Molecular characterization of Burkholderia mallei strains isolated from horses in Brazil (2014-2017).

Glanders is an infectious zoonosis caused by Burkholderia (B.) mallei that mainly affects equids. The objective of this work was to provide additional knowledge on the diversity of the strains circulating in Brazil. Six Burkholderia mallei isolates obtained during necropsies of glanderous horses between 2014 and 2017 in two different states (Pernambuco and Alagoas) were analyzed by polymerase chain reaction-high-resolution melting (PCR-HRM). While four strains (9902 RSC, BM_campo 1, BM_campo 3 and UFAL2) clustered in the L3B2 branch, which already includes the Brazilian 16-2438_BM#8 strain, two strains (BM_campo 2.1 and BM_campo 2.2) clustered within the L3B3sB3 branch, which mostly includes older isolates, from Europe and the Middle East. Whole genome sequencing of two of these strains (UFAL2 and BM_campo 2.1), belonging to different branches, confirmed the HRM typing results and refined the links between the strains, including the description of the L3B3Sb3Gp1SbGp1 genotype, never reported so far for contemporary strains. These results suggest different glanders introduction events in Brazil, including a potential link with strains of European origin, related to colonization or trade.

Produção e purificação parcial de PPD-maleína para diagnóstico do mormo em equídeos / Partially purified malleo-proteins production for glanders diagnosis in Equidae

Objetivou-se com este estudo produzir e purificar parcialmente a PPD-maleína a partir de amostras de Burkholderia mallei isoladas de equídeos no Brasil com potencial para uso no diagnóstico do mormo. As linhagens de B. mallei fenotipicamente caracterizadas e de virulência comprovada foram inoculadas em caldo Dorset-Henley para crescer e metabolizar. Em seguida, as proteínas foram separadas por precipitação com ácido tricloroacético e precipitadas com sulfato de amônia. As PPDs-maleínas foram concentradas em 1,0mg/mL e na avaliação realizada em cobaios foi eficaz no desenvolvimento da hipersensibilidade do tipo tardia e consequentemente na identificação de animais verdadeiro positivos e exclusão dos verdadeiro negativos, sendo uma possibilidade em potencial para utilização no diagnóstico do mormo.

The objective of this study was to produce and partially purify Malleo-protein from Burkholderia mallei samples isolates from Equidae in Brazil with potential for use in the diagnosis of glanders. The strain B. mallei phenotypically characterized and proven virulent was inoculated into broth Dorset-Henley to grow and metabolize. The proteins were separated by trichloroacetic acid precipitation and amonium sulfate precipitation. The PPD mallein was concentrated 1.0mg/mL and biologically tested in guinea pigs. It was effective in the development of delayed-type hypersensitivity and consequently to identify true-positive animals and to exclude of true negatives. There is the possibility for potential use in the glanders diagnosis in Equidae.

Desenvolvimento e avaliação de um teste ELISA indireto para o diagnóstico sorológico do mormo em equídeos / Standardization and evaluation of an indirect ELISA for the serological diagnosis of glanders in horses

O mormo é uma enfermidade infecto-contagiosa de caráter agudo ou crônico que acomete principalmente os equídeos, causando enormes prejuízos na cadeia produtiva do cavalo. Para controlar a enfermidade o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) instituiu medidas sanitárias obrigatórias em todo território nacional que incluem o diagnóstico oficial pela fixação do complemento (FC), maleinização e sacrifício dos animais positivos. Os kits atuais utilizados no diagnóstico da doença são importados, dificultando e encarecendo sua aplicação na rotina. Objetivou-se com este estudo padronizar um teste de ELISA indireto utilizando o extrato protéico de Burkholderia mallei isolada a partir de equídeo portador no estado de Pernambuco. As amostras foram cultivadas em ágar sangue 10%, incubada por 48h a 37°C; posteriormente caracterizou-se fenotípica e genotipicamente uma das colônias isoladas, e em seguida a cultivou em BHI para enriquecimento; logo após, esta foi repicada para o meio Dor-set Henley o qual foi incubado a 37ºC sob 60rpm por oito semanas. Para padronização do teste utilizou-se o Conjugado Proteína G Peroxidase Sigma na diluição de 1:90.000, com soros diluídos em 1:100 e o antígeno em 1:400. Utilizou-se 60 soros como controle negativo testados frente à FC para determinação do ponto de corte o qual ficou em 0,042nm. Feitas as padronizações, foram testadas 300 amostras, onde 99% (297) foram concordantes com os resultados obtidos na FC. Ao final, o ensaio apresentou 100% de sensibilidade e 98,2% de especificidade com valores preditivo positivo e negativo de 97,7% e 100%, respectivamente. O teste de concordância kappa foi 0,98 e a repetibilidade intra e interplaca ficaram em 8,8 e 10,3%, respectivamente. Diante dos resultados obtidos durante os ensaios, conclui-se que o teste de ELISA indireto pode ser utilizado como uma ferramenta de diagnóstico eficiente. Entretanto, mais ensaios devem ser realizados visando consolidar a confiabilidade do referido teste.

