O gênero Pestivirus da família Flaviviridae, compreende vírus de genoma RNA fita simples e polaridade positiva que comumente estão associados a infecções em ruminantes e suídeos. Possui quatro espécies reconhecidas: o vírus da diarreia viral bovina tipo 1 (BVDV-1), o BVDV-2, o vírus da doença da fronteira (BDV) e o vírus da peste suína clássica (CSFV). Além disso, possui possíveis espécies atípicas, sendo o vírus ‘HoBi’-like a mais reconhecida na literatura. Com o objetivo de gerar mais informações acerca da epidemiologia molecular de pestivírus no País e dos mecanismos na evolução de vírus do gênero, o presente trabalho será apresentado sob a forma de seis artigos científicos. Os trabalhos visam a caracterização de pestivírus detectados em bovinos e javalis no Rio Grande do Sul, a identificação de cepas resultantes de provável recombinação homóloga, a análise das variantes virais intrahospedeiro (quasispécies) de animais infectados pelo vírus ‘HoBi’-like, e a comparação da multiplicação in vitro de diferentes cepas de pestivírus em cultivos celulares oriundos de diferentes raças bovinas. No primeiro trabalho, amostras de soro bovino de animais do Rio Grande do Sul foram obtidas junto ao serviço veterinário oficial e submetidas a RT-PCR para detecção de pestivírus seguida de sequenciamento e análise filogenética das amostras positivas, onde 57,6% foram classificadas como BVDV-1 e 42,4% como BVDV-2, sendo constada frequência elevada de BVDV-2 quando comparada a outras regiões no mundo. No segundo trabalho, 40 amostras de javalis cativos obtidas de abatedouro foram testadas utilizando metodologia semelhante a anteriormente mencionada, e foi possível a detecção de uma amostra positiva, que foi classificada como BVDV-2, sendo a primeira evidência molecular do BVDV em javalis na literatura. No terceiro artigo científico, foi pesquisado a ocorrência de recombinação homóloga, utilizando metodologia in silico, em sequências de pestivírus presentes em banco de dados públicos, onde foram descritos novos possíveis eventos de recombinação entre BVDV-1a e BVDV-1b, BVDV-2a e BVDV-2b e CSFV-2.2 com outro genogrupo indefinido. No quarto e quinto trabalhos, animais persistentemente infectados com o vírus ‘HoBi’-like foram gerados experimentalmente e, utilizando RT-PCR seguida de clonagem, sequenciamento e análises in silico, a composição e variações intrahospedeiro das quasispécies virais em circulação foram avaliadas, onde foi possível observar que características individuais do hospedeiro são importantes na seleção de variantes virais e que a nuvem de mutantes aumenta com o passar do tempo, não havando quasispécie dominante. Por fim, no sexto artigo científico, a multiplicação de cepas de BVDV-1a e 1b, BVDV-2a e vírus ‘HoBi’-like foram avaliadas in vitro em células de cultivo primário obtidas de gado europeu, zebuíno e raça mista e comparadas utilizando modelos estatísticos, onde foi possível a observação de ausência de diferenças entre as raças (P=0,88), mas presença de diferença entre indivíduos da mesma raça (P˂0,05). Os resultados aqui apresentados somam informações acerca da epidemiologia molecular, biologia e evolução dos pestivírus, sendo importantes para embasar futuras campanhas de controle e erradicação das doenças causadas por pestivírus. / The genus Pestivirus of the family Flaviviridae, comprises single stranded RNA-viruses that are commonly associated with infections in ruminants and swine. It has four recognized species: bovine viral diarrhea virus 1 (BVDV-1), BVDV-2, border disease virus (BDV) and classical swine fever virus (CSFV). It also has putative atypical species where the ‘HoBi’-like virus is the most highlighted in the literature. In order to generate more information about