Spoligotyping, genotyping, and spatial distribution of Mycobacterium bovis in cattle in the state of Bahia, Brazil / Genotipagem por spoligotyping e distribuição espacial de Mycobacterium bovis em bovinos no estado da Bahia, Brasil

Mycobacterium bovis is responsible for bovine and buffalo tuberculosis, an important zoonotic disease with global distribution. The knowledge of the distribution and the precise identification of this disease, including advanced diagnoses such as spoligotyping, allows choosing the best strategies to fight the disease's progress. The present work aimed to investigate mycobacteria's presence, genotype their strains, and evaluate tuberculosis cases' spatial distribution from suggestive lesions in carcasses of bovine and buffalo inspected in slaughterhouses under an official inspection regime in the state of Bahia, Brazil. The study investigated 453,417 animals. Among these, 31 (0.007%) from 17 municipalities were suspected of tuberculosis. Among the culture medium growth, 95% of these were categorized as alcohol-acid resistant bacilli (BAAR). All isolates were subjected to spoligotyping and 95% were confirmed as M. bovis (SB0120, SB0121, SB0852, SB0828, SB0295, SB0881, SB1648, SB6119, SB0140, SB1055). The strain SB0120 was the most prevalent, and this profile has been described in cases of human tuberculosis by M. bovis, highlighting the zoonotic potential of this profile. This study also identified strains never reported in Bahia, highlighting a distinctive pattern from other parts of Brazil, besides mixed infections. Besides, to identify strains never before described in the state, highlighting a distinctive pattern in Brazil (SB6119 and SB0852, respectively). An unpublished profile was identified and inserted in the international database (Mbovis.org), named SB2715.(AU)

O Mycobacterium bovis é o responsável pela tuberculose bovina e bubalina, doença zoonótica importante e com distribuição global. O conhecimento da distribuição e a identificação precisa dessa enfermidade, incluindo diagnósticos mais avançados como o spoligotyping, permite escolher as melhores estratégias de combate ao avanço da doença. O presente trabalho objetivou investigar a presença de micobactérias, genotipar suas estirpes e avaliar a distribuição espacial dos casos de tuberculose a partir de lesões sugestivas nas carcaças de bovinos e bubalinos inspecionadas em frigoríficos sob regime de inspeção oficial no estado da Bahia. Foram investigados 453.417 animais dentre os quais 31 (0,007%) foram suspeitos de doença e provenientes de 17 municípios. Após o crescimento em meio de cultura, 95% foram categorizados como bacilos álcool-ácido resistentes (BAAR). Todos os isolados foram submetidos à spoligotyping e 95% foram confirmados M. bovis (SB0120, SB0121, SB0852, SB0828, SB0295, SB0881, SB1648, SB6119, SB0140, SB1055). A cepa SB0120 foi a mais prevalente e este perfil vem sendo descrito na literatura com casos de tuberculose humana por M. bovis ressaltando o potencial zoonótico deste perfil. Este estudo também identificou cepas nunca relatadas no estado da Bahia, destacando um padrão distinto de outras partes do Brasil, além da existência de infecções mistas. Permitiu ainda relatar linhagens nunca antes descritas no estado com destaque para um padrão novo no Brasil (SB6119 e SB0852 respectivamente). Um perfil inédito identificado foi identificado e inserido no banco de dados internacional (Mbovis.org), nomeado SB2715.(AU)

Spoligotyping, genotyping, and spatial distribution of Mycobacterium bovis in cattle in the state of Bahia, Brazil

ABSTRACT: Mycobacterium bovis is responsible for bovine and buffalo tuberculosis, an important zoonotic disease with global distribution. The knowledge of the distribution and the precise identification of this disease, including advanced diagnoses such as spoligotyping, allows choosing the best strategies to fight the diseases progress. The present work aimed to investigate mycobacterias presence, genotype their strains, and evaluate tuberculosis cases spatial distribution from suggestive lesions in carcasses of bovine and buffalo inspected in slaughterhouses under an official inspection regime in the state of Bahia, Brazil. The study investigated 453,417 animals. Among these, 31 (0.007%) from 17 municipalities were suspected of tuberculosis. Among the culture medium growth, 95% of these were categorized as alcohol-acid resistant bacilli (BAAR). All isolates were subjected to spoligotyping and 95% were confirmed as M. bovis (SB0120, SB0121, SB0852, SB0828, SB0295, SB0881, SB1648, SB6119, SB0140, SB1055). The strain SB0120 was the most prevalent, and this profile has been described in cases of human tuberculosis by M. bovis, highlighting the zoonotic potential of this profile. This study also identified strains never reported in Bahia, highlighting a distinctive pattern from other parts of Brazil, besides mixed infections. Besides, to identify strains never before described in the state, highlighting a distinctive pattern in Brazil (SB6119 and SB0852, respectively). An unpublished profile was identified and inserted in the international database (Mbovis.org), named SB2715.

