Validation of a one-tube nested real-time PCR assay for the detection of Cryptosporidium spp. in avian fecal samples / Validação da nested PCR em tempo real em um tubo para detecção de Cryptosporidium spp. em amostras fecais de aves

Abstract The aim of this study was to validate a one-tube nested real-time PCR assay followed by genetic sequencing to detect and identify Cryptosporidium species and genotypes in birds. A total of 443 genomic DNA extracted from avian fecal samples were analyzed by one-tube nested real-time PCR and conventional nested PCR. By one-tube nested real-time PCR, 90/443 (20.3%) samples were positive for Cryptosporidium spp. In contrast, 36/443 (8.1%) samples were positive for Cryptosporidium spp. by conventional nested PCR. The analytical sensitivity test showed that one-tube nested real-time PCR detects approximately 0.5 oocyst (2 sporozoites) per reaction. An evaluation of analytical specificity did not reveal amplification of microorganisms that commonly present nonspecific amplification with primers used for the diagnosis of Cryptosporidium spp. The repeatability analysis showed the same result in 27 out of 30 samples (90%). As for the reproducibility of one-tube nested real-time PCR, 24 of the 30 samples examined (80%) showed the same result. All the 90 samples amplified by one-tube real-time nested PCR were successfully sequenced, leading to the identification of C. baileyi, C. galli, C. meleagridis, C. proventriculi, and Cryptosporidium avian genotype I. Genetic sequencing of conventional nested PCR amplicons was successful in 10/36 (27.8%) of positive samples.

Resumo O objetivo deste trabalho foi validar um protocolo de nested PCR em tempo real em um tubo (nPCR-TR-1T) seguida de sequenciamento genético para detectar e caracterizar as espécies e genótipos de Cryptosporidium em aves. Um total de 443 amostras de DNA genômico, extraído de amostras fecais de aves, foi analisado pela nPCR-TR-1T e pela nested PCR convencional. Pela nPCR-TR-1T, foi observada positividade para Cryptosporidium spp. de 20,3% (90/443), em contraste com a nested PCR convencional, que apresentou positividade de 8,1% (36/443). O teste de sensibilidade analítica mostrou que a nPCR-TR-1T detecta aproximadamente 0,5 oocisto (2 esporozoítos) por reação. A avaliação da especificidade analítica não revelou amplificação de microrganismos que comumente apresentam amplificação inespecífica com primers utilizados para o diagnóstico de Cryptosporidium spp. O cálculo da repetibilidade evidenciou o mesmo resultado em 27 de 30 amostras (90%). Em relação à reprodutibilidade da nPCR-TR-1T, foi observado o mesmo resultado em 80% (24/30) das amostras examinadas. Foi possível realizar o sequenciamento em todas as 90 amostras amplificadas pela nPCR-TR-1T, com identificação de C. baileyi, C. galli, C. meleagridis, C. proventriculi e Cryptosporidium genótipo I em aves. O sequenciamento dos fragmentos amplificados pela nested PCR convencional foi possível em 10/36 (27,8%) das amostras positivas.

Detection and molecular characterization of Cryptosporidium spp. in captive canaries (Serinus canaria) using different diagnostic methods

This study used several diagnostic methods to examine the occurrence of and molecularly characterize Cryptosporidium spp. in captive canaries (Serinus canaria) in southern and southeastern Brazil. A total of 498 fecal samples were purified by centrifugal-flotation using Sheather's solution. Cryptosporidium spp. diagnosis was performed using three diagnostic methods: malachite green negative staining, nested PCR targeting the 18S rRNA gene, followed by sequencing the amplified fragments, and duplex real-time PCR targeting the 18S rRNA specific to detect Cryptosporidium galli and Cryptosporidium avian genotype III. The overall positivity for Cryptosporidium spp. (total samples positive in at least one protocol) from the microscopic analysis, nested PCR and duplex real-time PCR protocol results was 13.3% (66/498). The positivity rates were 2.0% (10/498) and 4.6% (23/498) for Cryptosporidium spp. by microscopy and nested PCR, respectively. Sequencing of 20 samples amplified by nested PCR identified C. galli (3.0%; 15/498), Cryptosporidium avian genotype I (0.8%; 4/498) and Cryptosporidium avium (0.2%; 1/498). Duplex real-time PCR revealed a positivity of 7.8% (39/498) for C. galli and 2.4% (12/498) for avian genotype III. Malachite green negative staining differed significantly from nested PCR in detecting Cryptosporidium spp. Duplex real-time PCR was more sensitive than nested PCR/sequencing for detecting gastric Cryptosporidium in canaries.(AU)

Este trabalho teve como objetivos determinar a ocorrência e realizar a caracterização molecular de Cryptosporidium spp. em 498 amostras fecais de canários (Serinus canaria) criados em cativeiro, utilizando três métodos de diagnóstico: análise microscópica pela coloração negativa com verde malaquita, nested PCR seguida de sequenciamento dos fragmentos amplificados e PCR duplex em tempo real específica para detecção de Cryptosporidium galli e Cryptosporidium genótipo III de aves. A positividade total para Cryptosporidium spp. (total de amostras positivas em pelo menos um método de diagnóstico) obtida pela análise microscópica, nested PCR e PCR duplex em tempo real foi de 13,3% (66/498). As taxas de positividade para Cryptosporidium spp. foram 2,0% (10/498) e 4,6% (23/498) por microscopia e nested PCR, respectivamente. O sequenciamento de 20 amostras amplificadas pela nested PCR identificou C. galli (3,0%; 15/498), Cryptosporidium genótipo I de aves (0,8%; 4/498) e Cryptosporidium avium (0,2%; 1/498). A PCR duplex em tempo real revelou positividade de 7,8% (39/498) para C. galli e 2,4% (12/498) para Cryptosporidium genótipo III de aves. A análise microscópica diferiu significativamente da nested PCR para detecção de Cryptosporidium spp. A PCR duplex em tempo real apresentou maior sensibilidade que a nested PCR/sequenciamento para detectar as espécies/genótipos gástricos de Cryptosporidium.(AU)

