Lectin Histochemistry of Foam Cells in Tissues of Cattle Grazing Brachiaria spp

Hepatic and renal lesions in sheep intoxicated with Urochloa hybrid Mulato II in Argentina

A flock of 48 sheep in Argentina grazing on a pasture of hybrid Urochloa (formerly Brachiaria) Mulato II (Urochloa ruziziensis × Urochloa decumbens × Urochloa brizantha) developed facial dermatitis, severe jaundice, and weakness after brief physical activity. Blood biochemistry of 3 animals revealed azotemia, elevated aspartate aminotransferase activity, and increased direct, indirect, and total bilirubin concentrations. The urine was markedly turbid and contained large concentrations of bile pigments and protein. At autopsy of 2 animals, there was severe jaundice and subcutaneous submandibular edema. The livers were enlarged, intensely yellow, and had a marked acinar pattern. Gallbladders were distended, and the kidneys were diffusely dark in one animal and yellow-green in the other. Microscopically, there was lymphoplasmacytic and histiocytic cholangiohepatitis with abundant crystals in the lumen of bile ducts and in the cytoplasm of macrophages. The proximal and distal convoluted renal tubules had protein casts in their lumens, and crystals were observed in the lumen and epithelial cells. Lectin histochemistry showed strong affinity for Arachis hypogaea agglutinin in hepatic macrophages. In the one sheep that was tested for heavy metals, copper concentrations in the liver and kidney were within the RIs. Despite the immediate change of pasture, morbidity and mortality were 100% within 3 mo. The association between the consumption of this pasture, and the clinical, biochemical, pathology, and lectin histochemistry findings confirmed intoxication with Urochloa hybrid Mulato II. To our knowledge, intoxication by this hybrid of Urochloa has not been reported previously.

Filling the gap of Brachiaria decumbens (signal grass) research on clinico-pathology and haemato-biochemistry in small ruminants: A review

Brachiaria decumbens (signal grass) is a highly productive tropical grass that is widespread in some tropical countries due to its adaptation to a wide range of environments and soil types. However, a limiting factor for the use of this grass is its toxicity from steroidal saponins. Sporadic outbreaks of hepatogenous photosensitization in ruminants grazing on this grass have been reported. Sheep are more susceptible than other animal species and the young are more susceptible than adults. This review article will critically shed light on the B. decumbens profile, its toxic compounds, mechanisms, clinical responses, blood profile alterations, pathological changes, and acute phase responses related to signal grass intoxication. Further research is needed to integrate new findings on B. decumbens intoxication with previous preventive and therapeutic trials to minimize or remove its deleterious toxic effect.

Avaliação lectino-histoquímica de fígado e linfonodo mesentérico de búfalos mantidos em pastagens de Brachiaria spp

Resumo: Animais que se alimentam em pastos de Brachiaria spp. comumente apresentam macrófagos espumosos isolados ou agrupados no fígado, além de cristais no interior de ductos biliares. A patogênese da formação e a natureza do material armazenado nestas células, contudo, ainda não são completamente conhecidas. Através da avaliação lectino-histoquímica, saponinas esteroidais (metabólitos glicosilados secundários) têm sido identificadas nos cristais e no citoplasma das células espumosas, e provavelmente são responsáveis por danificar o fígado e levar ao acúmulo de filoeritrina. Por meio deste trabalho, objetivou-se padronizar e caracterizar a utilização da lectino-histoquímica na detecção de metabólitos glicosilados nos tecidos de búfalos mantidos em diferentes pastos de Brachiaria spp. no Brasil. Fragmentos de fígado e linfonodo mesentérico de 40 animais foram analisados: 10 búfalos mantidos em pastagem predominante de B. decumbens por aproximadamente 12 meses; 10 búfalos mantidos em pastagem predominante de B. brizantha por aproximadamente 18 meses; 10 búfalos mantidos em pastagem de B. brizantha por aproximadamente quatro anos; e, como controle negativo, 10 búfalos mantidos em pastagem livre de Brachiaria spp. desde o nascimento. Quatorze lectinas foram testadas (Con-A, SBA, WGA, DBA, UEA, RCA, PNA, GSL-I, PSA, LCA, PHA-E, PHA-L, SJA e SWGA), em um total de 1120 fragmentos avaliados. Estudos anteriores demonstraram que a lectina PNA possui marcada reatividade para macrófagos espumosos de bovinos e ovinos. No presente estudo, a lectina SWGA apresentou acentuada reatividade e alta especificidade para macrófagos espumosos; WGA, GSL, PHA-E e PHA-L mostraram moderada a acentuada reatividade, mas baixa especificidade aos macrófagos espumosos; as outras lectinas não apresentaram reatividade ou especificidade relevantes. Além disso, não houve diferença relevante de marcação entre os fragmentos coletados de animais que se alimentaram de B. decumbens por 12 meses e B. brizantha por 18 meses. Porém, a diminuição da presença e marcação lectino-histoquímica dos macrófagos espumosos nos tecidos dos búfalos que ingeriram Brachiaria brizantha durante mais tempo indica que os animais podem passar por um processo de adaptação de acordo com o tempo de ingestão da planta. A avaliação lectino-histoquímica pode ser utilizada para caracterizar o material armazenado em macrófagos espumosos presentes no fígado e linfonodo mesentérico de búfalos que se alimentam em pastagens de Brachiaria spp. e ajuda na compreensão da patogênese de formação destas células.

