Phenotypic and genotypic characterization of Brucella abortus biovar 4 isolates from cattle in Brazi / Caracterização fenotípica e genotípica de isolados de Brucella abortus biovar 4 em bovinos no Brasil

The aim of the present study was to characterize (phenotypically and genotypically) two strains of Brucella abortus identified as belonging to biovar 4 isolated from cattle in Brazil. The strains were isolated from cervical bursitis from cattle in the states of Pará and Rio Grande do Sul, respectively. In the phenotypic identification, the isolates were positive in CO2 requirement, produced H2S, were resistant to basic fuchsin (20 µg / mL) and sensitive to thionin (20 µg / mL and 40 µg / mL) and presented M surface antigen, but A surface antigen is absent. The isolates were positive in the PCR for the bcsp31 gene (genus-specific) and in the AMOS-enhanced PCR, both isolates showed a band profile consistent with B. abortus biovar 1, 2 or 4. Moreover, both isolates also showed restriction patterns identical to the reference strain when tested by the omp2b PCR-RFLP. In genotyping using Multiple Locus Variable Number of Tandem Repeat (VNTR) Analysis - MLVA (MLVA16), the isolates showed differences in several loci (Bruce42, Bruce19, Bruce04, Bruce16 and Bruce30); by Multiple Locus Sequence Typing (MLST), they also exhibited differences in sequence type (ST), strain 16/02 ST1 (2-1-1-2-1-3-1-1-1) and strain 128/11 ST (22-1-1 -8-9-3-1-1-1). The extensive typing of B. abortus strains isolated from cattle in Brazil using different approaches confirmed the occurrence of rare B. abortus biovar 4 in the country.

O objetivo do presente estudo foi caracterizar (fenotipicamente e genotipicamente) duas cepas de Brucella abortus identificadas como pertencentes ao biovar 4 isolada de bovinos no Brasil. As cepas foram isoladas de bursite cervical de bovinos dos estados do Pará e Rio Grande do Sul, respectivamente. Na identificação fenotípica, os isolados foram positivos na exigência de CO2, produziram H2S, foram resistentes à fucsina básica (20 µg / mL) e sensíveis à tionina (20 µg / mL e 40 µg / mL) e apresentaram antígeno de superfície M, mas o antígeno de superfície A foi ausente. Os isolados foram positivos na PCR para o gene bcsp31 (gênero específico) e na PCR - AMOS, ambos os isolados apresentaram perfil de banda consistente com B. abortus biovar 1, 2 ou 4. Além disso, ambos os isolados também apresentaram padrões de restrição idêntica à cepa de referência quando testada pelo omp2b PCR-RFLP. Na genotipagem usando Multiple Locus Variable Number of Tandem Repeat (VNTR) - MLVA (MLVA16), os isolados apresentaram diferenças em vários loci (Bruce42, Bruce19, Bruce04, Bruce16 e Bruce30); no Multiple Locus Sequence Typing (MLST), os isolados também exibiram diferenças na sequência tipo (ST), amostra 16/02 ST1 (2-1-1-2-1-3-1-1-1) e amostra 128/11 ST (22-1-1-8-9-3-1-1-1). A extensa tipagem de cepas de B. abortus isoladas de bovinos no Brasil por diferentes abordagens confirmou a rara ocorrência de B. abortus biovar 4 no país.

Antagonistic activity of lactic acid bacteria isolated from Minas artisanal cheeses against Brucella abortus / Atividade antagonista de bactérias lácticas isoladas de queijos Minas artesanais contra Brucella abortus

This study aimed to evaluate methods for studying the in vitro antimicrobial activity of lactic acid bacteria (LAB) against Brucella abortus and to evaluate the antagonistic effect of LAB on the viability of this pathogen. A total of 18 LAB strains (Lactobacillus plantarum, n = 11; Pediococcus acidilactici, n = 1; Lactobacillus rhamnosus, n = 4; and Lactobacillus brevis,n = 2), isolated from Minas artisanal cheeses produced in three regions (Canastra, Campos das Vertentes, and Araxá) of Minas Gerais State, Brazil, were tested for their antimicrobial activity against B. abortus using three methods: spot-on-lawn, agar well diffusion assay, and antagonistic activity of the culture supernatants. None of the tested LAB strains could inhibit B. abortus in the spot-on-lawn and agar-well diffusion assays. The supernatants produced by LAB had an acidic pH, with intensity depending on bacterial growth and strain, and could inhibit the growth of B. abortus. In contrast, pH-neutralized (pH 7.0) LAB supernatants did not suppress the growth of B. abortus. The results showed that the best technique to study the in vitro antagonism of LAB against B. abortus was the antagonistic activity of culture supernatants. The growth of B. abortus may have been inhibited by acid production.(AU)

