PESQUISA VETERINÁRIA BRASILEIRA

Abstract in English:

Bovine spongiform encephalopathy (BSE) is a transmissible progressive neurodegenerative disease characterized by the accumulation of a pathological isoform (PrpSC) of the cellular prion protein (PrpC) in the brain of cattle. Two insertion/deletion polymorphisms in the PRNP gene (23bp in the promoter and 12bp in intron 1) have been associated with resistance or susceptibility to the disease. The aim of this study was to analyze the distribution of these polymorphisms in 214 healthy bovines belonging to four different breed groups (Aberdeen Angus, Aberdeen Angus x Hereford, Holstein Friesian and Uruguayan Creole cattle). DNA samples were amplified by end-point PCR. A high frequency of the alleles and haplotype associated with susceptibility to BSE (del12 and del23, and del12-del23, respectively) were found in the Aberdeen Angus, Aberdeen Angus x Hereford and Holstein Friesian animals. At the same time, the Uruguayan Creole cattle presented a higher frequency of the alleles and haplotype associated with resistance to BSE (ins12 and ins23, and ins12-ins23, respectively). These data could indicate a greater genetic resistance of the Uruguayan Creole cattle to BSE compared to other analyzed breeds, reinforcing its value as a zoogenetic resource.

• Prion PRNP gene Aberdeen Angus Hereford Holstein Friesian Uruguayan Creole cattle indel polymorphism

Abstract in Portuguese:

A encefalopatia espongiforme bovina (EEB) é uma doença neurodegenerativa progressiva transmissível dos bovinos, caracterizada pelo acúmulo no cérebro de uma isoforma patológica (PrpSC) da proteína priônica celular (PrpC). Dois polimorfismos de inserção/deleção no gene PRNP (23bp no promotor e 12bp no íntron 1) foram associados à resistência ou suscetibilidade à doença. O objetivo deste trabalho foi analisar a distribuição desses polimorfismos em 214 bovinos sadios, pertencentes a quatro diferentes grupos raciais (Aberdeen Angus, Aberdeen Angus x Hereford, Holstein Friesian e Crioulo Uruguaio). As amostras de DNA foram amplificadas por PCR de tempo final. Uma alta frequência dos alelos e haplótipos associados à suscetibilidade à BSE (del12 e del23 e del12-del23, respectivamente) foram encontrados nos animais Aberdeen Angus, Aberdeen Angus x Hereford e Holstein Friesian, enquanto o gado Crioulo Uruguaio apresentou maior frequência dos alelos e haplótipos associados à resistência à BSE (ins12 e ins23 e ins12-ins23, respectivamente). Esses dados podem indicar uma maior resistência genética do gado Crioulo Uruguaio à BSE em comparação com as outras raças analisadas, reforçando seu valor como recurso zoogenético.

• príon gene PRNP Aberdeen Angus Hereford Holstein Friesian Crioulo Uruguaio bovino polimorfismo indel

Abstract in English:

Scrapie is a transmissible spongiform encephalopathy (TSE) that affects sheep and goats and results from accumulation of the abnormal isoform of a prion protein in the central nervous system. Resistance or susceptibility to the disease is dependent on several factors, including the strain of infecting agent, the degree of exposure, and the presence of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the prion protein gene. The most important polymorphisms are present in codons 136, 154, and 171. SNPs have also been identified in other codons, such as 118, 127, 141, 142, and 143. The objective of this study was to investigate the genotypic profile of Santa Ines (n=94) and Dorset (n=69) sheep and identify polymorphisms in the prion protein gene using real-time PCR techniques and sequencing. We analyzed SNPs in 10 different codons (127, 136, 138, 140, 141, 142, 143, 154, 171, and 172) in Santa Ines sheep. Classification of the flock into risk groups associated with scrapie revealed that approximately 68% of the Santa Ines herd was considered at moderate risk (group 3), and the most frequent haplotype was ARQ/ARQ (47.8%). For Dorset sheep, 42% of the herd was considered at moderate risk (group 3), 40% at low risk (group 2), and 12% at very low risk (group 1). These findings improve our understanding of the genotype breed and further highlight the importance of genotyping and identification of polymorphisms in Brazilian herds to assess their effects on potential infections upon exposure to the sheep prion.

