A Review of the Impact of Climate Change on the Epidemiology of Gastrointestinal Nematode Infections in Small Ruminants and Wildlife in Tropical Conditions.

Climate change is causing detrimental changes in living organisms, including pathogens. This review aimed to determine how climate change has impacted livestock system management, and consequently, what factors influenced the gastrointestinal nematodes epidemiology in small ruminants under tropical conditions. The latter is orientated to find out the possible solutions responding to climate change adverse effects. Climate factors that affect the patterns of transmission of gastrointestinal parasites of domesticated ruminants are reviewed. Climate change has modified the behavior of several animal species, including parasites. For this reason, new control methods are required for controlling parasitic infections in livestock animals. After a pertinent literature analysis, conclusions and perspectives of control are given.

Bovine babesiosis: Cattle protected in the field with a frozen vaccine containing Babesia bovis and Babesia bigemina cultured in vitro with a serum-free medium.

An attenuated live vaccine containing Babesia bovis and B. bigemina cultured in vitro with a serum-free medium was assessed for its clinical protection conferred of naïve cattle, under natural tick-challenge in a high endemicity zone to Babesia spp. Three groups of six animals were treated as follows: group I (GI) received a vaccine derived from parasites cultured with a free-serum medium; group II (GII) were immunized with the standard vaccine, with parasites cultured in a medium supplemented with 40% (v/v) bovine serum; and a control group (GIII) inoculated with non-infected bovine erythrocytes. Inocula were administered by IM route. Experimental animals were kept during 23days after vaccination in a cattle farm free of ticks and Babesia spp. Thereafter, cattle were moved to a high endemicity farm for natural exposure to Babesia spp. transmitted by Rhipicephalus microplus ticks. Protection against clinical babesiosis was observed in bovines belonging to GI (100%) and GII (83.33%), while the control animals (GIII) were not protected, and showed severe clinical signs, closely related to babesiosis, were observed for at least three consecutive days during the challenge. These were fever, anemia, which were measured simultaneously, and circulating parasites were detected by optic light microscopy. All cattle showed B. bovis and B. bigemina in stained blood films during the challenge; B. bovis antibody titers were higher than those to B. bigemina in GI and GII, and lower titers were determined in GIII. The protective capacity of the vaccine derived from B. bovis and B. bigemina cultured in vitro in a serum-free medium was demonstrated.

Co-immunization of cattle with a vaccine against babesiosis and Lactobacillus casei increases specific IgG1 levels to Babesia bovis and B. bigemina.

The effect of Lactobacillus casei administered along with a live attenuated vaccine vs. bovine babesiosis (VAC) on induction of IgG1 and IgG2 antibodies to Babesia bovis and Babesia bigemina was assessed by the indirect fluorescent antibody test (IFAT) in bovines of an endemic babesiosis area before (day 0) and after vaccination (days 15 and 30). We previously reported that L. casei increases the efficiency of VAC under controlled conditions and under extreme conditions in the field; however, the levels of IgG1 and IgG2 antibodies to B. bovis and B. bigemina are not known in vaccinated animals. Twenty-one dairy cows were allocated into three groups (seven animals per group): unvaccinated, vaccinated with VAC and vaccinated simultaneously with VAC and L. casei (VAC-LC). All animals were kept in a babesiosis endemic area at Tlalixcoyan, Veracruz. At days 15 and 30 after vaccination, the average levels of IgG1 to B. bovis and to B. bigemina were significantly higher in VAC-LC group than levels observed in VAC and control groups (P<0.01). Levels of IgG2 were similar in VAC and VAC-LC groups but higher than in the control group (P<0.01). When tested in in vitro cultures of B. bovis, sera from VAC-LC group significantly inhibited parasite growth as compared with the sera of the other two groups. It is suggested that the efficiency improvement of VAC, in part, is due to the L. casei boost of IgG1 over IgG2 antibodies to B. bovis and B. bigemina when the bacteria is co-inoculated with this vaccine.

The intraperitoneal inoculation of Lactobacillus casei in mice induces total protection against Trichinella spiralis infection at low challenge doses.