Spontaneous poisoning by Brachiaria decumbens in goats

Abstract: An outbreak of Brachiaria decumbens poisoning in goats in the state of Mato Grosso do Sul, Brazil, is described. Out of a herd of about 1,000 goats, seven goats died after showing photosensitivity (3 out 7 goats) and icterus (4/7). Other clinical signs included lethargy, dehydration and weight loss (7/7). At necropsy there was either hepatomegaly or liver atrophy; orange, yellow or gray discoloration - were observed in the liver of six goats. Two had accentuation of lobular pattern and punctate, linear or stellar fibrous depressions were randomly distributedover the capsular surface. Macroscopic changesattributedto liver failure consisting of hydropericardium (2/7) and ascites (2/7) were observed. Histologically, there was accumulation of refringent crystals in the bile ducts and infiltration of foamy macrophages in the liver of all goats. Foamy macrophages were also present in the hepatic and mesenteric lymph nodes of two goats. The diagnosis of B. decumbens poisoning was based on epidemiology, clinical signs, necropsy findings and histopathology.

Photosensitisation of livestock grazing Narthecium ossifragum: Current knowledge and future directions

Photosensitisation diseases can cause production and animal welfare losses world-wide. In North-West Europe a photosensitisation disease complex known as 'plochteach', 'yellowses', 'saut' and 'alveld' occurs in lambs on extensive pastures containing bog asphodel (Narthecium ossifragum). Affected lambs develop lesions on the ears, face and sometimes the back, with erythema, oedema, ulceration and necrosis that can be followed by secondary infection and death. Adult sheep appear unaffected, the incidence in lambs varies from year to year and there are variations in susceptibility between- and within-breeds. The definitive cause remains uncertain although ingestion of N. ossifragum, which contains hepatotoxic saponins, has been implicated in the aetiology. However, problems replicating the disease complex by feeding N. ossifragum in a controlled environment have led to alternative hypotheses, including possible intake of toxins from fungal spores and cyanobacteria. Further research is required to assess the putative role of N. ossifragum, the scale of economic and animal welfare losses associated with the disease, how best to identify affected animals before external clinical signs appear and the treatment and management of clinical cases. Given the challenges involved in isolating the causative agent(s) of plochteach, an animal breeding route may be effective if heritability of resistance/susceptibility can be demonstrated.

Perdas econômicas pela condenação em matadouro frigorífico de fígados de bovino por fibrose causada por ingestão de Braquiaria spp

Resumo: A ingestão crônica de braquiária induz lesões hepáticas em bovinos caracterizadas por fibrose, atrofia do lobo esquerdo, hipertrofia compensatória do lobo direito e proliferação de ductos biliares. Tipicamente, essas lesões são associadas com agregados de macrófagos espumosos no parênquima hepático. Nesse trabalho foram estudados fígados com essas lesões num abatedouro frigorífico do Brasil Central e as perdas econômicas causadas pela condenação de tais fígados afetados foram estimadas. Durante o período estudado, 488.476 bovinos foram abatidos nesse matadouro frigorífico, dos quais 5.295 fígados foram condenados devido à fibrose, e 192 com lesão hepática foram estudados. Cálculos econômicos permitiram inferir que essas condenações representaram uma perda de R$ 108.817,60. Conclui-se que a condenação de fígados em razão de fibrose induzida pela ingestão de braquiária causa uma perda significativa para a indústria de carne e produtos bovinos devido à condenação de 23,6 toneladas de fígado em um ano em apenas um frigorífico, com perdas estimadas acima de R$ 100.000,00.

