TUBERCULOSE BOVINA: ALTERNATIVAS PARA O DIAGNÓSTICO

Genomic analysis of Mycobacterium tuberculosis variant bovis strains isolated from bovine in the state of Mato Grosso, Brazil

The species Mycobacterium tuberculosis variant bovis (M. tuberculosis var. bovis) is associated with tuberculosis, mainly in cattle and buffaloes. This pathogen has the potential to infect other mammals, including humans. Tuberculosis caused by M. tuberculosis var. bovis is a zoonosis clinically identical to tuberculosis caused by Mycobacterium tuberculosis, and the recommended treatment in humans results in the use of antibiotics. In this study, we used the whole genome sequencing (WGS) methodology Illumina NovaSeq 6000 System platform to characterize the genome of M. tuberculosis var. bovis in cattle circulating in Mato Grosso, identify mutations related to drug resistance genes, compare with other strains of M. tuberculosis var. bovis brazilian and assess potential drug resistance. Four isolates of M. tuberculosis var. bovis of cattle origin representing the main livestock circuits, which had been more prevalent in previous studies in the state of Mato Grosso, were selected for the genomic study. The genome sizes of the sequenced strains ranged from 4,306,423 to 4,332,964 bp, and the GC content was 65.6%. The four strains from Mato Grosso presented resistance genes to pncA (pyrazinamide), characterized as drug-resistant strains. In addition to verifying several point mutations in the pncA, rpsA, rpsL, gid, rpoB, katG, gyrB, gyrA, tlyA, embA, embB, embC, fgd, fbiB, and fbiC genes, these genes were similar to antibiotic resistance in more than 92% of the Brazilian strains. Therefore, our results indicated a high genetic diversity between our isolates and other M. tuberculosis var. bovis isolated in Brazil. Thus, multiple transmission routes of this pathogen may be present in the production chain. So, to achieve a bovine tuberculosis-free health status, the use of the WGS as a control and monitoring tool will be crucial to determine these transmission routes.

Exames complementares no diagnóstico da tuberculose em bovinos reagentes à tuberculinização comparada

RESUMO: Objetivou-se com este estudo comparar diferentes métodos complementares de diagnóstico (macroscópico, histopatológico, sorológico e molecular) da tuberculose, em bovinos naturalmente infectados. O trabalho deu-se por meio de amostras colhidas em abate sanitário de 40 bovinos reagentes no teste cervical comparativo (TCC) para tuberculose. A inspeção macroscópica post mortem das carcaças foi acompanhada de colheita de amostras de muco nasal, sangue e tecido (fígado, pulmão e linfonodo mediastínico) para realização do exame de reação em cadeia pela polimerase (PCR), de Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) e histopatológico com colorações de hematoxilina-eosina (HE) e Ziehl-Neelsen (ZN), respectivamente. Dos 40 bovinos inspecionados no abate, 22 (55%) animais apresentaram algum tipo de lesão macroscópica sugestiva de tuberculose. Nos achados histopatológicos visualizados em HE, 13 (32,5%) carcaças apontaram alterações histológicas, sendo 6 (15%) nos linfonodos mediastínicos, 5 (12,5%) no fígado e 3 (7,5%) no pulmão. Não foi observada a presença de bacilos álcool-ácido resistentes em nenhuma das amostras avaliadas. O ensaio sorológico de ELISA/IDEXX(r) identificou um (2,5%) animal reagente, e o teste de PCR detectou DNA de Mycobacterium bovis em uma (2,5%) amostra. Concluiu-se que entre os exames complementares de diagnóstico avaliados nenhum foi capaz de detectar todos os animais que estavam positivos na tuberculinização, porém a associação de diferentes métodos pode garantir a confiabilidade do diagnóstico.

Evaluation of molecular markers for the diagnosis of Mycobacterium bovis

Mycobacterium tuberculosis complex (MTC) comprises a group of bacteria that have a high degree of genetic similarity. Two species in this group, Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium bovis, are the main cause of human and bovine tuberculosis, respectively. M. bovis has a broader host range that includes humans; thus, the differentiation of mycobacterium is of great importance for epidemiological and public health considerations and to optimize treatment. The current study aimed to evaluate primers and molecular markers described in the literature to differentiate M. bovis and M. tuberculosis by PCR. Primers JB21/22, frequently cited in scientific literature, presented in our study the highest number of errors to identify M. bovis or M. tuberculosis (73%) and primers Mb.400, designed to flank region of difference 4 (RD4), were considered the most efficient (detected all M. bovis tested and did not detect any M. tuberculosis tested). Although also designed to flank RD4, primers Mb.115 misidentified eight samples due to primer design problems. The results showed that RD4 is the ideal region to differentiate M. bovis from other bacteria classified in MTC, but primer design should be considered carefully.

Análise de detecção de cluster na caracterização espaço-temporal da tuberculose bovina no estado da Bahia

A tuberculose bovina (BTB) é uma enfermidade causada pela infecção pelo Mycobacterium bovis que acomete o homem e diversas espécies de mamíferos. A BTB tem grande importância por causar prejuízos econômicos nas regiões infectadas e por seu impacto na saúde pública. Foi realizado inquérito epidemiológico no Estado da Bahia, entre 2008 e 2010, com o objetivo de estimar a prevalência e conhecer a distribuição espaço temporal da enfermidade. O Estado foi estratificado em quatro regiões, cada uma com características epidemiológicas e demográficas homogêneas representativas de formas de produção pecuária. Um total de 18.810 cabeças com idade superior a 2 anos foi amostrado em 1350 propriedades. O teste cervical comparativo foi aplicado em cada animal selecionado, sendo considerados positivos os animais reagentes positivos ou duas vezes inconclusivos. Latitude e Longitude foram tomadas para cada propriedade amostrada com o auxilio do aparelho de Global Positioning System (GPS). O teste de Cuzick-and-Edwards e a análise de rastreio espacial (spatial scan statistic) foram utilizados para identificar qualquer agrupamento espacial de BTB. A prevalência de rebanho na Bahia, indicando a proporção de propriedades foco, foi de 1,6% (IC 95%: 1,0% - 2,69% por região). Nenhuma evidência significativa (P<0.05) de aglomeração espacial ou clustering foi detectada, possivelmente devido à baixa prevalência da doença. Estes resultados sugerem que a BTB tem baixa prevalência no estado da Bahia e que, nestas condições epidemiológicas, os focos encontrados não podem ser explicados por fatores espacialmente estruturados.