The following effects of Lactobacillus casei in NIH mice were evaluated: the establishment of Trichinella spiralis adult worms in the intestine (AWI), larvae per gram of muscle tissue (LPG), levels of IgG and IgA, and levels of IL-4 and IFN-γ. One hundred and eight mice were allocated at random into 18 groups of six mice each. Each mouse in treated or non-treated groups was inoculated intraperitoneally once a week during 6 weeks with L. casei or phosphate-buffered solution. Later each mouse was challenged either with 200, 50, or 25 T. spiralis infective larvae. When the infection dose was 200 T. spiralis infective larvae, the reductions in AWI were 78.6% at 4 days after infection (dai) and 76.7% at 10 dai; while the reduction of LPG was 80.9% with respect to control groups. When the infection dose was 50 or 25 T. spiralis infective larvae, the reductions of AWI were 100% both at 4 and 10 dai; while the reduction of LPG at 30 dai was also 100% with respect to control groups. The levels of IgG and IgA anti-T. spiralis and IL-4 were significantly higher (P < 0.01) at 4 and 10 dai in mice from groups treated with L. casei than in animals in control groups; while at 10 dai, the levels of IFN-γ were higher in control mice (P < 0.01) than in L. casei-treated animals. The results suggest that frequent treatment of mice with L. casei induces a total protection against infection with low doses of T. spiralis.

Helmintos parásitos de importancia veterinaria: regulación de la respuesta inmunitaria del portador y su uso potencial para el tratamiento de enfermedades inflamatorias / Parasitic helminths of veterinary concern: host immune response regulation and potential use for the treatment of inflammatory diseases

In recent years, a new alternative for the treatment of human inflammatory diseases, such as Crohn's disease, by oral administration of eggs from the swine parasitic nematode Trichuris suis has attracted attention, based on the capacity of helminths to polarize T helper cells (Th) to Th2 type which inhibits inflammation. In the present review the mechanisms used by parasitic helminths to modify the host immune response are analyzed and their potential use for the treatment of a variety of inflammatory diseases is discussed.

En años recientes ha llamado la atención una nueva alternativa para el tratamiento de enfermedades inflamatorias de humanos, como la enfermedad de Crohn, por medio de la administración oral de huevos del nematodo parásito de cerdos Trichuris suis, con base en la capacidad que tienen los helmintos de polarizar la respuesta de las células T cooperadoras (Th) a una de tipo Th2 que inhibe la inflamación. En la presente revisión se analizan los mecanismos que utilizan los helmintos parásitos para modificar la respuesta inmunitaria del portador y se discute su uso potencial para el tratamiento de una variedad de enfermedades inflamatorias.

Protection against Toxoplasma gondii brain cyst formation in mice immunized with Toxoplasma gondii cytoskeleton proteins and Lactobacillus casei as adjuvant.

The aim of the study was to evaluate the protection generated in mice against Toxoplasma gondii brain cyst burden by vaccination with T. gondii cytoskeleton proteins using Lactobacillus casei as adjuvant. One hundred and sixty-eight NIH mice were randomly allocated into eight groups of 21 mice each. Animals were immunized as follows: in group 1 with Toxoplasma lysate antigen (TLA) in Freund's modified adjuvant, containing L. casei (FMA), in group 2 with Toxoplasma cytoskeleton proteins (TCPs) in FMA, in group 3 with FMA, in group 4 with phosphate buffered saline (PBS), in group 5 with L. casei dead by heath (Lc), in group 6 with Freund's complete adjuvant (FCA), in group 7 with TLA in FCA, and in group 8 with TCP in FCA. Mean brain cyst burden (+/-S.E.M.) was assessed in mice 8 weeks after challenge with T. gondii Me49 strain (20 cysts per mouse). The percentages of reduction in cyst burden per brain (P<0.01) as compared with the group 4 (control: mean 3181+/-97.5) were 77.25% (724+/-98) in group 1, 88.02% (381+/-97.5) in group 2, 38.92% (1943+/-130.3) in group 3, 44.31% (1771.4+/-102) in group 5, 59.28% (1295.2+/-99.1) in group 7 and 55.69% (1409.5+/-89.9) in group 8. In order of importance, the best protection was obtained in groups 2, 1, 7, 8, 5 and 3. Noticeably the mice inoculated with L. casei alone showed a significant reduction in T. gondii brain cysts (P<0.01), while those animals treated with FCA alone did not. Additionally, IgM anti-T. gondii antibody levels, as determined by ELISA 2 weeks after challenge, were highest in group 2 (P<0.01) than in the other seven groups. Results suggest that T. gondii cytoskeleton proteins with L. casei as adjuvant constitute a good anti-toxoplasmosis vaccine candidate.

