Made available in DSpace on 2014-08-20T14:37:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_bianca_siedler.pdf: 968152 bytes, checksum: 4210f5ec4c0f10354b8e411cff54f4e5 (MD5) Previous issue date: 2012-02-14 / Mucosal immune system represents the initial barrier against many pathogens, including bovine herpesviruses (BoHV). After infection of mucous membranes, mainly nasal and genital, these viruses disseminate locally followed by viremia and neural spread. Innate defense mechanisms along with adaptive immunity confer protection to mucosal surfaces. In this context, secretory IgA (sIgA) plays an essential role in the mucosal humoral immunity, conferring protection to these body surfaces through different mechanisms, including viral neutralization. This class of antibody predominates in the vaginal mucosa of cattle playing an important role in the local defense against infections. Considering the importance of this infection route in herpesviruses pathogenesis, there is a growing interest in the development of vaccines that provide mucosal immunity against these viruses. In the present study, eight cows were divided in two groups (G1 and G2) and inoculated intravaginally with inactivated BoHV-5 associated with recombinant Escherichia coli heat-labile enterotoxin B subunit (rLTB) and xanthan (G1) and inactivated BoHV-5 associated with xanthan (G2). Local and systemic humoral immune response (IgA and IgG) induced after inoculation was measured by indirect ELISA. An increment in the levels of IgA and IgG was detected in sera, nasal and genital mucosa of all the immunized animals. Furthermore, the relative expression of interleukins 2 and 13 (IL-2 and IL-13) was investigated by real-time PCR indicating an increased mRNA expression of these cytokines in leukocytes collected from animals immunized with the experimental vaccine. These results demonstrate that the experimental intravaginal BoHV-5 vaccine induced a local and systemic immune response in cattle. The results also corroborated the immunostimulant activity of the rLTB in mucosal membranes and confirmed the use of xanthan as a delivery system for intravaginal vaccines. Our data also reinforce the importance of this route for administration of vaccines focused on providing local protection against pathogens. / O sistema imune de mucosa representa a barreira inicial frente a diversos patógenos que utilizam estas superfícies como porta de entrada no organismo, como é o caso dos herpesvírus bovinos (BoHV). Estes vírus utilizam as mucosas, principalmente nasal e genital, como ponto inicial de replicação, seguida de disseminação local, viremia sistêmica e disseminação neuronal. Mecanismos inatos de defesa em cooperação direta com mecanismos adaptativos conferem proteção a estas mucosas. A IgA secretora (sIgA) representa um papel fundamental na imunidade humoral destes locais, conferindo proteção a estas superfícies através de distintos mecanismos, incluindo a neutralização viral. Este anticorpo predomina na mucosa vaginal de bovinos, sendo essencial na defesa local frente a patógenos de transmissão genital. Devido a grande importância das vias mucosas na transmissão dos BoHV, torna-se evidenciado o interesse no desenvolvimento de vacinas que propiciem imunidade de mucosa contra estes agentes etiológicos. No presente estudo, oito fêmeas bovinas foram divididas em dois grupos (G1 e G2) e inoculadas por via intravaginal com BoHV-5 inativado associado à subunidade B recombinante da enterotoxina termolábil de Escherichia coli (rLTB) e xantana (G1) e BoHV-5 inativado associado a xantana (G2). A resposta humoral (IgA e IgG) local e sistêmica induzida nos animais inoculados foi mensurada através do teste de ELISA indireto. A vacina avaliada demonstrou-se capaz de incrementar os níveis de IgA e IgG no soro e nas mucosas nasal e vaginal dos bovinos imunizados. A expressão relativa das interleucinas 2 e 13 (IL-2 e IL-13) foi avaliada através da técnica de real time RT-PCR, a partir dos leucócitos dos animais vacinados, resultando em aumento na expressão de mRNA destas citocinas nos animais inoculados com a vacina experimental. Estes dados comprovam a capacidade da vacina de aplicação intravaginal em bovinos de estimular uma resposta imune local e sistêmica, além de corroborar a atividade imunoestimulante em mucosas da rLTB e também validar a utilização da xantana como sistema de entrega de vacinas de aplicação intravaginal. Portanto, esta via de administração de vacinas torna-se uma alternativa interessante, principalmente quando se objetiva gerar proteção local contra patógenos que utilizam as superfícies mucosas como porta de entrada no organismo.