Tipificación molecular de especies de Brucella en ganaderías lecheras de la provincia del Azuay – Ecuador
Resumen
La Brucelosis es una enfermedad zoonótica extendida a nivel mundial en el ganado bovino, ocasionada principalmente por Brucella abortus, previamente reportada en ciertas regiones del Ecuador. La caracterización de las cepas circulantes de Brucella spp. en ganaderías lecheras resulta importante para comprender la epidemiología de esta enfermedad. La tipificación bacteriológica de la Brucella spp. es un proceso lento, riesgoso y requiere de laboratorios especializados. El objetivo de este estudio fue tipificar las cepas de Brucella spp. que afectan al ganado bovino en la provincia del Azuay, mediante ensayos moleculares, a partir de muestras de sangre y leche de vacas seropositivas a brucelosis. En fincas seropositivas a ELISA-Indirecto en leche, se seleccionaron 70 vacas Holstein mestizas, reactoras individualmente a las pruebas Rosa de Bengala y confirmadas con ELISA competitivo. Se extrajo el ADN de esas muestras de sangre y leche confirmando en un inicio la viabilidad del material genético de bovino con oligonucleótidos específicos para el género Bos. La amplificación de ADN para Brucella spp. se realizó por PCR-AMOS con cebadores de genero para la región IS711 y de especie para Brucella abortus, Brucella mellitensis, Brucella suis y Brucella ovis. Se pudo identificar ADN bovino en 65 (92,8 %) muestras de leche y en 62 (88,5 %) muestras de sangre. Un total de 62 muestras de ADN extraído de leche resultaron positivas (95,4 %) al género Brucella spp. y todas las muestras de sangre resultaron negativas. El PCR-AMOS mostró bandas con un peso molecular de 498 pb en muestras de cuatro animales correspondiente a B. abortus. Este es el primer estudio de identificación molecular en la provincia del Azuay con evidencia científica de la especie de Brucella spp. circulante en las ganaderías bovinas de la zona, contribuyendo de base para la identificación futura de los biovares de B. abortus aún no reportados en esta zona del país.
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AL DAHOUK, S.; KÖHLER, S.; OCCHIALINI, A.; JIMÉNEZ DE BAGÜÉS, M. P.; HAMMERL, J. A.; EISENBERG, T.; VERGNAUD, G.; CLOECKAERT, A.; ZYGMUNT, M.S.; WHATMORE, A.M.; MELZER, F.; DREES, P.; FOSTER, T.; WATTAM, A.R.; SCHOLZ, H. C. Brucella spp. of amphibians comprise genomically diverse motile strains competent for replication in macrophages and survival in mammalian hosts. Sci. Rep. 16(7) e44420. 2017. https://doi.org/f9t5z2
ABD AL-AZEEM, M.W.; MUSTAFA ELMALT, L.; ZAIN EL ABDEIN, A. E.; HELMY SAYED, H. Molecular and serological studies on detection of Brucella species in cattle and buffaloes. J. Pharm. Biomed. Sci. 2(3): 16–24. 2012. https://bit.ly/40J8Gxd. 20/02/2023
ALIYEV, J.; ALAKBAROVA, M.; GARAYUSIFOVA, A.; OMAROV, A.; ALIYEVA, S.; FRETIN, D.; GODFROID, J. Identification and molecular characterization of Brucella abortus and Brucella melitensis isolated from milk in cattle in Azerbaijan. BMC Vet. Res. 18(1): 1–9. 2022. https://doi.org/gp9q9b
ANDRADE, O.; LÓPEZ, M.; VINTIMILLA, A.; LUPERCIO, R.; BUSTAMANTE, J.; DUTÁN, J.; RIVERA, S.; GUEVARA, G. Eficacia de la prueba ELISA en muestras de leche para la vigilancia epidemiológica de la brucelosis bovina. Arch. Latinoame. Prod. Anim. 30(2): 67–69. 2022. https://doi.org/j7np
AWAH-NDUKUM, J.; MOUICHE, M.M.M.; KOUONMO-NGNOYUM, L.; BAYANG, H.N.; MANCHANG, T.K.; POUEME, R.S.N.; KOUAMO, J.; NGU-NGWA, V.; ASSANA, E.; FEUSSOM, K. J. M.; ZOLI, A.P. Seroprevalence and risk factors of brucellosis among slaughtered indigenous cattle, abattoir personnel and pregnant women in Ngaoundéré, Cameroon. B.M.C. Infect. Dis. 18(1): 1–13. 2018. https://doi.org/gj48rn