molecular epidemiology of pestiviruses and important mechanisms in the evolution of the virus genus, this work will be presented in six scientific articles form. The works aimed in the characterization of pestivirus detected in cattle and wild boar in Rio Grande do Sul state, identification of strains resulting from putative homologous recombination, analysis of intrahost viral variants (quasispecies) of animals infected with ‘HoBi’-like viruses, and the comparison of in vitro growth of different pestivirus strains in cell cultures derived from different cattle breeds. In the first study, bovine serum samples of cattle from Rio Grande do Sul state were collected by the official veterinary service and submitted to RT-PCR for detection of pestivirus followed by DNA sequencing and phylogenetic analysis of the positive samples, where 57.6% were classified as BVDV-1 and 42.4% as BVDV-2, which revealed high frequency of BVDV- 2 when compared to other regions worldwide. In the second work, 40 captive wild boar lung samples obtained from slaughterhouse were tested using similar methodology described above, and one sample resulted positive and was classified as BVDV-2, which represented the first molecular evidence of BVDV in wild boars. In the third scientific article, the occurrence of homologous recombination was investigated using in silico methods applied to sequences available in public databases, which are described putative new events between BVDV-1a and BVDV-1b, BVDV-2a and 2b and CSFV-2.2 and undetermined genogroup. In the fourth and fifth studies, animals persistently infected with the ‘HoBi’-like viruses were experimentally generated and using RT-PCR followed by cloning, sequencing and in silico analysis, the composition and intrahost variations of viral quasispecies in circulation were evaluated, where it was observed that individual characteristics of the host are important in the selection of viral variants and the mutant clouds increased overtime. Finally, in the sixth scientific article, the growth of BVDV-1a and 1b, and BVDV-2b, ‘HoBi’-like virus strains were evaluated in vitro using primary cell cultures obtained by taurine, indicine and mixed breed cattle using statistical models, it was possible to observe the absence of differences between cattle breeds (P=0.88), but presence of difference between individuals within the breed (P˂0.05). The results presented herein add information about the molecular epidemiology, biology and evolution of pestiviruses, being important to support future control and eradication programs of diseases caused by pestiviruses.

Os papilomavírus (PV) são vírus epiteliotrópicos e constituem um grande grupo geneticamente diverso da família Papillomaviridae que infecta diferentes espécies de mamíferos, répteis e aves. Estes vírus caracterizam-se por sua propriedade oncogênica, sendo responsáveis pela indução de tumores benignos e malignos nos epitélios cutâneo e mucoso de suas espécies hospedeiras. Nos bovinos, a papilomatose causa importantes prejuízos econômicos à pecuária de corte e leiteira, dentre as quais destacam-se as infecções secundárias, a dificuldade de amamentação do bezerro, a depreciação do couro e o descarte precoce de animais e, ainda, no caso de rebanhos de aptidão leiteira, a papilomatose mamária ocasiona dificuldade de ordenha, retenção de leite e predispõe à mastite. Independente do nível de tecnificação da exploração na pecuária, estes agentes podem ser encontrados em quase todos os países. No entanto, poucos tipos de papilomavírus bovinos (BPV) foram caracterizados até o presente momento. Desta forma, este trabalho teve como objetivo realizar um estudo de caracterização genética e patológica das infecções causadas pelo BPV na