Risk factors and infection due to Cryptosporidium spp. in dogs and cats in southern Rio Grande do Sul

This study investigated the frequency of oocysts of Cryptosporidium spp. in feces from dogs and cats in five municipalities in the southern region of the state of Rio Grande do Sul. The risk factors associated with infection were also investigated. Feces samples from 110 dogs and 18 cats were stained using the auramine method. At the time of feces sampling, a questionnaire with semi-open-ended questions was applied to the animal guardians and all data obtained underwent statistical analysis. The real frequency of oocysts of Cryptosporidium spp. was 24.63% (27 dogs and two cats). Only four samples of dog feces were diarrheic and no presence of oocysts was observed in any of them. Variables that represented risk factors for infection were: homemade food, untreated water, circulation of animals on grassy terrain and living in the same environment as other animals (cattle). The results made it possible to inferring that within the population studied, the frequency of parasitism due to Cryptosporidium spp. in dogs was relevant and emphasize the asymptomatic nature of this infection. The adopting control measures are highlighted, particularly in relation to variables that represent risk factors for this infection.(AU)

Este estudo verificou a frequência de oocistos de Cryptosporidium spp. em fezes de cães e gatos em cinco municípios da região sul do Rio Grande do Sul e fatores de risco associados à infecção. Amostras de fezes de 110 cães e 18 gatos foram coradas pelo método de auramina. No momento da coleta de fezes aplicou-se um questionário aos tutores dos animais com questões semiabertas e os dados foram submetidos à análise estatística. A frequência verdadeira de oocistos de Cryptosporidium spp. foi de 24,63% (27 cães e 2 gatos). Apenas quatro amostras de fezes caninas eram diarreicas e todas sem oocistos. As variáveis que representaram fatores de risco para a infecção foram: alimentos de preparo caseiro, água não tratada, circulação dos animais em terreno gramíneo e convivência com outros animais, principalmente bovinos. Os resultados sugerem que a frequência de cães parasitados por Cryptosporidium spp. é relevante, reforçando o caráter assintomático da infeção. Destaca-se a importância da adoção de medidas de controle, particularmente das variáveis que representaram fatores de risco à infecção.(AU)

Aspectos epidemiológicos da infecção por Cryptosporidium em equinos / Epidemiological aspects of Cryptosporidium infection in horses

Investigações relativas à criptosporidiose são fundamentais, tendo em vista o seu potencial zoonótico e sua patogenicidade em animais de produção e de companhia. Os equinos podem estar envolvidos na transmissão da infecção por Cryptosporidium e podem ter papel epidemiológico relevante nesta protozoose. A grande possibilidade destes animais se infectarem com este protozoário justifica a importância de se atentar para a ocorrência desta enfermidade. Objetivou-se demonstrar por meio de revisão de literatura, alguns aspectos epidemiológicos da criptosporidiose na espécie equina.

Inquiries about cryptossporidiosis are essential because its zoonotic potential and pathogenicity in pets and production animals. The horse can be involved in the transmission of the infection by Cryptosporidium and can have an epidemiological role in this disease. The great possibility of adquiring this protozoan, justify the importance of attempting against for the occurrence of this illness. The aim of this article was to demonstrated through literature revision, some epidemiological aspects of the cryptosporidiosis in the equine specie.

Aspectos epidemiológicos da infecção por Cryptosporidium em equinos / Epidemiological aspects of Cryptosporidium infection in horses

Investigações relativas à criptosporidiose são fundamentais, tendo em vista o seu potencial zoonótico e sua patogenicidade em animais de produção e de companhia. Os equinos podem estar envolvidos na transmissão da infecção por Cryptosporidium e podem ter papel epidemiológico relevante nesta protozoose. A grande possibilidade destes animais se infectarem com este protozoário justifica a importância de se atentar para a ocorrência desta enfermidade. Objetivou-se demonstrar por meio de revisão de literatura, alguns aspectos epidemiológicos da criptosporidiose na espécie equina.(AU)

Inquiries about cryptossporidiosis are essential because its zoonotic potential and pathogenicity in pets and production animals. The horse can be involved in the transmission of the infection by Cryptosporidium and can have an epidemiological role in this disease. The great possibility of adquiring this protozoan, justify the importance of attempting against for the occurrence of this illness. The aim of this article was to demonstrated through literature revision, some epidemiological aspects of the cryptosporidiosis in the equine specie.(AU)

Oocistos deCryptosporidium parvum em fezes de bezerro infectado experimentalmente / Cryptosporidium parvum oocysts in the feces of experimentally infected calf

A dose of 5.0x106 Cryptosporidium parvum oocysts was inoculated in a newborn calf. After the inoculation, the feces were daily collected and the presence of oocysts was examined on slides using 0.17% green malachite dye. The total yield reached 1.5x1010 oocysts, with a peak production on the 7th day, confirming the infectious process and the role of calf infection in the potential risk for environmental contamination. (AU)