Virulence factors of Escherichia coli in relation to the importance of vaccination in pigs / Fatores de virulência da Escherichia coli associados à importância da vacinação nos suínos

Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) is the major cause of diarrhea in newborn and weaned pigs. Bacteria adhesion to the host cell is considered a specific phenomenon among fimbrial and non-fimbrial adhesins with their respective receptors on enterocytes. Enteric disorders are related with the fimbriae F4 (K88), F5 (K99), F6 (987P), F41, and F18. In addition to ETEC, another category of E. coli , porcine pathogenic E. coli (PEPEC),can cause diarrhea in pigs; it produces the porcine attaching and effacing-associated (Paa) adhesin in, which is capable to cause a typical lesion known as an attaching and effacing (A/E) lesion. Immunization of sows with adhesin is important to stimulate the production of antibodies and their subsequent transfer to piglets through colostrum. The aim of this paper is to illustrate the main impacts of enteric diseases caused by E. coli in swine production and to highlight the importance of continuing research on this bacterium to improve disease prevention through vaccination.

Escherichia coli ( E. coli ) enterotoxigênica (ETEC) é considerada importante causa de diarreia em suínos neonatos e desmamados. A adesão da bactéria à célula do hospedeiro é considerada um fenômeno específico entre as adesinas fimbriais e não fimbriais com seus respectivos receptores nos enterócitos. Os distúrbios entéricos estão relacionados com as fímbrias F4 (K88), F5 (K99), F6 (987P), F41 e F18. Além da ETEC, outra categoria de E. coli pode causar diarreia nos suínos, denominada de PEPEC (porcine pathogenic E. coli ), a qual produz a adesina Paa (Porcine attaching adherence), capaz de provocar uma lesão típica denominada A/E (attaching and effacing). A imunização das matrizes com adesinas é importante para estimular a produção de anticorpos e a consequente transferência através do colostro aos leitões. O objetivo deste trabalho foi mostrar os principais impactos das doenças entéricas causadas por Escherichia coli na produção de suínos, e mostrar a importância de atualizar o estudo dessa bactéria para prevenir a doença através da vacinação.

Virulence factors of Escherichia coli in relation to the importance of vaccination in pigs / Fatores de virulência da Escherichia coli associados à importância da vacinação nos suínos

Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) is the major cause of diarrhea in newborn and weaned pigs. Bacteria adhesion to the host cell is considered a specific phenomenon among fimbrial and non-fimbrial adhesins with their respective receptors on enterocytes. Enteric disorders are related with the fimbriae F4 (K88), F5 (K99), F6 (987P), F41, and F18. In addition to ETEC, another category of E. coli , porcine pathogenic E. coli (PEPEC),can cause diarrhea in pigs; it produces the porcine attaching and effacing-associated (Paa) adhesin in, which is capable to cause a typical lesion known as an attaching and effacing (A/E) lesion. Immunization of sows with adhesin is important to stimulate the production of antibodies and their subsequent transfer to piglets through colostrum. The aim of this paper is to illustrate the main impacts of enteric diseases caused by E. coli in swine production and to highlight the importance of continuing research on this bacterium to improve disease prevention through vaccination.(AU)

Escherichia coli ( E. coli ) enterotoxigênica (ETEC) é considerada importante causa de diarreia em suínos neonatos e desmamados. A adesão da bactéria à célula do hospedeiro é considerada um fenômeno específico entre as adesinas fimbriais e não fimbriais com seus respectivos receptores nos enterócitos. Os distúrbios entéricos estão relacionados com as fímbrias F4 (K88), F5 (K99), F6 (987P), F41 e F18. Além da ETEC, outra categoria de E. coli pode causar diarreia nos suínos, denominada de PEPEC (porcine pathogenic E. coli ), a qual produz a adesina Paa (Porcine attaching adherence), capaz de provocar uma lesão típica denominada A/E (attaching and effacing). A imunização das matrizes com adesinas é importante para estimular a produção de anticorpos e a consequente transferência através do colostro aos leitões. O objetivo deste trabalho foi mostrar os principais impactos das doenças entéricas causadas por Escherichia coli na produção de suínos, e mostrar a importância de atualizar o estudo dessa bactéria para prevenir a doença através da vacinação.(AU)

Immune response of calves inoculated with proteins of Anaplasma marginale bound to an immunostimulant complex / Resposta imune de bezerros inoculados com proteínas de Anaplasma marginale ligadas a um complexo imunoestimulante