região norte do Brasil. No Capítulo 1, buscou-se avaliar a diversidade dos BPVs em lesões cutâneas de bovinos na região Amazônica brasileira utilizando o par de primers degenerados FAP (FAP59 e FAP64) Foram encontrados os BPVs tipo 1, 2, 11, e 13 além de quatro prováveis novos tipos virais que apresentaram baixa identidade com os BPVs 7, 8, 11 e 12. No Capítulo 2, o genoma de um novo tipo de papilomavírus bovino pertencente ao gênero Xipapillomavirus, espécie Xipapillomavirus 1, foi caracterizado aplicando a técnica de amplificação por círculo rolante seguida de sequenciamento de alta eficiência utilizando a plataforma Illumina. Este novo tipo apresentou maior similaridade com o BPV3 (79% de identidade a nível genômico) e preenche os requisitos para ser considerado um novo tipo de BPV. Histopatologicamente, a lesão causada por esse novo BPV foi caracterizada como papiloma exofítico, apresentando células bem diferenciadas, marcada acantose e paraqueratose. No Capítulo 3, foi realizado o sequenciamento de um genoma completo de BPV5 utilizando o mesmo protocolo do Capítulo 2. Este foi o primeiro genoma de BPV5 da América do Sul completamente sequenciado e caracterizado. Assim, os resultados obtidos nesta tese contribuem para o melhor conhecimento da variabilidade genética do BPV e mostra a importância da utilização de ferramentas moleculares na sua caracterização, principalmente em regiões carentes de estudos e que podem abrigar tipos desconhecidos. / Papillomaviruses (PV) are epitheliotropic viruses that constitute a large genetically diverse group of the Papillomaviridae family which can infect different species of mammals, reptiles and birds. These viruses are characterized by their oncogenic properties and are responsible for the induction of benign and malignant tumors in cutaneous and mucosal epithelia. In cattle, papillomatosis causes significant economic losses to beef and dairy cattle characterized by secondary infections, calf breastfeeding difficulties, leather depreciation, early animal discarding, mammary papillomatosis, retention of milk and predisposes to mastitis. Regardless of the level of technification of livestock farming, these agents can be found in almost all countries. However, few types of bovine papillomavirus (BPV) have been characterized to date. Thereby, this work had as objective to carry out a study of genetic and pathological characterization of the infections caused by the BPV from Northern Brazil. In Chapter 1, we evaluated the genetic diversity of BPVs in bovine cutaneous lesions from Brazilian Amazon using the degenerate FAP pairs of primers (FAP59 and FAP64). BPV1, 2, 11, and 13 were found in addition to four probable new viral types that had low identity with BPVs 7, 8, 11 and 12 In Chapter 2, the whole genome of a new BPV type belonging to genus Xipapillomavirus, species Xipapillomavirus 1, was characterized applying the technique of rolling circle amplification followed by high-throughput sequencing using the Illumina platform. This new type showed greater similarity with BPV3 (79% identity at the genomic level) and fulfills the requirements to be considered a new BPV type. Histopathology was characterized by exophytic papilloma, presenting well differentiated cells, marked acanthosis and parakeratosis. In Chapter 3, a complete BPV5 genome was sequenced using the same protocol used in Chapter 2. This was the first fully sequenced and characterized BPV5 genome from South America. Thus, the results obtained in this thesis contribute to a better knowledge of the genetic variability of BPV and shows the importance of the use of molecular tools in their characterization, especially in regions that are lacking in studies and which may harbor unknown types.