Los productos de excreción-secreción de Fasciola hepatica disminuyen la producción de células productoras de anticuerpos contra antígenos timodependientes en ratones / The Fasciola hepatica excretory-secretory products reduce the production of cells producing antibodies against thymus-dependent antigens in mice

The aim of the present study was to evaluate the effect of adult Fasciola hepatica excretion-secretion products administered intraperitoneally (ip) to NIH mice, on the number of cells producing antibodies against sheep erythrocytes (thymus dependent antigen). Thirteen mice were distributed at random into two groups which were treated ip, daily during seven days, with either phosphate buffered saline (Group I: PBS, n = 6) or excretion-secretion products of adult Fasciola hepatica (Group II: ESP_Fh, n = 7). At day eight, each mouse in both groups was immunized ip with sheep erythrocytes and four days later, the number of plaque-forming cells (PFC) in a suspension of spleen cells per each mouse was recorded. The mean number (± SEM) of PFC obtained in the group PBS was significantly higher (72 ± 10; P < 0.01) than the value observed in the group ESP_Fh (27 ± 9). The results indicate that ESP_Fh induce immunosupression to thymus-dependent antigens in mice.

El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de los productos de excreción-secreción de Fasciola hepatica adulta administrados vía intraperitoneal (ip) a ratones NIH, sobre el número de células productoras de anticuerpos contra eritrocitos de borregos (antígeno timodependiente). Trece ratones fueron distribuidos al azar en dos grupos que fueron tratados ip, diariamente durante siete días, ya sea con solución salina amortiguadora de fosfatos (Grupo I: SSAF, n = 6) o con productos de excreción-secreción de Fasciola hepatica adulta (Grupo II: PES_Fh, n = 7). Al día ocho, cada ratón en ambos grupos fue inmunizado vía ip con eritrocitos de borrego y cuatro días más tarde se determinó el número de células formadoras de placa (CFP) en una suspensión de células del bazo de cada ratón. El número promedio (± EEM) de CFP obtenido en el grupo SSAF fue significativamente más alto (72 ± 10; P < 0.01) que el valor observado en el grupo PES_Fh (27 ± 9). Los resultados indican que los PES_Fh inducen inmunosupresión a antígenos timodependientes en ratones.

La inoculación de Lactobacillus casei en ratones NIH induce una respuesta protectora contra la infección por Trypanosoma cruzi (cepa Ninoa) / The inoculation of Lactobacillus casei in NIH mice induces a protective response against Trypanosoma cruzi(Ninoa strain) infection

The aim of the present study was to evaluate the effect of Lactobacillus casei administered orally or intraperitoneally to NIH mice, on the experimental infection with Trypanosoma cruzi Ninoa strain. Twenty three NIH mice were randomly distributed into three groups, which were treated seven days before the infection with 12 x 10(4) Trypanosoma cruzi, Ninoa strain. The animals in the control group (n = 7) received sterile saline solution by intraperitoneal (ip) route; those in the Lc-O group (n = 8) were treated with Lactobacillus casei by oral route, and those in the Lc-IP group (n = 8) received L. casei by ip. The mice treated with the lactobacilli showed a reduced number of blood parasites after challenge, as compared with those of the control group (P < 0.01). Similarly, the mice treated with L. casei by ip route showed a significant minor total number of parasites after challenge, than those of the group treated with L. casei by oral route (P < 0.05). The results suggest that the treatment of mice with L. casei, both orally and intraperitoneally, induces a protective response against the experimental infection with Trypanosoma cruzi Ninoa strain.

El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de Lactobacillus casei administrado por vía oral o intraperitoneal a ratones NIH, en la infección experimental con Trypanosoma cruzi cepa Ninoa. Se distribuyeron al azar 23 ratones NIH en tres grupos, los cuales fueron tratados siete días antes de la infección con 12 x 10(4) Trypanosoma cruzi, cepa Ninoa. Los animales en el grupo testigo (n = 7) recibieron solución salina estéril por vía intraperitoneal (ip); los del grupo Lc-O (n = 8), Lactobacillus casei vía oral, y los del grupo Lc-IP (n = 8) recibieron L. casei vía ip. Los ratones tratados con lactobacilos mostraron un número reducido de parásitos sanguíneos después de la confrontación, en comparación con el grupo testigo (P < 0.01). A su vez, los ratones tratados con L. casei vía ip mostraron un número total significativamente menor de parásitos sanguíneos después de la confrontación, que el observado en el grupo tratado con L. casei vía oral (P < 0.05). Los resultados sugieren que el tratamiento de ratones, tanto por vía oral como ip con L. casei, induce respuesta protectora contra la infección experimental con Trypanosoma cruzi cepa Ninoa.