Despite our current knowledge of the immunology, pathology, and genetics of Anaplasma marginale, prevention in cattle is currently based on old standbys, including live attenuated vaccines, antibiotic treatment, and maintaining enzootic stability in cattle herds. In the present study, we evaluated the use of an immunostimulant complex (ISCOMATRIX) adjuvant, associated with a pool of recombinant major surface proteins (rMSP1a, rMSP1b, rMSP4 and rMSP5) to improve the humoral immune response triggered in calves mainly by IgG2. Ten calves were divided in three groups: 4 calves were inoculated with the ISCOMATRIX/rMSPs (G1); 2 calves were inoculated with ISCOMATRIX adjuvant (G2); and 4 calves received saline (G3). Three inoculations were administered at 21-day intervals. In G1, the calves showed significant increases in total IgG, IgG1 and IgG2 levels 21 days after the second inoculation, compared to the control group (p < 0.05), and G1 calves remained above the cut-off value 28 days after the third inoculation (p < 0.05). The post-immunized sera from calves in G1 reacted specifically for each of the rMSPs used. In conclusion, the ISCOMATRIX/rMSPs induced antigen-specific seroconversion in calves. Therefore, additional testing to explore the protection induced by rMSPs, both alone and in conjunction with proteins previously identified as subdominant epitopes, is warranted.

Apesar dos avanços da imunologia, patologia e genética de Anaplasma marginale, a prevenção em bovinos ainda é baseada nas vacinas vivas atenuadas, na terapia com antibiótico e estabilidade enzoótica dos rebanhos bovinos. No presente estudo, avaliou-se o uso de um complexo imunoestimulante (ISCOMATRIX), associado às proteínas recombinantes de superfície (rMSP1a, rMSP1b, rMSP4 e rMSP5) para melhorar a resposta imune humoral desencadeada em bezerros, principalmente por IgG2. Dez animais foram divididos em três grupos: 4 bezerros foram inoculados com o ISCOMATRIX/rMSPs (G1), 2 bezerros foram inoculados com ISCOMATRIX adjuvante (G2) e 4 bezerros receberam salina (G3). Três doses vacinais foram administradas em intervalos de 21 dias. No G1, os bezerros apresentaram aumentos significativos nos níveis de IgG total, IgG1 e IgG2 21 dias após a segunda inoculação, em comparação com o grupo de controle (p <0,05). Nos bezerros do G1 esses níveis de anticorpos permaneceram acima do ponto de corte 28 dias após a terceira inoculação (p < 0,05). Os soros pós-imunização de bezerros do G1 reagiram especificamente com cada uma das rMSPs utilizadas. Em conclusão, o ISCOMATRIX/rMSPs induziu soroconversão antígeno-específica em bezerros. Portanto, se justifica a realização de ensaios adicionais para explorar a proteção induzida pela rMSPs, tanto sozinhas como em conjunto com novas proteínas identificadas com epítopos subdominantes.

Occurrence of Ehrlichia canis and Anaplasma platys in household dogs from northern Parana / Ocorrência de Ehrlichia canis e Anaplasma platys em cães domiciliados da região norte do Paraná

Canine monocytic ehrlichiosis caused primarily by Ehrlichia canis and canine thrombocytic anaplasmosis induced by Anaplasma platys are important emerging zoonotic tick-borne diseases of dogs. There is evidence that these pathogens can also affect humans. This study evaluated the presence of E. canis and A. platys in blood samples collected from 256 domiciled dogs in the municipality of Jataizinho, located in north region of the State of Parana, Brazil, by PCR assay. The occurrence of E. canis and A. platys was 16.4% (42/256) and 19.4% (49/256), respectively; while 5.47% (14/256) of the dogs evaluated were co-infected by these two organisms. The presence of E. canis and A. platys was not significantly associated with the variables evaluated (sex, age, outdoor access, and presence of ticks during blood collection). Infection of dogs by E. canis was associated with anemia and thrombocytopenia, while infection induced by A. platys was related only to thrombocytopenia. Canine monocytic ehrlichiosis and canine thrombocytic anaplasmosis should be included in the differential diagnoses when these hematological alterations are observed during routine laboratory evaluation of dogs.(AU)

