Molecular survey of Cryptosporidium spp. in calves from the state of Mato Grosso, Brazil / Levantamento molecular de Cryptosporidium spp. em bezerros do estado de Mato Grosso, Brasil

ABSTRACT

Cryptosporidium spp. is a protozoan that infects a wide range of vertebrate hosts; it has been reported to be the cause of severe illness or death in livestock worldwide, which leads to decreased performance and production losses, especially in young animals. This study investigated the presence of Cryptosporidiumin calves from beef farms in the state of Mato Grosso, midwestern Brazil. For this purpose, fecal samples from 237 animals aged ≤ 45 days, raised in 20 rural properties were subjected to DNA extraction and nested polymerase chain reaction (nPCR) targeting 18S ribosomal RNA (18S rRNA) gene followed by sequencing. Additionally, positive samples, previously identified as Cryptosporidium parvum by sequencing and phylogenetic analyses based on 18S rRNA gene, were subsequently analyzed focusing the amplification and sequencing using nPCR of a fragment of the 60 kDa glycoprotein (gp60) gene. Of the 237 fecal samples analyzed by PCR (18S rRNA), 50 (21.1%) fecal samples were positive for Cryptosporidium spp., while 14 (70%) of the 20 properties had at least one positive animal. The following Cryptosporidium species were detected C. bovis, C. parvum, and C. ryanae. Thereafter, two potentially zoonotic subtypes (IIaA15G2R1 and IIaA16G3R1) of C. parvum were identified based on gp60 gene sequences. This study resulted in the detection of subtype IIaA16G3R1 for the first time in South America and showed a wide distribution of the protozoan in beef farms in the studied area of the State.

RESUMO

Cryptosporidium spp. é um protozoário que infecta uma grande variedade de hospedeiros vertebrados, sendo descrito como causa de doenças graves ou morte na pecuária em todo o mundo, o que leva à diminuição do desempenho e à perda de produção, especialmente em animais jovens. Este estudo investigou a presença de Cryptosporidium em bezerros de fazendas de bovinocultura de corte no estado de Mato Grosso, Centro-Oeste do Brasil. Para esse fim, amostras fecais de 237 animais com idade ≤ 45dias, criados em 20 propriedades rurais foram submetidas à extração de DNA e uma "nested" da reação em cadeia pela polimerase (nPCR) direcionada ao gene 18S RNA ribossomal (18S rRNA), seguido do sequenciamento. Adicionalmente, amostras positivas, previamente identificadas como Cryptosporidium parvum pelo sequenciamento e análises filogenéticas baseadas no gene 18S rRNA, foram posteriormente analisadas usando a nPCR buscando a amplificação e sequenciamento de um fragmento do gene de uma glicoproteína de 60 kDa (gp60). Das 237 amostras fecais analisadas pela PCR (18S rRNA), 50 (21,1%)amostras fecais foram positivas para Cryptosporidium spp., enquanto 14 (70%) das 20 propriedades tinham ao menos um animal positivo. As seguintes espécies de Cryptosporidium foram detectadas C. bovis, C. parvum e C. ryanae. Posteriormente, dois subtipos potencialmente zoonóticos (IIaA15G2R1e IIaA16G3R1) foram identificados. Este estudo resultou na detecção do subtipo IIaA16G3R1 pela primeira vez na América do Sul e mostrou uma ampla distribuição do protozoário em rebanhos de corte na área estudada do Estado.