Este estudo teve como objetivo avaliar métodos de estudo in vitro da atividade antimicrobiana de bactérias lácticas contra Brucella abortus e avaliar o efeito antagônico das mesmas sobre a viabilidade deste patógeno. Um total de 18 amostras de bactérias lácteas (Lactobacillus plantarum, n = 11; Pediococcus acidilactici, n = 1; Lactobacillus rhamnosus, n = 4; e Lactobacillus brevis, n = 2), isoladas de exemplares de Queijo Minas Artesanal produzidos em três regiões (Canastra, Campos das Vertentes e Araxá) do estado de Minas Gerais, Brasil, foram testados quanto à sua atividade antimicrobiana contra B. abortus usando três métodos: spot-on-lawn, ensaio de difusão em poço e atividade antagonista de sobrenadante de cultura. Nenhuma das cepas testadas foi capaz de inibir B. abortus nos ensaios spot-on-lawm e de difusão em poço. Os sobrenadantes produzidos pelas bactérias lácteas apresentaram pH ácido, com intensidade dependente do crescimento bacteriano e da amostra, podendo inibir o crescimento de B. abortus. Em contraste, os sobrenadantes com pH neutralizado (pH 7,0) não inibiram o crescimento de B. abortus. Os resultados mostraram que a melhor técnica para estudar o antagonismo in vitro de bactérias lácteas contra B. abortus foi a atividade antagonista de sobrenadante de cultura. O crescimento de B. abortus pode ter sido inibido pela produção de ácido.(AU)

Comparative study of Mycobacterium bovis primary isolation methods

For the definitive diagnosis of bovine tuberculosis, isolation of the etiologic agent is required. However, there is no consensus on the best methodology for isolation of Mycobacterium bovis in Brazil. This study evaluated the most used decontaminants and culture media in the country, in order to identify the best combination for the Brazilian samples. Three decontaminants - 2% sodium hydroxide (w/v), 0.75% hexadecylpiridinium chloride (w/v) and 5% sulphuric acid (v/v) and four culture media - 7H11 Middlebrook with additives and OADC supplement A (7H11 A), the same media with another supplement trademark (7H11 B), tuberculosis blood agar (B83) and Stonebrink's medium were compared. Regarding the isolation, there were no significant differences between the decontaminants and media combinations, except 7H11A combined to any decontaminant. However, the mean colonies score was significantly greater when the samples were decontaminated with 5% sulphuric acid and inoculated in 7H11 B or SB, without significant difference between them, although colonies appeared earlier on 7H11B than on SB. The trademark of OADC supplement influenced the isolation rate and the number of isolated colonies in Middlebrook 7H11. An incubation time of four weeks was required to detect all positive samples in 7H11 B after decontamination with 5% sulphuric acid but there was an increase in the number of colonies until the sixth week of incubation. Overall, the best strategy for the primary isolation of M. bovis from Brazilian samples was the decontamination with 5% sulphuric acid (final concentration) and inoculation in Middlebrook 7H11 medium formulated with OADC supplement "B".(AU)

Comparison of nine DNA extraction methods for the diagnosis of bovine tuberculosis by real time PCR / Comparação de nove métodos de extração de DNA para diagnóstico de tuberculose bovina por PCR em tempo real

Bovine tuberculosis is an infectious disease with a high impact on the cattle industry, particularly in developing countries. PCR is a very sensitive method for detection of infectious agents, but the sensitivity of molecular diagnosis is largely dependent on the efficiency of the DNA extraction methods. The objective of this study was to evaluate DNA extraction methods for direct detection of Mycobacterium bovis in bovine tissue. Nine commercial kits for DNA extraction were evaluated when combined with two real time PCRs. The DNeasy Blood & Tissue Kit from QIAGEN showed better performance and sensitivity followed by the DNA Mini Kit RBC and FTA Elute Micro Card. Results suggested that, even when the analytical sensitivity of the qPCR is very high, the extraction method can influence the diagnostic sensitivity.(AU)