Erliquiose monocítica canina, causada principalmente por Ehrlichia canis, e anaplasmose trombocítica canina, devida a infecção com Anaplasma platys, são importantes doenças transmitidas por carrapatos que acometem os cães, com evidências que podem também acometer o homem. O presente estudo avaliou a ocorrência desses agentes em amostras de sangue de 256 cães domiciliados na cidade de Jataizinho, na região Norte do Paraná, Brasil, utilizando a técnica da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). A ocorrência de E. canis e A. platys foi de 16,4% (42/256) e 19,4% (49/256), respectivamente, com 5,47% (14/256) dos animais apresentando coinfecção. Não foi observada associação significativa com as variáveis sexo, idade, acesso à rua e presença de carrapatos no momento da coleta de sangue. A infecção por E. canis teve relação com anemia e com trombocitopenia, enquanto a infecção por A. platys apresentou relação apenas com trombocitopenia. Com base nos resultados obtidos, reforçou-se a necessidade de que erliquiose e anaplasmose canina devem estar entre os diagnósticos diferenciais, quando da detecção de anemia e trombocitopenia em exames laboratoriais.(AU)

Toxoplasma gondii: humoral and cellular immune response of BALB/c mice immunized via intranasal route with rTgROP2 / Toxoplasma gondii: avaliação da resposta imune humoral e celular de camundongos BALB/c imunizados pela via nasal com rTgROP2

TgROP2 is an intracellular protein associated with rhoptries of Toxoplama gondii and an antigen component of a candidate vaccine for toxoplasmosis. he purpose of the present study was to evaluate the eficacy of rTgROP2 to stimulate humoral and cellular immune responses in BALB/c mice via intranasal injection. TgROP2 partial coding sequence was (196-561) amplified by PCR from genomic T. gondii RH strain DNA and cloned into the pTrcHis expression vector. Escherichia coli Rosetta 2 cells transformed with pTrcHis-TgROP2 showed high levels (1 mg.mL potentiation -1) of recombinant protein after 4 hours of IPTG induction. Recombinant TgROP2 exhibited an apparent Mr equal to 54 kDa. In order to test immunogenicity of the recombinant protein, 10 BALB/c mice received 10 µg of rROP2 protein + 10 µg of Quil-A via intranasal injection. Doses were administered at days 0, 21, and 42. Three animals were euthanized and used to evaluate cellular immune response on day 62. Five (50%) and two (20%) out of ten animals produced IgG (DO mean = 0.307; cut-of = 0.240) and IgA (DO mean = 0.133, cut-of = 0.101), respectively, by ELISA on day 62. he proliferation of splenocytes revealed high stimulation index (SI) when co-cultured with 5, 10 and 15 µg.mL potentiation -1 of rTgROP2. These results indicate that intranasal immunization with recombinant protein ROP2 plus Quil-A can elicit both cellular and humoral immune responses in BALB/c mice. (AU)

TgROP2 é uma proteína localizada nas roptrias do Toxoplasma gondii, sendo um antígeno candidato a componente de uma vacina contra a toxoplasmose. O objetivo do presente estudo foi avaliar a eficácia da TgROP2 recombinante em estimular a resposta imune celular e humoral de camundongos BALB/c após estímulo intranasal. A sequência da TgROP2 foi amplificada pela PCR a partir da cepa RH e clonada em vetor de expressão pTrc-His. Após a transformação em Escherichia coli- Rosetta 2, a pTrcHis-TgROP2 exibiu alto nível de expressão após 4 horas de indução com IPTG. A proteína recombinante apresentou uma massa molecular aparente de aproximadamente 54 kDa. Para avaliar a imunogenicidade dessa proteína recombinante, 10 camundongos receberam, pela via intranasal, 10 µg da rROP2 associado a 10 µg de Quil-A. Três doses foram realizadas nos dias 0, 21 e 42. No dia 62 do experimento, três animais foram eutanasiados para avaliar as respostas imune celular e humoral. Cinco (50%) e dois (20%) dos 10 animais apresentaram níveis de IgG (DO média = 0,307; ponto de corte = 0,240) e IgA (DO média = 0,133; ponto de corte = 0,101) acima do ponto de corte no ELISA no dia 62. A proliferação de esplenócitos revelou altos Índices de Estimulação (SI), quando as células foram cultivadas com 5, 10 e 15 µg.mL elevado a -1 de rTgROP2. Os resultados obtidos indicam que a via nasal pode estimular tanto a resposta imune celular como a humoral. (AU)

Vacina de DNA: aspectos gerais e sua aplicação na medicina humana e veterinária / DNA vaccines: general concerns and its applications in human and veterinary medicine

A vacinação com DNA é uma das mais promissoras técnicas de imunização contra uma variedade de patógenos e tumores, para os quais os métodos convencionais não tem sido eficientes. Vacinas de DNA são capazes de induzir resposta imune humoral e celular, tanto para resposta de linfócitos CD4 + quanto CD8 +, sem a necessidade de microrganismos vivos. Apesar do grande potencial de induzir imunidade protetora, a vacina de DNA nem sempre apresenta bons resultados. A imunidade depende de vários fatores como a seleção do gene alvo, construção do vetor de expressão, freqüência e via de administração da vacina, quantidade de DNA, localização do antígeno codificado pelo plasmídio e idade, saúde e espécies de animais vacinados. Esta revisão relata o desenvolvimento de algumas vacinas de DNA para doenças de interesse na medicina veterinária e humana.(AU)