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / We herein report an evaluation of the attenuation and protection conferred by genital vaccination of heifers with a bovine herpesvirus type 1 strain (BoHV-1) defective in the glycoprotein E (SV265gE-). A group of six seronegative heifers was vaccinated with SV265gE- in the submucosa of the vulva (group IV; 106.9TCID50); four heifers were vaccinated intramuscularly (group IM; 107.6TCID50) and four heifers remained as nonvaccinated controls. Heifers vaccinated IV developed mild and transient local edema and hyperemia and shed low amounts of virus for a few days after vaccination, yet a sentinel heifer maintained in close contact did not seroconvert. Attempts to reactivate the vaccine virus in two IV vaccinated heifers by intravenous administration of dexamethasone (0.5 mg.kg-1) at day 65 post-vaccination (pv) failed since no virus shedding, recrudescence of genital signs or seroconversion were observed. At day 65 pv, all vaccinated and control heifers were challenged by genital inoculation of a highly virulent BoHV-1.2 isolate (SV-56/90, 107.4TCID50/animal). After challenge, virus shedding was detected in genital secretions of control animals for 8.2 days (8 9 days); in the IM group for 6.2 days (5 8 days) and during 5.2 days (5 6 days) in the IV group. Control non-vaccinated heifers developed moderate (2/4) or severe (2/4) vulvovaginitis lasting 9 to 14 days ( 11.2 days). The disease was characterized by vulvar edema, vulvovestibular congestion, small vesicles progressing to coalescence and erosions, fibrinonecrotic plaques and fibrinopurulent exsudate. IM vaccinated heifers developed mild (1/3) or moderate (3/4) genital lesions, lasting 10 to 13 days ( 11.5 days); and IV vaccinated heifers developed mild and transient (3/4) or mild to moderate genital signs (1/4), lasting 4 to 8 days ( 5.5 days). Clinical examination of the animals after challenge revealed that vaccination by both routes conferred some degree of protection, yet IV vaccination was clearly more effective in reducing the duration of virus shedding, the severity and duration of clinical disease. Taken together, these results demonstrate that SV265gE- is sufficiently attenuated upon IV vaccination in a low-titer dosis, is not reactivated after corticosteroid treatment and lastly, and more importantly, confers local protection upon challenge with a high titer of a virulent heterologous BoHV-1 isolate. Thus, this immunization strategy may be considered for the prevention of BoHV-1-associated genital disease in the field. / O presente estudo relata a avaliação da atenuação e proteção conferida pela vacinação intravaginal de bezerras com uma cepa recombinante do herpesvírus bovino tipo 1 (BoHV-1) defectiva na glicoproteína E (SV265gE-). Um grupo de seis bezerras foi vacinado com a cepa SV265gE- na submucosa da vulva (grupo IV; 106,9TCID50); quatro bezerras foram vacinadas pela via intramuscular (grupo IM; 107,6TCID50) e quatro bezerras permaneceram como controles não-vacinadas. As bezerras vacinadas pela via IV apresentaram edema e hiperemia leve e transitório na vulva; excretaram pequenas quantidades de vírus nas secreções, mas não transmitiram o vírus a uma bezerra sentinela mantida em contato. A tentativa de reativar o vírus vacinal em duas bezerras vacinadas IV pela administração intravenosa de dexametasona (0.5 mg.kg-1) no dia 65 pós-vacinação (pv) não resultou em excreção viral, recrudescência clínica ou soroconversão. No dia 65 pv, as bezerras vacinadas e as controles foram desafiadas pela inoculação genital da cepa SV-56/90 do BoHV-1.2 (107,4TCID50/animal). Após o desafio, o vírus foi detectado nas secreções das bezerras controles por 8 a 9 dias ( 8,2 dias); nas bezerras do grupo IM por 5 a 8 dias ( 6,2) e nas do grupo IV por 5 a 6 dias ( 5,2 dias). As bezerras controle desenvolveram vulvovaginite moderada (2/4) ou severa (2/4) com duração média de 11,2 dias (9 14). A enfermidade caracterizou-se por edema vulvar, congestão vulvovestibular, formação de pequenas vesículas, pústulas, que progrediram até coalescerem, erosões, placas fibrinonecróticas recobertas com exsudato fibrinopurulento. As bezerras do grupo IM desenvolveram vulvovaginite leve (1/3) ou moderada (3/4), com duração média de 11,5 dias (10 13 dias); enquanto as bezerras do grupo IV desenvolveram sinais genitais leves e transitórios (3/4) ou moderados (1/4), com duração média de 5,5 dias (4 8). A avaliação clínica pós-desafio demonstrou que a vacinação pelas duas vias (IM e IV) conferiu proteção, mas a vacinação IV foi mais efetiva na redução do tempo de excreção viral e na redução da severidade e duração dos sinais clínicos. Assim, esses resultados demonstram que a cepa SV265gE- é suficientemente atenuada para vacinação IV em dose baixa, não é reativada pela administração de dexametasona e, principalmente, confere proteção adequada frente a desafio genital com uma dose alta de uma cepa heteróloga altamente virulenta. Portanto, essa estratégia de imunização pode ser considerada para a prevenção das perdas reprodutivas causadas pela infecção genital pelo BoHV-1.