O vírus da cinomose canina (CDV) é um importante patógeno de cães domésticos e carnívoros selvagens. A infecção pelo CDV é relevante a nível mundial e está associada com alta morbidade e mortalidade. Em diversos países a cinomose é considerada controlada pelo uso de vacinas, no entanto, no Brasil ainda é endêmica, principalmente devido ao grande número de animais não domiciliados. Além disso, surtos em cães e várias espécies de animais silvestres ocorrem com frequência, dizimando populações ameaçadas. As vacinas vivas atenuadas são seguras para cães, mas seu uso não é aconselhado em espécies altamente suscetíveis à infecção pelo CDV. Também os relatos de surtos de cinomose em cães supostamente vacinados levantam a hipótese de que as vacinas disponíveis no mercado podem não ser eficientes frente a algumas cepas de campo. Com o objetivo de gerar dados acerca dos mecanismos de evolução do CDV e desenvolver e testar a eficácia de uma vacina bivalente inativada contra o vírus da raiva (RABV) e CDV a presente tese será apresentada na forma de dois artigos científicos. Ainda, um artigo de revisão sobre os modelos animais utilizados para obtenção de informações sobre o vírus do sarampo utilizando a infecção de CDV em furões e cães foi publicada e será apresentada na presente tese. No primeiro artigo, foi analisada a ocorrência de recombinação homóloga em genomas de CDV e detectou-se oito possíveis vírus recombinantes, incluindo um evento de recombinação entre uma cepa de campo e uma cepa vacinal atenuada, sugerindo que o uso de vacinação com vírus vivo atenuado pode influenciar a evolução do CDV. No segundo trabalho, uma vacina recombinante bivalente inativada baseada em RABV expressando as glicoproteínas do envelope do CDV, hemaglutinina e proteína de fusão, mostrou-se eficiente na proteção contra infecção por CDV em furões quando utilizado um protocolo prime/boost. Finalmente, foi publicada uma revisão de literatura sobre os modelos animais utilizados para obtenção de informações sobre a patogênese do vírus do sarampo utilizando a infecção com o vírus da cinomose. / Canine distemper virus (CDV) is an important pathogen of domestic dogs and wild carnivores. CDV infection is globally relevant and it is associated with high morbidity and mortality. In several countries, distemper is considered controlled by vaccination, however, in Brazil it is still endemic, mainly due to the large number of non-domiciliated animals. In addition, outbreaks in dogs and various species of wild animals occur frequently, decimating threatened populations. Live attenuated vaccines are safe for dogs, but their use is not advised in species that are highly susceptible to CDV infection. Also, reports of canine distemper in supposedly vaccinated dogs raise the hypothesis that commercially available vaccines may not be effective against some wild type strains. In order to investigate the mechanisms of CDV evolution and to develop and assess the efficacy of an inactivated bivalent vaccine against rabies virus and CDV, this thesis will be presented in the form of two scientific papers. Furthermore, a review article on the animal models used to gain information on measles virus using CDV infection in ferrets and dogs has been published and will be presented in this thesis. In the first paper, the occurrence of homologous recombination in CDV genomes was analyzed and eight possible recombinant viruses were detected, including a recombination event between a wild type strain and an attenuated vaccine strain, suggesting that the use vaccines based on attenuated live virus may influence CDV evolution. In the second study, an inactivated bivalent recombinant vaccine based on RABV expressing CDV envelope glycoproteins, hemagglutinin and fusion protein, proved to be effective in protecting against CDV infection in ferrets when using a prime/boost protocol. Finally, a literature review was published on the animal models used to obtain information on the pathogenesis of measles virus using infection with canine distemper virus.