A tuberculose bovina é uma doença infecciosa com um alto impacto na pecuária, particularmente em países em desenvolvimento. A PCR é um método muito sensível para a detecção de agentes infecciosos, mas a sensibilidade do diagnóstico molecular é em grande parte dependente da eficiência dos métodos de extração de DNA. O objetivo deste estudo foi avaliar métodos de extração de DNA para detecção direta de Mycobacterium bovis em tecido bovino. Nove kits comerciais para extração de DNA foram avaliados, quando combinados com duas PCRs em tempo real. O Kit Dneasy Blood & Tissue da Qiagen apresentou melhor desempenho e sensibilidade, seguido dos kits DNA Mini RBC e FTA Elute Micro Card (protocolo modificado com digestão enzimática prévia). Os resultados sugerem que, mesmo quando a sensibilidade analítica do qPCR é muito elevada, o método de extração pode influenciar na sensibilidade de diagnóstico.(AU)

Validation of the multiplex PCR for identification of Brucella spp / Validação da técnica de PCR multiplex para identificação de Brucella spp

A multiplex PCR technique for detection of Brucella spp. in samples of bacterial suspension was validated as a complementary tool in the diagnosis of the disease. This technique allows the characterization of the agent without performing biochemical tests, which greatly reduces the time for a final diagnosis, and provides more security for the analyst by reducing the time of exposure to microorganisms. The validation was performed in accordance with the Manual of Diagnostic Tests from OIE (2008) and following the requirements present in the ABNT NBR ISO/IEC 17025:2005. The mPCR validated in this study identified the different species of Brucella ( Brucella abortus , B. suis , B. ovis e B. melitensis ) of bacterial suspension obtained from the slaughterhouse samples, as well as distinguished the biovars (1, 2 e 4; 3b, 5, 6 e 9) of B. abortus in grouped form and differentiated the field strains from vaccine strains, as a quick, useful and less expensive technique in diagnosis of brucellosis in Brazil.(AU)

Validou-se neste trabalho uma técnica de PCR Multiplex (mPCR) para detecção de Brucella spp. em amostras de suspensão bacteriana, como ferramenta complementar no diagnóstico da doença. Esta técnica possibilita a caracterização do agente sem que seja necessária a realização de testes bioquímicos, o que diminui consideravelmente o tempo para o diagnóstico final, além de oferecer mais segurança ao analista ao diminuir o tempo de exposição ao agente infecioso. A validação foi realizada de acordo com o Manual de Testes de Diagnósticos da OIE (2008), seguindo as exigências presentes na norma de qualidade da ABNT NBR ISO/IEC 17025:2005. A mPCR validada neste trabalho identificou as diferentes espécies de Brucella ( Brucella abortus , B. suis , B. ovis e B. melitensis ) em suspensão bacteriana, obtidas a partir de amostras de frigorífico. Além disso, discriminou os biovares (1, 2 e 4; 3b, 5, 6 e 9) de B. abortus , de forma agrupada, e diferenciou cepa vacinal de cepa de campo, sendo esta uma técnica rápida, útil e de menor custo para o auxílio no diagnóstico de brucelose no Brasil.(AU)

Validation of a real-time PCR assay for the molecular identification of Mycobacterium tuberculosis

Mycobacterium tuberculosis is the major cause of tuberculosis in humans. This bacillus gained prominence with the occurrence of HIV, presenting itself as an important opportunistic infection associated with acquired immunodeficiency syndrome (AIDS). The current study aimed to develop a real-time PCR using Eva Green technology for molecular identification of M. tuberculosis isolates. The primers were designed to Rv1510 gene. Ninety nine samples of M. tuberculosis and sixty samples of M. bovis were tested and no sample of the bovine bacillus was detected by the qPCR. Statistical tests showed no difference between the qPCR and biochemical tests used to identify the Mycobacterium tuberculosis. The correlation between tests was perfect with Kappa index of 1.0 (p < 0.001, CI = 0.84 - 1.0). The diagnostic sensitivity and specificity were 100% (CI = 95.94% - 100%) and 100% (CI = 93.98% - 100%). This qPCR was developed with the goal of diagnosing the bacillus M. tuberculosis in samples of bacterial suspension. TB reference laboratories (health and agriculture sectors), public health programs and epidemiological studies probably may benefit from such method.

