Abstract in English:
The Caatinga biome is unique to Brazil, with unfavorable environmental characteristics for the survival of Leptospira spp. However, recent studies have shown high positivity at PCR (polymerase chain reaction) in small ruminants. There are no Leptospira spp. studies based on sample calculation in pigs in the Caatinga. The aim of this study was to assess the importance of pigs in the spread of leptospirosis in the Caatinga biome. Overall, 200 biological samples (urine, blood, vaginal fluid, and tissues of reproductive and urinary tracts) were collected from 40 slaughtered sows, and MAT (microscopic agglutination test) and PCR tests were carried out to detect anti-Leptospira spp. antibodies and the agent’s DNA, respectively. The serological analysis showed a positivity rate of 5% (2/40), and the PCR identified Leptospira spp. DNA in 62.5% (25/40) of the animals. Only 2.5% (1/40) of the animals were positive for both techniques. The detected serogroups were Australis (50%) and Bataviae (50%), with antibody titers of 25 and 50. Leptospira spp. DNA was detected in 40% (16/40) of the reproductive tract samples, 32.5% (13/40) of the urinary tract, 32.5% (13/40) of the vaginal fluid and 30% (12/40) of the urine. There was no agreement (Kappa <0) between PCR samples from the genital tract vs. urinary tract or serological results. Genetic sequencing of one urine and one urinary tract tissue sample revealed 99% identity with L. borgpetersenii. The results indicate that leptospirosis is a concern in pigs in the context of Caatinga, with a high prevalence of infection detected by different diagnostic methods. The molecular analysis revealed a considerable proportion of infected animals. The findings emphasize the importance of a multifaceted approach in the diagnosis of leptospirosis in pigs, with a focus on the use of genital tract samples for the diagnosis of leptospirosis in this animal species, providing valuable insights for the control and prevention of this disease in both animals and the zoonotic context. Finally, the detection of leptospires in the genital tract indicates a possibility of male-female transmission in the venereal context.
Abstract in Portuguese:
O bioma Caatinga é único no Brasil, com características ambientais desfavoráveis à sobrevivência de Leptospira spp. Porém, estudos recentes demonstraram alta positividade na PCR (reação em cadeia da polimerase) em pequenos ruminantes. Não existem estudos para a infecção por Leptospira spp. baseados em cálculo amostral em suínos na Caatinga. O objetivo deste estudo foi avaliar a importância dos suínos na disseminação da leptospirose no bioma Caatinga. Foram coletadas 200 amostras biológicas (urina, sangue, fluido vaginal e tecidos do trato reprodutivo e urinário) de 40 porcas abatidas e realizados testes SAM (teste de soroaglutinação microscópica) e PCR para detecção de anticorpos anti-Leptospira spp. e DNA do agente, respectivamente. A análise sorológica mostrou taxa de positividade de 5% (2/40) e a PCR identificou o DNA de Leptospira spp. em 62,5% (25/40) dos animais. Apenas 2,5% (1/40) dos animais foram positivos para ambas as técnicas. Os sorogrupos detectados foram Australis (50%) e Bataviae (50%), com títulos de anticorpos de 25 e 50. O DNA de Leptospira spp. foi detectado em 40% (16/40) das amostras do trato reprodutivo, 32,5% (13/40) do trato urinário, 32,5% (13/40) do fluido vaginal e 30% (12/40) de urina. Não houve concordância (Kappa <0) entre amostras de PCR do trato genital vs. trato urinário ou resultados sorológicos. O sequenciamento genético de uma amostra de urina e de uma amostra de tecido do trato urinário revelou 99% de identidade com L. borgpetersenii. Os resultados obtidos indicam que a leptospirose representa uma preocupação em suínos no contexto da Caatinga, com alta prevalência de infecção detectada por diferentes métodos diagnósticos, bem como análises moleculares revelaram proporção considerável de animais infectados. Os resultados enfatizam a importância de uma abordagem multifacetada no diagnóstico da leptospirose em suínos, com foco no uso de amostras do trato genital para o diagnóstico da leptospirose nesta espécie animal, fornecendo informações valiosas para o controle e prevenção desta doença em animais e no contexto zoonótico. Por fim, a detecção de leptospiras no trato genital indica possibilidade de transmissão macho-fêmea no contexto venéreo.
