Comparative growth of spotted fever group <i>Rickettsia</i> spp. strains in Vero cells

In Brazil, the spotted fever group (SFG) Rickettsia rickettsii and Rickettsia parkeri related species are the etiological agents of spotted fever rickettsiosis. However, the SFG, Rickettsia rhipicephali, that infects humans, has never been reported. The study of growth dynamics can be useful for understanding the infective and invasive capacity of these pathogens. Here, the growth rates of the Brazilian isolates R. rickettsii str. Taiaçu, R. parkeri str. At#24, and R. rhipicephali HJ#5, were evaluated in Vero cells by quantitative polymerase chain reaction. R. rhipicephali showed different kinetic growth compared to R. rickettsii and R. parkeri.

tick-borne disease; rickettsial biology; growth kinetics

Authorship

Arannadia Barbosa Silva

Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Saúde, Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo CruzBrasilRio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Saúde, Rio de Janeiro, RJ, Brasil

Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Laboratório de Referência Nacional em Vetores das Riquetsioses, Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo CruzBrasilRio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Laboratório de Referência Nacional em Vetores das Riquetsioses, Rio de Janeiro, RJ, Brasil

Myrian Morato Duarte

Fundação Ezequiel Dias, Serviço de Virologia e Riquetsioses, Belo Horizonte, MG, BrasilFundação Ezequiel DiasBrasilBelo Horizonte, MG, BrasilFundação Ezequiel Dias, Serviço de Virologia e Riquetsioses, Belo Horizonte, MG, Brasil

Vinicius Figueiredo Vizzoni

Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Biologia, Laboratório de Genética Molecular de Eucariontes e Simbiontes, Rio de Janeiro, RJ, BrasilUniversidade Federal do Rio de JaneiroBrasilRio de Janeiro, RJ, BrasilUniversidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Biologia, Laboratório de Genética Molecular de Eucariontes e Simbiontes, Rio de Janeiro, RJ, Brasil

Ana Íris de Lima Duré

Diego Montenegro Lopéz

Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Laboratório de Doenças Parasitárias, Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo CruzBrasilRio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Laboratório de Doenças Parasitárias, Rio de Janeiro, RJ, Brasil

Rita de Maria Seabra Nogueira

Universidade Estadual do Maranhão, Curso de Medicina Veterinária, Laboratório de Parasitologia, São Luís, MA, BrasilUniversidade Estadual do MaranhãoBrasilSão Luís, MA, BrasilUniversidade Estadual do Maranhão, Curso de Medicina Veterinária, Laboratório de Parasitologia, São Luís, MA, Brasil

Carlos Augusto Gomes Soares

Erik Machado-Ferreira

Gilberto Salles Gazêta ⁺+ Corresponding author: gsgazeta@ioc.fiocruz.br

+ Corresponding author: gsgazeta@ioc.fiocruz.br

EM-F and GSG contributed equally to this work.

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Fig. 1
: visualization of Vero cells infected with spotted fever group Rickettsia spp. strains. (A) Photomicrographs illustrating the presence of Rickettsia spp. in Vero cells and uninfected Vero cells (Control) stained according to the Giménez method (Giménez 1964) (1000× magnification, optical microscope Olympus DP72) at 24, 48 and 72 h post bacterial inoculation; (B) percentage of Vero cells infected with R. rickettsii str. Taiaçu, R. parkeri str. AT#24, and R. rhipicephali str. H#J5 at the same time points. The results were statistically significant (Time course F3,18 = 223,56; p = 0.000; Species F2,18 = 5,10; p = 0.018; interaction, F6,18 = 4,43; p = 0,006; 95% CI; Levene’s = 0.07).

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Fig. 2
: relative quantification of spotted fever group Rickettsia spp. strains in Vero cells. (A) Relative growth curves of R. rickettsii str. Taiaçu, R. parkeri str. AT#24, and R. rhipicephali str. H#J5 in Vero cells at 1, 2, 24, 48 and 72 h post bacterial inoculation. There was a statistically significant difference between species [F4,65 = 304,90; p = 0.000; 95% confidence interval (CI)], an interaction between time and species (F8,65 = 114,50; p = 0.000; 95% CI). (B) Comparative ratio of R. rhipicephali abundance to those of R. rickettsii and R. parkeri, after infection. Comparisons with R. parkeri (white bars) and R. rickettsii (black bars) are presented. Rickettsia sp. abundances were determined as the relative amount of bacterial ompA / eukaryotic ß-actin at 2, 24, 48 and 72 h.

Fig. 1 : visualization of Vero cells infected with spotted fever group Rickettsia spp. strains. (A) Photomicrographs illustrating the presence of Rickettsia spp. in Vero cells and uninfected Vero cells (Control) stained according to the Giménez method (Giménez 1964) (1000× magnification, optical microscope Olympus DP72) at 24, 48 and 72 h post bacterial inoculation; (B) percentage of Vero cells infected with R. rickettsii str. Taiaçu, R. parkeri str. AT#24, and R. rhipicephali str. H#J5 at the same time points. The results were statistically significant (Time course F3,18 = 223,56; p = 0.000; Species F2,18 = 5,10; p = 0.018; interaction, F6,18 = 4,43; p = 0,006; 95% CI; Levene’s = 0.07).

Fig. 2 : relative quantification of spotted fever group Rickettsia spp. strains in Vero cells. (A) Relative growth curves of R. rickettsii str. Taiaçu, R. parkeri str. AT#24, and R. rhipicephali str. H#J5 in Vero cells at 1, 2, 24, 48 and 72 h post bacterial inoculation. There was a statistically significant difference between species [F4,65 = 304,90; p = 0.000; 95% confidence interval (CI)], an interaction between time and species (F8,65 = 114,50; p = 0.000; 95% CI). (B) Comparative ratio of R. rhipicephali abundance to those of R. rickettsii and R. parkeri, after infection. Comparisons with R. parkeri (white bars) and R. rickettsii (black bars) are presented. Rickettsia sp. abundances were determined as the relative amount of bacterial ompA / eukaryotic ß-actin at 2, 24, 48 and 72 h.

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