Comparación de las pruebas quanatitative buffy coat, frotis grueso de sangre y observación directa para el diagnóstico de la infección por Dirofilaria immitis en perros de tres zonas geográficas de México / Comparison of quantitative buffy coat analysis, thick blood smear and direct observation for the diagnosis of Dirofilaria immitis infection in dogs from three geographical areas of Mexico

El objetivo del presente estudio fue comparar el análisis quantitative buffy coat (QBC), frotis grueso de sangre (FGS) y observación directa (OD) para detectar la infección canina por Dirofilaria immitis. Noventa y cuatro muestras de sangre fueron obtenidas de perros de tres estados de México (48 de la ciudad de México, 31 de Puebla y 15 de Tabasco) y fueron examinadas por medio de QBC, FGS y OD; adicionalmente las muestras que tuvieron su origen en Puebla fueron también analizadas por medio de IFI y ELISA. Todas las muestras de la ciudad de México fueron negativas a D. immitis por medio de QBC, FGS y OD. Doce muestras (38.7 por ciento) de Puebla fueron positivas por medio de QBC, diez (32.3 por ciento) por FGS y dos (6.4 por ciento) por OD. Once muestras de Tabasco (73.3 por ciento) fueron positivas por medio de QBC y ELISA para antígeno del gusano del corazón, diez (66.6 por ciento) por IFI, nueve (60 por ciento) por FGS y cinco (33.3 por ciento) por OD. Las prevalencias obtenidas por medio de QBC fueron 0 por ciento, 38.7 por ciento y 73.3 por ciento para la ciudad de México, Puebla y Tabasco, respectivamente. En general, la sensibilidad obtenida fue de 100 por ciento, 82.6 por ciento y 30.4 por ciento para QBC, FGS y OD, respectivamente, mientras que la especificidad fue de 100 por ciento, para las tres pruebas. El análisis QBC mostró ser un método relativamente simple para detectar microfilarias de D. Immitis en sangre de perro que podría ser también útil para el diagnóstico de dirofilariasis.

Evaluación del Bioensayo de MTT para determinar la proliferación in vitro de linfocitos de bovino frescos y congelados / Evaluation of the MTT bioassay to determine in vitro proliferation of fresh and frozen bovine lymphocytes

Se llevaron a cabo cuatro experimentos para evaluar la proliferación in vitro (expresada como índice de estimulación, IE) de linfocitos de bovino, frescos y congelados, a concanavalina A (Con A) o antígeno de Anaplasma marginale, usando el bioensayo de MTT. En el primero, el IE de linfocitos de tres bovinos adultos en respuesta a Con A fue determinado durante seis semanas consecutivas usando el ensayo de MTT que mostró resultados reproducibles; el IE osciló entre 1.7 y 3.8. En el segundo, los linfocitos de dos bovinos adultos fueron congelados a -70§C durante seis semanas y su viabilidad fue evaluada semanalmente. La viabilidad promedio cambió de 99.5 por ciento (semana 0) a 89 por ciento en la semana cinco y disminuyó a 59 por ciento en la semana seis. En el tercero, el IE de linfocitos, frescos y congelados (tres semanas) de tres animales adultos, en respuesta a Con A, fue determinado usando el bioensayo de MTT; el IE promedio fue de 2 y de 1.5 para los linfocitos frescos y congelados, respectivamente. En el cuarto, la proliferación de linfocitos de un animal adulto recuperado de la infección con A. marginale y los de otro bovino adulto no infectado fueron probados contra un antígeno de A. marginale y determinada por medio de las pruebas de MTT y de incorporación de timidina-H3. El IE obtenido fue similar, 1.7 para MTT y 1.5 para Timidina-H3. Los resultados sugieren que el bioensayo de MTT y células congeladas pueden utilizarse como alternativas en la prueba de proliferación de linfocitos de bovino in vitro.

