Caracterização biológica de isolados e distribuição das lesões no encéfalo de camundongos Balb/c experiementalmente infectados por Neospora caninum e infecção natural em ovinos no Paraná

Abstract

Resumo: A neosporose é causada pelo parasito coccídeo, intracelular obrigatório, Neospora caninum. A doença acomete principalmente bovinos e cães, e ocasionalmente ovinos e caprinos. O protozoário infecta os tecidos dos animais, sendo o sistema nervoso central o principal local da infecção. Contudo, há poucos estudos que descrevem a distribuição e intensidade das lesões causadas pelo N. caninum neste tecido. No mundo diferentes tipos de cepas de Neospora caninum estão sendo isoladas e caracterizadas, assim como no Brasil, verificando que há diferenças de patogenicidade entre os isolados. A importância econômica da doença está associada a problemas reprodutivos, como abortos, principal sinal clínico observado na espécie bovina. As ovelhas também podem apresentar distúrbios reprodutivos quando infectadas com o protozoário e apesar do Brasil ser o maior produtor de ovinos da América Latina, as informações sobre neosporose em ovinos são escassas no país. O objetivo do primeiro capítulo deste estudo foi realizar a caracterização biológica de duas cepas de Neospora caninum (BNc-1 e BNc4-PR), isoladas no Paraná (Brasil) e mapear a distribuição e a intensidade das lesões causadas pela cepa NC-1 de N. caninum, no encéfalo de camundongos BALB/c experimentalmente infectados. Para tanto, foram utilizados 45 camundongos da raça BALB/c, separados em três grupos principais, de acordo com a cepa inoculada (NC-1, BNc-1 e BNc4-PR), sendo avaliados em períodos distintos (30, 60, 90, 120 e 180 dias) pós-inoculação (p.i). Em relação ao mapeamento das lesões encefálicas, causadas pelo parasito N. caninum (cepa NC-1) em camundongos BALB/c, observou-se que a região mais frequentemente afetada foi o mesencéfalo e que a intensidade das lesões diminuiu de acordo com a evolução da doença. A caracterização biológica das cepas BNc-1 e BNc4-PR, isoladas no Paraná, revelou que a cepa BNc4-PR causa encefalite não supurativa, discreta, no lobo frontal de camundongo BALB/c avaliado no período de 30 dias (p.i). Porém a cepa BNc4-PR, assim como a cepa BNc-1 demonstrou ser menos patogênica que a cepa NC-1, utilizada como controle, um vez que não foram visualizadas lesões histopatológicas no encéfalo dos camundongos inoculados com a cepa BNc-1. Através da caracterização biológica de isolados, da análise da distribuição e intensidade das lesões causadas por N. caninum no encéfalo de modelos experimentais, foi verificada a patogênese da doença e as variações de patogenicidade entre os isolados. Estes resultados contribuem para o diagnóstico da doença. No segundo capítulo deste trabalho, o objetivo foi relatar casos de infecção natural por N. caninum em cordeiros natimorto e recém-nascido doente, no estado do Paraná - Brasil. Foi realizado em amostras encefálicas do cordeiro natimorto e recém-nascido doente, exame histopatológico, imuno-histoquímico (IHQ) e a reação em cadeia da polimerase (PCR). O exame histopatológico do encéfalo dos cordeiros natimorto e recém-nascido doente, demonstrou lesões típicas da infecção por N. caninum no tecido. Cistos intraneuronais de N. caninum foram evidenciados pela IHQ, e a PCR das amostras encefálicas foi positiva para N. caninum, confirmando a infecção natural dos cordeiros pelo protozoário. Este estudo demonstrou que ovinos infectados naturalmente com o protozoário Neospora caninum, podem apresentar alterações similares as observadas em bovinos. Este é o primeiro trabalho no Brasil que relata caso de nascimento de cordeiros natimorto e doente por neosporose. Palavras-chaves: neosporose; infecção experimental; transmissão vertical; ovino.

Abstract: Neosporosis is caused by the coccidian intracellular parasite, Neospora caninum. The disease affects mainly cattle and dogs and, occasionally, sheep and goats. The parasite has the capacity to migrate into the tissues of animals and the central nervous system (CNS) is the principal site of infection. However, there are very few studies aimed at describing the distribution and intensity of the lesions caused by N. caninum in this tissue. Different Neospora caninum strains have been isolated and characterized worldwide, as well as in Brazil, and a variation in pathogenicity among isolates has been observed. The economic impact of this disease is related to reproductive problems, such as abortions, the major clinical sign observed in cows. Sheep may show reproductive disorders when affected by the protozoan infection and although Brazil is the largest sheep-producing country of Latin America, information on Neospora caninum infections in sheep are scarce in the country. The goals of the first chapter of this study are the biological characterization of two N. caninum strains (BNc-1 and BNc4-PR) isolated in Paraná (Southern Brazil) and to map the distribution and intensity of the lesions caused by the coccidian parasite N. caninum (NC-1 strain) in the brain of experimentally infected BALB/c mice. To this end, we used 45 BALB/c mice separated into three main groups, according to the inoculated strain (NC-1, BNc-1 and BNc4-PR) and they were assessed at different post-inoculation periods (30, 60, 90 120 and 180 days). While mapping the brain lesions caused by the parasite N. caninum (NC-1 strain) in BALB/c mice, it was observed that the midbrain is the most commonly affected site and the intensity of the lesions decreased as the disease progressed. The biological characterization of the strains BNc-1 and BNc4-PR isolated in Paraná revealed that BNc4-PR strain caused discreet non-suppurative encephalitis in the frontal lobe of BALB/c mice, evaluated at the 30-day p.i. period. However, the BNc4-PR strain as well as BNc-1 strain, proved to be less pathogenic than NC-1 strain used as control, since no histopathological lesion was seen in the brain of the mice inoculated with BNc-1 strain. The pathogenesis of the disease and pathogenic variations among the isolates was verified using biological characterization of isolates and the analysis of distribution and intensity of the lesions caused by N. caninum in the brain of experimental models. These results contribute to the diagnosis of the disease. The second chapter of this work presents a report of natural infection by N. caninum in a stillborn lamb and a sick newborn lamb in the state of Paraná - Brazil. Histopathological examination, immunohistochemistry (IHC) and polymerase chain reaction (PCR) were performed on the lambs' brain samples. Histopathology of the brain tissue from the stillborn lamb and the sick newborn lamb showed typical lesions of N. caninum infection. Intraneuronal cysts of N. caninum were found by IHC, and the PCR of brain samples were positive for N. caninum, confirming natural protozoan infection in sheep. This study demonstrated that sheep naturally infected with Neospora caninum can develop similar changes to those observed in cattle. This study is the first to report the birth of stillborn and sick newborn sheep infected with N. caninum in Brazil. Keywords: neosporosis; experimental infection; vertical transmission; ovine.