Avaliação lectino-histoquímica de fígado e rim de ovinos com fotossensibilização causada por Brachiaria decumbens

Embora sejam as forrageiras mais importantes para a pecuária de corte (bovinocultura de corte) no Brasil, em certas épocas ou condições, Brachiaria spp. podem ser tóxicas e causar surtos de fotossensibilização hepatógena que determinam significativas perdas econômicas. Animais que se alimentam em pastos de Brachiaria spp. comumente apresentam macrófagos espumosos isolados ou agrupados, além de cristais no interior de ductos biliares. Saponinas esteroidais têm sido identificadas nestes cristais e são responsabilizadas por lesar o fígado levando ao acúmulo de filoeritrina. Por vezes, imagens negativas desses cristais podem estar presentes no citoplasma de macrófagos espumosos. A patogênese de formação e o tipo de material armazenado nas células espumosas ainda são desconhecidos. A técnica de lectino-histoquímica visa auxiliar na detecção desses macrófagos e, consequentemente, no diagnóstico, além de identificar quais os resíduos de açúcares específicos que estão presentes no citoplasma das células espumosas. Assim, este trabalho teve por objetivo identificar quais lectinas são mais indicadas na detecção de saponinas esteroidais no fígado e rim de ovinos com fotossensibilização causada por Brachiaria decumbens. Fragmentos de fígado e rim de quinze ovinos, de ambos os sexos e idade variável, oriundos de Conceição do Mato Dentro, Minas Gerais, e um ovino mantido em pastagem livre de Brachiaria spp. foram avaliados pela técnica de lectino-histoquímica. Quatorze lectinas foram utilizadas (Con-A, DBA, SBA, PNA, SJA, RCA-I, UEA-I, WGA, SWGA, GSL, PSA, PHA-L, PHA-E e LCA). Verificou-se que, no fígado de ovinos com fotossensibilização provocada pela ingestão de Brachiaria decumbens, a lectina PNA apresentou especificidade e acentuada reatividade aos macrófagos espumosos, bem como especificidade e leve reatividade aos hepatócitos; a lectina WGA teve especificidade e moderada reatividade aos macrófagos espumosos do fígado e especificidade e leve reatividade aos hepatócitos; e as lectinas SBA, GSL e LCA apresentaram especificidade e moderada reatividade aos macrófagos espumosos, entretanto, não foram específicas para hepatócitos. No rim dos ovinos, a lectina PNA foi a que apresentou maior reatividade. Avaliações lectino-histoquímicas ainda não haviam sido realizadas em fígado e rim de ovinos com fotossensibilização provocada por Brachiaria spp.

Intoxicação natural por Brachiaria spp. em ovinos no Brasil Central

Brachiaria spp. é a principal forrageira utilizada para ruminantes no Brasil Central, mas a sua toxicidade, devida à presença de saponinas esteroidais, torna-se um importante entrave à sua utilização. Neste trabalho descrevem-se 34 surtos e um foco de intoxicação por Brachiaria spp em ovinos, que ocorreram em diferentes épocas do ano. A morbidade geral foi de 23,2% e a letalidade foi 88,3%. O tempo que os animais permaneceram no pasto até o surgimento dos sinais clínicos da intoxicação por Brachiaria spp. variou de 15 dias até mais de 12 meses. Em 90,1% dos surtos os animais eram menores de 12 meses de idade. O curso clínico da intoxicação variou de 2 a 45 dias. Os sinais clínicos e as lesões macroscópicas foram características de fotossenssibilização hepatógena, no entanto, nos casos mais agudos não foram observadas dermatite nem icterícia, ocorrendo severo edema em face e orelhas. Na histologia do fígado as lesões mais características foram a presença de macrófagos com citoplasma espumoso, encontrados principalmente nos sinusoides hepáticos e, às vezes, com imagens negativas de cristais acutiformes no citoplasma. Em oito das 11 fazendas visitadas os surtos ocorreram em pastagens de Brachiaria decumbens; em duas em pastagens de B. brizantha e uma em pastagem de B. decumbens, B. humidicola e Andropogon sp. As concentrações de saponinas nas pastagens, em 5 surtos, variou de 0.3% a 2.56%. As informações geradas neste trabalho permitem a proposta de medidas para controle e profilaxia da intoxicação por Brachiaria spp. no Brasil Central.