The vaccination with DNA is one of the most promising immunization techniques against a pathogensvariety and tumors, for which the conventional methods have not been efficient. DNA vaccines arecapable to induce immune humoral and cellular response, directed to lymphocytes CD4+ and CD8+,without the necessity of live microorganisms. In spite of the great potential of inducing protectiveimmunity, the DNA vaccine not always has success. The immunity depends on several factors such asthe selection of the target gene, construction of the expression vector, frequency and via of administrationof the vaccine, amount of DNA, location of the antigen codified by the plasmid and age, health andspecies of vaccinated animals. This revision shows the development of some vaccines of DNA fordiseases of interest in the veterinary and human medicine.(AU)

DNA vaccines: general concerns and its applications in human and veterinary medicine / Vacina de DNA: aspectos gerais e sua aplicação na medicina humana e veterinária

The vaccination with DNA is one of the most promising immunization techniques against a pathogens variety and tumors, for which the conventional methods have not been efficient. DNA vaccines are capable to induce immune humoral and cellular response, directed to lymphocytes CD4+ and CD8+, without the necessity of live microorganisms. In spite of the great potential of inducing protective immunity, the DNA vaccine not always has success. The immunity depends on several factors such as the selection of the target gene, construction of the expression vector, frequency and via of administration of the vaccine, amount of DNA, location of the antigen codified by the plasmid and age, health and species of vaccinated animals. This revision shows the development of some vaccines of DNA for diseases of interest in the veterinary and human medicine.

A vacinação com DNA é uma das mais promissoras técnicas de imunização contra uma variedade de patógenos e tumores, para os quais os métodos convencionais não tem sido eficientes. Vacinas de DNA são capazes de induzir resposta imune humoral e celular, tanto para resposta de linfócitos CD4+ quanto CD8+, sem a necessidade de microrganismos vivos. Apesar do grande potencial de induzir imunidade protetora, a vacina de DNA nem sempre apresenta bons resultados. A imunidade depende de vários fatores como a seleção do gene alvo, construção do vetor de expressão, freqüência e via de administração da vacina, quantidade de DNA, localização do antígeno codificado pelo plasmídio e idade, saúde e espécies de animais vacinados. Esta revisão relata o desenvolvimento de algumas vacinas de DNA para doenças de interesse na medicina veterinária e humana.

DNA vaccines: general concerns and its applications in human and veterinary medicine / Vacina de DNA: aspectos gerais e sua aplicação na medicina humana e veterinária

The vaccination with DNA is one of the most promising immunization techniques against a pathogens variety and tumors, for which the conventional methods have not been efficient. DNA vaccines are capable to induce immune humoral and cellular response, directed to lymphocytes CD4+ and CD8+, without the necessity of live microorganisms. In spite of the great potential of inducing protective immunity, the DNA vaccine not always has success. The immunity depends on several factors such as the selection of the target gene, construction of the expression vector, frequency and via of administration of the vaccine, amount of DNA, location of the antigen codified by the plasmid and age, health and species of vaccinated animals. This revision shows the development of some vaccines of DNA for diseases of interest in the veterinary and human medicine.

A vacinação com DNA é uma das mais promissoras técnicas de imunização contra uma variedade de patógenos e tumores, para os quais os métodos convencionais não tem sido eficientes. Vacinas de DNA são capazes de induzir resposta imune humoral e celular, tanto para resposta de linfócitos CD4+ quanto CD8+, sem a necessidade de microrganismos vivos. Apesar do grande potencial de induzir imunidade protetora, a vacina de DNA nem sempre apresenta bons resultados. A imunidade depende de vários fatores como a seleção do gene alvo, construção do vetor de expressão, freqûência e via de administração da vacina, quantidade de DNA, localização do antígeno codificado pelo plasmídio e idade, saúde e espécies de animais vacinados. Esta revisão relata o desenvolvimento de algumas vacinas de DNA para doenças de interesse na medicina veterinária e humana.

