Identificação e caracterização das estirpes Staphylococcus aureus e Streptococcus agalactiae associadas às mastites bovinas persistente e não persistente

Abstract

Staphylococcus aureus e Streptococcus agalactiae são patógenos contagiosos associados à forma subclínica e persistente da mastite bovina, principal doença da pecuária leiteira. Neste trabalho avaliou-se a presença de dois patógenos em amostras de leite CMT positivas coletadas durante seis meses de animais pertencentes a um rebanho da Zona da Mata de Minas Gerais. Foi encontrada uma alta prevalência dos patógenos contagiosos o que indica possível falta de higiene nos procedimentos de rotina de ordenha ou falha no tratamento da doença. A análise de multilocus de repetições em tandem de número variável (MLVA) revelou apenas um genótipo de S. aureus e seis genótipos de S. agalactiae, alguns dos quais foram associados a infecções persistentes e ao número de parições do animal. A maioria das bactérias isoladas foi considerada forte produtora de biofilme e no caso de S. aureus, os isolados apresentaram uma variada atividade hemolítica. É possível que esses fenótipos contribuam com a persistência da infecção. No capítulo 2, estirpes de S. aureus isoladas de animal com manifestação de mastite persistente ou não persistente foram contrastadas quanto a características importantes para a patogênese bacteriana e virulência in vivo. Genotipagem por eletroforese em campo pulsado (PFGE) revelou que as bactérias possuíam uma similaridade de 90%. As duas estirpes contrastadas apresentaram os mesmos genes de virulência. Porém, elas diferiram significativamente na produção de hemolisina e biofilme, na capacidade de invasão e persistência em células do epitélio mamário bovino (MAC-T). Nos ensaios in vivo realizados com o modelo Galleria mellonella, a estirpe SAU 302 revelou-se mais virulenta do que a SAU 322. Uma forte reação do sistema imune do inseto foi observada mediante infecção com as bactérias. Os resultados mostraram variações fenotípicas entre as estirpes geneticamente relacionadas que podem contribuir positivamente para o desenvolvimento da doença e devem ser cuidadosamente exploradas. Conclui-se que bactérias geneticamente relacionadas podem apresentar uma variação fenotípica não revelada por técnicas de fingerprint do DNA e que esta variação pode ter uma implicação na progressão da mastite bovina. Sugere-se a definição de um conjunto de ensaios fenotípicos relevantes para a doença a fim de caracterizar bactérias isoladas de animais com manifestação conhecida.

Staphylococcus aureus and Streptococcus agalactiae are contagious pathogens associated with subclinical and persistent bovine mastitis, the main disease of dairy cattle. In this work we investigated the presence of these pathogens in samples of milk CMT-positive collected during six months from animals belonging to a herd from the Zona da Mata of Minas Gerais. A high prevalence of the contagious pathogens was found indicating a possible lack of hygiene in the milking routine procedures or failure in the treatment of the disease. The multilocus variable-number tandem repeat analysis of (MLVA) revealed one genotype of S. aureus and six genotypes of S. agalactiae, some of them associated with persistent infections and calving number. Most bacterial isolates was considered strong biofilm producer and for S. aureus the isolates showed a variation in hemolytic activity. These phenotypes may contribute to the persistence of the infection. In Chapter 2, we analyzed the in vivo virulence and phenotypic traits believed to be important for the pathogenicity of bovine S. aureus. In this study the strains SAU 302 and SAU 322 isolated from animals with persistent or non-persistent mastitis, respectively, were contrasted. Genotyping by pulsed field gel electrophoresis (PFGE) revealed a genetic relatedness of 90% between bacteria. The two strains showed the same set of virulence genes investigated. However, significant differences were seen in the production of hemolysin and biofilm, in invasiveness and persistence in the bovine mammary epithelial cells (MAC-T). In vivo tests carried out with the Galleria mellonella model showed that SAU 302 was more virulent than the SAU 322. A strong reaction of the insect immune system was observed upon infection with both bacteria. Despite their genetic proximity, the strains showed a phenotypic variation undetected by DNA-based methods that can contribute to the development of the disease and should be explored further. Our present study suggests that a set of phenotypic assays relevant to bovine mastitis should be defined and used to analyze a collection of bacteria for which information on the nature of the clinical manifestation is available.