Brachiaria spp. poisoning of ruminants in Brazil

Brachiaria species are the most important grasses for cattle production in Brazil. However, a limiting factor for the use of Brachiaria spp. is their toxicity. Most outbreaks of hepatogenous photosensitization are caused by B. decumbens; however B. brizantha, B. humidicola and B. ruziziensis can also cause poisoning. The poisoning affects cattle, sheep, goats and buffalo. Sheep are more susceptible than other animal species and the young are more susceptible than adults. There are differences in susceptibility among animals of the same species and it has been suggested that this resistance is genetic. Also has been suggested that buffalo and probably some sheep are resilient, i.e. when poisoned these animals have histologic lesions and high GGT serum concentrations, but do not show clinical signs. In general, saponin concentrations are higher in growing plants, but outbreaks occur all over the year, probably due to unexplained rise in saponin concentration in the plant. A clinical syndrome of progressive weight loss and death, without photosensitization, has been reported in cattle poisoned by B. decumbens. Main preventive measures are based on the selection of resistant or resilient animals and on the development of Brachiaria species or varieties with low saponin concentration.

Alterações histológicas em fígados e linfonodos de búfalos (Bubalus bubalis) mantidos em pastagens de Brachiaria spp

Infiltração por macrófagos espumosos e outras lesões podem ser encontradas em bovinos clinicamente sadios em pastagens de Brachiaria spp. Com o objetivo de determinar as alterações histológicas do fígado e linfonodos mesentéricos em búfalos no Pará foram estudadas as alterações histológicas de fragmentos desses órgãos de 142 búfalos da raça Murrah e de 15 bovinos da raça Nelore, coletados em frigoríficos. As coletas foram separadas em grupos de animais de acordo com sua origem e tempo de permanência na pastagem de Brachiaria spp., sendo o Grupo (G) 1 composto por 79 búfalos provenientes da Ilha de Marajó, criados em pastagens de campo nativo; o G2 composto por 17 búfalos mantidos desde o nascimento em pastagens de Brachiaria brizantha; o G3 composto por 29 búfalos adquiridos na Ilha do Marajó e introduzidos em pastagem de B. decumbens por aproximadamente 12 meses; o G4 composto por 17 búfalos adquiridos na Ilha de Marajó e introduzidos em pastagem de B. brizantha por aproximadamente 18 meses; e o G5 composto por 15 bovinos mantidos em pastagem de B. brizantha por aproximadamente 12 meses. Para avaliar a gravidade da lesão hepática foram estabelecidos graus de acordo com a quantidade e tamanho dos grupos de macrófagos espumosos, seguindo uma escala de 0 a 4. Nos animais do G1, provenientes da Ilha de Marajó, não foram observadas alterações histológicas significativas no fígado e linfonodos mesentéricos. Em todas as amostras dos grupos G2, G3 e G4 foram observados quantidades variáveis de macrófagos espumosos no fígado e linfonodos mesentéricos. Os animais dos grupos G2 e do G4, que permaneceram um período maior em pastagens de Brachiaria spp, apresentaram lesões mais acentuadas (P<0,05) de macrófagos espumosos do que os animais do G3. Além da presença de macrófagos espumosos, foram observadas também, no fígado desses três grupos, tumefação, vacuolização e necrose de hepatócitos, principalmente da região centrolobular. Essas lesões eram mais acentuadas nas áreas onde havia maior infiltração de macrófagos espumosos. Havia fibrose capsular e as lesões dos hepatócitos nesta localização eram mais severas. Nos bovinos do G5 foram observados pequenos grupos de macrófagos espumosos nos linfonodos mesentéricos e ausência dessas células no fígado. Esses resultados sugerem que as lesões hepáticas observadas na histologia em búfalos sem sinais clínicos são ocasionadas pela ingestão de Brachiaria spp. A presença de lesões severas em búfalos sem sinais clínicos, bem mais graves do que as observadas em bovinos, assim como a ausência de surtos de intoxicação por Brachiaria nessa espécie, sugere sua resiliência à intoxicação por Brachiaria spp. Dentro de cada grupo não foi comprovada associação entre o peso ao abate e a gravidade das lesões. A presença de lesões severas no fígado de búfalos sem sinais clínicos alerta para o fato de que lesões semelhantes encontradas durante necropsias de búfalos mortos por outras causas possam levar ao diagnóstico errado de intoxicação por Brachiaria spp.