O vírus da diarreia viral bovina (BVDV) causa uma das doenças mais importantes de bovinos em termos de custos econômicos e sociais, uma vez que é largamente disseminado na população de gado leiteiro. Os objetivos do trabalho foram estimar a prevalência em nível de rebanho e investigar fatores associados aos níveis de anticorpos em leite de tanque através de um estudo de caso-controle pareado, bem como discutir estratégias de construção de modelos. Para estimar a prevalência de rebanho, amostras de tanque de leite foram selecionadas aleatoriamente (n = 314) de uma população (N = 1604). A prevalência real de BVDV foi de 24,3% (IC95% = 20,1-29,3%). Para o estudo de caso-controle, rebanhos positivos para BVDV (altos níveis de anticorpos) foram classificados como casos (n = 21) e pareados (n = 63) por produção de leite com rebanhos que apresentaram baixos títulos de anticorpos (razão 1:3). Para análise, três modelos multivariáveis foram construídos: 1) modelo completo, onde todas as 21 variáveis independentes foram oferecidas, e dois modelos foram criados de acordo com conhecimento empírico e similaridades entre as variáveis independentes, 2) modelo de fatores animais e 3) modelo de biossegurança. Um questionário foi aplicado (n = 84) para obtenção de informações a respeito de possíveis fatores de risco para BVDV. O modelo completo (Modelo 1) identificou as seguintes variáveis: idade com critério de eliminação (OR = 0,10; IC95% = 0,02 – 0,39; P < 0,01); propriedades que forneceram leite a outras cooperativas anteriormente (OR = 4,13; IC95% = 1,17 - 14,49; P = 0,02) e a presença de piquete de isolamento para animais doentes (OR = 0,14; IC95% = 0,01 – 0,26; P = 0,02). O modelo de biossegurança (Modelo 3) revelou uma associação significativa com o uso de monta natural (OR = 9,03; IC95% = 2,14 – 38,03; P < 0,01); presença de piquete de isolamento para animais doentes (OR = 0,06; IC95% = 0,05 – 0,83; P = 0,03); anos fornecendo leite para a mesma cooperativa (OR = 0,94; IC95% = 0,91 – 0,97; P < 0,01) e contato direto pela cerca entre bovinos de propriedades vizinhas (OR = 5,78; IC95% = 1,41 – 23,67; P = 0,04). O modelo de biossegurança pode ser considerado o “melhor”, pois obteve AIC = 43,880 e BIC = 48,058 menores quando comparado com o modelo completo que obteve AIC = 50,445 e BIC = 53,779. Esta dissertação tem a intenção de promover a discussão sobre as estratégias de construção de modelos especialmente quando se trata de saúde animal. Recomenda-se a aplicação de agrupamento de variáveis independentes como uma boa alternativa na construção de modelos, uma vez que este processo pode levar a uma melhor compreensão a respeito da associação entre cause e efeito de doenças. / Bovine viral diarrhea virus (BVDV) causes one of the most important diseases of cattle in terms of economic costs and welfare, since it is widespread in the dairy cattle population. The aims were to estimate herd prevalence and investigate factors associated with antibodies in bulk tank milk (BTM) in dairy herds through a matched case-control design as well as discuss model-building strategies. To estimate herd prevalence, BTM samples were randomly selected (n = 314) from a population (N = 1604). The true prevalence of BVDV was 24.3% (CI95% = 20.1 - 29.3%). For the case-control study, BVDV antibody-positive herds (high antibody titers) were classified as cases (n = 21) and matched (n = 63) by milk production with herds presenting low antibody titers (ratio of 1:3). For analysis, three multivariable models were built: 1) full model, holding all 21 independent variables; and two models divided according to empirical knowledge and similarity among independent variables, i.e., 2) animal factor model and 3) biosecurity model. A questionnaire was applied (n = 84) to get information about possible BVDV risk factors. The full model (model 1) identified the following variables: age as a culling criteria (OR = 0.10; IC95% = 0.02 – 0.39; P < 0.01); farms that provided milk to other industries previously (OR = 4.13; IC95% = 1.17 – 14.49; P = 0.02); and isolation paddocks for ill animals (OR = 0.14; IC95% = 0.01 – 0.26; P = 0.02). The biosecurity model (model 3) revealed a significant association with the use of natural mating (OR = 9.03; IC95% = 2.14 – 38.03; P < 0.01); isolation paddocks for ill animals (OR = 0.06; IC95% = 0.05 – 0.83; P = 0.03); years providing milk for the same industry (OR = 0.94; CI95% = 0.89 - 0.99; P = 0.02); and direct contact over fences among cattle of neighboring farms (OR = 5.78; IC95% = 1.41 – 23.67; P = 0.04). The biosecurity model could be considered the “best” since AIC = 43,880 and BIC = 48,058 when compared with the full model where AIC = 50,445 and BIC = 53,579. This paper intends to promote discussion about the model-building strategy when animal-health-modeling is on the line. We recommend the application of grouping predictors as a good choice for model building since it could lead to a better understanding of disease-exposure associations.

