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Tipo do documento: Tese
Title: Estudo soroepidemiológico, molecular e espacial de espécies do gênero Brucella da região leiteira do Norte da Antioquia, Colômbia
Other Titles: Seroepidemiological, a molecular and spatial study of species of the Brucella genus from the northern region of Antioquia, Colombia
Authors: Herran Ramirez, Olga Lucia
Orientador(a): Angelo, Isabele da Costa
Primeiro coorientador: Azevedo Santos, Huarrisson
Primeiro membro da banca: Gitti, Clayton Bernardinelli
Segundo membro da banca: Santos, Huarrisson Azevedo
Terceiro membro da banca: Tassinari, Wagner de Souza
Quarto membro da banca: Marlow, Mariel Asbury
Quinto membro da banca: Romero Penuela, Marlyn
Keywords: Bruceloses;bovinos;PCR;epidemiologia molecular;Brucellosis;cattle;molecular epidemiology
Área(s) do CNPq: Medicina Veterinária
Medicina Veterinária
Idioma: por
Issue Date: 18-Apr-2022
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Veterinária
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias
Citation: HERRÁN, Olga Lucia Ramírez. Estudo soroepidemiológico, molecular e espacial de espécies do gênero Brucella da região leiteira do Norte da Antioquia, Colômbia. 2022. 146 f. Tese (Doutorado em Ciências Veterinárias) - Instituto de Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2022.
Abstract: Na Colômbia, a brucelose bovina é uma doença endêmica, mas foi observado um aumento no número de bovinos soropositivos na região leiteira de Antioquia, considerada a principal área responsável pela produção de leite. O alarmante aumento do número de casos fez com que o Instituto Colombiano de Agricultura (ICA) declarasse quarentena na região desde 2018. O objetivo deste trabalho foi determinar a prevalência sorológica e molecular de brucelose em bovinos na principal região leiteira da Colômbia, identificando a presença de anticorpos, do material genético do agente etiológico e dos fatores individuais e de rebanho associados à ocorrência da doença. Foi realizado um estudo epidemiológico do tipo transversal, a traves de um questionário epidemiológico conduzido por entrevistadores treinados, com informações epidemiológicas para identificar fatores associados a presencia de bruceloses bovina na região. Um total de 656 amostras de sangue total e soro sanguíneo foram obtidas de vacas ≥ 2 anos de idade, de 40 rebanhos, em quatro municípios do norte de Antioquia. O Teste Rosa de Bengala (RBT) foi usado como teste de triagem. Amostras RBT positivas foram confirmadas pelo Ensaio de Polarização de Fluorescência (FPA) e ELISA competitiva (cELISA) no Laboratório Nacional de Diagnóstico Veterinário do ICA. A detecção molecular foi realizada por ensaio de PCR em tempo real baseado em sonda, usando a amplificação do gene bcsp31. As Brucella-DNA cepas de campo e as cepas vacinais, foram genotipadas mediante um ensaio baseado em marcadores SNP. O geoprocessamento QGIS foi usado para obter a georreferenciamento dos rebanhos positivos. Os fatores associados a presença de Brucella-DNA foram avaliados por meio de modelos de regressão logística. O ensaio qPCR detectou 9,5% (n=62/656; IC 95%: 7,3, 12,0) dos animais com presença de Brucella-DNA, enquanto o teste sorológico detectou 6,6% (n=43/656; IC: 4,8, 8,7). Foi observado que 62,5% (n=25/40; IC 95%: 45,8, 77,3) dos casos positivos foram detectados no rebanho pela qPCR, enquanto apenas 27,5% (n=11/40; IC 95%: 14,6, 43,9) foram detectados pelo teste sorológico. O teste Cohen´s Kappa determinou uma fraca concordância entre os métodos sorológicos e moleculares. O ensaio qPCR, apresentou uma eficiência de 92,35%, e teve uma duração de 32 min. A acurácia diagnóstica da qPCR pela área sob a Curva Receptor-Operador (ROC) teve desempenho igual a 0,75 (IC 95%: 0,65, 0,84). Toda as amostras positivas pela qPCR foram genotipadas como cepas de campo empregando o ensaio SNP. Nos modelos de regressão logística, foi observado que as práticas associadas à reprodução, assim como a presença de espécies silvestres, e a proximidade dos rebanhos das estradas, oferecem condições favoráveis para o processo de disseminação da Brucella spp. A introdução de técnicas moleculares, a partir de amostras clínicas coletadas a campo, atuam como ferramentas para complementar o diagnóstico sorológico de bruceloses bovina, melhorando a acurácia dos resultados, e permitindo uma detecção precoce de Brucella spp. circulantes. As prevalências sorológicas e moleculares estiverem de acordo com a declaração de quarentena na região, sendo a prevalência molecular muito maior. Por fim, as técnicas moleculares permitem reconhecer fatores epidemiológicos associados à presença do agente etiológico no animal e não associados apenas à presença de anticorpos, possibilitando direcionar ações de prevenção e controle ajustadas ao nível local e detectadas a partir de fases de infecção de difícil diagnostico, como aquelas iniciais ou crônicas.