• Prion protein sheep single nucleotide polymorphisms genotyping

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Andrade C.P., Barbosa Neto J.D. & Driemeier D. 2018. Identification of single nucleotide polymorphisms in the prion protein gene in Santa Ines and Dorset sheep. [Identificação de polimorfismos de nucleotídeos únicos em ovinos Santa Inês e Dorset através do gene da proteína priônica.] Pesquisa Veterinária Brasileira 38(4):624-628. Setor de Patologia Veterinária, Faculdade de Veterinária, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Av. Bento Gonçalves 9090, prédio 42505, Porto Alegre, RS 91540-000, Brazil. E-mail: cacauandrade@yahoo.com.br Scrapie é uma encefalopatia espongiforme transmissível que afeta ovinos e caprinos, resultante do acúmulo de uma isoforma anormal da proteína priônica no sistema nervoso central. A resistência ou susceptibilidade está relacionada a diversos fatores, tais como, a cepa do agente infectante, o grau de exposição e o polimorfismo de nucleotídeo único (SNPs) do gene da proteína priônica. Os principais polimorfismos estão presentes nos códons 136, 154 e 171. SNPs também são identificadas em outros códons, tais como, 118, 127, 141, 142, e 143. O objetivo do trabalho foi descrever o perfil genotípico de um rebanho da raça Santa Inês (n=94) e um rebanho da raça Dorset (n=89) para identificar potenciais polimorfismos através da técnica de PCR em tempo real e sequenciamento. Os achados no rebanho Santa Inês indicaram a presença de polimorfismos de nucleotídeos únicos em 10 códons diferentes (127, 136, 138, 140, 141, 142, 143, 154, 171 e 172). A classificação do rebanho, quanto aos grupos de risco associados ao scrapie, relevaram que aproximadamente 68% dos ovinos foram considerados do grupo de risco moderado (grupo 3), onde o haplótipo mais frequente foi ARQ/ARQ (47,8%). Para os ovinos da raça Dorset, 42% do rebanho foi considerado do grupo de risco moderado (grupo 3), 40% do grupo de risco baixo (grupo 2) e 12% do grupo de risco muito baixo. Os dados encontrados contribuem para o conhecimento do genótipo das raças, destacando a importância de trabalhos que relatam os polimorfismos genéticos para a identificação de rebanhos brasileiros, bem como o seu impacto a infecções com exposição ao príon ovino.

• Proteína priônica ovinos polimorfismos nulceotídeos únicos genotipagem

Abstract in English:

ABSTRACT.- Sanches C.C., Rosinha G.M.S., Galvão C.E., Feijó G.L.D., Araújo F.R. & Soares C.O. 2016. Polymorphisms in the Prion Protein Gene of cattle breeds from Brazil. Pesquisa Veterinária Brasileira 36(11):1059-1066. Programa de Doutorado em Ciência Animal, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul, Av. Senador Filinto Müller 2443, Cidade Universitária, Cx. Postal 549, Campo Grande, MS 79070-500, Brazil. E-mail: cleber.soares@embrapa.br One of the alterations that occur in the PRNP gene in bovines is the insertion/deletion (indel) of base sequences in specific regions, such as indels of 12-base pairs (bp) in intron 1 and of 23- bp in the promoter region. The deletion allele of 23 bp is associated with susceptibility to bovine spongiform encephalopathy (BSE) as well as the presence of the deletion allele of 12 bp. In the present study, the variability of nucleotides in the promoter region and intron 1 of the PRNP gene was genotyped for the Angus, Canchim, Nellore and Simmental bovine breeds to identify the genotype profiles of resistance and/or susceptibility to BSE in each animal. Genomic DNA was extracted for amplification of the target regions of the PRNP gene using polymerase chain reaction (PCR) and specific primers. The PCR products were submitted to electrophoresis in agarose gel 3% and sequencing for genotyping. With the exception of the Angus breed, most breeds exhibited a higher frequency of deletion alleles for 12 bp and 23 bp in comparison to their respective insertion alleles for both regions. These results represent an important contribution to understanding the formation process of the Brazilian herd in relation to bovine PRNP gene polymorphisms.

