Prevalence and risk factors of Eimeria spp. natural infection in sheep from northern Paraná, Brazil / Prevalência e fatores de risco da infecção natural por Eimeira spp. em ovinos na região norte do Paraná, Brasil

Abstract The present study aimed to perform an epidemiological and morphological identification of Eimeria infection in sheep in Brazil. Fecal samples from sheep were collected from 20 farms in northern Paraná, Brazil. An epidemiological questionnaire was used to evaluate the risk factors. Fecal samples containing oocysts per gram of feces (OoPG) ≥1000 were subjected to the modified Willis-Mollay method to perform oocyst identification. Sporulated oocysts were observed microscopically for morphological identification. A total of 807 fecal samples were collected. Based on the morphological characteristics of the sporulated oocysts, 10 species of Eimeria were identified, with main species observed: Eimeira ovinoidalis (98.1%), Eimeria crandallis (87.6%), Eimeria parva (79.1%), and Eimeria bakuensis (60.8%). Only 2.6% (7/268) of the sheep were infected with a single species, 4.8% (13/268) contained two different species, and 92.5% (248/268) were infected with three or more species. The analysis of risk factors showed that an intensive rearing, no rotation of pasture, dirt, and slatted floors, and age up to 12 months were associated with infection. This study showed a high prevalence of Eimeria natural infection in sheep from northern Paraná, Brazil. Furthermore, based on the risk factors, good management and hygiene practices must be employed to avoid infection.

Resumo O presente estudo teve como objetivo realizar uma avaliação epidemiológica e morfométrica da infecção por Eimeria em ovinos no Brasil. Amostras fecais de ovinos foram coletadas em 20 fazendas no sul do Brasil. Um questionário epidemiológico foi utilizado para avaliar os fatores de risco. Amostras fecais, contendo oocistos por grama de fezes (OoPG) ≥1000, foram submetidas ao método de Willis-Mollay modificado para realizar a identificação de oocistos. Oocistos esporulados foram observados microscopicamente para identificação morfológica. Foram coletadas 807 amostras fecais. Com base nas características morfológicas e morfométricas dos oocistos esporulados, foram identificadas 10 espécies de Eimeria, com as principais espécies observadas: Eimeria ovinoidalis (98,1%), Eimeria crandallis (87,6%), Eimeria parva (79,1%) e Eimeria bakuensis (60,8%). Apenas 2,6% (7/268) dos ovinos estavam infectados com uma única espécie, 4,8% (13/268) continham duas espécies diferentes e 92,5% (248/268) estavam infectados com três ou mais espécies. A análise dos fatores de risco mostrou que uma criação intensiva, sem rotação de pasto, terra, piso de ripa e idade até 12 meses foram associadas à infecção. Este estudo mostrou uma alta prevalência de infecção natural por Eimeria em ovinos do norte do Paraná, Brasil. Além disso, com base nos fatores de risco, boas práticas de manejo e higiene devem ser empregadas para evitar infecções.

Evaluation of quantitative polymerase chain reaction for the detection of Toxoplasma gondii oocysts shed by cats / Avaliação da reação em cadeia da polimerase quantitativa para a detecção de oocistos de Toxoplasma gondii eliminados por gatos

Abstract Felines are definitive hosts of Toxoplasma gondii and can shed oocysts in their feces, contaminating the environment. Sporulated oocysts are highly resistant to the environment and have higher infectivity, which are attributed to many toxoplasmosis outbreaks. The aim of the present study was to evaluate a quantitative polymerase chain reaction (qPCR) technique for the detection of T. gondii oocysts shed by cats. Twelve cats from a previous vaccine experiment were challenged orally with 600 cysts of the TgDoveBr8 strain on day 72. Fecal samples were collected daily using the centrifugal flotation technique, with microscopic examination (Sheather technique) and qPCR for 20 days after the challenge. Cats from all groups shed oocysts in their feces. Five negative cats in the Sheather were positive according to qPCR on the 3rd day post-inoculation (dpi). Oocysts were detected on the 4th dpi using the Sheather; however, there was no statistical difference between the two methods (p=0.1116). In addition, there was no statistically significant difference in oocyst shedding between the groups according to the Sheather technique (p=0.6534) and qPCR (p=0.9670). In conclusion, these results demonstrate that qPCR can be used as an alternative to the Sheather to detect and quantify T. gondii oocysts.