Comparação entre as provas de 2-mercaptoetanol e de fixação de complemento para o diagnóstico sorológico da brucelose bovina em animais com diferentes históricos vacinais / Comparison between 2-mercaptoethanol and complement fixation tests for the serological diagnosis of bovine brucellosis in animals with different vaccination histories

Foi realizada comparação entre os testes de 2-mercaptoetanol e fixação de complemento pelos testes kappa e qui-quadrado de McNemmar a partir dos resultados obtidos em 194 amostras de soro sanguíneo bovino enviadas ao LANAGRO/MG para confirmação do diagnóstico da brucelose. Obtiveram-se 87,76% de resultados concordantes, com kappa igual a 0,75 (p < 0,05) variando de 0,655 a 0,843 (95% de confiabilidade). Não foi observada discordância estatisticamente significativa entre as provas ao teste de qui-quadrado de McNemmar. Os resultados obtidos contribuem nas recomendações do PNCEBT quanto ao uso destes dois testes, no entanto, fica clara a necessidade de uma avaliação mais profunda dos mesmos em função dos resultados discordantes encontrados notadamente entre os soros de títulos mais baixos. Recomenda-se a construção de um banco de soros de referência que permitiria a validação dos mesmos de modo a reduzir a possibilidade de falso-negativos, mais danosos ao PNCEBT.(AU)

Inquérito soroepidemiológico para brucelose em suídeos do Brasil / Surveillance for porcine brucelosis in Brazil

A brucelose suína é uma doença infecciosa associada a abortos, infertilidade e aumento da taxa de mortalidade de leitões desmamados por ninhada. Neste estudo, utilizando-se amostragem aleatória foram avaliados 3027 rebanhos suídeos de 13 estados brasileiros correspondentes a três tipos de sistema de criação com o intuito de se verificar a frequência de anticorpos para Brucellaspp por meio do teste do antígeno acidificado tamponado (AAT) e 2- mercaptoetanol (2-ME)/soroaglutinação lenta. Observou-se uma alta ocorrência de granjas reagentes no AAT, porém nenhuma foi reagente para Brucella spp no testes confirmatórios 2-ME/soroaglutinação lenta

Porcine brucellosis is an infectious disease characterized by abort, infertility and increased mortality of weaned piglets. In this study, using random sampling, 3027 swine herds from three management systems of 13 Brazilian states were evaluated for presence of antibodies for Brucellaspp using buffered Brucella antigen tests (BBAT) and 2 mercaptoethanol/slow serum agglutination test. It was observed a high occurrence of reagent farms in the card test, but none were positive for Brucella spp in confirmatory tests (2ME)/slow serum agglutination test

Inquérito soroepidemiológico para brucelose em suídeos do Brasil / Surveillance for porcine brucelosis in Brazil

A brucelose suína é uma doença infecciosa associada a abortos, infertilidade e aumento da taxa de mortalidade de leitões desmamados por ninhada. Neste estudo, utilizando-se amostragem aleatória foram avaliados 3027 rebanhos suídeos de 13 estados brasileiros correspondentes a três tipos de sistema de criação com o intuito de se verificar a frequência de anticorpos para Brucellaspp por meio do teste do antígeno acidificado tamponado (AAT) e 2- mercaptoetanol (2-ME)/soroaglutinação lenta. Observou-se uma alta ocorrência de granjas reagentes no AAT, porém nenhuma foi reagente para Brucella spp no testes confirmatórios 2-ME/soroaglutinação lenta(AU)

Porcine brucellosis is an infectious disease characterized by abort, infertility and increased mortality of weaned piglets. In this study, using random sampling, 3027 swine herds from three management systems of 13 Brazilian states were evaluated for presence of antibodies for Brucellaspp using buffered Brucella antigen tests (BBAT) and 2 mercaptoethanol/slow serum agglutination test. It was observed a high occurrence of reagent farms in the card test, but none were positive for Brucella spp in confirmatory tests (2ME)/slow serum agglutination test(AU)