Molecular demonstration of intermittent shedding of Leptospira in cattle and sheep and its implications on control

• Published in: Ciência rural Vol. 47; no. 8
• Main Authors: Rocha, Bruno Ribeiro, Narduche, Lorena, Oliveira, Clara Slade, Martins, Gabriel, Lilenbaum, Walter
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Santa Maria Universidade Federal de Santa Maria Centro de Ciencias Rurais 2017; Universidade Federal de Santa Maria
• Subjects: AGRONOMY; Animals; Antibiotics; Antiinfectives and antibacterials; Canicola; Cattle; estirpes; Experiments; Infections; Intermittency; intermitência; Leptospira; Leptospirosis; Livestock; ovelhas; PCR; Shedding; Sheep; Urine; vacas; Brazil; Rio de Janeiro Brazil; strain; cows; vacas; intermitência; intermittent; ovelhas; estirpes; PCR; sheep
• ISSN: 0103-8478; 1678-4596; 0103-8478; 1678-4596
• DOI: 10.1590/0103-8478cr20170088

For a long time, it has been stated that urine leptospiral shedding is intermittent, which was observed primarily by culturing. However, culturing presents serious limitations, mainly low sensitivity, and failure on detection of leptospires cannot be neglected. PCR presents several advantages, mainly higher sensitivity. The present study aimed to analyze the occurrence of intermittency on leptospiral shedding by PCR in naturally and experimentally infected animals. In this study two experiments were conducted, the first with 60 cows naturally infected from an endemic herd. The second one was conducted in three sheep experimentally infected, each one with a different strain of Leptospira (strains Copenhageni L1-130, Canicola LO-4 and Pomona Fromm). Considering cattle, 43.3% presented negative in all tests, the remaining (56.7%) were positive at least once. From these, only one (1.6%) was positive in all samples, and seven (11.8%) were positive only in the last sampling, making it impossible to evaluate the intermittency. Noteworthy, 26 cows (43.3%) presented the typical intermittent pattern of leptospiral shedding in urine. In sheep, all experimentally infected animals presented the typical intermittent shedding patterns, independently of the inoculated leptospiral strain. We considered that a careful serial analysis of urine samples for a more definitive and reliable individual diagnosis would be required for a successful antimicrobial therapy and control of leptospirosis on a herd. RESUMO: Durante muito tempo, foi afirmado que a eliminação de leptospiras na urina era intermitente, o que havia sido demonstrado principalmente por meio do cultivo microbiano. No entanto, a cultura apresenta graves limitações, principalmente com relação à baixa sensibilidade. Em contraste, a PCR apresenta várias vantagens em relação ao cultivo bacteriológico para leptospiras, sendo esta ferramenta cada vez mais utilizada para o diagnóstico de animais eliminadores da bactéria em diversos sítios. Assim, o presente estudo teve como objetivo analisar a ocorrência de intermitência na eliminação de leptospiras por meio de PCR em animais natural e experimentalmente infectados. Para este estudo foram realizados dois experimentos, sendo o primeiro com 60 vacas naturalmente infectadas de um rebanho sabidamente endêmico e o segundo em três ovelhas experimentalmente infectadas, cada uma com uma estirpe diferente de Leptospira (estirpes Copenhageni L1-130, Canicola LO-4 e Pomona Fromm). Considerando-se os bovinos, 43,3% apresentaram negatividade em todos os testes, sendo os demais 56,7% positivos ao menos uma vez. Destes, apenas um (1,6%) foi positivo em todas as amostras, e sete (11,8%) foram positivos somente na última coleta, o que impossibilitou a avaliação da intermitência. Não obstante, 26 vacas naturalmente infectadas (43,3%) apresentaram o padrão de eliminação tipicamente intermitente de leptospiras na urina. Das três ovelhas experimentalmente infectadas, todas apresentaram eliminação intermitente da bactéria na urina, independentemente da estirpe inoculada. Consideramos que seria necessária uma cuidadosa análise seriada de amostras de urina para um diagnóstico individual mais definitivo e confiável para uma terapia antimicrobiana bem-sucedida e o controle da leptospirose em um rebanho.