The biology and epidemiology of bovine herpesvirus 2 (BoHV-2), the agent of bovine herpetic mammillitis (BHM), remain largely unknown. Thus, the present study aimed at addressing selected aspects of BoHV-2 epidemiology and pathogenesis in sheep and guinea pigs. A serological survey for BoHV-2 antibodies in 2.213 samples from cattle > 24-months-old from 136 counties of seven different mesoregions of Rio Grande do Sul (RS) revealed an overall prevalence of 24.5% (543/2.213). These results demonstrate that BoHV-2 infection is widespread among cattle in RS, and potentially involved in cases of mammillitis frequently described in dairy cows. A second experiment was conducted to characterize the latent BoHV-2 infection in a sheep model. Lactating ewes inoculated with BoHV-2 in the skin of the udder shed virus for up to five days, developed mammillitis and seroconverted. However, attempts to reactivate latent infection by dexamethasone (Dx) administration at day 40 post infection (pi) failed. Nevertheless, viral DNA was detected by PCR in several nerve ganglia and/or regional lymph nodes (LNs) of all animals at day 40 post-reactivation (pr). Lambs previously inoculated with BoHV-2 in the nose also harbored latent viral DNA in trigeminal ganglia, tonsils and regional LNs. These results demonstrated that BoHV-2 establishes latent infection in nerve ganglia and in regional lymphoid tissues, yet virus reactivation is not easily achieved by standard protocols used for other alphaherpesvirus. A third experiment was conducted to evaluate guinea pigs (Cavia porcellus) as an experimental model to study the biology of BoHV-2 infection. Weanling (30-40 daysold) guinea pigs inoculated into the genital area and over the skin of the udder and teats with a viral suspension developed moderate to severe clinical signs, noticeably more pronounced in the genital area. Infectious virus was recovered from swabs collected between days 3 and 7 from genital area (8/12) and less frequently (1/12) from teat skin. All animals seroconverted to BoHV-2 developing neutralizing titers from 16 to 128 at day 30 pi. Histological examination of skin biopsies collected from genital lesions showed intranuclear inclusion bodies and perivascular infiltrates composed by lymphocytes and plasmocytes. PCR examination of tissues collected from animals euthanized at day 35 pi revealed the presence of latent viral DNA in nerve ganglia and LNs. Dx administration at day 35 pi was followed by mild recrudescence of genital disease in some animals, yet virus isolation and/or seroconversion which are usually taken as indicators of virus reactivation were not observed. These results show that guinea pigs may be used as models to study BoHV-2 acute and latent infection and confirm that BoHV-2 reactivation is not easily achieved by using the standard protocols for other alphaherpesviruses. Taken together, these results demonstrate that both sheep and guinea pigs are suitable animal models for BoHV-2 infection. / A biologia e a epidemiologia da infecção pelo herpesvírus bovino tipo 2 (BoHV-2), agente da mamilite herpérica bovina, são pouco conhecidas. Com isso, o presente estudo teve como objetivos elucidar alguns aspectos da epidemiologia e estudar a patogenia da infecção pelo BoHV-2 em ovinos e cobaias. Um estudo sorológico pesquisando anticorpos para o BoHV-2 em 2.213 amostras de bovinos com mais de 2 anos, provenientes de 136 municípios distribuídos em 7 mesoregiões do Rio Grande do Sul (RS), determinou uma soroprevalência de 24,5% (543/2.213). Os resultados demonstram que o BoHV-2 está disseminado no rebanho bovino no RS, com potencial envolvimento em casos de mamilite freqüentemente relatados em rebanhos leiteiros. Um segundo experimento visou caracterizar a infecção latente em ovinos, propostos como modelo experimental. Ovelhas lactantes inoculadas com o BoHV-2 na pele do úbere excretaram o vírus por até 5 dias, desenvolveram mamilite e soroconverteram. Entretanto, a tentativa de reativar a infecção latente pela administração de dexametasona (Dx) no dia 40 pós-infecção (pi) não resultou em reativação. Não obstante, o DNA viral latente foi detectado por PCR em gânglios neurais e/ou em diversos linfonodos (LNs) de todos os animais no dia 40 pós reativação (pr). Cordeiros que haviam sido inoculados com o BoHV-2 pela via nasal igualmente albergavam o DNA viral latente nos gânglios trigêmeos, tonsilas e LNs regionais. Esses resultados demonstram que o BoHV-2 estabelece infecção latente em gânglios neurais e tecidos linfóides regionais, embora a reativação viral não seja facilmente obtida com os protocolos usados em outros alfaherpesvírus. Um terceiro experimento foi realizado para validar cobaias (Cavia porcellus) como modelo experimental para estudo da biologia da infecção com o BoHV-2. Cobaias lactentes (30- 40 dias) inoculadas com o BoHV-2 nas regiões genital e intra-dérmico no tetos e úbere desenvolveram sinais clínicos moderados a severos, notadamente mais pronunciados na região genital. O vírus foi isolado de suabes coletados entre os dias 3 e 7 pi da região genital (8/12) e em menor freqüência da região dos tetos (1/12). Todos os animais soroconverteram para o BoHV-2, apresentando títulos de anticorpos neutralizantes entre 16 e 128 no dia 30 p.i. A análise histológica de biópsias de pele coletada de lesões revelou corpúsculos de inclusão e infiltrado linfocitário e plasmocitário perivascular. PCR realizada com DNA total extraído dos tecidos coletados no dia 35 pi revelou a presença de DNA viral latente em gânglios neurais lombo-sacrais e LNs regionais. A administração de Dx no dia 35 pi cursou com recrudescência clínica na região genital, porém não foram detectados excreção viral nem soroconversão, indicadores de reativação da infecção latente. Estes resultados demonstram que cobaias podem ser usados como modelo para a infecção aguda e latente pelo BoHV- 2, e confirmam que a reativação viral não é facilmente obtida pelo uso de protocolos usuais para outros alfaherpesvírus. Em conjunto, os resultados demonstram a utilidade de ovinos e cobaias como modelo experimental para a infecção pelo BoHV-2.