Glanders is an infectious-contagious disease of acute or chronic character which principally affects horses, causing enormous losses in the productive chain of this animal. To control the disease, the Ministry of Agriculture, Husbandry and Supply instituted mandatory sanitation measures in the entire national territory which include an official diagnosis through the complement fixation (CF) test, maleinization and sacrifice of the animals that are positive. Nowadays the kits used for the diagnosis of the disease are imported, making their routine application difficult and more expensive. The objective of this study was to standardize an indirect ELISA test, using the proteic extract of Burkholderia mallei isolated from a carrier horse in the state of Pernambuco. The samples were cultivated in 10% blood agar and incubated for 48h at 37°C; later, one of the isolated colonies was characterized phenotypically and genotypically and immediately cultivated in brain heart infusion (BHI) for enrichment; then it was peaked (repicada) for the Dor-set Henley medium which was incubated at 37ºC under 60rpm for eight weeks. To standardize the test the Protein G Peroxidase Sigma Conjugate was used in the dilution of 1:90.000, with serums diluted in 1:100 and the antigen in 1:400. Sixty serums were used as negative controls, tested before the CF to determine the cutting point which was 0.042nm. After establishing the standardization, 300 samples were tested, of which 99% (297) were in agreement with the results obtained in the CF. At the end, of assay presented 100% sensibility and 98.2% specificity, with predictive (preditivo) positive and negative values of 97.7% and 100% respectively. The Kappa concordance test was 0.98 and the intra and interplac repeatability were 8.8% and 10.3% respectively. From the results obtained, it is possible to affirm that the indirect ELISA test can be used as an efficient diagnosis tool. However, more essays must be carried out to consolidate the reliability of this test.

Caracterização fenotípica e molecular de amostras de Burkholderia mallei isoladas na Região Nordeste do Brasil / Phenotypic and molecular characterization of Burkholderia mallei isolated in northeastern Brazil

Objetivou-se com este trabalho realizar o estudo bioquímico e molecular de amostras de Burkholderia mallei isoladas de eqüídeos com diagnóstico clínico e sorológico para o mormo e provenientes da Região Metropolitana do Recife-PE e Zona da Mata dos Estados de Alagoas e Pernambuco. Foram realizadas as técnicas microbiológicas para o isolamento e identificação fenotípica de B. mallei e as técnicas moleculares de ribotipagem-PCR e RAPD-PCR. Das oito amostras estudadas, quatro apresentaram pequenas variações fenotípicas. Nas técnicas moleculares, as amostras formaram quatro grupos de diferentes perfis ribotípicos, demonstrando também quatro perfis genotípicos. Houve associação nos resultados da Ribotipagem-PCR e RAPD-PCR. As variações nos perfis ribotípicos e genotípicos foram associadas às diferentes regiões estudadas. De acordo com os resultados obtidos, conclui-se que as pequenas variações bioquímicas não estão associadas aos diferentes perfis moleculares e que essas diferenças demonstram uma heterogeneidade que está associada à procedência das amostras, indicando que a infecção nos animais ocorre por clones diferentes das amostras analisadas.

The objective of this paper was to study the molecular performance and phenotypic characterization of Burkholderia mallei isolated from horses with clinical and serological diagnosis of glanders, originating from the Metropolitan District of Recife and Zona da Mata of Pernambuco and Alagoas. The isolation and biochemical identification of B. mallei was carried out by microbiological and molecular techniques of PCR-fingerprinting and RAPD-PCR. From the eight samples studied, four showed little phenotype variations. In the molecular tests, the samples formed 4 groups of different ribotype profiles and 4 genotype profiles. There was some association of PCR-fingerprinting with RAPD-PCR results. It was concluded that the slight biochemical variations were not associated with different molecular profiles. They also indicated that these differences show heterogeneity associated with the origin of the sample, indicating that the infection was caused by clones of different strains and that the polymorphism of DNA observed could make it difficult to choose one standard strain for an immune prophylactic treatment of glanders.