The Sero-Epidemiologic Analysis of Cattle Hypodermosis in the Central Black Sea Region

Abstract

Amaç: Orta Karadeniz Bölgesi'nde mevcut türlerin oluşturdukları enfestasyonların epidemiyolojik karakteristiğinin moleküler ve serolojik yöntemlerle ortaya konması, Hypoderma türlerinin bölgedeki larval dönem zamanının belirlenmesi ve hastalıkla mücadele stratejilerine yardımcı olunması amaçlanmıştır. Materyal ve Metot: Orta Karadeniz Bölgesi'nde (Samsun, Ordu, Sinop, Tokat ve Amasya) 1560 sığır serumu, 93 süt serumu ile mezbahalardan toplanan 77 larva incelendi. Larvaların DNA ekstraksiyonunu takiben PCR-RFLP ve sekans analizleri yapıldı. Örneklerde ELISA ile hypoderma antikorları arandı. Larvalardan hazırlanan antijenler ile tavşanlar immünize edildi. Antijenler SDS-PAGE'de yürütülerek membrana transfer edildi. Western blot ile sığırlarda ve immunize tavşanlarda antikorların varlığı test edildi. Bulgular: Toplanan larvalar stereo-mikroskopta H. bovis olarak tespit edildi. Larval DNA PCR ile çoğaltıldı ve elektroforezde 680 bp düzeyinde bantlar görüntülendi. Sonra PCR-RFLP uygulandı ve H. bovis'e ait bant profilleri elde edildi. DNA dizi analizi sonucu da etken H. bovis olarak belirlendi. Toplam 1560 kan serumunda ELISA testi sonucunda %35,2 seropozitiflik tespit edildi. Seropozitiflik illere göre, Samsun %56,4; Sinop %50,6; Amasya %36,8; Ordu %23,1 ve Tokat %9,2 olarak kaydedildi. Lâdik'te 93 süt örneğinde ELISA sonucu %61,3 seropozitiflik saptandı. Ayrıca H. bovis L3 antijenlerinin seropozitif sığırların tespitinde kullanılamayacağı anlaşıldı. Sonuç: Bu çalışma, Orta Karadeniz Bölgesi'nde Hypodermosis ile ilgili yapılan ilk moleküler çalışma olmuştur. Toplanan Hypoderma larvalarından moleküler olarak tek tür H. bovis saptanmıştır. Araştırılan beş ilde, H. bovis'in L3 döneminin toprağa düşme zamanı Mayıs-Haziran olarak belirlenmiştir. Hypodermosisin erken tanısı için L1 döneminin ELISA ile belirlenmesi, yapılacak ilaçlama çalışmalarının daha etkili ve ekonomik olmasını sağlayacaktır. Hypoderma larvalarının doğru teşhisi için, mikroskobik teşhisin yanı sıra, moleküler teşhis teknikleri de kullanılmalıdır. Anahtar Kelimeler: Epidemiyoloji, Hypodermosis, ELISA, PCR-RFLP, Sığır, Türkiye

Aim: The present study aimed to determine epidemiologic characteristics of hypoderma infestations by molecular and serological methods in the Central Black Sea Region; define larval stages of Hypoderma species; and to help creating strategies against the spreading of the disease. Materials and Methods: A total of 1,560 blood serum, 93 milk serum and 77 larvae from cattle were collected in this region. Following the DNA extraction of larvae, PCR-RFLP and sequence analysis was performed. Serum samples were tested for anti-hypoderma antibodies by ELISA. Rabbits were immunized with larval antigens. Following the SDS-PAGE, the protein bands were transferred onto membrane. The antibodies in cattle and rabbits were tested by Western blotting. Results: The larvae collected from the five provinces were all identified as H. bovis under stereomicroscope. The larval DNAs were amplified by PCR and electrophoresed. Bands were seen at 680 bp level. The PCR-RFLP technique applied to the PCR product and band profiles specific to H. bovis were obtained. Moreover, PCR products of 77 larvae also identified as H. bovis by DNA sequence analysis. The analysis of 1560 serum samples by ELISA revealed 35.2% seropositivity in the region. The seroprevalence was recorded as 56.4% in Samsun, 50.6% in Sinop, 36.8% in Amasya, 23.1 % in Ordu and 9.2% in Tokat. The ELISA analysis of 93 milk samples revealed 61.3% seropositivity. Furthermore, L3 H. bovis antigens are not suitable for the determination of seropositive samples. Conclusion: This is the first molecular study on hypodermosis in this region. Only one species of H. bovis was detected from the Hypoderma larvae by molecular methods. The larvae fall to the earth during the May-June period in these five cities. For the early intervention against hypodermosis, an insecticide application preceded by the detection of L1 stage by ELISA would be more effective and economical. For the accurate diagnosis of the hypoderma larvae molecular techniques should be used, in addition to microscopic diagnosis. Keywords: Epidemiology; Hypodermosis; ELISA; PCR-RFLP; Cattle; Turkey