RESUMO: O Mycobacterium bovis é o responsável pela tuberculose bovina e bubalina, doença zoonótica importante e com distribuição global. O conhecimento da distribuição e a identificação precisa dessa enfermidade, incluindo diagnósticos mais avançados como o spoligotyping, permite escolher as melhores estratégias de combate ao avanço da doença. O presente trabalho objetivou investigar a presença de micobactérias, genotipar suas estirpes e avaliar a distribuição espacial dos casos de tuberculose a partir de lesões sugestivas nas carcaças de bovinos e bubalinos inspecionadas em frigoríficos sob regime de inspeção oficial no estado da Bahia. Foram investigados 453.417 animais dentre os quais 31 (0,007%) foram suspeitos de doença e provenientes de 17 municípios. Após o crescimento em meio de cultura, 95% foram categorizados como bacilos álcool-ácido resistentes (BAAR). Todos os isolados foram submetidos à spoligotyping e 95% foram confirmados M. bovis (SB0120, SB0121, SB0852, SB0828, SB0295, SB0881, SB1648, SB6119, SB0140, SB1055). A cepa SB0120 foi a mais prevalente e este perfil vem sendo descrito na literatura com casos de tuberculose humana por M. bovis ressaltando o potencial zoonótico deste perfil. Este estudo também identificou cepas nunca relatadas no estado da Bahia, destacando um padrão distinto de outras partes do Brasil, além da existência de infecções mistas. Permitiu ainda relatar linhagens nunca antes descritas no estado com destaque para um padrão novo no Brasil (SB6119 e SB0852 respectivamente). Um perfil inédito identificado foi identificado e inserido no banco de dados internacional (Mbovis.org), nomeado SB2715.

Isolation and genotyping of Mycobacterium bovis in suggestive lesions of tuberculosis in cattle slaughtered in the state of Ceará, Brazil / Isolamento e tipificação genética de Mycobacterium bovis em lesões sugestivas de tuberculose em bovinos abatidos no estado do Ceará

Bovine tuberculosis (BTB) is a zoonosis caused by the bacterium Mycobacterium bovis, which induces the development of nodular and granulomatous lesions in various animal tissues. The recognition of these suggestive gross lesions during postmortem sanitary inspection in slaughterhouses provides a presumptive diagnosis, which requires the use of complementary tests to confirm the disease. This study aimed to verify the occurrence of BTB in cattle slaughtered in slaughterhouses in the state of Ceará, Brazil, using bacteriological and molecular methods. To this end, suggestive lesions were analyzed on carcasses condemned by the "Serviço de Inspeção Estadual" (SIE). The samples were submitted to microbiological analysis using culture media and specific staining followed by spoligotyping molecular technique for identification and genotyping of the mycobacteria. Occurrence of lesions suggestive of BTB was verified in bovine carcasses (0.071%) from different municipalities of the state. These lesions were located mainly in the lung (95.12%), lymph nodes (58.53%), and liver (36.58%). Microbiological culture showed bacterial isolation (17.94%), with the growth of colonies showing morphological and tannic characteristics belonging to genus Mycobacterium spp. Genetic polymorphism analysis identified M. bovis in all isolates, which were discriminated into six spoligotypes (SB0121, SB0295, SB1064, SB0120, SB0870, and SB0852). These profiles have been described in Brazil and several areas of the world, except for profiles SB1064 and SB0852, which were described in the country for the first time. The results show that the association of the diagnostic methods used was the basis for the first study on identification of mycobacteria found in the state, which may provide a database for the epidemiological study of BTB in the state of Ceará.(AU)

