PESQUISA VETERINÁRIA BRASILEIRA

Abstract in English:

HoBi-like pestiviruses (HoBiPeV) constitute a novel group of bovine pestiviruses, genetically and antigenically related to bovine viral diarrhea virus 1 (BVDV-1) and BVDV-2. Recent data shows that HoBiPeV are endemic among Brazilian cattle, yet bovine reproductive/respiratory vaccines contain only BVDV-1 and BVDV-2 strains. The present study investigated the neutralizing antibody response against these pestiviruses induced by two commercial vaccines (VA = attenuated, VI = inactivated) and by three experimental, replicative, vaccine formulations (VAC1 = monovalent, BVDV-1; VAC2 = bivalent, BVDV-1 + BVDV-2; VAC3 = trivalent, BVDV-1 + BVDV-2 and HoBiPeV). Seronegative beef calves were immunized once (replicative vaccines) or twice (inactivated vaccine) and serum samples were tested by virus-neutralization (VN) 30 days after vaccination (dpv) (replicative vaccines) or 30 days after the second dose (VI). We considered a threshold VN titer of ≥60 indicative of protection against clinical disease. At 30 dpv, VA induced protective titers against BVDV-2 in 7/7 animals (GMT=289.8) and against BVDV-1 and HoBiPeV in 5/7 animals (GMTs=97.5 and 80, respectively). VI induced protective titers against BVDV-1 in 1/7 animal (GMT=16.4), 2/7 animals against BVDV-2 (GMT=53.8) and in none of the calves against HoBiPeV (GMT=12.2). When a pool of sera of each vaccine group was tested against individual Brazilian isolates, VA induced protective titers against 3/7 BVDV-1 isolates, to 9/10 (BVDV-2) and 1/8 (HoBiPeV); VI induced protective titers against 1/7 (BVDV-1), 1/10 (BVDV-2) and none (0/8) HoBiPeV isolates. The experimental vaccine VAC1 induced protective titers against BVDV-1 in 9/9 animals (GMT=320) but in no animal against BVDV-2 or HoBiPeV (GMT<10). VAC2 induced protective titers to BVDV-1 and BVDV-2 in 9/9 animals (GMTs=160 and 640, respectively), and against HoBiPeV in 7/9 animals (GMT=108.5). Finally, VAC3 induced protective titers in all animals against BVDV-1 (GMT=234.3), BVDV-2 (294.9) and HoBiPeV (201.1). Testing the pool of sera against pestivirus isolates, VAC1 induced titers ≥ 60 against 4/7 BVDV-1 but to none BVDV-2/HoBiPeV isolate; VAC2 induced protective titers against 4/7 BVDV-1; 10/10 BVDV-2 and 2/8 HoBiPeV; VAC3 induced protective titers against all BVDV-1, BVDV-2 and HoBiPeV isolates. These results indicate that vaccines composed by BVDV-1+BVDV-2, especially those containing inactivated virus, may not induce serological response against a variety of HoBiPeV isolates. Thus, the need of inclusion of HoBiPeV in vaccine formulations should be considered.

• HoBi-like pestivirus bovine BVDV antigenic diversity diagnosis vaccines.

Abstract in Portuguese:

Os pestivírus HoBi-like (HoBiPeV) compõe um grupo novo de pestivírus de bovinos, genética e antigenicamente relacionados com os vírus da diarreia viral bovina 1 e 2 (BVDV-1, BVDV2). Dados recentes indicam que os HoBiPeV são endêmicos na população bovina do Brasil, mas as vacinas respiratórias e reprodutivas bovinas contêm apenas cepas de BVDV-1 e BVDV-2. O presente estudo investigou a atividade neutralizante contra estes pestivírus induzidas por duas vacinas comerciais (VA = atenuada, VI = inativada) e por três vacinas experimentais replicativas (VAC1 = monovalente, BVDV-1; VAC2 = bivalente, BVDV-1 + BVDV-2; VAC3 = trivalente, BVDV-1 + BVDV-2 e HoBiPeV). Bezerros soronegativos foram imunizados uma vez (vacinas replicativas) ou duas (vacina inativada) e amostras de soro foram testadas por vírus-neutralização (VN) 30 dias após a vacinação (dpv) (vacinas replicativas) ou 30 dias após a segunda dose (VI). Títulos neutralizantes ≥60 foram considerados indicativos de proteção contra doença clínica. Nesta data, a VA induziu títulos protetivos contra o BVDV-2 em 7/7 animais (GMT=289,8) e contra BVDV-1 e HoBiPeV em 5/7 animals (GMTs=97,5 e 80, respectivamente). VI induziu títulos protetores contra BVDV-1 em 1/7 animal (GMT=16,4), em 2/7 animais contra BVDV-2 (GMT=53,8) e em nenhum contra HoBiPeV (GMT=12,2). Quando um pool de soro de cada grupo vacinal foi testado frente a isolados Brasileiros, a VA induziu títulos protetores contra 3/7 isolados de BVDV-1, 9/10 (BVDV-2) e 1/8 (HoBiPeV); VI induziu títulos protetores em 1/7 contra BVDV-1, 1/10 (BVDV-2) e em nenhum (0/8) contra isolados de HoBiPeV. A VAC1 induziu títulos protetores contra BVDV-1 em 9/9 animais (GMT=320) mas em nenhum animal contra BVDV-2 ou HoBiPeV (GMT<10). VAC2 induziu títulos protetores contra BVDV-1e BVDV-2 em 9/9 animais (GMTs=160 e 640, respectivamente),e contra HoBiPeV em 7/9 animais (GMT=108,5). Finalmente, VAC3 induziu títulos protetores em todos os animais contra BVDV-1 (GMT=234,3), BVDV-2 (294,9) e HoBiPeV (201,1). No teste de pool de soro contra isolados de pestivírus, VAC1 induziu títulos ≥60 contra 4/7 BVDV-1 mas contra nenhum isolado de BVDV-2/HoBiPeV; VAC2 induziu títulos protetores contra 4/7 BVDV-1; 10/10 BVDV-2 e 2/8 HoBiPeV; VAC3 induziu títulos protetores contra todos BVDV-1, BVDV-2 e HoBiPeV. Esses resultados indicam que vacinas contendo apenas BVDV-1 BVDV-2, especialmente aquelas inativadas, podem não conferir resposta sorológica protetora contra vários isolados de HoBiPeV. Portanto, a necessidade de se incluir cepas de HoBiPeV nas vacinas deve ser considerada.