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed at reproducting and characterizing the virological and clinico-pathological aspects of acute and latent genital infection by bovine herpesvirus type 1.2 (BoHV-1.2) in heifers. Four heifers were inoculated intravaginally with a Brazilian BoHV-1.2 isolate (SV-56/90) recovered from an outbreak of balanoposthitis. Virus inoculation (108.1TCID50/animal) resulted in efficient virus replication in the genital mucosa and the development of moderate to severe vulvovaginitis. The inoculated heifers shed virus in genital secretions in titers up to 107.3TCID50/mL until day 10 post infection (pi). Hyperemia, edema of vulvar and vestibular mucosa, vesicles, pustules and scabs were observed between days 1 and 10 pi. The vesicles and pustules increased in size and eventually coalesced and became covered with a mucopurulent and fibrinous exsudate. These signs increased in severity up to days 5 8 pi and progressively subsided thereafter. Dexamethasone administration at day 55 pi resulted in virus shedding in vaginal secretions of all heifers for up to 10 days. Virus reactivation was accompanied by genital signs resembling those observed during acute infection, yet less severe. Examination of the lumbar sacral ganglia and lymph nodes by PCR at day 36 postreactivation revealed the presence of latent viral DNA in the pudendal (4/4), genito-femoral, sciatic and rectal caudal (3/4) and obturator nerve ganglia (1/4); and in the sacral (3/4), deep inguinal, pre femoral, supramammary (2/4) and medial iliac lymph nodes (1/4). These results demonstrate that BoHV-1.2 DNA persists in sacral ganglia and regional lymph nodes during latency, and help in understanding the pathogenesis of acute and latent genital infection by BoHV-1.2. / O presente estudo teve como objetivos reproduzir e caracterizar os aspectos virológicos e clinico-patológicos da infecção genital aguda e latente pelo herpesvírus bovino tipo 1.2 (BoHV-1.2) em bezerras. Quatro bezerras foram inoculadas no trato genital com um isolado brasileiro de BoHV-1.2 (SV-56/90) oriundo de um surto de balanopostite. A inoculação do vírus (108,1TCID50/animal) resultou em replicação viral eficiente na mucosa genital e no desenvolvimento de vulvovaginite moderada a severa. As bezerras inoculadas excretaram vírus nas secreções genitais em títulos de até 107,3TCID50/mL por até 10 dias pós-inoculação (pi). Hiperemia, edema das mucosas vulvar e vestibular, vesículas, pústulas e crostas foram observados entre os dias 1° e 10° dia pi. As vesículas e pústulas aumentaram de diâmetro, eventualmente coalesceram e tornaram-se recobertas com um exsudato mucopurulento e fibrinoso. Os sinais aumentaram em severidade do 5° ao 8° dia pi e regrediram a partir de então. Administração de dexametasona dia 55 pi resultou em excreção viral nas secreções vaginais por até 10 dias. A reativação viral foi acompanhada de sinais genitais semelhantes aos observados durante a infecção aguda, porém com menor severidade. A análise dos gânglios lombo-sacral e linfonodos regionais por PCR no dia 36 pós-reativação demonstrou a presença de DNA viral latente nos gânglios pudendo (4/4), genito-femural, ciático, retalcaudal (3/4) e obturador (1/4); e nos linfonodos sacral (3/4), inguinal profundo, pré-femural, supramamário (2/4) e ilíaco medial (1/4). Esses resultados demonstram que o DNA do BoHV-1.2 persiste nos gânglios sacrais e em linfonodos regionais durante a latência, e contribuem para o conhecimento da patogenia da infecção genital aguda e latente pelo BoHV-1.2.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:47:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 258964 bytes, checksum: 135e6be4766beec15d819dd30575f517 (MD5) Previous issue date: 2006-07-28 / Bovine herpesvirus type 5 (BoHV-5) is the etiological agent of the bovine meningoencephalitis that presents high morbidity in young bovine. Due to the similarity in the morphology of the virion, cytopathic effect in cell culture and antigenic properties, the BoHV-5 was classified erroneously as BoHV-1 in the past. BoHV-1 is responsible for respiratory and genital diseases, however the disease caused by BoHV-5 presents neurological clinical signs. This virus has been considered a variant of the same agent (BoHV-1) with neuropathogenic characteristics. Comparative studies among isolates of BoHV-5 revealed 97% of proteic similarity. However, the amino-terminal region of the most abundant glycoprotein of the viral envelope, the gC, differs substantially. This glycoprotein is involved in the initial interactions of the virus with the cellular surface besides of presenting as target for antibodies with neutralizing activities. This study aimed at to select an isolate of BoHV-5, among 5 isolates collected in outbreaks in different properties in Brazil, presenting higher antigenicity in vaccinated animals. Vaccines were formulated using isolates ISO9898292, SV507, SV163, 1807 and EVI145 and administered to 5 groups of 10 sheeps, which have received two intramuscular doses on days 0 and 21. Collections of blood were accomplished for analysis of production of antibodies by virus-neutralization and attendance of possible clinical signs to the 63rd day after the first vaccination. Antibodies titers averages ranged from 6,85 and 14,92 on the day 0 before the first vaccination. Antibody peak were on day 14, ranged from 4,50 (isolated ISO9898292) to 138,63 (isolated SV163). A second peak was observed 14 days after the booster ranged from 7,77 (ISO9898292) to 1017,54 (1807). In the 42nd day after the booster, it was observed titers variation from 3,84 (ISO9898292) to 305,97 (1807). The discrepancy among titers of antibody of each group of animals suggests a smaller antigenicity of isolated ISO9898292 in relation to the others, demonstrating a possible variation among the isolates, what results in antigenic differences. All isolates, with exception to ISO9898292, were effective in the induction of antibodies. / O herpesvírus bovino tipo 5 (BoHV-5) é o agente etiológico da menigoencefalite bovina que apresenta alta morbidade em bovinos jovens. Devido à similaridade na morfologia do virion, efeito citopático na cultura de células e propriedades antigênicas, o BoHV-5 foi classificado erroneamente como herpesvírus bovino tipo 1 (BoHV-1). Este vírus é responsável por doenças respiratórias e genitais, porém a doença causada pelo BoHV-5 apresenta sinais clínicos neurológicos, com