Clonagem, expressão e diversidade na seqüência do gene iss de Escherichia coli patogênica para aves (APEC), isolada no Brasil / Cloning, expression and sequence diversity of iss gene from avian pathogenic Escherichia coli (APEC) isolated in Brazil

A proteína Iss (increased serum survival) é uma importante característica de resistência ao sistema complemento da Escherichia coli patogênica para aves (APEC). Os objetivos deste trabalho foram clonar e verificar a diversidade da seqüência do gene iss de APEC e caracterizar a proteína Iss recombinante. O gene iss de 309 bp foi amplificado por PCR, clonado e expresso na E. coli BL21 (DE3) utilizando o vetor pET SUMO. O gene iss da APEC9 foi classificado como iss tipo 1 pela diferenciação entre 3 tipos de iss alelos. A proteína Iss foi expressa pela indução com IPTG, purificada em coluna com resina ligada ao íon níquel e utilizada na imunização de galinhas poedeiras. Anticorpos da classe IgY anti rIss reagiram com a proteina rIss, a qual apresentou massa molecular de 22 kDa, correspondendo 11kDa da Iss e 11 kDa da proteína SUMO.

The Iss (Increased serum survival) protein is an important characteristic of resistance to complement system of avian pathogenic Escherichia coli (APEC). The objectives of this work were to cloning and verify the sequence diversity of iss gene from APEC and characterize the recombinant Iss protein. The iss gene of 309 bp was amplified by PCR, cloned and expressed in E. coli BL21 (DE3) using the pET SUMO vector. The iss gene from APEC9 strain was classified as iss type 1 by differentiation of the three iss gene allele types. The protein was expressed by induction of IPTG and purified in resin charged with the nickel ion. Antibodies IgY anti rIss reacted with rIss showing a molecular mass of 22 kDa, corresponding 11KDa of Iss protein and 11 KDa SUMO protein.

Seroprevalence fo Anaplasma marginale in dairy cattle and, studies on the dynamics of natural infection of Holstein calves in Southern Brazil / Soroprevalência de Anaplasma marginale em bovinos leiteiros e estudos sobre a dinâmica da infecção natural em bezerros holandeses no Sul do Brasil

Sera of 708 animals (cows, heifers and calves) from 13 dairy herds in the Londrina region of Paraná, Brazil, were tested for antibodies to Anaplasma marginale by a competitive ELISA assay (cELISA). Ten 2 to 20 days old Holstein calves, from one of the 13 herds studied, were monitored during one year. Blood samples from each calf were collected monthly and tick burden counting was performed every fortnight. Percentage of infected erythrocytes was established by Giemsa-stained smears, and sera samples were examined by cELISA to detect antibodies against A. marginale. In the 13 herds, 92.94% of the animals were seropositive to A. marginale, which indicates that Londrina is an area of enzootic stability. Among the three animal categories (cows, heifers and calves), the rates were 98.29%, 96.64% and 81.25%, respectively. Passive transfer of maternal antibodies to calves was demonstrated by cELISA. From ten calves, nine (90%) were seropositive at the first sampling, revealing colostral antibodies anti-A . marginale. These antibodies remained in calves for 2 to 3 months. After this period the calves were infected with ticks, and then all of them were seropositive to Anaplasma. Five 4 to 7 months old calves showed rickettsemia ranging from 0.1% to 3.8%. Two of them were treated with tetracycline. The rickettsemia and clinical signs of anaplasmosis of these calves were coincident with t

Soros de 708 animais (vacas, novilhas e bezerros) oriundos de 13 propriedades leiteiras da região de Londrina, Estado do Paraná, Brasil, foram testados para a presença de anticorpos contra Anaplasma marginale pelo teste ELISA competitivo (cELISA). Dez bezerros recém nascidos, pertencentes a um dos 13 rebanhos utilizados no levantamento sorológico, foram monitorados durante um ano. De cada bezerro foram colhidas amostras de sangue mensalmente e a cada quinze dias foi realizada a contagem de carrapatos. A porcentagem de eritrócitos parasitados foi determinada pela coloração de Giemsa em esfregaços sanguíneos e as amostras de soros foram submetidas ao cELISA para a detecção de anticorpos contra A. marginale. Dos animais dos rebanhos, 92,94% foram soropositivos para A. marginale indicando que a região de Londrina é uma área de estabilidade enzoótica. Nas três categorias de animais estudadas (vacas, novilhas e bezerros) as taxas de soropositivos foram de 98,29%, 96,64% e 81,25%, respectivamente. Nove dos 10 bezerros (90%) foram positivos pelo cELISA logo após o nascimento, o que demonstra a transferência de anticorpos colostrais. Os níveis de anticorpos colostrais foram detectados até o segundo e o terceiro mês de idade com um decréscimo neste período. Os níveis de anticorpos contra A. marginale voltaram a crescer nos meses seguintes, após os animais se infestarem com o Boophilus mi