Morphological, molecular and phylogenetic characterization of Borrelia theileri in Rhipicephalus microplus / Caracterização morfológica, molecular e filogenética de Borrelia theileri em Rhipicephalus microplus

ABSTRACT

Abstract This study aimed to perform a morphological, molecular and phylogenetic characterization of Borrelia theileri obtained from infected Rhipicephalus microplus in Brazil. Fifty engorged R. microplus females from cattle in the municipality of Seropédica, Rio de Janeiro, were analyzed for spirochetes by hemolymph smear. Macerated eggs and positive ticks, as well as blood from the bovine infested by these ticks, were analyzed the glpQ, flaB and hpt genes by PCR. The PCR products were purified and sequenced for analysis and construction of a phylogenetic tree. Only 2% (1/50) of the ticks generated a positive result by both smear and PCR. The spiral forms (n = 50) had (media ± SD) a mean length of 19.17 ± 4.12 µm, diameter of 0.2935 ± 0.0469 and number of turns 8.44 ± 2.59. Sequence alignments of the three evaluated genes exhibited 98% similarity to B. theileri isolates, occurring in a clade highly related to B. theileri strain KAT. Egg maceration samples were positive for the three evaluated genes, whereas bovine blood was negative by PCR. This is the most detailed characterization of B. theileri in the Americas to-date, presenting morphological, molecular and phylogenetic data, including the transovarial transmission of the spirochete in the host tick.

RESUMO

Resumo O estudo teve como objetivo realizar a caracterização morfológica, molecular e filogenética de Borrelia theileri obtida de Rhipicephalus microplus naturalmente infectado em bovino no estado do Rio de Janeiro, Brasil. Um total de 50 fêmeas de R. microplus ingurgitadas foram analisadas para espiroquetas por meio de esfregaço de hemolinfa. Ovos macerados e carrapatos, assim como sangue de bovinos infectados por esses carrapatos, foram analisados os genes glpQ, flaB e hpt por PCR. Os produtos de PCR foram purificados e sequenciados para análise e construção de uma árvore filogenética. Apenas 2% (1/50) dos carrapatos geraram um resultado positivo tanto pelo esfregaço como pela PCR. As formas espirais (n = 50) apresentaram (média ± DP) comprimento médio de 19,17 ± 4,12, diâmetro de 0,2935 ± 0,0469 e número de voltas de 8,44 ± 2,59. Os alinhamentos das sequências dos três genes avaliados exibiram 98% de similaridade aos isolados de B. theileri, ocorrendo em um clado altamente relacionado à linhagem de B. theileri KAT. As amostras de maceração de ovos foram positivas para os três genes avaliados, enquanto o sangue bovino foi negativo pela PCR. Esta é a mais completa caracterização de B. theileri nas Américas, apresentando dados morfológicos, moleculares e filogenéticos, incluindo a transmissão transovarial da espiroqueta no carrapato hospedeiro.