isso o vírus foi considerado uma variante do mesmo agente com características de neuropatogenicidade. Estudos comparativos entre isolados de BoHV-5 revelaram 97% de similaridade protéica. No entanto, a região amino terminal da glicoproteína mais abundante do envelope viral, a gC, difere substancialmente. Esta glicoproteína está envolvida nas interações iniciais do vírus com a superfície celular, além de se apresentar como alvo para anticorpos com atividades neutralizantes. Este estudo objetivou selecionar um isolado do vírus BoHV-5, entre 5 isolados coletados em surtos da doença em diferentes propriedades, que confira maior antigenicidade em animais vacinados. As vacinas foram formuladas com os isolados ISO9898292, SV507, SV163, 1807 e EVI145 e administradas a 5 grupos de 10 ovelhas, as quais receberam duas doses vacinais por via intramuscular nos dias 0 e 21. Foram realizadas coletas de sangue para análise de produção de anticorpos por virusneutralização e acompanhamento de possíveis sinais clínicos até o 63º dia após a primo-vacinação. Foram observados dois picos na curva de anticorpos, o primeiro no dia 14, após a vacinação, onde os títulos de anticorpos variaram entre 4,50 (isolado ISO9898292) a 138,62 (isolado SV163). O segundo pico foi observado 14 dias após a revacinação onde os títulos variaram entre 7,77 (ISO9898292) a 1017,54 (1807). No 42º dia após a revacinação observou-se variação de título entre 3,84 (ISO9898292) a 305,97 (1807). A discrepância entre as médias de título de anticorpo de cada grupo de animais sugere uma menor antigenicidade do isolado ISO9898292 em relação aos demais, demonstrando uma possível variação entre os isolados, o que resulta em diferenças antigênicas. Todos os isolados, com exceção ao ISO9898292, mostraram-se eficazes na indução de anticorpos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The bovine mammillits caused by bovine herpesvirus type 2 (BoHV-2) is an important disease of dairy cattle yet very little is known about its pathogenesis. This study aimed at reproducting and characterizing the clinical-pathological aspects of bovine herpesvirus mammillits in experimentally infected sheep. In the first experiment, ten lambs were inoculated in the nasal mucosa and the virological, clinical and serological aspects of acute infection were monitorated. Virus sheeding was detected in nasal secretions of 7 lambs between days 2 and 8 post inoculation (pi) and lasted from one to three days. A serous nasal discharge, changing to mucous and mucopurulent, was observed in all animals between days 2 and 5 pi. Seven lambs developed vesicles, pustules and erosions in the nasal mucosa between days 4 and 8 pi. All inoculated animals seroconverted to BoHV-2. Dexamethasone administration at day 40 pi was not followed by virus shedding, clinical recrudescence or seroconversion. In the second experiment, eight milking ewes were inoculated in the skin of the teats and udder, and monitorated thereafter regarding to viral replication, clinical signs and histological changes. Infectious virus was isolated from lesion swabs of one ewe on days 7 and 8 pi. Five animals developed lesions in inoculation sites between days 4 and 6 pi. The clinical-pathological aspects of the lesions were similar to those of natural infections and were characterizated by erythema, edema, papules, vesicles, exsudation and scabs. By histological examination, the lesions displayed cellular edema and linfoplasmocitic multifocal infiltrate surrounding blood vessels in the dermis. Moreover, eosinophilic intranuclear inclusion bodies were observed in inflamatory cells and syncitia. Virus particles resembling herpesvirus were observed by eletronic transmission microscopy. These results indicate that sheep are susceptible to BoHV-2 infection, and can develop clinical signs similar to those observed in cattle in natural outbreaks of herpes mammillitis. Thus, this animal species may be used as a model to study pathogenesis, vaccine development and antiviral drugs. / A mamilite causada pelo herpesvírus bovino tipo 2 (BoHV-2) é uma importante enfermidade de gado leiteiro, porém pouco se sabe sobre a sua patogenia. O presente trabalho teve como objetivos reproduzir e caracterizar em ovinos as manifestações clínico-patológicas associadas com a infecção natural de bovinos pelo BoHV-2. Em um primeiro experimento, dez cordeiros foram inoculados na mucosa nasal e a infecção aguda foi monitorada nos aspectos clínicos, virológicos e sorológicos. Excreção viral em secreções nasais foi detectada em 7/10 animais entre os dias 2 e 8 pós-inoculação (pi), com duração que variou entre um e três dias. Todos animais apresentaram secreção nasal serosa, passando a mucosa e mucopurulenta, entre os dias 2 e 5 pi, e sete deles apresentaram também hiperemia e o desenvolvimento de vesículas, pústulas e erosões na mucosa nasal entre os dias 4 e 8 pi. Todos os animais soroconverteram ao BoHV-2. A administração de dexametasona aos 40 dias pi não foi seguida de excreção viral, soroconversão ou recrudescência clínica. Em um segundo experimento, oito ovelhas lactantes foram inoculadas na pele das tetas e do úbere, seguida da caracterização virológica, clínica e histopatológica da infecção aguda. O vírus foi isolado a partir de suabes coletados das lesões de uma ovelha nos dias 7 e 8 pi. Cinco (5/8) animais desenvolveram lesões nos locais de inoculação entre os dias 4 e 6 pi. As lesões apresentaram características clínicopatológicas semelhantes às observadas em infecções naturais, e se caracterizaram por hiperemia, edema, pápula, vesículas, exsudação e formação de crostas. Histologicamente, as lesões se caracterizaram por edema intracelular, presença de um infiltrado linfoplasmocitário multifocal e predominantemente perivascular na derme, além de corpúsculos de inclusão eosinofílicos intranucleares em células inflamatórias e células sinciciais. Partículas víricas com morfologia típica de herpesvírus foram observadas sob microscopia eletrônica de transmissão. Esses resultados indicam que ovinos são susceptíveis à infecção pelo BoHV-2 e desenvolvem lesões características de mamilite herpética quando inoculados experimentalmente, podendo ser utilizados para estudos de patogenia, desenvolvimento de vacinas e pesquisas de drogas antivirais.