A tuberculose bovina (TB) é uma zoonose causada pelo Mycobacterium bovis, o qual induz ao desenvolvimento de lesões nodulares e granulomatosas em vários tecidos do animal. O reconhecimento dessas lesões macroscópicas sugestivas durante a inspeção sanitária post mortem em matadouros fornece um diagnóstico presuntivo, sendo necessário a utilização de testes complementares para confirmação da doença. O objetivo deste trabalho foi verificar a ocorrência da TB em animais abatidos em matadouros-frigoríficos no estado do Ceará através da utilização de métodos bacteriológicos e moleculares. Para tanto, foram analisadas lesões sugestivas de TB em carcaças condenadas pelo Serviço de Inspeção Estadual (SIE). As amostras foram submetidas à análise microbiológica, utilizando meios de cultivo e de coloração específicos, seguida pela técnica molecular spoligotyping para identificação e tipificação genética da micobactéria. Verificou-se a ocorrência de lesões sugestivas de TB em carcaças bovinas (0,071%) oriundas de diferentes municípios do estado do Ceará. Essas lesões estavam localizadas principalmente no pulmão (95,12%), linfonodos (58,53%) e fígado (36,58%). O cultivo microbiológico obteve isolamento bacteriano (17,94%), com o crescimento de colônias apresentando características morfológicas e tintoriais pertencentes ao gênero Mycobacterium spp. A análise do polimorfismo genético identificou a presença de M. bovis em todos os isolados, que foram discriminados em seis espoligotipos (SB0121, SB0295, SB1064, SB0120, SB0870 e SB0852), descritos no Brasil e em diversas áreas do mundo, exceto os perfis SB1064 e SB0852 que foram descritos pela primeira vez no país. Os resultados obtidos demonstram que a associação dos métodos diagnósticos utilizados foram a base do primeiro estudo de identificação das micobactérias encontradas no estado do Ceará, o que pode contribuir para a criação de um banco de dados para o estudo epidemiológico da TB no estado.(AU)

Oestrose: uma parasitose emergente em pequenos ruminantes no Nordeste do Brasil / Nasal bot: an emerging parasitic disease in small ruminants in the Brazilian Northeast

No período de janeiro de 2011 a dezembro de 2014 foram diagnosticados 9 surtos (A, B, C, D, E, F, G, H e I) de Oestrus ovis em pequenos ruminantes no estado da Bahia. No surto A obteve-se 0,5% (1/200); B 2,2% (2/90); C 0,8% (1/120); D 2% (2/100); E 1% (1/100); F 3% (1/33); G 0,6% (1/150); H 2,5% (5/200); I com 11,4% (8/70) em ovinos e 5% (2/40) em caprinos. Os sinais clínicos associados ao parasitismo pelas larvas nos surtos foram respiração ruidosa, espirro seguido de secreção nasal catarral, inquietação, movimentação excessiva da cabeça e andar em círculo. Macroscopicamente havia nos seios e conchas nasais hiperemia, edema da mucosa e presença de larvas. Todas as larvas coletadas dos cornetos e conchas nasais variavam desde o primeiro ao terceiro estágio de desenvolvimento. Algumas larvas L3 coletadas nas necropsias foram incubadas e o imago obtido das pupas mediram aproximadamente 10mm de cor acinzentada e abdômen escurecido. Realizada análise descritiva das condições climáticas, ano e positividade de casos de oestrose, demonstrou que a ocorrência tem tendência de crescimento com os anos (p˂0,001) e que houve casos com menor média de temperatura mínima (p˂0,001), possibilitando o desenvolvimento da mosca de O. ovis, demonstrando que houve a introdução da mosca enTtre o rebanho de ovinos e caprinos do estado da Bahia, e que as condições climáticas são ideais para perpetuação da espécie.(AU)