• Spongiform encephalopathy prion encefalopatia espongiforme bovina

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Sanches C.C., Rosinha G.M.S., Galvão C.E., Feijó G.L.D., Araújo F.R. & Soares C.O. 2016. Polymorphisms in the Prion Protein Gene of cattle breeds from Brazil. [Polimorfismos no gene da proteína priônica em bovinos no Brasil.] Pesquisa Veterinária Brasileira 36(11):1059-1066. Programa de Doutorado em Ciência Animal, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul, Av. Senador Filinto Müller 2443, Cidade Universitária, Cx. Postal 549, Campo Grande, MS 79070-500, Brazil. E-mail: cleber.soares@embrapa.br Uma das mudanças que ocorrem no gene PRNP em bovinos é a inserção e/ou deleção (indels) de sequências de bases, em determinadas regiões como, por exemplo, as indels de 12 pares de bases (pb) no íntron 1 e 23pb na região promotora. O alelo de deleção de 23pb está relacionado com a suscetibilidade à Encefalopatia Espongiforme Bovina (EEB), assim como a presença do alelo de deleção de 12pb. Neste estudo foi genotipada a variabilidade de nucleotídeos da região promotora e íntron 1 do gene PRNP em bovinos das raças Angus, Canchim, Nelore e Simental, para identificar os perfis genotípicos de resistência e/ou suscetibilidade à EEB de cada animal. Foi realizada a extração de DNA genômico para amplificação das regiões alvo do gene PRNP, por meio da reação em cadeia de polimerase (PCR) utilizando-se primers específicos. Os produtos da PCR foram submetidos à eletroforese em gel de agarose a 3%, e sequenciamento para a realização da genotipagem. Com exceção da raça Angus, a maioria das raças apresentaram maiores frequências do alelo de deleção tanto para 12pb como 23pb, em comparação com seus respectivos alelos de inserção, para as duas regiões. Esses resultados abrem caminhos para o conhecimento de como o rebanho brasileiro está sendo formado com relação aos polimorfismos do gene PRNP bovino.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Almeida T.L., Brum K.B., Lemos R.A.A., Leal C.R.B. & Borges F.A. 2013. [Sheep diseases diagnosed at the Laboratory of Animal Pathology, Federal University of Mato Grosso do Sul, Brazil (1996-2010).] Doenças de ovinos diagnosticadas no Laboratório de Anatomia Patológica Animal da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (1996-2010). Pesquisa Veterinária Brasileira 33(1):21-29. Departamento de Medicina Veterinária, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Av. Senador Filinto Müller 2443, Vila Ipiranga, Cx. Postal 549, Campo Grande, MS 79070-900, Brazil. E-mail: thiagoalmeida2@hotmail.com Sheep farming has increased significantly in Brazil during the last decades. Concurrently, research groups and diagnostic laboratories compile data and perform retrospective studies to provide important insight for professionals. A prevalence study from January 1996 to December 2010 was carried out in the archives of Laboratório de Anatomia Patológica Animal (LAP), Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS). Laboratório de Bacteriologia, UFMS, and Setor de Patologia Veterinária at Universidade Federal do Rio Grande do Sul helped on the diagnostic of pulmonary mannheimiosis and scrapie respectively. The reports for sheep were reviewed and grouped into conclusive and inconclusive ones. The conclusive cases were classified according to the etiology of the disease. In the period, 331 exams (3.97%) were done. Sixty-four experimental cases and materials from other states or countries (19.3%) were excluded. Remaining cases (267), eighty-seven (32.6%) were inconclusive and 180 (67.4%) were considered conclusive reports, were classified according to the etiology: 60 (33.3%) infectious and parasitary diseases; 45 (25%) were poisonings and toxi-infections; 41 (22.8%) were summarized as “injuries without apparent cause”; 22 (12.2%) cases of metabolic and nutritional diseases; 10 (5.6%) were classified as “other disorders” and 2 (1.1%) case of neoplasms. Haemonchosis, fibrinonecrotic or fibrinopurulent pleuropneumonia, bronchopneumonia and pneumonia, poisonings by Brachiaria spp. and copper poisoning were the most prevalent diseases in sheep. Two cases of scrapie have been diagnosed in this period.