Orientador: Tereza Cristina Cardoso / Co-orientador: Maria Cecília Rui Luvizotto / Banca: Rafael Silva Cipriano / Banca: Vera Lúcia Lorenzetti Magalhaes Curci / Banca: Carlos Noriyki Kaneto / Banca: Cáris Maroni Nunes / Resumo:A infecção pelo herpesvírus Bovino tipo 5 (BoHV-5) resulta em meningoencefalite não supurativa que é responsável por perdas econômicas significativas na América do Sul. Células tronco mesenquimais (CTM) são encontradas em diferentes tecidos fetais, como no cordão umbilical que possuí diversos fatores favoráveis para obtenção destas células. O objetivo da presente pesquisa foi avaliar o isolamento e a viabilidade das CTM bovinas e sua capacidade de diferenciação em outros tecidos de origem mesenquimal, como as "neuron-like cells" - células semelhantes a neurônios - (CSN), e avaliar a possibilidade da utilização das mesmas como modelo de infecção experimental com BoHV-5. As CTM foram isoladas da geleia de Wharton e diferenciadas em tecido adiposo, cartilagem, ósseo e CSN. As linhagens celulares foram caracterizadas pela expressão genica e imunofenotipicamente, utilizando a técnica de PCR, imunocitoquímica e citometria de fluxo, respectivamente. O conjunto de primers e painel de anticorpos primários, empregados na experimentação, permitiu caracterizar as células tronco e sua diferenciação em células neuronais. Após a adaptação e diferenciação, ambas as células foram infectadas pelo BoHV-5, exibindo efeito citopático e taxa de replicação viral aumentada 72 h pós infecção. A técnica de hibridização in situ identificou as partículas virais no interior das CSN e no meio extracelular. Os resultados demonstram a capacidade de diferenciação das CTM em outros tipos celulares e a possibilidade da utilização das mesmas como modelo de infecção in vitro de células neuronais pelo BoHV-5. Estes resultados corroboram o uso de MSC como fonte de NLC para uso no estudo da patogênese da infecção experimental pelo BoHV-5 / Abstract:Bovine Herpesvirus type 5 (BoHV-5) infection results in non- suppurative meningoencephalitis which underlies significant economic losses in South America. Mesenchymal stem cells (MSCs) are found in fetal tissues, such as the umbilical cord. The goal of this research was to characterize the isolation and viability of bovine umbilical cord MSCs for in vitro differentiation into "neuron-like cells" (NLC) to be used as a model for experimental infection with BoHV-5. MSCs were isolated from Wharton's jelly and differentiated in vitro into adipogenic, chondrogenic, and osteogenic cells as well as NLC. The cells lines were characterized molecularly and immunophenotypically, using PCR, immunocytochemistry, and flow cytometry. The set of primers and panel of primary antibody used in the experiments confirmed the isolation of mesenchymal stem cells and their differentiation into neuronal-like cells. After adaptation and differentiation, the cells were infected with BoHV-5, exhibiting typical cytopathic effect and increased viral replication rate 72 h post-infection. Viral particles were identified in the NLC and in the extracellular environment. by in situ hybridization These results corroborate the use of MSCs as a source of NLC which can be used to study the pathogenesis of the experimental in vitro infection wtih BoHV-5 / Doutor

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-27Bitstream added on 2015-04-09T12:48:04Z : No. of bitstreams: 1 000814098.pdf: 1490588 bytes, checksum: ac5274fb5b2345e0c2260a454c1dfdd0 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Bovine Herpesvirus type 5 (BoHV-5) infection results in non- suppurative meningoencephalitis which underlies significant economic losses in South America. Mesenchymal stem cells (MSCs) are found in fetal tissues, such as the umbilical cord. The goal of this research was to characterize the isolation and viability of bovine umbilical cord MSCs for in vitro differentiation into neuron-like cells (NLC) to be used as a model for experimental infection with BoHV-5. MSCs were isolated from Wharton's jelly and differentiated in vitro into adipogenic, chondrogenic, and osteogenic cells as well as NLC. The cells lines were characterized molecularly and immunophenotypically, using PCR, immunocytochemistry, and flow cytometry. The set of primers and panel of primary antibody used in the experiments confirmed the isolation of mesenchymal stem cells and their differentiation into neuronal-like cells. After adaptation and differentiation, the cells were infected with BoHV-5, exhibiting typical cytopathic effect and increased viral replication rate 72 h post-infection. Viral particles were identified in the NLC and in the extracellular environment. by in situ hybridization These results corroborate the use of MSCs as a source of NLC which can be used to study the pathogenesis of the experimental in vitro infection wtih BoHV-5 / FAPESP: 2010/50626-5

