PESQUISA VETERINÁRIA BRASILEIRA

Abstract in English:

ABSTRACT.- Silva S.C., Brum M.C.S., Oliveira S.A.M., Weiblen R. & Flores E.F. 2011. A thymidine kinase-negative bovine herpesvirus 5 is highly attenuated for rabbits, but is neuroinvasive and establishes latent infection. Pesquisa Veterinária Brasileira 31(5):389-397. Departamento de Medicina Veterinária Preventiva, Universidade Federal de Santa Maria, Camobi, Santa Maria, RS 97105-900, Brazil. E-mail: eduardofurtadoflores@gmail.com Mutant viral strains deleted in non-essential genes represent useful tools to study the function of specific gene products in the biology of the virus. We herein describe an investigation on the phenotype of a bovine herpesvirus 5 (BoHV-5) recombinant deleted in the gene encoding the enzyme thymidine kinase (TK) in rabbits, with special emphasis to neuroinvasiveness and the ability to establish and reactivate latent infection. Rabbits inoculated with the parental virus (SV-507/99) (n=18) at a low titer (105.5TCID50) shed virus in nasal secretions in titers up to 104.5TCID50 for up to 12 days (average: 9.8 days [5-12]) and 5/16 developed neurological disease and were euthanized in extremis. Rabbits inoculated with the recombinant BoHV-5TKD at a high dose (107.1TCID50) also shed virus in nasal secretions, yet to lower titers (maximum: 102.3TCID50) and for a shorter period (average: 6.6 days [2-11]) and remained healthy. PCR examination of brain sections of inoculated rabbits at day 6 post-infection (pi) revealed a widespread distribution of the parental virus, whereas DNA of the recombinant BoHV-5TKD-was detected only in the trigeminal ganglia [TG] and olfactory bulbs [OB]. Nevertheless, during latent infection (52pi), DNA of the recombinant virus was detected in the TGs, OBs and also in other areas of the brain, demonstrating the ability of the virus to invade the brain. Dexamethasone (Dx) administration at day 65 pi was followed by virus reactivation and shedding by 5/8 rabbits inoculated with the parental strain (mean duration of 4.2 days [1 – 9]) and by none of seven rabbits inoculated with the recombinant virus. Again, PCR examination at day 30 post-Dx treatment revealed the presence of latent DNA in the TGs, OBs and in other areas of the brain of both groups. Taken together, these results confirm that the recombinant BoHV-5TKD is highly attenuated for rabbits. It shows a reduced ability to replicate in the nose but retains the ability to invade the brain and to establish latent infection. Additional studies are underway to determine the biological and molecular mechanisms underlying the inability of BoHV-5TKD to reactivate from latency.

• BoHV-5 neuroinvasiveness thymidine kinase-bovine herpesvirus 5 neuroinvasividade herpesvírus bovino tipo 5 timidina quinase

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Silva S.C., Brum M.C.S., Oliveira S.A.M., Weiblen R. & Flores E.F. 2011. A thymidine kinase-negative bovine herpesvirus 5 is highly attenuated for rabbits, but is neuroinvasive and establishes latent infection. [Cepa do herpesvírus bovino tipo 5 defectiva na timidina quinase é altamente atenuada para coelhos mas é neuroinvasiva e estabelece infecção latente.] Pesquisa Veterinária Brasileira 31(5):389-397. Departamento de Medicina Veterinária Preventiva, Universidade Federal de Santa Maria, Camobi, Santa Maria, RS 97105-900, Brazil. E-mail: eduardofurtadoflores@gmail.com Cepas virais mutantes defectivas em genes não essenciais se constituem em ferramentas úteis para o estudo da função de proteínas virais na biologia dos vírus. Este estudo relata uma investigação do fenótipo, em coelhos, de uma cepa recombinante do herpesvírus bovino tipo 5 (BoHV-5) defectiva na enzima timidina quinase (TK), com ênfase para a neuroinvasividade e capacidade de estabelecer e reativar a infecção latente. Coelhos inoculados com o vírus parental (SV-507/99, n=18) em baixo título (105,5TCID50) excretaram o vírus nas secreções nasais em títulos de até 104,5TCID50/mL por até 12 dias (média: 9,8 dias [5-12]) e 5/16 desenvolveram doença neurológica e morreram ou foram eutanasiados in extremis. Em contraste, coelhos inoculados com o recombinante BoHV-5TKD em alto título (107,1TCID50) excretaram o vírus em títulos inferiores (máximo 102,3TCID50/mL), por um período menor (média: 6,6 days [2-11]) e permaneceram saudáveis. A realização de PCR em seções do encéfalo no dia 6 pós-infecção (pi) revelou uma ampla distribuição do DNA do vírus parental, enquanto o DNA do vírus recombinante foi detectado apenas nos gânglios trigêmeos [TGs] e nos bulbos olfatórios [OBs]. Não obstante, durante a infecção latente (52pi), o DNA do vírus recombinante foi detectado nos TGs, OBs e em outros locais do encéfalo, demonstrando que o vírus recombinante mantém a neuroinvasividade. Tratamento com dexamethasona (Dx) no dia 65 pi resultou em reativação e excreção viral por 5/8 dos coelhos inoculados com o vírus parental (duração média de 4,2 dias [1-9]) e por nenhum dos sete coelhos inoculados com o vírus recombinante. No entanto, PCR realizado no dia 30 pós-Dx revelou a presença de DNA latente do BoHV-5TKD nos TGs, OBs e em outras áreas do encéfalo. Esses resultados confirmam que o recombinante BoHV-5TKD é altamente atenuado para coelhos. A sua capacidade de replicação na mucosa nasal é reduzida, mas mantém a capacidade de invadir o encéfalo e estabelecer infecção latente. Estudos adicionais estão em andamento para elucidar os mecanismos responsáveis pela incapacidade do recombinante de reativar a infecção latente.