Diversidade de hemoparasitos em Búfalos d'água (Bubalus bubalis) do brasil e bovinos e búfalos africanos(Syncerus caffer) de Moçambique

Abstract

A alta ocorrência de doenças transmitidas por carrapatos em ruminantes tem prejudicado o desenvolvimento da pecuária no Brasil e Moçambique. É comum observar bovinos e búfalos (Bubalus bubalis) pastejarem juntos, patógenos dos búfalos podem ameaçar a saúde dos bovinos e vice-versa. Búfalos selvagens africanos (Syncerus caffer), por sua vez, desempenham um importante papel como reservatórios ou portadores de um grande número de patógenos transmitidos por artrópodes. O presente trabalho teve como objetivo determinar a ocorrência molecular e diversidade genética de Anaplasma marginale, Babesia spp., Bartonella spp., Coxiella burnetii, Ehrlichia spp., Mycoplasma spp. (hemotrópicos) e Theileria parva em 222 bovinos amostrados em cinco distritos em Maputo, Moçambique, 87 búfalos selvagens amostrados na Reserva de Marromeu, Moçambique e em 81 búfalos asiáticos e 257 ectoparasitos associados amostrados no município de Passos, estado de Minas Gerais, Brasil. Essas amostras foram submetidas a ensaios de PCR convencional (cPCR) baseados em três genes endógenos: gapdh de mamíferos, 16S rRNA de carrapatos e cox-1 de piolhos. As amostras positivas nos genes endógenos foram testadas por meio de ensaios de PCR convencional (cPCR), nested-PCR (nPCR), semi-nested-PCR (snPCR) e PCR em tempo real (qPCR) para Anaplasma marginale (msp1β e msp1α), piroplasmídeos (18S rRNA), Babesia bovis (sbp-2, msa-2b e msa-2c), Babesia bigemina (rap-1α), Coxiella burnetii (IS1111), hemoplasmas (16S rRNA, 23S rRNA), Bartonella spp. (ITS, gltA, ftsZ, groEL, rpoB, ribC, nuoG e pap-31), Ehrlichia ruminantium (pCS20 e map1), Ehrlichia minasensis (dsb) e Theileria parva (18S rRNA, p104, p67 e tpr1). Os fragmentos amplificados foram submetidos ao sequenciamento de Sanger. As sequências obtidas foram submetidas a análises pelos BLASTn, filogenéticas e de diversidade de genótipos. Dos 81 búfalos e 257 ectoparasitos associados, 6/257 (2,3%) dos ectoparasitos testaram positivo para Ehrlichia spp., com sequências mostrando de 88,04% a 100% de identidade com E. minasensis. Para piroplasmídeos, 8/81 (9,9%) búfalos e um carrapato (0,7%) testaram positivo, com sequências mostrando >99,9% de identidade com B. bovis e B. bigemina. Para B. bovis (sbp-2), 1/81 búfalo (1,2%) foi positivo. Já para hemoplasmas, 25,9% (21/81) das amostras de búfalos foram positivas para ‘Candidatus Mycoplasma haemobos’, 50,6% (41/81) para Mycoplasma wenyonii, e 23 (28,4%) para ambos os agentes. Ainda, 67/81 (82,7%) dos búfalos, 6/92 (6,5%) dos piolhos e 27/165 (16,4%) dos carrapatos foram positivas para Mycoplasma spp. (hemotrópico). Para A. marginale foram positivas 46,9% dos búfalos, 1,08% (1/92) dos piolhos e 49,1% (81/165) dos carrapatos. A análise de microssatélites demonstrou a presença dos genótipos E e C de A. marginale e dez novas estirpes. Dos 87 búfalos selvagens, 35 (40,2%) foram positivos para T. parva, com os haplótipos dos genes p104 e p67 não anteriormente detectados em búfalos selvagens e bovinos na África. Cinco (5,7%) foram positivos para E. ruminantium. Das 222 amostras de bovinos, 49 (22,1%) foram positivas para Bartonella spp. As sequências gltA, ftsZ e nuoG obtidas apresentaram >99,5% de identidade com Bartonella bovis. Por outro lado, 153 (68,9%) foram positivas para hemoplasmas: 29 (18,9%) apenas para M. wenyonii, 24 (15,7%) apenas para ‘Ca. M. haemobos’ e 70 (45,7%) para ambas as espécies. A copositividade para todos os três agentes foi detectada em 11 (4,9%) bovinos. Já, 22 (9,9%) foram positivas para Ehrlichia sp, com identidade variando de 97,13% a 100% com sequências de E. minasensis; 60 (27%) foram positivas para B. bigemina e 50 (22,5%) para B. bovis, das quais nove (18%) mostraram-se positivas para o gene msa-2b e 23 (46%) para msa-2c. Também, 215 (96,8%) foram positivas para A. marginale, sendo 129 (60%) positivas para caracterização do referido agente. As sequências obtidas apresentaram a presença dos genótipos E e G e 15 novas estirpes. O presente estudo contribui para o entendimento da ocorrência e diversidade de agentes transmitidos por vetores em bovinos e búfalos no Brasil e Moçambique.