BRICKER, B.J.; HALLING, S.M. Differentiation of Brucella abortus bv. 1,2 and 4, Brucella melitensis, Brucella ovis, and Brucella suis bv. 1 by PCR. J. Clin. Microbiol. 32(11): 2660–2666. 1994. https://doi.org/j8dx
BRICKER, B.J.; HALLING, S.M. Enhancement of the Brucella AMOS PCR assay for differentiation of Brucella abortus vaccine strains S19 and RB51. J. Clin. Microbiol. 33(6): 1640–1642. 1995. https://doi.org/j8dz
CARBONERO, A.; GUZMÁN, L. T.; GARCÍA-BOCANEGRA, I.; BORGE, C.; ADASZEK, L.; ARENAS, A.; SAA, L.R. Seroprevalence and risk factors associated with Brucella seropositivity in dairy and mixed cattle herds from Ecuador. Trop. Anim. Health Product. 50(1): 197–203. 2018. https://doi.org/gcxdsz
DAL, T.; KARA, S.S.; CIKMAN, A.: BALKAN, C.E.; ACIKGOZ, Z.C.; ZEYBEK, H.; DURMAZ, R. Comparison of multiplex real-time polymerase chain reaction with serological tests and culture for diagnosing human brucellosis. J. Infect. Publ. Health. 12(3): 337–342. 2019. https://doi.org/gj48qt
DOGANAY, M.; AYGEN, B. Human brucellosis: An overview. Internat J. Infect. Dis. 7 (3): 173–182. 2003. https://doi.org/djsgvp
FERO, E.; JUMA, A.; KONI, A.; BOCI, J.; KIRANDJISKI, T.; CONNOR, R.; WARETH, G.; KOLECI, X. The seroprevalence of brucellosis and molecular characterization of Brucella species circulating in the beef cattle herds in Albania. PLoS ONE. 15(3): 1–14. 2020. https://doi.org/gj48ff.
GHAHERI, M.; KAHRIZI, D.; YARI, K.; BABAIE, A.; SUTHAR, R.S.; KAZEMI, E. A comparative evaluation of four DNA extraction protocols from whole blood sample. Cell. Mol. Biol. 62(3): 119–123. 2016. https://doi.org/j8d3.
GODFROID, J.; SCHOLZ, H.C.; BARBIER, T.; NICOLAS, C.; WATTIAU, P.; FRETIN, D.; WHATMORE, A.M.; CLOECKAERT, A.; BLASCO, J.M.; MORIYON, I.; SAEGERMAN, C.; MUMA, J.B.; AL DAHOUK, S.; NEUBAUER, H.; LETESSON, J.J. Brucellosis at the animal/ecosystem/human interface at the beginning of the 21st century. Prev. Vet. 102(2): 118–131. 2011. https://doi.org/c39d67
GOUD, T.S.; UPADHYAY, R.C.; KUMAR, A.; KARRI, S.; CHOUDHARY, R.; ASHRAF, S.; SINGH, S.; KUMAR, O.; KIRANMAI, C. Novel extraction of high quality genomic dna from frozen bovine blood samples by using detergent method. Open Vet. J. 8(4): 415–422. 2018. https://doi.org/gfrxmg
HALLING, S.M.; TATUM, F.M.; BRICKER, B.J. Sequence and characterization of an insertion sequence, IS711, from Brucella ovis. Gene. 133(1): 123–127. 1993. https://doi.org/c3m6fx.
HAMDY, M.E.R.; AMIN, A.S. Detection of Brucella species in the milk of infected cattle, sheep, goats and camels by PCR. Vet. J. 163(3): 299–305. 2002. https://doi.org/fbhphh
KILIÇ, S.; ÇELEBI, B.; TURAN, M. Brucella mellitensis and Brucella abortus genotyping via real-time PCR targeting 21 variable genome loci. J. Microbiol. Meth. 180: 106125. 2021. https://doi.org/j8vb.
KURMANOV, B.; ZINCKE, D.; SU, W.; HADFIELD, T. L.; AIKIMBAYEV, A.; KARIBAYEV, T.; BERDIKULOV, M.; ORYNBAYEV, M.; NIKOLICH, M.P.; BLACKBURN, J.K. Assays for Identification and Differentiation of Brucella Species: A Review. Microorganisms. 10(8): 1584. 2022.. https://doi.org/j8vc.
LEAL-KLEVEZAS, D.S.; MARTÍNEZ-VÁZQUEZ, I.O.; LÓPEZ-MERINO, A.; MARTÍNEZ-SORIANO, J.P. Single-step PCR for detection of Brucella spp. from blood and milk of infected animals. J. Clin. Microbiol. 33(12): 3087–3090. 1995. https://doi.org/j8vd.
LEDWABAID, M.B.; GOMO, C.; LEKOTA, K.E.; LE FLÈCHE, P.; HASSIM, A.; VERGNAUD, G.; VAN HEERDEN, H. Molecular characterization of Brucella species from Zimbabwe. PLoS Neglected Trop. Dis. 13(5): e0007311. 2019. https://doi.org/gqrrp7.
