensibilidade do RT-rtPCR. Este ensaio representa uma alternativa para a detecção do vírus da raiva, seja como teste confirmatório ou para diagnóstico em larga escala em regiões endêmicas.

Cryptosporidium infection in diarrheal bovine dairy calves: occurrence and risk factors in Santa Catarina, Brazil / Infecção por Cryptosporidium em bezerros com diarreia: ocorrência e fatores de risco em Santa Catarina, Brasil

Cryptosporidium protozoa genus are parasites that cause acute enteric disease in young and immunocompromised animals, resulting in anorexia, loss and decrease in weight gain, and, in severe cases, death. Therefore, this study aimed: i) to determine the occurrence of Cryptosporidium spp. in calves with clinical diarrhea in different regions of Santa Catarina, Brazil; ii) to evaluate the risk factors involved with the frequency of infection. iii) to determine the species most involved with the disease in the region. For this, 425 samples were collected in 141 dairy farms, from animals with ages ranging from 0 to 150 days. For this purpose, the samples were submitted to the modified Ziehl-Neelsen technique, with molecular analysis of the positive samples being performed. It was observed 62.1% occurrence of Cryptosporidium spp. in this sampling, especially between 8 to 15 days. Regarding the risk factors evaluated, such as age, management, facilities, water source and Koppen climate (CFA and CFB), none showed statistical significance. Samples positive by the Ziehl-Neelsen technique (32 samples) were randomly selected for molecular diagnosis. Of these, 10 were sequenced, allowing the identification of Crypstosporidium parvum in 6 samples. However, this study proves the existence and high occurrence of the protozoan in different regions of the state of Santa Catarina, Brazil.

Os protozoários do gênero Cryptosporidium são parasitas que causam doença entérica aguda em animais jovens e imunocomprometidos, resultando em anorexia, perda e diminuição do ganho de peso e, em casos graves, morte. Portanto, este estudo teve como objetivo determinar a ocorrência de Cryptosporidium spp. em bezerros com diarreia clínica em diferentes regiões de Santa Catarina, Brasil; bem como avaliar os fatores de risco envolvidos com a frequência de infecção. Além disso, com um número seleto de amostras, buscou-se determinar as espécies mais envolvidas com a doença na região por meio de técnicas moleculares. Para isso, foram coletadas 425 amostras em 141 fazendas leiteiras, de animais com idade variando de 0 a 150 dias. Observou-se 62,1% de ocorrência de Cryptosporidium spp. nesta amostragem, principalmente entre 8 a 15 dias. Em relação aos fatores de risco avaliados, como idade, manejo, instalações, fonte hídrica e clima de Koppen (CFA e CFB), nenhum apresentou significância estatística. No entanto, este estudo comprova a existência e alta ocorrência do protozoário em diferentes regiões do estado de Santa Catarina, Brasil.

In vitro activity of six antiviral drugs against equid alphaherpesvirus type 1 indicates ganciclovir as promising drug for in vivo studies / A atividade in vitro de seis drogas antivirais contra o alfaherpesvírus equino tipo 1 indica que o ganciclovir é uma droga promissora para estudos in vivo

Equid alphaherpesvirus type 1 (EHV-1) is distributed worldwide and is a major agent of abortion, respiratory and neurological disease in horses. No specific treatment is available for EHV-1 infection, yet the potential of antiviral therapy has been explored. In this study we investigated the in vitro activity of Acyclovir, Ganciclovir, Foscarnet, Famciclovir, Vidarabina and Cidofovir against EHV-1. For this, the MTT test was performed, in which all the tested drugs showed no toxicity up to 200g/mL. Subsequently, different drug concentrations were submitted to viral plaque reduction assays in cell culture. The selectivity index (SI) of the compounds was determined using the cytotoxic concentration for 50% of cells (CC50), obtained by MTT, and effective drug concentration to inhibit by 50% the number of viral plaques (EC50). Ganciclovir (SI: 490; EC50: 1.9 g/mL) was the most efficient and safest drug against EHV-1, followed by Cidofovir (SI: 150, EC50: 5.7g/mL), Acyclovir (SI: 37.4, EC50: 22.2g/mL), Famciclovir (SI: 25.1, EC50: 24.5g/mL), Vidarabine (SI: 12.2, EC50: 40.9g/mL) and Foscarnet (SI: 6.9, EC50: 49.5 g/mL), respectively. These results indicated that Ganciclovir (followed by Cidofovir), is a promising candidate for use in in vivo experiments.(AU)

O alfaherpesvírus equino tipo 1 (EHV-1) está amplamente distribuído nos rebanhos equinos de todo o mundo e é um dos principais agentes causadores de abortos, doença respiratória e neurológica em equinos. Ainda não há tratamento específico para a infecção pelo EHV-1 em equinos, mas o potencial da terapia antiviral tem sido investigado. Neste trabalho, foi investigada a atividade anti-herpética in vitro dos fármacos Aciclovir, Ganciclovir, Foscanet, Famciclovir, Vidarabina e Cidofovir frente ao EHV-1. Para isso, foi realizado o teste de MTT, em que todas as drogas não apresentaram citotoxicidade até a dose de 200g/mL. A seguir, diferentes concentrações dos fármacos foram submetidas ao teste de redução de placas virais em cultivo celular. O índice de seletividade (IS) dos compostos foi determinado usando a concentração citotóxica para 50% dos cultivos celulares (CC50), obtida pelo MTT, e pela concentração dos fármacos efetiva para inibir em 50% o número de placas virais (EC50). O Ganciclovir (IS: 490; EC50: 1,9g/mL) foi o mais eficiente e seguro frente ao EHV-1, seguido pelo Cidofovir (IS: 150; EC50: 5,7 g/mL), Aciclovir (IS: 37,4; EC50: 22,2g/mL), Famciclovir (IS: 25,1; EC50: 24,5g/mL), Vidarabina (IS: 12,2; EC50: 40,9g/mL) e Foscarnet (IS: 6,9; EC50: 49,5g/mL). Estes resultados indicam que o Ganciclovir constitui-se em um candidato para uso em experimentos in vivo.(AU)