O presente estudo foi conduzido com o objetivo de determinar se a sensibilidade do teste de Soroneutralização (SN) seria afetada quando utilizados distintos subtipos de herpesvírus bovino tipos 1 (BoHV-1) e 5 (BoHV-5). Dessa forma, soros de bovinos, coletados randomicamente (n= 287) foram testados por SN frente a três amostras de BoHV-1 (BoHV-1.1: EVI123/98 e Los Angeles (LA); BoHV-1.2a: SV265/96) e três amostras de BoHV-5 (BoHV-5a: EVI88/95; BoHV-5b: A663 e BoHV-5c: ISO 97/95), utilizando um período de incubação soro-vírus de 24 horas. A sensibilidade da SN variou significativamente dependendo da amostra viral utilizada. Esta variação foi de 77% (80/104 soros positivos) até 91% (95/104) com as amostras ISO 97/95 e LA, respectivamente, quando cada vírus foi considerado individualmente. A sensibilidade máxima (104/104) foi obtida quando os resultados positivos de uma combinação particular de quatro vírus (LA + EVI123 + SV265 + A663), algumas combinações de cinco vírus, ou ainda, todos os seis vírus foram adicionados. Estes resultados evidenciaram que quando a SN é realizada frente a uma única amostra viral, a sensibilidade pode variar significativamente, podendo comprometer programas de controle e erradicação das infecções por estes agentes. Além disso, a realização de SN frente a diferentes isolados virais mostrou aumentar significativamente a sensibilidade do teste. Com isso, a caracterização de novos isolados de campo pode favorecer futuras avaliações de diferentes subtipos de BoHV-1 e BoHV-5 e contribuir com a escolha de amostra e/ou combinação de amostras mais sensíveis. Deste modo, buscou-se caracterizar isolados de campo de BoHV-1 e BoHV-5 com base na análise molecular da região carboxi-terminal do gene que codifica a glicoproteína C (gC) e na análise com enzima de restrição (REA) do genoma viral. Para tanto, a multiplicação de 24 isolados da América do Sul foi realizada em células CRIB para posterior extração do DNA viral, PCR e sequenciamento. As seqüências foram alinhadas utilizando o programa ClustalX2 para uma inferência filogenética pelo método de Neighbor-Joining (Mega 4.0), Kimura 2-parâmetros. O alinhamento das seqüências de nucleotídeos revelou níveis de identidade variando de 70 a 99,6% entre os isolados de BoHV-1; de 66,9 a 100% entre os isolados de BoHV-5 e de 62,9 a 92,8% entre os isolados BoHV-1 e BoHV-5. A árvore filogenética mostrou o agrupamento dos vírus de acordo com o tipo (BoHV-1 e BoHV-5) e subtipo de BoHV-1 (BoHV-1.1 e BoHV-1.2). No entanto, essa técnica não permitiu a diferenciação dos isolados em diferentes subtipos de BoHV-5. Do mesmo modo, a análise por restrição enzimática não proporcionou uma clara diferenciação dos isolados em subtipos devido à presença de variações nos padrões de restrição. Somente um isolado (ISO 94/232) pode ser diferenciado como subtipo 5a. Todavia, este estudo mostrou que a análise filogenética utilizada representa uma potencial ferramenta para a diferenciação e classificação dos vírus em BoHV-1.1, BoHV-1.2 e BoHV-5. No entanto, ambas as técnicas podem ser empregadas, de maneira complementar, quando maiores informações sobre estes vírus forem requeridas. Além disso, com o presente estudo, foi possível expandir o número de amostras caracterizadas, fornecendo subsídios para estudos futuros. / This study was carried out to determine whether the sensitivity of serum neutralization (SN) tests would be affected by the use of distinct subtypes of bovine herpesvirus 1 (BoHV- 1) and 5 (BoHV-5) as test challenge viruses. Bovine sera collected from a randomized sample (n = 287) were tested in a 24 hour incubation SN against three type 1 viruses (BoHV-1.1 strains „„Los Angeles‟‟ (LA) and „„EVI 123‟‟; BoHV-1.2a strain „„SV 265‟‟) and three type 5 viruses (BoHV-5a strain „„EVI 88‟‟; BoHV-5b strain „„A 663‟‟ and BoHV-5c „„ISO 