Resumo Felinos são hospedeiros definitivos do Toxoplasma gondii e podem eliminar oocistos nas fezes, contaminando o meio ambiente. Oocistos esporulados são altamente resistentes ao meio ambiente com elevada infectividade, sendo atribuído a muitos surtos de toxoplasmose. O objetivo do estudo foi avaliar a reação em cadeia da polimerase quantitativa (qPCR) para a detecção de oocistos de T. gondii eliminados por gatos. Doze gatos de um experimento prévio de vacina foram desafiados por via oral com 600 cistos da cepa TgDoveBr8 no dia 72. Amostras fecais foram coletadas diariamente pela técnica de centrifugo-flutuação seguida de exame microscópico (técnica de Sheather) e qPCR por 20 dias após desafio. Gatos de todos os grupos eliminam oocistos nas fezes. Cinco gatos negativos na técnica Sheather foram positivos de acordo com a qPCR no 3º dia pós-inoculação (dpi). Oocistos foram detectados no 4º dpi no Sheather; entretanto, não houve diferença estatística entre os dois métodos (p=0,1116). Não houve diferença estatisticamente significativa na eliminação de oocistos entre os grupos de acordo com a técnica de Sheather (p = 0,6534) e qPCR (p = 0,9670). Em conclusão, esses resultados demonstram que qPCR pode ser usada como uma alternativa ao Sheather para detectar e quantificar oocistos de T. gondii.

First study of Cryptosporidium spp. occurrence in eared doves (Zenaida auriculata) / Primeiro estudo de ocorrência de Cryptosporidium spp. em pomba-de-bando (Zenaida auriculata)

Abstract Cryptosporidium is a protozoan parasite with a wide range of hosts, including humans. However, only a few Cryptosporidium species have been described in birds (C. meleagridis, C. baileyi, C. galli and C. avium). The aim of this study was to investigate the occurrence of Cryptosporidium spp. in feces of eared doves (Zenaida auriculata), followed by molecular characterization of the parasite. A total of 196 animals of both sexes were trap-captured; the animals were culled and the intestinal contents were collected for DNA extraction. After extraction, a nested-PCR (nPCR), which amplifies a fragment of the 18S rRNA gene of Cryptosporidium spp., was performed. The amplicons obtained were purified and sequenced. PCR analysis revealed that 30 animals (15.3%) were positive for Cryptosporidium spp. There was no significant sex-dependent enrichment of Cryptosporidium occurrence (p > 0.05). Only 15 out of the 30 positive samples were successfully sequenced and their species determined, of which, 13 (86.7%) and 2 (13.3%) were C. meleagridis and C. galli, respectively. Herein, we present for the first time a molecular characterization of Cryptosporidium from feces of eared doves (Z. auriculata) and propose that these birds are a potential source of C. meleagridis infection in humans.

Resumo Cryptosporidium é um protozoário com uma grande variedade de hospedeiros, incluindo os seres humanos. No entanto, poucas espécies têm sido descritas em aves (Cryptosporidium meleagridis, C. baileyi, C. galli e C. avium). O objetivo do presente estudo foi investigar a ocorrência de Cryptosporidium spp. em fezes de pombas-de-bando (Zenaida auriculata), e realizar a caracterização molecular dos isolados. Um total de 196 animais de ambos os sexos foram capturados, eutanasiados e o conteúdo intestinal recolhido para extração de DNA. Após a extração, realizou-se uma nested-PCR (nPCR), que amplifica um fragmento do gene 18S rRNA do Cryptosporidium spp.. Os fragmentos obtidos foram purificados e encaminhados para sequenciamento. Os resultados da n-PCR revelaram 30 animais (15.3%) positivos para Cryptosporidium spp.. Quanto ao sexo dos animais não foram observadas diferenças estatísticas significativas (p > 0.05). Somente 15 de 30 amostras positivas foram sequenciadas com sucesso e as espécies determinadas, das quais, 13 (86.7%) e 2 (13.3%) foram C. meleagridis e C. galli, respectivamente. Esse é o primeiro estudo com caracterização molecular de Cryptosporidium de fezes de pombas-de-bando (Z. auriculata), e propõe serem esses animais potenciais fonte de infecção de C. meleagridis para humanos.

The first study of molecular prevalence and species characterization of Cryptosporidium in free-range chicken (Gallus gallus domesticus) from Brazil / Primeiro estudo de prevalência molecular e caracterização de espécies de Cryptosporidium em galinhas (Gallus gallus domesticus) colonial/caipiras do Brasil

Abstract Rearing free-range chicken is based on grazing feeding patterns, and these animals could be potential environmental contaminants of Cryptosporidium oocysts for humans and other animals. Therefore, the present study aimed to evaluate the molecular prevalence of Cryptosporidium spp. in free-range chickens from Brazil. A total of 351 fecal samples from chickens were examined from 20 farms. For detection of Cryptosporidium spp., 18S rRNA gene fragments were amplified using a nested PCR reaction. Positive samples were sent for sequencing. The overall prevalence of Cryptosporidium was 25.6% (95% CI = 21.2% - 30.6%). Sequencing of the amplified fragments allowed for the identification of three species: C. meleagridis in 57 (62.6%), C. baileyi in 15 (16.4%), C. parvum in 3 (3.2%) samples, and a new Cryptosporidium genotype (C. genotype BrPR1) in 3 (3.2%) samples. Cryptosporidium genotype BrPR1 has not yet been classified as a species, and its host spectrum is not known. Cryptosporidium, including zoonotic species, exists at a high prevalence in free-range chickens within the region studied.

