Protection against Toxoplasma gondii cysts in pigs immunized with rROP2 plus Iscomatrix / Proteção contra cistos de Toxoplasma gondii em suínos imunizados com rROP2 associado à Iscomatrix

Abstract This study aimed to evaluate the humoral immune response in pigs immunized intranasally and intramuscularly with recombinant Toxoplasma gondii rROP2 protein in combination with the adjuvant Iscomatrix. Twelve mixed breed pigs divided into three groups (n=4) were used, G1 received recombinant ROP2 proteins (200 µg/dose) plus Iscomatrix, G2 received PBS plus Iscomatrix, and G3 as the control group. The intranasal (IN) and intramuscular (IM) routes were used. Animals were challenged orally with VEG strain oocysts and treated on day three after challenge. Fever, anorexia, and prostration were the clinical signs observed in all animals. All the G1 animals produced antibodies above the cut-off on the day of the challenge, while the G2 and G3 remained below the cut-off. Better partial protection against parasitemia and cyst tissue formation was observed in G1 than G3. The protection factors against tissue cyst formation were 40.0% and 6.1% for G1 and G2, respectively, compared to G3. In conclusion, there were not systemic antibody responses in pigs with IN immunization with rROP2+Iscomatrix; however, after IM immunization, those animals produced higher titers than animal controls. We associated these results with partial protection obtained against parasitemia and tissue cysts formation.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta imune humoral em suínos imunizados pelas vias intranasal e intramuscular com proteínas recombinantes rROP2 do Toxoplasma gondii associadas ao adjuvante Iscomatrix. Doze suínos cruzados divididos em 3 grupos (n=4) foram utilizados. O G1 recebeu proteína recombinante ROP2 (200mg/dose) associada ao adjuvante Iscomatrix; o G2 recebeu PBS associado ao Iscomatrix; e o G3 foi o grupo controle. As vias intranasal (IN) e intramuscular (IM) foram utilizadas. Os animais foram desafiados por via oral com a cepa VEG e tratados no dia três após o desafio. Febre, anorexia e prostração foram os sinais clínicos observados em todos os animais. Todos os animais do G1 produziram anticorpos acima do ponto de corte no dia do desafio, enquanto os animais do G2 e G3 permaneceram abaixo do ponto de corte no desafio. Proteção parcial contra parasitemia e formação de cistos teciduais foram observadas nos suínos do G1 comparados ao G3. Os fatores de proteção contra a formação de cistos teciduais foram 40,0% e 6,1% no G1 e G2, respectivamente, comparados com o G3. Como conclusão, não houve estimulação da resposta imune humoral sistêmica nos suínos após as imunizações IN com rROP2+Iscomatrix. Estes animais, porém, após a imunização IM, produziram títulos de anticorpos mais altos que os animais controles. Esses resultados foram associados a uma proteção parcial contra a parasitemia e formação de cistos teciduais.

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.

Occurrence of antibodies to Toxoplasma gondii in opossums caught in urban areas of Bauru, state of São Paulo, Brazil / Ocorrência de anticorpos para Toxoplasma gondii em gambás capturados na área urbana de Bauru, Estado de São Paulo, Brasil

Toxoplasmosis is one of the most common zoonoses worldwide. It was initially described in rodents and rabbits. There are few data on the morbidity and mortality of this disease among Brazilian marsupial fauna, such as opossums. These animals are of great importance regarding the epidemiology of this disease, given that they are prey for felids and other carnivores. With the aim of ascertaining the serological response to Toxoplasma gondii among marsupials (Didelphis spp.), 38 animals that had been caught in 14 districts of the urban area of the municipality of Bauru, state of São Paulo, were evaluated. The modified agglutination test (MAT) showed that 26.3% (10/38) of the samples analyzed were seropositive. It can be suggested that the opossums' behavior and persistent proximity to human housing results in contact with cats and T. gondii infection, based on the frequency found in this study. This was the first study on the seroprevalence of T. gondii in opossums caught in the urban area of the municipality of Bauru, SP, and it highlights the need for environmental and health authorities of the municipality to monitor this zoonosis.(AU)

A toxoplasmose é uma das zoonoses mais comuns no mundo, tendo sido descrita inicialmente em roedores e em coelhos. Todavia, poucos são os dados sobre morbidade e mortalidade da toxoplasmose nos marsupiais da fauna brasileira, como os gambás, sendo de grande importância na epidemiologia da doença, como presas para felídeos e outros carnívoros. Com o objetivo de verificar a resposta sorológica para Toxoplasma gondii em marsupiais (Didelphis spp.), foram avaliados 38 animais capturados em 14 regiões da área urbana do município de Bauru-SP. Foi encontrada uma frequência, de acordo com o teste de aglutinação modificada (MAT), de 26,3% (10/38) nas amostras analisadas. Pode-se sugerir que o comportamento dos gambás e sua permanência próxima a habitações humanas resultam em contato com gatos e infecção por T. gondii, tendo em vista a frequência encontrada neste estudo. Este é o primeiro estudo de soroprevalência de T. gondii em gambás capturados na área urbana do município de Bauru-SP, alertando-se para a necessidade do monitoramento desta zoonose pelas autoridades de vigilância ambiental e sanitária do município.(AU)

