Detecção de Histophilus somni (Haemophilus somnus) no sêmen bovino mediante reação em cadeia pela polimerase (PCR)

O presente estudo avaliou o uso da PCR para a detecção do Histophilus somni no sêmen bovino. Amostras de sêmen foram contaminadas experimentalmente com H. somni diluída em escalas de 107 a 101 bactérias/mL, submetidas à extração de DNA pelo método de fenol/clorofórmio e amplificadas pela PCR. Os produtos da amplificação do DNA foram analisados por eletroforese em gel de acrilamida 8%. Por meio de oligonucleotídeos iniciadores obteve-se a amplificação de um fragmento de 400 pares de bases a partir do DNA da bactéria. Conseguiu-se amplificação positiva até na diluição de 101 bactérias/mL. A PCR mostrou-se eficiente na detecção de H. somni. O resultado disponibiliza conhecimento relevante para o diagnóstico de H. somni, justificando a necessidade do diagnóstico dessa bactéria em reprodutores, especialmente em amostras de sêmen, que deveriam estar livres de qualquer contaminação. A PCR mostrou-se como uma valiosa ferramenta no controle da qualidade do sêmen produzido em centrais de inseminação artificial.

PCR Multiplex fluorescente para detecção de bactérias em sêmen bovino

Este estudo teve como objetivo avaliar o limiar de detecção da técnica de PCR multiplex fluorescente aliada a eletroforese capilar na detecção de agentes infecciosos em amostras de sêmen experimentalmente contaminadas com concentrações decrescentes das bactérias Brucella abortus, Leptospira interrogans sorovar pomona, Campylobacter fetus e Haemophilus somnus. Amostras de sêmen bovino foram experimentalmente contaminadas com concentrações decrescentes de bactérias obtidas através de diluições seriadas na base 10 de modo a obter-se amostras contendo desde 1 vez até 10-7 bactérias/mL a partir da concentração inicial de Leptospira pomona, Brucella abortus, Campylobacter fetus e Haemophilus somnus. As diluições foram efetuadas individualmente para cada bactéria, bem como nas diferentes concentrações necessárias para a padronização do teste de multiplex PCR. As extrações de DNA de todas as soluções contendo espermatozóides e bactérias analisadas no presente estudo foram realizadas segundo protocolo descrito por Heinemann et al. (2000). Os produtos de PCR multiplex foram avaliados por eletroforese em gel de poliacrilamida 8% e separação eletroforética por sistema capilar em equipamento automático de análise de fragmentos de DNA MegaBace. Observou-se a amplificação de fragmentos de 193pb, 330pb, 400pb e 415pb a partir do DNA de B. abortus, L. pomona, H. somnus, C. fetus, respectivamente. Na análise por eletroforese capilar de produtos da PCR multiplex do DNA para detecção simultânea dos quatro patógenos observou-se a sinal de positividade até a diluição de 10-3 bactérias/mL vezes da concentração inicial da solução estoque de cada bactéria. A técnica de PCR multiplex aliada à eletroforese capilar foi usada pela primeira vez para o diagnóstico direto de quatro bactérias patogênicas no sêmen, demonstrando ser um método rápido na detecção de bactérias causadoras de doenças reprodutivas.

Viable “Haemophilus somnus” Induces Myosin Light-Chain Kinase-Dependent Decrease in Brain Endothelial Cell Monolayer Resistance

ABSTRACT “Haemophilus somnus” causes thrombotic meningoencephalitis in cattle. Our laboratory has previously reported that H. somnus has the ability to adhere to, but not invade, bovine brain endothelial cells (BBEC) in vitro. The goal of this study was to determine if H. somnus alters brain endothelial cell monolayer integrity in vitro, in a manner that would be expected to contribute to inflammation of the central nervous system (CNS). Monolayer integrity was monitored by measuring transendothelial electrical resistance (TEER) and albumin flux. BBEC incubated with H. somnus underwent rapid cytoskeletal rearrangement, significant increases in albumin flux, and reductions in TEER. Decreased monolayer TEER was preceded by phosphorylation of the myosin regulatory light chain and was partially dependent on tumor necrosis factor alpha and myosin light-chain kinase but not interleukin-1β. Neither heat-killed H. somnus, formalin-fixed H. somnus, nor purified lipooligosaccharide altered monolayer integrity within a 2-h incubation period, whereas conditioned medium from H. somnus-treated BBEC caused a modest reduction in TEER. The data from this study support the hypothesis that viable H. somnus alters integrity of the blood-brain barrier by promoting contraction of BBEC and increasing paracellular permeability of the CNS vasculature.

Haemophilus somnus activation of brain endothelial cells: Potential role for local cytokine production and thrombosis in central nervous system (CNS) infection

SummaryThrombotic meningoencephalitis (TME) is a neurological condition in cattle characterized by fibrinopurulent meningitis with hemorrhage, abscess formation and thrombotic vasculitis throughout the central nervous system. The etiologic agent of TME is Haemophilus somnus, a gram-negative pleomorphic coccobacillus. Although the pathogenesis of TME is not well understood, the propensity of H. somnus to cause vasculitis and intravascular thrombosis suggests a critical role for the interactions between the bacteria and endothelial cells in inciting the disease. The goal of this study was to determine if H. somnus elicits an inflammatory and procoagulative response in bovine brain micro- vascular endothelial cells (BBEC) in vitro. We demonstrate that BBEC exposed to H. somnus secrete significant levels of the proinflammatory and procoagulative cytokines TNF-α and IL-1β. BBEC treated with H. somnus also display increased levels of IL-6 mRNA,another cytokine associated with coagulopathy in vivo. H. somnus-treated BBEC exhibited increased procoagulant activity and tissue factor expression and activity,along with a decreased ability to activate protein C and decreased expression of thrombomodulin mRNA. These changes would be expected to promote thrombus formation in vessels of the CNS, and potentially contribute to the pathogenesis of TME.

Complete Genome Sequence of Haemophilus somnus (Histophilus somni) Strain 129Pt and Comparison to Haemophilus ducreyi 35000HP and Haemophilus influenzae Rd

ABSTRACT Haemophilus somnus can be either a commensal of bovine mucosal surfaces or an opportunistic pathogen. Pathogenic strains of H. somnus are a significant cause of systemic disease in cattle. We report the genome sequence of H. somnus 129Pt, a nonpathogenic commensal preputial isolate, and the results of a genome-wide comparative analysis of H. somnus 129Pt, Haemophilus influenzae Rd, and Haemophilus ducreyi 35000HP. We found unique genes in H. somnus 129Pt involved in lipooligosaccharide biosynthesis, carbohydrate uptake and metabolism, cation transport, amino acid metabolism, ubiquinone and menaquinone biosynthesis, cell surface adhesion, biosynthesis of cofactors, energy metabolism, and electron transport. There were also many genes in common among the three organisms. Our comparative analyses of H. somnus 129Pt, H. influenzae Rd, and H. ducreyi 35000HP revealed similarities and differences in the numbers and compositions of genes involved in metabolism, host colonization, and persistence. These results lay a foundation for research on the host specificities and niche preferences of these organisms. Future comparisons between H. somnus 129Pt and virulent strains will aid in the development of protective strategies and vaccines to protect cattle against H. somnus disease.