LÓPEZ-CALLEJA, I.; GONZÁLEZ, I.; FAJARDO, V.; RODRÍGUEZ, M.A.; HERNÁNDEZ, P.E.; GARCÍA, T.; MARTÍN, R. Rapid detection of cows' milk in sheeps' and goats' milk by a species-specific polymerase chain reaction technique. J. Dairy Sci. 87(9): 2839-2845. 2004. https://doi.org/fnqhxr.
LUNA. L.; CHÁVEZ, G.; MEJÍA, L.; BARRAGÁN, V.; TRUEBA, G. Molecular detection of Brucella species in Ecuador. Internat. J. Appl. Res. Vet. Med. 14(2): 185–189. 2016. https://bit.ly/3LGAtc1. 20/12/2022.
MAINATO, E.A.; RAMÓNEZ, J.C.; RAMÓNEZ, M.A.; GARAY, G.S. Factores de riesgo que influyen sobre la frecuencia de brucelosis bovina en ganaderías de Azuay, Ecuador. Arch. Latinoame. Prod. Anim. 30: 57–58. 2022. https://doi.org/j8vf.
MANCILLA, M.; VILLARROEL, M.; SALDÍAS, M.E.; SOTO, J.; ZÁRRAGA, A.M. Genotipos de aislados de campo de Brucella abortus de distintas regiones geográficas de Chile. Arch. Med. Vet. 40(2): 187–192. 2008. https://bit.ly/3M1W6oz. 20/12/2022.
MOSQUERA, X.; BERNAL, C.; MUSKUS, C.; BERDUGO, J. Detección de Brucella abortus por PCR en muestras de sangre y leche de vacunos. Rev. MVZ. Cordova. 13(3): 1504–1513. 2008. https://bit.ly/3nGWvmT.
OGUGA, A.J.; AKINSEYE, V.O.; CADMUS, E.O.; JOLAOLUWA-AWOSANYA, E.A.; ALABI, P.I.; IDOWU, O.S.; AKINADE, S.A.; DALE, E.J.; PERRETT, L.; TAYLOR, A.; IGNOCIO, M.; CADMUS, S.I.B. Prevalence and risk factors associated with bovine brucelosis in herds under extensive production system in southwestern Nigeria. Trop. Anim. Health Prod. 50(7): 1573–1582. 2018. https://doi.org/gfdk62.
OJEDA-GUTIERREZ, K.; ROMÁN-CÁRDENAS F. Identificación molecular de Brucella spp. en muestras de sangre de ganado bovino de la provincia de Zamora Chinchipe. Centro Biotecnol. 07: 11–16. 2018. https://bit.ly/44MJ6L0. 15/01/2023.
O'LEARY, S.; SHEAHAN, M.; SWEENEY, T. Brucella abortus detection by PCR assay in blood, milk and lymph tissue of serologically positive cows. Res. Vet. Sci. 81(2): 170–176. 2006. https://doi.org/dj6s4p.
OUAHRANI-BETTACHE, S.; JIMÉNEZ DE B, M.P.; DE LA GARZA, J.; FREDDI, L.; BUESO, J.P.; LYONNAIS, S.; AL DAHOUK, S.; DE BIASE, D.; KÖHLER, S.; OCCHIALINI, A. Lethality of Brucella microti in a murine model of infection depends on the wbkE gene involved in O-polysaccharide synthesis. Virulence. 10(1): 868–878. 2019. https://doi.org/grkg3z.
POULSEN, K.P.; HUTCHINS, F.T.; MCNULTY, C.M.; TREMBLAY, M.; ZABALA, C.; BARRAGAN, V.; LOPEZ, L.; TRUEBA, G.; BETHEL, J.W. Brucellosis in dairy cattle and goats in northern Ecuador. The Amer. J. Trop. Med. Hyg. 90(4): 712–715. 2014. https://doi.org/f5xmvd.
RAGHAVA, S.; GOWDA, M.H.M.; SHOME, R.; KULKARNI, M.; UMESHA, S. Epidemiological and molecular characterization of Brucella species in cattle. Asian. J. Anim. Sci. 11(3): 123–131. 2017. https://doi.org/j8vg.
RENTERÍA-EVANGELISTA, T.B.; ORGANES-DE LOS SANTOS, H.; LICEA-NAVARRO, A.F.; MEDINA-BASULTO, G.E.; NIELSEN, K.; MONTAÑO-GÓMEZ, M. F.; MORENO-ROSALES, J.F.; PUJOL-MANRÍQUEZ, L.C. Evaluación de la prueba reacción en cadena de la polimerasa (PCR) a partir de muestras de leche y cultivos puros en el diagnóstico de la brucelosis bovina. Téc. Pec. México. 43(1): 117–126. 2005. https://bit.ly/3NLbRkT. 03/01/2023.