• Photosensitization pneumonia prion disease encephalopathy pneumonia hemoncose intoxicação por Brachiaria spp. intoxicação por cobre scrapie

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Almeida T.L., Brum K.B., Lemos R.A.A., Leal C.R.B. & Borges F.A. 2013. [Sheep diseases diagnosed at the Laboratory of Animal Pathology, Federal University of Mato Grosso do Sul, Brazil (1996-2010).] Doenças de ovinos diagnosticadas no Laboratório de Anatomia Patológica Animal da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (1996-2010). Pesquisa Veterinária Brasileira 33(1):21-29. Departamento de Medicina Veterinária, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Av. Senador Filinto Müller 2443, Vila Ipiranga, Cx. Postal 549, Campo Grande, MS 79070-900, Brazil. E-mail: thiagoalmeida2@hotmail.com Nas últimas décadas a pecuária ovina cresceu significativamente no Brasil. Concomitantemente, grupos de pesquisas e laboratórios de diagnósticos realizam estudos retrospectivos com a finalidade de fornecer subsídios técnico-científicos para os médicos veterinários. Desta forma, realizou-se um estudo de prevalência nos arquivos do Laboratório de Anatomia Patológica Animal (LAP) da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS) no período de Janeiro de 1996 a Dezembro de 2010. O Laboratório de Bacteriologia da UFMS e o Setor de Patologia Veterinária da Universidade Federal do Rio Grande do Sul forneceram apoio diagnóstico nos casos de mannheimiose pulmonar e scrapie, respectivamente. Os laudos da espécie ovina foram revisados e agrupados em conclusivos e inconclusivos, dos quais foram excluídos os casos experimentais e de outros estados e países. Os casos conclusivos foram classificados de acordo com a etiologia da doença. Os exames da espécie ovina somaram 331 laudos (3,97 %) de um total de 8.333 casos diagnosticados no período. Destes, foram excluídos sessenta e quatro (19,3%) casos experimentais e materiais oriundos de outros estados ou países. Dos 267 casos remanescentes, 87 (32,6%) foram inconclusivos e 180 (67,4%) considerados conclusivos, sendo 60 (33,3%) doenças infecciosas e parasitárias; 45 (25%) intoxicações e toxi-infecções; 41 (22,8%) “lesões sem causa definida”; 22 (12,2%) doenças metabólicas e nutricionais; 10 (5,6%) foram classificadas como “outros distúrbios” e 2 (1,1%) neoplasmas. A hemoncose, intoxicação por Brachiaria spp., pleuropneumonias, broncopneumonias, pneumonias fibrinonecrosante ou fibrinossupurativa sem causa definida e a intoxicação por cobre foram as doenças mais prevalentes no período estudado. Dois casos de scrapie foram diagnosticados no período.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Andrade C.P. de, Almeida L.L., Castro L.A., Leal J.S., Silva S.C. & Driemeier D. 2011. Single nucleotide polymorphisms at 15 codons of the prion protein gene from a scrapie-affected herd of Suffolk sheep in Brazil. Pesquisa Veterinária Brasileira 31(10):893-898. Setor de Patologia Veterinária, Faculdade de Veterinária, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Av. Bento Gonçalves 9090, Porto Alegre, RS 91540-000, Brazil. E-mail: davetpat@ufrgs.br Scrapie is a transmissible spongiform encephalopathy of sheeps and goats, associated with the deposition of a isoform of the prion protein (PrPsc). This isoform presents an altered conformation that leads to aggregation in the host’s central nervous and lymphoreticular systems. Predisposition to the prion agent infection can be influenced by specific genotypes related to mutations in amino acids of the PrPsc gene. The most characterized mutations occur at codons 136, 154 and 171, with genotypes VRQ being the most susceptible and ARR the most resistant. In this study we have analyzed polymorphisms in 15 different codons of the PrPsc gene in sheeps from a Suffolk herd from Brazil affected by an outbreak of classical scrapie. Amplicons from the PrPsc gene, encompassing the most relevant altered codons in the protein, were sequenced in order to determine each animal’s genotype. We have found polymorphisms at 3 of the 15 analyzed codons (136, 143 and 171). The most variable codon was 171, where all described alleles were identified. A rare polymorphism was found at the 143 codon in 4% of the samples analyzed, which has been described as increasing scrapie resistance in otherwise susceptible animals. No other polymorphisms were detected in the remaining 12 analyzed codons, all of them corresponding to the wild-type prion protein. Regarding the risk degree of developing scrapie, most of the animals (96%) had genotypes corresponding to risk groups 1 to 3 (very low to moderate), with only 4% in the higher risks group. Our data is discussed in relation to preventive measures involving genotyping and positive selection to control the disease.

