Determination of the occurrence of Cryptosporidium galli in fecal samples from birds by real-time PCR

A criptosporidiose já foi descrita em várias espécies animais, incluindo várias espécies de aves. É considerada uma das principais infecções por protozoários em aves das ordens Anseriformes, Charadriformes, Columbiformes, Galliformes, Passeriformes, Psittaciformes e Struthioniformes. Três espécies de Cryptosporidium infectam aves: Cryptosporidium baileyi, Cryptosporidium galli e Cryptosporidium meleagridis, além de vários genótipos distintos geneticamente, como os genótipos I, II, III, IV e V de aves. Cryptosporidium galli e Cryptosporidium genótipo III de aves estão relacionados com infecções crônicas no proventrículo, de forma semelhante à infecção por Cryptosporidium serpentis, em serpentes. Vários métodos de diagnóstico são utilizados para detecção do parasito, mas somente aqueles com base em biologia molecular são capazes de determinar a espécie de Cryptosporidium. O projeto teve com objetivo o desenvolvimento da PCR duplex em tempo real, tendo como alvo o gene da subunidade 18S do rRNA, por meio de ensaio TaqMan, para detecção de DNA de C.galli e Cryptosporidium genótipo III de aves, e avaliar os atributos diagnósticos da PCR duplex em tempo real quando comparada à nested PCR, utilizando 1027 amostras fecais de aves das ordens Passeriformes e Psittaciformes. A PCR duplex em tempo real apresentou positividade em 580/1027 (56,47%) para C. galli, enquanto que a nested PCR resultou em positividade para Cryptosporidium spp. em 104/1027 (10,13%) amostras. Para Cryptosporidium genótipo III de aves, houve positividade em 21/1027 (2,04%). A PCR duplex em tempo real resultou em alta especificidade analítica quando foram utilizadas amostras de DNA de outras espécies e genótipos de Cryptosporidium. A única exceção foi a amplificação de DNA de C. serpentis, com a utilização de primers e sonda para detecção de Cryptosporidium genótipo III de aves, porém, com uma baixa eficiência de amplificação. Foram identificados novos hospedeiros aviários para ambas as espécies gástricas, assim como foi possível a identificação de C. baileyi e, pela primeira vez no Brasil, de Cryptosporidium genótipo V de aves. Conclui-se que a PCR duplex em tempo real desenvolvida neste estudo é um recurso que apresenta rapidez e confiabilidade para diagnóstico de criptosporidiose gástrica em avesCryptosporidiosis has been described in several animal species, including many species of birds, and is considered a major protozoan infection of the orders Anseriformes, Charadriformes, Columbiformes, Galliformes, Passeriformes, Psittaciformes and Struthioniformes. Three species of Cryptosporidium are valid in birds: Cryptosporidium baileyi, Cryptosporidium meleagridis and Cryptosporidium galli; beside these species, there are several genotypes genetically distinct, as avian genotypes I, II, III, IV and V. Cryptosporidium galli and Cryptosporidium avian genotype III are related to chronic infections in proventriculus, similar to Cryptosporidium serpentis infection in snakes. Several methods are used for cryptosporidiosis diagnosis, but only those based on molecular biology are able to determine the Cryptosporidium species and genotypes. The aim of this project was the development of a duplex real-time PCR targeting 18S subunit of rRNA gene, by TaqMan assay, to detect DNA of C. galli and Cryptosporidium avian genotype III, and to evaluate the diagnostic attributes of the duplex real-time PCR compared to nested PCR, using 1027 fecal samples from birds of the orders Passeriformes and Psittaciformes. The duplex real time PCR showed positivity in 580/1027 (56.47%) for C. galli, whereas nested PCR was positive for Cryptosporidium spp. in 104/1027 (10.13%) samples. For Cryptosporidium avian genotype III, there was positivity in 21/1027 (2.04%) samples. The duplex real time PCR resulted in high analytical specificity when tested using DNA samples from other Cryptosporidium species and genotypes. The only exception was the amplification of DNA from C. serpentis with primers and probe for the detection of Cryptosporidium avian genotype III, although with lower efficiency. New avian hosts were identified for both gastric species, as well as it was possible to identify C. baileyi and, for the first time in Brazil, Cryptosporidium avian genotype V. It was concluded that the duplex real time PCR developed in this study is a fast and reliable tool for diagnosis of gastric cryptosporidiosis in birds