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aspects of bovine herpesvirus 5 (BoHV-5) pathogenesis and experimental therapies against BoHV-1 and BoHV-5 were investigated in vitro and in inoculated rabbits. In chapter 1, we investigated the role of nitric oxide (NO), a component of innate immunity against pathogens, in the neurological disease by BoHV-5 in rabbits. Spectrophotometry for NO products revealed that NO levels were significantly increased in several regions of the brain of rabbits with neurological disease [F(4, 40)=3.33; P<0.02]. Quantification of NO levels in the brain at different time points after virus inoculation revealed a gradual increase [F(12, 128)=2.82; P<0,003], correlated spatially and temporally with virus dissemination within the brain and preceding the development of neurological signs. Thus, we propose that the overproduction of NO in the brain of BoHV-5-infected rabbits may participate in the pathogenesis of neurological disease. In chapter 2, the activity of three anti-herpetic drugs was tested against BoHV-1, BoHV-2 and BoHV-5 in vitro by plaque reduction assay. Acyclovir was moderately active against the three viruses; Gancyclovir was moderately effective against BoHV-2, and to a lesser extent against BoHV-5, being poorly active against BoHV-1. Foscarnet (PFA) exhibited the most pronounced antiviral activity, being the only drug that, at the concentration of 100 ìg/mL, completely inhibited plaque formation by all three viruses. In chapter 3, we report the activity of PFA in rabbits inoculated with BoHV-1 or BoHV-5. Rabbits inoculated with BoHV-5 and treated with 100 mg/kg of PFA presented mortality rates (11/22 or 50%) statistically lower than non-treated controls (21/22 ou 95.4%) (P<0.0008). A significant reduction in the mean virus titers was observed at day 3 pi, the peak of virus shedding [F(9,108) = 2,23; P<0.03]. Reduction in virus shedding, frequency, severity and duration of ocular signs were also observed in rabbits inoculated with BoHV-1 into the conjunctival sac, comparing to the controls. The prolonged incubation period and the reduction in the duration of the clinical course of the PFA-treated group was significant (P<0.005 and P<0.04, respectively). Therefore, the activity of PFA in vivo against BoHV-1 and BoHV-5 may be exploited in further experimental therapies. In chapter 4, we investigated the effect of the inhibition of the inducible isoform of nitric oxide synthase (iNOS), associated or not with PFA treatment, on neurological infection by BoHV-5 in rabbits. Groups of BoHV-5-inoculated rabbits were treated with the iNOS inhibitor aminoguanidine (AG); with PFA; with both drugs; or maintained as virus controls. Morbidity and mortality rates were 100% (6/6) in the groups AG and CV, 66.7% (4/6) in the group PFA and 83.3% (5/6) in the group AG+PFA. The incubation period was significantly lower (P<0.05) and the onset of neurological disease occurred earlier and was more severe in the group AG. These results demonstrate that treatment with PFA reduced morbidity and mortality rates associated to BoHV-5 infection, that AG treatment anticipated the development of neurological signs, and that the development of neurolocial disease was delayed in the group treated with both drugs. Taken together, these results contribute to the knowledge of the pathogenesis of BoHV-5 neurological disease and pave the way for other experimental pathogenesis and therapy studies. / Aspectos da patogenia da infecção neurológica pelo herpesvírus bovino 5 (BoHV-5) e terapias experimentais contra o BoHV-1 e BoHV-5 foram estudados in vitro e em coelhos inoculados. O capítulo 1 relata a investigação do papel do óxido nítrico (NO), um componente da imunidade inata contra patógenos, na doença neurológica produzida pelo BoHV-5 em coelhos. Espectrofotometria para os produtos de degradação do NO revelou um aumento significativo nos seus níveis em várias regiões do encéfalo de coelhos infectados (F(4, 40)=3.33; P<0,02). A quantificação do NO no encéfalo nos dias seguintes à inoculação viral revelou um aumento gradativo (F(12, 128)=2.82; P<0,003), correlacionado temporal e espacialmente com a invasão e disseminação viral, e precedendo o desenvolvimento de sinais neurológicos. Sugere-se, assim, que a produção aumentada de NO em resposta à infecção possa participar da patogenia dessa doença neurológica. No capítulo 2, investigou-se a atividade de três fármacos antivirais frente ao BoHV-1, BoHV-2 e BoHV-5 in vitro pelo teste de redução do número de placas. O Aciclovir foi moderadamente ativo frente aos três vírus; o Ganciclovir apresentou atividade moderada frente ao BoHV-2 e, em menor grau, contra o BoHV-5, sendo ineficaz frente ao BoHV-1. O Foscarnet (PFA) apresentou a atividade antiviral mais pronunciada, sendo o único fármaco que, na concentração de 100 μg/mL, inibiu completamente a produção de placas pelos três herpesvírus bovinos. No capítulo 3, investigou-se a atividade do PFA em coelhos inoculados com o BoHV-1 ou BoHV-5. Coelhos inoculados com o BoHV-5 e tratados com 100 mg/kg do PFA apresentaram índices de mortalidade (11/22; 50%) estatisticamente inferiores aos controles não-tratados (21/22; 93,7%) (P<0,0008). Uma redução significativa no título médio de vírus foi observada no dia 3 pi, pico da excreção viral [F(9,108) = 2,23; P<0,03]. Em coelhos inoculados no saco conjuntival com o BoHV-1 e tratados com o PFA, foram observadas reduções na excreção viral, na frequência, severidade comparando-se com o grupo controle. O período de incubação prolongado e a redução na duração do curso clínico no grupo tratado foi significante (P<0,005 e P<0,04, respectivamente). A atividade antiviral do PFA in vivo contra o BoHV-1 e BoHV-5 abre a perspectiva para outras terapias experimentais. No capítulo 4, investigou-se o efeito da inibição da isoforma induzível da enzima óxido nítrico sintase (iNOS), associada ou não ao tratamento com o PFA, na infecção neurológica pelo BoHV-5 em coelhos. Grupos de coelhos inoculados com o BoHV-5 foram tratados com o inibidor da iNOS aminoguanidina (AG); com PFA; com ambos os fármacos; ou não receberam tratamento. Os índices de morbidade e mortalidade foram de 100% (6/6) nos grupos AG e controle; 66,7% (4/6) no grupo PFA e 83,3% (5/6) no grupo AG+PFA. O período de incubação foi significativamente menor (P<0,05) e os sinais neurológicos foram mais precoces e severos nos animais do grupo AG. Portanto, o tratamento com PFA reduziu a morbidade e mortalidade associadas com a infecção pelo BoHV-5; o tratamento com AG resultou no agravamento e na antecipação do quadro neurológico e no grupo tratado com ambos os fármacos observou-se um desenvolvimento mais tardio dos sinais neurológicos. Esses resultados contribuem para o conhecimento da patogenia da doença neurológica pelo BoHV-5 e abrem perspectivas para estudos adicionais de patogenia e terapêutica anti-herpesvírus.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-22Bitstream added on 2014-06-13T18:55:48Z : No. of bitstreams: 1 affonso_ib_me_jabo.pdf: 804054 bytes, checksum: 44c5a047b2c4507ea787e45752bb674c (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O Vírus Respiratório Sincicial Bovino (BRSV) é um dos patógenos pertencentes ao complexo respiratório bovino. Apesar de não provocar enfermidade severa na maioria dos casos, há evidências de que este vírus possa facilitar o estabelecimento de outros patógenos. Assim, o presente estudo buscou estabelecer a possibilidade de relação entre o BRSV e o Herpesvírus Bovino Tipo 1 (BoHV-1), em três propriedades leiteiras, localizadas em três municípios do noroeste do Estado de São Paulo. Além disso, visou também monitorar ao longo do tempo os títulos de anticorpos contra o BRSV em bezerros desde o nascimento. Com base em dados previamente estabelecidos, essas propriedades foram categorizadas como tendo alta, média e baixa prevalência de BoHV-1, respectivamente, propriedade A, no município de Viradouro, (78,6%); propriedade B, no município de Altinópolis, (40%); e, propriedade C, no município de Jaboticabal, (1,6%). Com relação à prevalência de BRSV, a propriedade B apresentou maior prevalência sorológica (82,4%), possivelmente por possuir fatores de risco facilitadores para o desenvolvimento da infecção, enquanto que as propriedades A e C mostraram prevalências estatisticamente equivalentes (45,6% e 59,1%, respectivamente), sem qualquer correlação entre as prevalências de BRSV e BoHV-1. A curva dos títulos de anticorpos contra o BRSV em bezerros nas propriedades A e B monitorados ao longo de um ano foi semelhante, pois ambas apresentaram redução dos títulos a partir do sexto até o oitavo mês de idade dos animais, com seguida retomada de títulos cada vez mais elevados, fato característico de infecção natural. A propriedade C apresentou uma dinâmica semelhante, porém, a maior parte dos bezerros manteve-se positiva durante todo o período, com títulos que decresceram e voltaram a aumentar. / The Bovine Respiratory Syncytial Vírus (BRSV) is one of the Bovine Respiratory Complex pathogens. The disease caused by this virus is often mild, but there are evidences that this pathogen may ease the establishment of other pathogens. Data on the epidemiology of BRSV are still scarce. Based on that, this study aimed to determine the prevalence and evaluate antibody titers in calves from three farms. Moreover, the relationship between BRSV and the Bovine Herpesvirus Type 1 (BHV-1) was investigated, based on epidemiological data previously determined in these farms. The three farms were categorized as A, in Viradouro municipality, with high prevalence of BHV-1 (78.6%); B, in Altinópolis municipaltity, with intermediate prevalence for this agent (40%); and C, in Jaboticabal municipality, with low prevalence of BHV-1 (1.6%). Farm B showed higher BRSV prevalence (82.4%), maybe due to larger herd and colder climate than farms A and C, which showed equivalent prevalences for BRSV (45.6% and 59.1%, respectively). The curve of antibody titers against BRSV in calves from farms A and B over one year were similar, as both showed lower titers by 6 to 8 months of age, rising up again due to antigenic induction. Farm C showed equivalent dynamics, but calves remained positive all over the year. In disagree to literature data, this experiment did not showed correlation between BRSV and BHV-1 prevalences, maybe due to lack of circulation of the latter.