• Spongiform encephalopathy Prion protein scrapie encefalopatia espongiforme proteína priônica

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Andrade C.P. de, Almeida L.L., Castro L.A., Leal J.S., Silva S.C. & Driemeier D. 2011. Single nucleotide polymorphisms at 15 codons of the prion protein gene from a scrapie-affected herd of Suffolk sheep in Brazil. [Polimorfismos de nucleotídeos únicos em 15 códons do gene da proteína priônica em um rebanho Suffolk afetado com scrapie no Brasil.] Pesquisa Veterinária Brasileira 31(10):893-898. Setor de Patologia Veterinária, Faculdade de Veterinária, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Av. Bento Gonçalves 9090, Porto Alegre, RS 91540-000, Brazil. E-mail: davetpat@ufrgs.br Scrapie é uma encefalopatia espongiforme transmissível de ovinos e caprinos, associado a deposição da isoforma da proteína priônica (PrPsc). Essa isoforma apresenta uma alteração conformacional que leva ao acúmulo da proteína no sistema nervoso central e linforeticular do hospedeiro. A predisposição a infecção pelo agente priônico pode ser influenciado por genótipos específicos relacionados a mutações na sequência de aminoácidos do gene PrPsc. As principais mutações caracterizadas ocorrem nos códons 136, 154 e 171, sendo o genótipo VRQ o mais suscetível e o genótipo ARR o mais resistente. Nesse estudo nós analisamos os polimorfismos de 15 códons diferentes da gene PrPsc em ovinos de um rebanho da raça Suffolk no Brasil afetado com scrapie clássico. Os amplicons do gene da PrPsc, que contem os códons mais frequentemente encontrados foram sequenciados para determinar o genótipo de cada animal. Nós encontramos 3 polimorfismos do 15 códons analisados (136, 143 e 171). O códon que mais teve variações foi o códon 171, onde todos os alelos foram identificados. Um polimorfismo raro foi encontrado no códon 143, em 4% das amostras analisadas, o qual tem sido descrito por aumentar a resistência a scrapie em animais suscetíveis. Nenhum outro polimorfismo foi detectado nos 12 códons restantes, todos então, correspondendo à proteína priônica selvagem. De acordo com a grau de risco a desenvolver scrapie, a maioria dos animais (96%) tiveram genótipo correspondentes aos grupos de risco 1 a 3 (muito baixo a moderado), e somente 4% no grupo de risco alto. Nossos dados discutem a relação das medidas de prevenção envolvendo a genotipagem e a seleção positiva para o controle da doença.