Abstract in English:
Leptospirosis is a disease that causes economic and social impact, as it affects wild and domestic animals and humans. There may be peculiarities in the epidemiology of this disease in the Caatinga biome, Brazil, where the environment is adverse and the etiologic agent, Leptospira spp., requires alternative transmission routes. Considering that in bovine leptospirosis the genital carrier is constantly neglected and the lack of reports on the role of bulls in the epidemiology of the bovine genital leptospirosis (BGL) syndrome, mainly in semiarid conditions such as Caatinga biome, this study aimed to investigate bulls maintained in Caatinga biome conditions as genital carriers of leptospires. Urinary tract (urine, bladder, and kidney) and reproductive tract (vas deferens, cauda epididymis, and vesicular gland) samples were collected from 42 slaughtered bulls. Microscopic agglutination test (MAT), polymerase chain reaction (PCR), and microbiological isolation were included as diagnostic methods. Anti-Leptospira spp. antibodies were found in 17 (40.48%) animals, while 26 animals (61.90%) had at least one organ or urine with leptospiral DNA, and 10 animals (23.81%) were positive at bacteriological culture. Sequenced samples targeting the LipL32 gene showed 99% similarity with Leptospira borgpetersenii. Molecular analysis of samples from the vas deferens and cauda epididymis is recommended for the diagnosis of genital leptospirosis in bulls and, if it is impossible to collect these tissues, semen can be used. In conclusion, this study provides important information relating to bulls from the Caatinga biome, Brazil, as carriers of genital leptospirosis. The results indicate that, even under adverse environmental conditions, leptospires may survive and propagate, mainly due to the characteristic of genital carriers for the sexually spreading of adapted Leptospira species without influence by external variables. Thus, prevention and control strategies for bovine leptospirosis need to include actions aimed at the genital carrier.
Abstract in Portuguese:
A leptospirose é uma doença que causa impacto econômico e social, pois afeta animais silvestres, domésticos e humanos. É possível que existam peculiaridades na epidemiologia desta doença no bioma Caatinga, Brasil, onde o ambiente é adverso e o agente etiológico, Leptospira spp., requer vias alternativas de transmissão. Considerando que na leptospirose bovina o portador genital é constantemente negligenciado e a falta de relatos sobre o papel dos touros na epidemiologia da síndrome da leptospirose genital bovina (BGL), principalmente em condições semiáridas como no bioma Caatinga, este estudo teve como objetivo investigar touros mantidos em condições do bioma Caatinga como portadores genitais de leptospiras. Amostras do trato urinário (urina, bexiga e rim) e do trato reprodutivo (ducto deferente, cauda do epidídimo e glândula vesicular) foram coletadas de 42 touros abatidos. Teste de soroaglutinação microscópica (SAM), reação em cadeia da polimerase (PCR) e isolamento microbiológico foram incluídos como métodos de diagnóstico. Anticorpos anti-Leptospira spp. foram encontrados em 17 (40,48%) animais, enquanto 26 animais (61,90%) apresentaram pelo menos um órgão ou urina com DNA leptospírico, e 10 animais (23,81%) foram positivos na cultura bacteriológica. As amostras sequenciadas a partir do gene LipL32 apresentaram 99% de similaridade com Leptospira borgpetersenii. Recomenda-se a análise molecular de amostras de ducto deferente e cauda do epidídimo para o diagnóstico de leptospirose genital em touros e, na impossibilidade da coleta desses tecidos, o sêmen pode ser utilizado. Em conclusão, este estudo fornece informações importantes sobre touros do bioma Caatinga, Brasil, como portadores de leptospirose genital. Os resultados indicam que, mesmo em condições ambientais adversas, as leptospiras podem sobreviver e se propagar, principalmente devido à característica de os portadores genitais disseminarem sexualmente espécies adaptadas de Leptospira sem influência de variáveis externas. Assim, as estratégias de prevenção e controle da leptospirose bovina precisam incluir ações voltadas para o portador genital.