DIG-ELISA: Estandarización y evaluación serodiagnóstica en fasciolosis bovina experimental y natural / DGI-ELISA: Standardization and serodiagnostic evaluation in experimental and natural bovine fascioliasis

Los objetivos del presente estudio fueron: Determinar la sensibilidad y especificidad de DIG-ELISA y establecer el valor de corte para realizar diagnóstico de fasciolosis bovina; determinar la capacidad diagnóstica de la prueba en bovinos infectados en forma experimental; valorar la seroprevalencia bimensual y durante un año de los títulos IgG anti-Fasciola hepatica en suero de bovinos infectados en forma natural; y comparar la variación con la presencia de huevos del trematodo identificados en el análisis coproparasitoscópico. Con el propósito de estandarizar la prueba, además de las correspondientes titulaciones de sueros, antígeno y conjugado, se utilizaron 80 sueros de bovinos, de estos últimos 40 pertenecían a animales provenientes del estado de Sonora (zona libre de fasciolosis) y 40 del estado de Hidalgo (zona enzoótica de fasciolosis). La prueba mostró una sensibilidad de 97.5 por ciento y una especificidad de 80.0 por ciento, obteniendo un valor de corte de 7 mm. En otro estudio, se infectaron 15 bovinos jóvenes de sexo indistinto, cada uno con 600 metacercarias del Fasciola hepatica. Los animales fueron sangrados semanalmente y durante 14 ocasiones para obtención de suero. La prueba fue capaz de detectar anticuerpos anti-F. Hepatica desde la segunda semana posinfección, logrando sus mayores incrementos expresados en diámetro de la zona de reacción (DZR) entre la séptima y décima semanas. En otro experimentos se utilizaron 85 bovinos criollos, hembras, de un rancho ubicado en un área enzoótica de fasciolosis en Nautla, Veracruz, en donde se colectó sangre para obtención de suero, así como heces de cada uno de los bovinos. Los animales fueron muestreados bimensualmente y durante un año para correr los cueros con DIG-ELISA y las heces para realizar análisis por sedimentación. Los porcentajes de seroprevalencia fueron del 58 por ciento, 73 por ciento, 80 por ciento, 100 por ciento, 96 por ciento y 79 por ciento para los meses de marzo, mayo, julio, septiembre, enero y marzo, respectivamente, mostrando porcentajes de positividad similares a aquellos obtenidos en el análisis coproparasitoscópico (P>0.01). Se concluye que DIG-ELISA mostró alta sensibilidad y fácil montaje para utilizarse bajo condiciones de campo en el diagnóstico temprano de fasciolisis bovina, generando resultados reproducibles que pueden ser de gran utilidad para estudios seroepidemiológicos

Inducción de resistencia contra Toxoplasma gondii en ratones NIH tratados con concanavalina A / Induction of resistence against Toxoplasma gondii in NIH mice treated with concanavalin A

Se evaluó el efecto de la administración de concanavalina A (Con A) en ratones expuestos a Toxoplasma gondii. Cuarenta y ocho ratones, cepa NIH (hembras de 22 a 24 g), libres de parásitositos, fueron distribuidos al azar en ocho grupos (A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2) de seis animales cada uno. Estos, fueron inoculados por vía intraperitoneal (i.p.) de la siguiente manera: los de los grupos A, B y C recibieron 10, 20 y 40 µg de Con A, respectivamente, mientras que los del grupo D recibieron 0.1 ml de solución salina fisiológica. Todos los ratones fueron confrontados por vía i.p. con 2 LD DE T. gondii, cepa RH. Los de los grupos A1, B1, C1 y D1 fueron expuestos al protozoario dos días después del tratamiento; mientras que los de los grupos A2, B2, C2 y D2, siete días después de éste. Los porcentajes de animales sobrevivientes obtenidos 15 días después de la infección, fueron 16.66, 16.66, 0, 0, 33.33, 50, 16.66 y 0 para los grupos A1, B1, C1, D1, A2, B2, C2 y D2, respectivamente. Para corroborar los resultados obtenidos en los últimos cuatro grupos, se repitió el experimento, después del cual se observaron consecuencias similares, excepto que en el grupo tratado con 40 µg de Con A, se obtuvo una sobrevivencia del 33.33 por ciento. Los datos obtenidos indican que la inyección i.p. de Con A en ratones NIH genera una protección parcial insepecífica contra T. gondii cepa RH, la cual aumenta si se aplican 20 µg del mitógeno siete días antes de la confrontación