The high occurrence of tick-borne diseases in ruminants has hindered the development of livestock production in Brazil and Mozambique. It is common to observe cattle and water buffaloes (Bubalus bubalis) grazing together, and pathogens harbored by buffaloes may threaten cattle health and vice versa. African wild buffaloes (Syncerus caffer), in turn, play an important role as reservoirs or carriers of a wide range of arthropod-borne pathogens. This study aimed to determine the molecular occurrence and genetic diversity of Anaplasma marginale, Babesia spp., Bartonella spp., Coxiella burnetii, Ehrlichia spp., Mycoplasma spp. (hemotropic), and Theileria parva in 222 cattle sampled in five districts in Maputo, Mozambique, 87 wild buffaloes sampled in the Marromeu Reserve, Mozambique, and 81 Asian buffaloes and 257 associated ectoparasites sampled in the municipality of Passos, Minas Gerais State, Brazil. These samples were subjected to conventional PCR (cPCR) assays targeting three endogenous genes: mammalian gapdh, tick 16S rRNA, and louse cox-1. Samples positive for endogenous genes were tested using conventional PCR (cPCR), nested PCR (nPCR), semi-nested PCR (snPCR), and real-time PCR (qPCR) assays for Anaplasma marginale (msp1β and msp1α), piroplasmids (18S rRNA), Babesia bovis (sbp-2, msa-2b, and msa-2c), Babesia bigemina (rap-1α), Coxiella burnetii (IS1111), hemoplasmas (16S rRNA, 23S rRNA), Bartonella spp. (ITS, gltA, ftsZ, groEL, rpoB, ribC, nuoG, and pap-31), Ehrlichia ruminantium (pCS20 and map1), Ehrlichia minasensis (dsb), and Theileria parva (18S rRNA, p104, p67, and tpr1). Amplified fragments were subjected to Sanger sequencing. The obtained sequences were analyzed using BLASTn, phylogenetic, and genotype diversity analyses. Of the 81 buffaloes and 257 associated ectoparasites, 6/257 (2.3%) ectoparasites tested positive for Ehrlichia spp., with sequences showing 88.04% to 100% identity with E. minasensis. For piroplasmids, 8/81 (9.9%) buffaloes and one tick (0.7%) tested positive, with sequences showing >99.9% identity with B. bovis and B. bigemina. For B. bovis (sbp-2), 1/81 (1.2%) buffalo was positive. Regarding hemoplasmas, 25.9% (21/81) of buffalo samples were positive for ‘Candidatus Mycoplasma haemobos’, 50.6% (41/81) for Mycoplasma wenyonii, and 28.4% (23/81) for both agents. Additionally, 67/81 (82.7%) buffaloes, 6/92 (6.5%) lice, and 27/165 (16.4%) ticks were positive for hemotropic Mycoplasma spp. For A. marginale, 46.9% of buffaloes, 1.08% (1/92) of lice, and 49.1% (81/165) of ticks were positive. Microsatellite analysis revealed the presence of A. marginale genotypes E and C and ten novel strains. Among the 87 wild buffaloes, 35 (40.2%) were positive for T. parva, with p104 and p67 gene haplotypes not previously detected in wild buffaloes or cattle in Africa. Five (5.7%) were positive for E. ruminantium. Of the 222 cattle samples, 49 (22.1%) were positive for Bartonella spp. The obtained gltA, ftsZ, and nuoG sequences showed >99.5% identity with Bartonella bovis. Conversely, 153 (68.9%) were positive for hemoplasmas: 29 (18.9%) only for M. wenyonii, 24 (15.7%) only for ‘Ca. M. haemobos’, and 70 (45.7%) for both species. Copositivity for all three agents was detected in 11 (4.9%) cattle. Additionally, 22 (9.9%) were positive for Ehrlichia sp., with identity ranging from 97.13% to 100% with E. minasensis sequences; 60 (27%) were positive for B. bigemina and 50 (22.5%) for B. bovis, of which nine (18%) were positive for the msa-2b gene and 23 (46%) for msa-2c. Moreover, 215 (96.8%) were positive for A. marginale, with 129 (60%) yielding sequences suitable for characterization. The obtained sequences revealed the presence of genotypes E and G and 15 novel strains. This study contributes to the understanding of the occurrence and diversity of vector-borne agents in cattle and buffaloes in Brazil and Mozambique.