Diagnóstico sorológico, histopatológico e molecular de Toxoplasma gondii, Neospora caninum e Sarcocystis spp. em aves silvestres

Abstract

Resumo: As aves silvestres estão propensas a infecção por agentes infecciosos e parasitários de importância para a saúde pública e conservação ambiental. Toxoplasma gondii, Neospora caninum e Sarcocystis spp. são protozoários do filo Apicomplexa, possuem distribuição mundial e infectam várias espécies de animais domésticos e silvestres, inclusive as aves. O Brasil tem muitas espécies de aves, com vasta diversidade de avifauna e há poucos estudos sobre o diagnóstico destes protozoários nas aves silvestres. A presente tese foi dividida em quatro capítulos. O objetivo do capítulo I foi verificar a ocorrência de anticorpos anti-T. gondii, anti-N. caninum e anti-Sarcocystis spp. em aves silvestres. Amostras de plasma de 132 aves silvestres foram testadas para anticorpos para os três protozoários por meio da reação de imunofluorescência indireta (RIFI). Na RIFI, das 132 amostras, 3,78% (5/132) foram positivas para T. gondii e 12,1% (16/132) foram positivas para Sarcocystis spp. Anticorpos anti-T. gondii foram detectados em um rapinante, um psitacídeo e em três aves marinhas. Anticorpos anti- Sarcocystis spp. foram detectados em cinco rapinantes, sete psitacídeos e quatro aves marinhas. Não foram detectados anticorpos anti-N. caninum. O objetivo do capítulo II foi detectar ácidos nucléicos (DNA) de T. gondii e N. caninum nas amostras de tecido de 47 aves marinhas por meio da nested PCR (nPCR). Das 47 aves marinhas investigadas, DNA de T. gondii foi encontrado em 14.8% (7/47) e DNA de N. caninum em 17% (8/47) aves marinhas. O objetivo do capítulo III foi identificar espécies de Sarcocystis em amostras de tecidos de aves marinhas por meio da análise molecular e histopatológica. Foram coletadas amostras de tecidos (musculatura peitoral, coração e cérebro) de 47 aves marinhas. Uma porção de cada tecido foi fixada em formalina tamponada a 10% para análise histopatológica enquanto o DNA foi extraído de outra porção para a análise molecular. Sarcocystis spp. foi identificado em 31.9% (15/47) aves marinhas de cinco espécies. Na microscopia foram identificados cistos de Sarcocystis na musculatura peitoral e na musculatura cardíaca. O capítulo IV objetivou realizar o diagnóstico molecular e histopatológico de T. gondii, N. caninum e Sarcocystis spp. em aves silvestres. Foram coletadas amostras de tecidos (musculatura peitoral, coração e cérebro) de 63 aves silvestres de 11 ordens taxonômicas. Das 63 aves silvestres analisadas, 2 (3,17%) foram positivas na n(PCR) para T. gondii e 20 (31,7%) foram positivas para Sarcocystis spp. Na microscopia foram identificados sarcocistos de parede fina (=1 µm) e de parede espessa (= 2µm). Os resultados sorológicos e moleculares demonstraram que as aves silvestres foram expostas aos protozoários T. gondii e Sarcocystis spp. Algumas espécies de aves marinhas apresentaram anticorpos (IgY - IgG) na RIFI e posteriormente detecção de DNA de T. gondii e Sarcocystis spp. em tecidos post-mortem de animais das mesmas espécies. Por outro lado, N. caninum só pode ser detectado na PCR dos tecidos de algumas aves, sem a detecção de anticorpos em nenhuma das espécies estudadas. Mais estudos sorológicos e moleculares são necessários para entender a epidemiologia destes protozoários e seu impacto na saúde das aves.

Abstract: Wild birds are prone to infection by infectious and parasitic agents of importance to public health and environmental conservation. Toxoplasma gondii, Neospora caninum and Sarcocystis spp. belong to the phylum Apicomplexa, have a worldwide distribution, and infect several species of domestic and wild animals, including birds. Brazil has many species of birds, with a vast diversity of avifauna and free-living birds are of great importance in the cycle of parasites in an ecosystem. There are few studies on the diagnosis of these protozoa in wild birds. This thesis was divided into four chapters. The aim of the chapter I was to verify the occurrence of antibodies anti-T. gondii, anti-N. caninum and anti-Sarcocystis spp. in wild birds. Plasma samples from 132 wild birds were tested for detection of antibodies to the three protozoans using the indirect immunofluorescence antibody Test (IFAT). Of the 132 samples, 3.78% (5/132) were positive for T. gondii and 12.1% (16/132) were positive for Sarcocystis spp. Antibodies to T. gondii were detected in one raptor, one parrot and in three seabirds. Antibodies to Sarcocystis spp. were detected in five raptors, seven birds from Psittacidae family and in four seabirds. Plasma antibodies to N. caninum were not detected. The aim of Chapter II was to detect nucleic acids (DNA) of T. gondii and N. caninum in tissue samples from 47 seabirds using nested PCR. Of the 47 seabirds investigated, T. gondii DNA was found in 14.8% (7/47) and N. caninum DNA in 17% (8/47) seabirds. The aim of Chapter III was to identify Sarcocystis species in tissue samples from seabirds through molecular and histopathological analysis. Tissue samples (pectoral muscles, heart and brain) were collected from 47 seabirds. A portion of each tissue was fixed in 10% buffered formalin for histopathological analysis while DNA was extracted from another portion for molecular analysis. Sarcocystis spp. was identified in 31.9% (15/47) seabirds of five species. Microscopic cysts were identified in the pectoral and cardiac muscles. Chapter IV aimed to carryout the molecular and histopathological diagnosis of T. gondii, N. caninum and Sarcocystis spp. in wild birds. Tissue samples (pectoral muscles, heart and brain) were collected from 63 wild birds of 11 taxonomic orders. Of the 63 wild birds analyzed, two (3.17%) were positive in nPCR for T. gondii and 20 (31.7%) were positive for Sarcocystis spp. The microscopy analysis identified thin-walled (=1 µm) and thick-walled(= 2µm) sarcocysts. Serological and molecular results demonstrated that wild birds were exposed to T. gondii and Sarcocystis spp. Some species of seabirds showed antibodies (IgY - IgG) in IFAT and later detection of DNA from T. gondii and Sarcocystis spp. in tissues samples of the same seabirds’ species. On the other hand, N. caninum can only be detected in the PCR of tissues of some birds, with no detection of antibodies in any of the studied species. More serological and molecular studies are needed to understand the epidemiology of these protozoans and their impact on wild birds’ health.