From January 2011 to December 2014 were diagnosed 9 outbreaks of Oestrus ovis infection in small ruminants (Outbreaks A-I) in the State of Bahia. The incidence of oestrosis in sheep in outbreak A was 0.5% (1/200), in B 2.2% (2/90), in C 0.8% (1/120), in D 2% (2/100), in E 1% (1/100), in F 3% (1/33), in G 0.6% (1/150), in H 2.5% (5/200), and in I 11.42% (8/70), and 5% (2/40) in goats. Clinical signs associated with parasitism were wheezing, sneezing followed by catarrhal nasal secretion, some restlessness, excessive head movement and walking in circles. The breasts and turbinates were hyperemic, with mucosal edema and presence of O. ovis larvae. All larvae collected from the turbinates ranged from the first to the third stage of development. Some L3 larvae collected at necropsy were incubated and the gray colored Imago with dark abdomen obtained from the pupae measured about 10mm. A descriptive analysis of the climatic conditions was carried out; in the year of investigation the incidence of O. ovis infection has grown (p<0.001), and the lowest mean minimum temperature (p<0.001) caused the development the O. ovis fly, so that there was an introduction of an increased number of these flies into the sheep and goat flocks in state of Bahia with the ideal climatic conditions for their perpetuation.(AU)

Interspecific transmission of small ruminant lentiviruses from goats to sheep

This study was conducted in order to evaluate the transmission of caprine lentivirus to sheep using different experimental groups. The first one (colostrum group) was formed by nine lambs receiving colostrum from goats positive for small ruminant lentiviruses (SRLV). The second group (milk group) was established by nine lambs that received milk of these goats. Third was a control group, consisting of lambs that suckled colostrum and milk of negative mothers. Another experimental group (contact group) was formed by eight adult sheep, confined with two naturally infected goats. The groups were monitored by immunoblotting (IB), enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), agar gel immunodiffusion (AGID) and nested polymerase chain reaction (nPCR). All lambs that suckled colostrum and milk of infected goats and six sheep of the contact group had positive results in the nPCR, although seroconversion was detected only in three of the exposed animals, with no clinical lentiviruses manifestation, in 720 days of observation. There was a close relationship between viral sequences obtained from infected animals and the prototype CAEV-Cork. Thus, it was concluded that SRLV can be transmitted from goats to sheep, however, the degree of adaptation of the virus strain to the host species probably interferes with the infection persistence and seroconversion rate.

Múltiplas estirpes de isolados de Mycobacteriumbovis identificados por tipagem molecular em bovinos abatidos em matadouros-frigoríficos / Multiple strains of Mycobacterium bovis isolates identified by molecular typing of bovine animals slaughtered in slaughterhouse

O objetivo do presente trabalho foi utilizar métodos bacteriológicos e moleculares para a identificação do Mycobacteriumbovis em lesões observadas em carcaças de bovinos durante a inspeção postmortem de rotina em matadouros-frigoríficos com serviço de inspeção oficial. Foi acompanhado o abate e a inspeção de 825.394 bovinos, sadios ao exame ante mortem pelo serviço de inspeção oficial em dez matadouros-frigoríficos do estado da Bahia. Carcaça de 180 bovinos apresentaram lesões sugestivas de tuberculose e por outras linfadenites. No isolamento bacteriano, 25 amostras apresentaram crescimento disgônico de colônias de coloração creme-amareladas em meio de cultura Stonebrink-Leslie. Desses isolados, 14 foram identificados como M. bovis PCR multiplex e pela técnica do spoligotyping foram discriminados oito diferentes espoligotipos do M. bovis, sendo sete descritos na literatura e um novo spoligotipo sem descrição anterior. O espoligotipo majoritário foi o SB0121, com cinco amostras, sendo descrito no Brasil e em outros países, seguidos por dois clusters, SB295 e SB1055, com dois isolados cada. O espoligotipo SB1145 e SB1648 foram referidos apenas no Brasil e Dinamarca, respectivamente. O espoligotipo SB140 já foi encontrado no Brasil, Argentina, Uruguai e Paraguai. Estes resultados demonstram que os espoligotipos obtidos são compartilhados, até o momento, entre estados brasileiros e entre países da América Latina e Europa. Sendo assim, a discriminação molecular de isolados de M. bovis através do Spoligotyping constitui-se numa ferramenta para estudos epidemiológicos da tuberculose bovina no Estado da Bahia.