Resumo A criação de galinhas no estilo colonial/caipira é baseada em padrões de alimentação de pastagem, o que as torna potenciais contaminantes ambientais de oocistos de Cryptosporidium para humanos e outros animais. Portanto, o presente estudo teve como objetivo avaliar a prevalência molecular de Cryptosporidium spp. em galinhas criadas em sistema colonial/caipira. Um total de 351 amostras de fezes de frangos foram examinadas em 20 fazendas. Para a detecção de Cryptosporidium spp., os fragmentos do gene rRNA 18S foram amplificados utilizando-se a reação de nested-PCR. A prevalência global de Cryposporidium foi de 25,6% (IC 95% = 21,2% - 30,6%). O sequenciamento dos fragmentos amplificados permitiu a identificação de três espécies que infectam aves: C. meleagridis em 57 (62,6%), C. baileyi em 15 (16,4%), C. parvum em 3 (3,2%) amostras, bem como, um novo genótipo de Cryptosporidium (C. genótipo BrPR1) foi identificado em 3 (3,2%) amostras. Cryptosporidium genotipo BrPR1 não foi ainda classificado como uma espécie, e seu espectro de hospedeiros é desconhecido. O presente trabalho permitiu concluir que Cryptosporidium, incluindo espécies zoonóticas, existe com alta prevalência em galinhas criadas em sistema colonial/caipira na região estudada.

rROP2 from Toxoplasma gondii as a potential vaccine against oocyst shedding in domestic cats / rROP2 de Toxoplasma gondii como potencial vacina contra a eliminação de oocistos em gatos domésticos

Abstract The aim of the present study was to evaluate oocyst shedding in cats immunized by nasal route with T. gondii proteins ROP2. Twelve short hair cats (Felis catus) were divided in three groups G1, G2 and G3 (n=4). Animals from G1 received 100 μg of rROP2 proteins plus 20 μg of Quil-A, G2 received 100 μg of BSA plus 20 μg of Quil-A, and the G3 only saline solution (control group). All treatments were done by intranasal route at days 0, 21, 42, and 63. The challenge was performed in all groups on day 70 with ≅ 800 tissue cysts of ME-49 strain by oral route. Animals from G1 shed less oocysts (86.7%) than control groups. ELISA was used to detect anti-rROP2 IgG and IgA, however, there were no correlation between number of oocyst shedding by either IgG or IgA antibody levels. In the present work, in spite of lesser oocysts production in immunized group than control groups, it was not possible to associate the use of rROP2 via nostrils with protection against oocyst shedding. For the future, the use of either other recombinant proteins or DNA vaccine, in combination with rROP2 could be tested to try improving the efficacy of this kind of vaccine.

Resumo O objetivo do presente estudo foi avaliar a eliminação de oocistos de Toxoplasma gondii em gatos imunizados pela via nasal com proteínas ROP2 de T. gondii. Doze gatos sem raça definida (Felis catus) foram divididos em três grupos experimentais G1, G2 e G3 (n = 4). Os animais do G1 receberam 100 μg de proteínas de rROP2 mais 20 μg de Quil-A, G2 recebeu 100 μg de albumina de soro bovino (BSA) junto com 20 μg de Quil-A, e o G3 recebeu apenas solução salina (grupo de controle). Todos os tratamentos foram realizados pela via intranasal nos dias 0, 21, 42 e 63. O desafio foi realizado em todos os grupos no dia 70 com aproximadamente 800 cistos de tecido da cepa ME-49 por via oral. Os animais de todos os grupos tiveram as suas fezes examinadas e o número de oocistos foi determinado durante 20 dias após o desafio. Os animais de G1 eliminaram menos oocistos (86,7%) do que os grupos controles. O ELISA foi utilizado para detectar IgG e IgA anti-rROP2, no entanto, não houve correlação entre o número de eliminhação de oocistos com os níveis de anticorpos IgG ou IgA. No presente trabalho, apesar da menor produção de oocistos no grupo imunizado (G1) em relação aos grupos controles (G2 e G3), não foi possível associar o uso de rROP2 pela via nasal com proteção contra eliminação de oocistos de T. gondii. Para o futuro, a utilização de outras proteínas recombinantes, ou mesmo vacina de DNA, em combinação com rROP2 poderia ser utilizada para tentar melhorar a eficácia deste tipo de vacina.