• HoBi-like pestivírus bovinos BVDV diversidade antigênica diagnóstico vacinas.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Botton S.A., Gil L.H.V.G., Silva A.M., Flores E.F., Weiblen R., Pituco E.M., Roehe P.M., Moojen V. & Wendelstein, A.C. 1998. [Preliminary characterization of Brazilian isolates of bovine viral diarrhea virus (BVDV).] Caracterização preliminar de amostras do vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV) isoladas no Brasil. Pesquisa Veterinária Brasileira 18(2)84-92. Depto Medicina Veterinária Preventiva, Microbiologia e Parasitologia, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS 97015-900, Brazil. This article reports the preliminary characterization of 19 Brazilian bovine viral diarrhea virus (BVDV) isolates, regarding the biological, antigenic and molecular properties. Eleven viruses were isolated from bovine fetuses, six were obtained from blood of animals from herds with reproductive problems, and two were isolated from clinical cases of gastroenteric disease. The clinical cases atfected young animals and were characterized by diarrhea, oronasal and digestive erosions and ulceration, and occasional digestive bleeding and vulvar petechial hemorrhage. Sixteen isolates (84.2%), including those obtained from fetuses and clinical cases, were of the non-cytopathic (ncp) biotype. Replication ofthree isolates (15.8%) in tissue culture was characterized by appearance of cellular vacuolation and progressive destruction of the monolayers. Analysis of these isolates after cloning revealed a mixed population of cytopathic (cp) and non-cytopathic viruses. Analysis of viral polypeptides by SDS-PAGE followed by &quot;Western immunoblot&quot; revealed the production of the non-structural protein NS3/p80 in cells infected with the cp viruses. In contrast, generation of NS3/p80 was not observed in cells infected with the ncp isolates, which only expressed the precursor polypeptide NS23/p125. Analysis of reactivity with a panel of 15 monoclonal antibodies (MAbs) revealed a marked antigenic variability among the isolates, mainly in the envelope glycoprotein E2/gp53. Although one MAb to this glycoprotein recognized 18 isolates (94. 7%), the other nine E2/gp53 MAbs recognized zero to 57.9% of the isolates. The marked antigenic diversity observed among the brazilian BVDV isolates may have important implications on diagnosis and immunization strategies.

• Bovine viral diarrhea virus BVDV biotypes antigenic diversity Vírus da Diarréia Viral Bovina biotipos diversidade antigénica.

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Botton S.A., Gil L.H.V.G., Silva A.M., Flores E.F., Weiblen R., Pituco E.M., Roehe P.M., Moojen V. & Wendelstein, A.C. 1998. [Preliminary characterization of Brazilian isolates of bovine viral diarrhea virus (BVDV).] Caracterização preliminar de amostras do vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV) isoladas no Brasil. Pesquisa Veterinária Brasileira 18(2)84-92. Depto Medicina Veterinária Preventiva, Microbiologia e Parasitologia, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS 97015-900, Brazil. O presente artigo relata a caracterização inicial de 19 amostras do vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV) isoladas no Brasil, com relação a aspectos biológicos, antigênicos e moleculares. Onze amostras foram isoladas de fetos bovinos, seis foram obtidas do sangue de animais clinicamente saudáveis de rebanhos com problemas reprodutivos e duas amostras foram isoladas de casos clínicos de enfermidade gastrentérica. Os casos de doença entérica afetaram animais jovens e cursaram com diarréia, às vezes sanguinolenta, erosões e ulcerações na mucosa oronasal e do trato digestivo, e eventualmente hemorragias digestivas e petéquias na vulva. Dezesseis amostras (84,2%), incluindo aquelas isoladas de fetos e dos casos clínicos, pertencem ao biotipo não-citopático (ncp). A replicação de outras três amostras (15,8%), foi carac terizada pelo aparecimento de vacuolização e destruição progressiva do tapete celular. A análise das amostras que produziram citopatologia, após clonagem, revelou tratar-se de populações mistas composta de vírus citopáticos (cp) e nãocitopáticos. A análise de polipeptídeos virais através de SDSPAGE seguida de &quot;Western-immunoblót&quot; revelou a produção da proteína não-estrutural NS3/p80 em células infectadas com as amostras cp. Em contraste, não se evidenciou a geração da NS3/p80 em células infectadas com as amostras ncp que produziram apenas o polipeptídeo precursor NS23/p125. A subsequente análise de reatividade frente a um painel de 15 anticorpos monoclonais (AcMs) revelou uma diversidade antigénica marcante entre os isolados, sobretudo na glicoproteína E2/gp53. Embora um AcM contra essa glicoproteína reagiu com 18 isolados (94, 7%), outros nove AcMs anti-E2/gp53 reconheceram entre zero e 57,9% das amostras brasileiras. A grande variabilidade antigénica detectada entre as amostras brasileiras do BVDV pode ter importantes implicações para o diagnóstico e estratégias de controle e imunização contra o vírus.