The aim of this study was to use bacteriological and molecular methods to identify Mycobacteriumbovis in lesions observed in cattle carcasses during routine post-mortem inspection in slaughterhouses with official inspection service. It was accompanied the slaughter and inspection of 825,394 cattle, healthy ante mortem examination by the official inspection service in ten slaughterhouses in the state of Bahia. Carcasses of 180 cattle presented lesions suggestive of tuberculosis and other lymphadenitis. In bacterial isolation, 25 samples showed dysgonic growth of colonies of creamy-yellow in medium-Stonebrink Leslie. From these isolates, 14 were identified as M. bovis and the multiplex PCR technique spoligotyping was discriminated against eight different spoligotypes of M. bovis, seven previously described in the literature and a new spoligotypes without former description. The major spoligotypes was SB0121, with five samples which has been described in Brazil and other countries, followed by two clusters, SB295 and SB1055, with two isolates each. The SB1145 and SB1648 spoligotypes were reported only in Brazil and Denmark, respectively. The spoligotypes SB140 has been found in Brazil, Argentina, Uruguay and Paraguay. These results demonstrate that the spoligotypes obtained are shared, so far, among Brazilian states and among Latin America and Europe. Thus, molecular discrimination of isolates of M. bovis by Spoligotyping constitutes a tool for epidemiological studies of bovine tuberculosis in the state of Bahia.

Evolução clínica e avaliação de parâmetros leucocitários e de proteínas de fase aguda na pododermatite infecciosa ovina / Clinical evolution and evaluation of leukocyte parameters and acute phase protein of ovine footrot

Neste artigo realizou-se a avaliação de ovinos mestiços Santa Inês com pododermatite infecciosa, verificando as alterações no leucograma e proteínas de fase aguda. No primeiro experimento, 70 fêmeas foram separadas em três grupos de acordo com o seu escore podal: Grupo controle (G1) com escore 0; Dermatite interdigital (G2) com escore 1 ou 2 e Pododermatite necrosante (G3) com escore 3, 4 ou 5. Durante dois meses observou-se a evolução clínica e efeitos no leucograma em cinco momentos: M1 (dia 0), M2 (dia 15), M3 (dia 30), M4 (dia 45) e M5 (dia 60). A intensidade do resultado do leucograma foi de baixa magnitude, observando-se alterações significativas (p<0,05) como uma leve leucocitose (G3, M4), atribuída a neutrofilia e um discreto aumento no número total de monócitos (G3, M2 e M3) apesar do extenso dano e necrose tecidual existentes na última fase da doença. No segundo experimento, utilizaram-se 105 animais de sete propriedades com objetivo de isolar o agente etiológico e avaliar os efeitos da doença sobre proteína plasmática total e proteínas de fase aguda. Os animais também foram separados em três grupos: controle, dermatite interdigital e pododermatite necrosante. Em todas as propriedades foi realizado o isolamento de Dichelobacter nodosus. Não houve correlação significativa (p<0,05) das diferentes fases da doença sobre as proteínas estudadas, porém a haptoglobina dos grupos com animais doentes apresentou médias superiores ao grupo controle. De acordo com a metodologia utilizada e resultados obtidos, conclui-se que as proteínas de fase aguda estudadas não foram eficientes na caracterização das fases da pododermatite infecciosa ovina e que a resposta leucocitária foi branda, tornando difícil sua utilização para este fim.

In this paper, Santa Inês crossbred sheep with footrot were evaluated, checking the changes on leukogram and the acute phase proteins. In the first experiment, 70 females were divided into three groups according to their podal scores: a control group (G1) with score 0, scald group (G2) with score 1 or 2 and a footrot group (G3) with score 3, 4 or 5. During two months, the clinical course and its effect on leukogram were observed at five moments: M1 (day 0), M2 (day 15), M3 (day 30), M4 (day 45) and M5 (day 60). The intensity of the white blood cell count was low magnitude, observing significant changes (p <0.05) as a mild leukocytosis (G3, M4), attributed to neutrophilia and a slight increase in the total number of monocytes (G3, M2 and M3) despite the extensive damage and tissue necrosis existed during the final stage of the disease. In the second experiment, 105 animals from seven farms were used with the objective of isolating the causative agent and to evaluate the effect of disease on total plasma protein and acute phase proteins. The animals were also divided into three groups: control, scald and footrot. In all farms, the isolation of Dichelobacter nodosus was regarded. For the different stages of the disease on the proteins studied there was no significant correlation (p<0.05) but the haptoglobin in scald and footrot groups showed higher average than the control group. Based on these results, we conclude that the acute phase proteins studied were not efficient in the characterization of the phases of the disease and the leukocyte response was mild, making it difficult to use for this purpose.