Risk factors associated with Toxoplasma gondii infection in dairy cattle, state of Rio de Janeiro / Fatores de risco associados à infecção por Toxoplasma gondii em bovinos leiteiros no estado do Rio de Janeiro

Toxoplasmosis is one of the most common parasitic zoonoses throughout the world. Infection in man and animals varies in different geographical areas influenced by many environmental conditions. Seroprevalence of Toxoplasma gondii infection in cattle in Brazil ranges from 1.03 to 71 percent. A cross-sectional survey was carried out in 58 out of 453 farms in the South Fluminense Paraiba Valley, State of Rio de Janeiro, Brazil. Over 3-year-old cattle (n=589) from dairy herds were selected for blood collection and detection of anti-T. gondii antibodies by indirect immunofluorescence reaction (IFA) with initial titration of 1:16; titers > 64 were considered positive. Univariate analysis of risk factors showed that cats in contact with cattle, cats in contact with drinking water, and number of cats were associated with T. gondii seroprevalence. Logistic regression revealed a two-fold increased risk for infection of cattle (p=0.0138) through larger number of cats (>3) compared with low numbers of cats (1-2) on the farm. In contrast, the presence of chickens was considered a protective factor (p=0.025).

Toxoplasmose é uma das mais comuns zoonoses parasitárias do mundo. Infecções em seres humanos e em animais variam nas diferentes áreas geográficas influenciadas pelas condições ambientais. A soroprevalência da infecção por Toxoplasma gondii em bovinos no Brasil varia de 1,03 a 71,0 por cento. O estudo transversal foi realizado em 58 de um total de 453 propriedades na região Sul Fluminense do estado do Rio de Janeiro. Vacas leiteiras acima de 3 anos de idade (n=589) foram selecionadas para coleta de sangue e a detecção de anticorpos anti-T. gondii foi feita pelo teste de imunofluorescência indireta (IFI) com titulação inicial de 1:16 e títulos > 64 foram considerados positivos. Após análise univariada dos fatores de risco, gatos em contato com bovinos, em contato com a água de beber dos animais e o número de gatos foram associados com a soroprevalência de T. gondii. A regressão logística demonstrou que o número maior de gatos (>3) teve um risco duas vezes maior (p=0,0138) que propriedades que tinham um número menor de gatos (1-2). Em contraste, a presença de galinhas foi considerada um fator de proteção (p=0,025).

Veterinary vaccines against Toxoplasma gondii

Toxoplasma gondii has a very wide intermediate host range and is thought to be able to infect all warm blooded animals. The parasite causes a spectrum of different diseases and clinical symptoms within the intermediate hosts and following infection most animals develop adaptive humoral and cell-mediated immune responses. The development of protective immunity to T. gondii following natural infection in many host species has led researchers to look at vaccination as a strategy to control disease, parasite multiplication and establishment in animal hosts. A range of different veterinary vaccines are required to help control T. gondii infection which include vaccines to prevent congenital toxoplasmosis, reduce or eliminate tissue cysts in meat producing animals and to prevent oocyst shedding in cats. In this paper we will discuss some of the history, challenges and progress in the development of veterinary vaccines against T. gondii.

Studies on the use of cobalt-60 irradiation to control infectivity of Toxoplasma gondii cysts.

Mouse brains harboring the Chinese NT strain of Toxoplasma gondii cysts were homogenized with normal saline and irradiated with cobalt-60 gamma rays at various doses. The homogenate was introduced intraperitoneally into NIH mice or per os into kittens. Loss of infectivity was confirmed according to the following criteria: no cyst found in mouse brain impression smears on the 50th day after inoculation; no oocyst found in feces of kittens 3-15 days after inoculation; subinoculation in mice and a negative IHA test. All bioassays, parasitological examinations and serological tests in the control group gave positive results. Activity of radioactive source: 10 KCi; uniform dosage: 1238 rad/min; dose range of irradiation: 0.1-1.0 KGy. Minimal effective dose of gamma rays to control infectivity of T. gondii cysts was 0.55 KGy. Infectivity of bradyzoites irradiated with gamma rays at a dose of 0.45 KGy decreased by 10,000 times. Minimal effective dose of gamma rays to control infectivity of American ME-49 and Ts-2 strain, is slightly higher (0.6KGy) than that of NT strain. These studies present useful data for practical use of cobalt-60 to control infectivity of T. gondii in meat products.

Estudo sobre a eventual açäo da artemisinina na infecçäo experimental de camundongos pelo Toxoplasma gondii / Eventual effect of artemisinine on the experimental infection of mice by Toxoplasma gondii

Em virtude da conveniência de tentar aprimorar o tratamento da toxoplasmose, de semelhança taxonômicas e de informes contidos na literatura científica, foi considerado oportuno verificar se a artmisinina, medicamento eficiente no sentido de poder debelar a malária, é ativa na infecçäo experimental de camundongos pelo Toxoplasma gondii. Houve, entäo administraçäo de diferentes quantidades desses antiparasitário, inclusive após prévio contato in vitro com toxoplasmas e estimulaçäo da produçäo de macrófagos, para observaçöes diversificadas a propósito da intençäo referida. Pelo menos de acordo com a metodologia usada, a artemisinina näo se mostrou eficaz e sugestöes para prosseguimento de avaliaçöes acerca do assunto ficaram consignadas