Abstract: In Colombia, bovine brucellosis is an endemic disease, but an unusual increase in the number of seropositive cases in a leading dairy region, given raised an alarm and caused the Colombian Institute of Agriculture to quarantine for brucellosis in the Antioquia region in 2018. This epidemiological study was conducted to determine the seroprevalence and molecular prevalence of bovine brucellosis in the leading dairy region of Colombia that was declared quarantined for brucellosis, and to evaluate the factors associated with the presence of antibodies against Brucella spp, as well as the presence of Brucella-DNA at the animal and the herd level. A cross-sectional epidemiological study was carried out, using an epidemiological questionnaire, conducted by previously trained interviewers, with epidemiological information to identify factors associated with the presence of bovine brucellosis in the study region. A total of 656 serum and whole blood samples from ≥2-year-old cows in 40 herds were used screened The Rose Bengal Test (RBT) was used as the screening test. Positives RBT samples were confirmed by the Fluorescence Polarization Assay (FPA) and c ELISA at the National Veterinary Diagnostic Laboratory of the Colombian Agricultural Institute (ICA). Molecular detection was performed by Probe-based Real-time PCR (Probe-qPCR) assay, using the bcsp31 gene amplification. Brucella-DNA field strains and vaccine strains were genotyped employing SNP. The geoprocessing tool QGIS was used to obtain the georeferencing of positive herds. Factors associated with the presence of Brucella-DNA were evaluated using logistic regression models. The qPCR assay detected 9.5% (n=62/656; 95% CI: 7.3, 12.0) of the animals with Brucella-DNA presence, while the serological test detected a 6.6% (n=43/656; CI: 4.8, 8.7). 62.5% (n=25/40; 95% CI: 45.8, 77.3) of positive cases were detected at the herd-level by the qPCR, while only 27.5% (n=11/40; 95% CI: 14.6, 43.9) were detected by the serological test. The Cohen´s Kappa test determined a weak agreement between methods. The qPCR assay was accomplished in 32 min and had an efficiency of 92.35%. The diagnostic accuracy of the qPCR by the area under the Receiver-Operator Curve (ROC), had performance equal to 0.75 (95% CI: 0.65, 0.84). All positive herds by serology tests were also positive by the qPCR. However, not all positive herds by the qPCR were positive on the serology test. All positive samples were identified as field Brucella abortus strains employing the SNP-based assay. In logistic regression models, it was observed that management practices, mainly associated with reproduction, presence of wild species and the proximity of herds to the roads, offer favorable conditions for the process of dissemination of Brucella spp. among animals and in herds. This research concluded that the introduction of molecular techniques from clinical samples collected in the field act as tools to complement the diagnosis of bovine brucellosis. Molecular techniques also provide an improvement in the confidence of the results, when compared with serological techniques, and allow for early detection of Brucella spp. circulating in the animal. The serological and molecular prevalence were in accordance with the declaration of quarantine in the region, with the molecular prevalence being much higher. Lastly, molecular techniques allow the researcher to recognize epidemiological factors associated with the presence of the etiological agent in the animal and not associated only with the presence of antibodies, making it possible to direct prevention and control actions adjusted at the local level and detected from difficult-to-diagnose infection phases, such as initial or chronic ones.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/15959
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