RODRIGUEZ-HIDALGO, R I.; CONTRERAS-ZAMORA, J.; BENITEZ-ORTIZ, W.; GUERRERO-VIRACOCHA, K.; SALCAN-GUAMAN, H.; MINDA, E.; RON-GARRIDO, L. Circulating strains of Brucella abortus in cattle in Santo Domingo de los Tsachilas Province-Ecuador. Front. Publ. Health. 3(45): 1–5. 2015. https://doi.org/j8vj.
ROMÁN-CÁRDENAS, F.; LUNA-HERRERA, J. Revisión actualizada de la epidemiología de Brucelosis (Brucella abortus, Brucella mellitensis, Brucella suis, Brucella canis) en el Ecuador y el mundo. Centro Biotecnol. 6: 82–93. 2017. https://bit.ly/3B7IstD.
ROMAN-CARDENAS, F.; RAMÓN-CONTENTO, P. Identificación molecular de Brucella abortus en nódulos linfáticos de bovinos faenados en Loja. Siembra. 8 (1): 1–10. 2021. https://doi.org/j8vp.
ROMERO, C.; LOPEZ-GOÑI, I. Improved method for purification of bacterial DNA from bovine milk for detection of Brucella spp. by PCR. Appl. Environm. Microbiol. 65(8): 3735–3737. 1999. https://doi.org/j8vq.
RON-ROMÁN, J.; BERKVENS, D.; BARZALLO-RIVADENEIRA, D.; ANGULO-CRUZ, A.; GONZÁLEZ-ANDRADE, P.; MINDA-ALUISA, E.; BENÍTEZ-ORTÍZ, W.; BRANDT, J.; RODRÍGUEZ-HIDALGO, R.; SAEGERMAN, C. The unexpected discovery of Brucella abortus Buck 19 vaccine in goats from Ecuador underlines the importance of biosecurity measures. Trop. Anim. Health Prod. 49(3): 569–574. 2017. https://doi.org/f9x4hr.
RON-ROMÁN, J.; RON-GARRIDO, L.; ABATIH, E.; CELI-ERAZO, M.; VIZCAÍNO-ORDÓÑEZ, L.; CALVA-PACHECO, J.; GONZÁLEZ-ANDRADE, P.; BERKVENS, D.; BENÍTEZ-ORTÍZ, W.; BRANDT, J.; FRETIN, D.; SAEGERMAN, C. Human brucellosis in northwest Ecuador: typifying Brucella spp., seroprevalence and associated risk factors. Vector Borne Zoon. Dis. 14(2): 124–133. 2014. https://doi.org/j8vs.
SCHURIG, G.G.; ROOP, R.M.; BAGCHI, T.; BOYLE, S.; BUHRMAN, D.; SRIRANGANATHAN, N. Biological properties of RB51; a stable rough strain of Brucella abortus. Vet. Microbiol. 28(2): 171–188. 1991. https://doi.org/cpjcm8.
SCHWENKER, J.A.; FRIEDRICHSEN, M.; WASCHINA, S.; BANG, C.; FRANKE, A.; MAYER., R.; HÖLZEL, S. Bovine milk microbiota: Evaluation of different DNA extraction protocols for challenging samples. Microbiol. Open. 11(2): e1275. 2022. https://doi.org/j8vt.
SUÁREZ-ESQUIVEL, M.; RUIZ-VILLALOBOS, N.; JIMÉNEZ-ROJAS, C.; BARQUERO-CALVO, E.; CHACON-DIAZ, C.; VIQUE-RUIZ, E.; ROJAS-CAMPOS, N.; BAKER, S. K.; OVIEDO-SANCHEZ, G.; AMUY, E.; CHAVES-OLARTE, E.; THOMSON, N. R.; MORENO, E.; GUZMAN-VERRI, C. Brucella neotomae Infection in Humans, Costa Rica. Emerging Infectious Diseases. 23(6) 997–1000. 2017. https://doi.org/gbhb6k.
TORRES-HIGUERA, L.D.; JIMÉNEZ-VELÁSQUEZ, S.D.C.; RODRÍGUEZ-BAUTISTA, J.L.; PATIÑO-BURBANO, R.E. Identification of Brucella abortus biovar 4 of bovine origin in Colombia. Rev. Argentina Microbiol. 51(3): 221–228. 2019. https://doi.org/j8vw.
WURYASTUTY, H.; WASITO, R.; SUGIYONO. Molecular identification of Brucella abortus collected from whole blood samples of seronegative dairy cattle with reproductive disorders in Central Java, Indonesia. Pakistan Vet. J. 39(3): 455–458. 2019. https://doi.org/j8vx.
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