97‟‟). SN sensitivity varied greatly depending on the challenge virus used in the test, particularly when results against each virus were considered individually, where it ranged from 77% (detecting 80 out of 104 antibody-positive sera) to 91% (95/104) with ISO 97/95 and LA strain, respectively. Maximum sensitivity (104/104) was achieved when positive results to a particular combination of four of the challenge viruses (LA + EVI 123 + SV 265 + A 663) or some combinations of five viruses (or all six viruses) were added cumulatively. These results clearly shown that when SN is performed with single test challenge viruses, sensitivity could vary significantly that might compromise control or eradication efforts. Performing SN against a number of different viruses demonstrated to improve significantly the test‟s sensitivity. Thus, news field isolates characterization could aid future evaluations of different BoHV-1 and BoHV-5 subtypes and also provide the better strain and/or strains combination choice. In such case, this study aimed to characterize field isolates of BoHV-1 and BoHV-5 by molecular analyses of glycoprotein C (gC) carboxy-terminal region and viral genome restriction enzymatic analysis (REA). The 24 isolates from South America were propagated in CRIB cells for viral DNA extraction, PCR and sequencing. The sequences were aligned in ClustalX2 to perform a distance–based phylogenetic analysis by Neighbor-Joining method in MEGA 4.0 software under de Kimura 2-parameter. The nucleotide sequence alignments revealed levels of genomic similarity ranging from 70% to 99.6% between BoHV-1 isolates; from 67% to 100% among BoHV-5 isolates and from 63% to 93% between BoHV-1 and BoHV-5 isolates. The phylogenetic tree clustered the viruses according to types (BoHV-1 and BoHV-5) and BoHV-1 subtypes (BoHV-1.1, -1.2). However, this method did not allow clearly differentiated in BoHV-5 subtypes. Likewise, REA did not clear showed differentiation in subtypes due presence variation in restriction pattern. Only one isolate (ISO 94/232) could be differentiated in subtype 5a. The results suggest that the phylogenetic analysis performed could be an important tool for differentiation and classification of such viruses in BoHV-1.1, BoHV-1.2, BoHV-5. However, when adiccional informations were resquested both techniques should be performed. Furthermore, with this work it was possible to expand the number of samples characterized to support future investigation of these viruses.

Os materiais de origem animal utilizados na produção in vitro (PIV) de bovinos podem apresentar-se contaminados pelo vírus da diarréia viral bovina (BVDV) quando provenientes de animais infectados. Tendo isso em vista é importante realizar estudos aplicados para minimizar a transmissão de patógenos via biotécnicas de reprodução. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a capacidade dos métodos de processamento seminal, Swim up, gradiente de Percoll e a combinação Swim up/Percoll em reduzir ou eliminar o BVDV de amostras de sêmen experimentalmente infectadas (Experimento 1), e também, avaliar o efeito do BVDV durante a maturação in vitro (MIV) de complexos cumuli-oophorus bovinos (CCOs), assim como, no seu posterior desenvolvimento embrionário. Foi avaliada também a produção de antígenos nas células do cumulus (CC) em cultivo em comparação com as células MDBK (Experimento2). No Experimento 1 foram obtidas as seguintes faixas de títulos virais após processamento, 100.87 – 102.3 TCID/50/mL no Percoll, 101.87 – 103.3 TCID/50/mL no Swim up e no grupo combinado Swim up/Percoll não foi possível detectar vírus nas amostras. E a PIV produziu taxas de blastulação semelhantes nos grupos de diferentes processamentos seminais avaliados. Os dados mostraram que a combinação Swim up/Percoll reduziu/eliminou significativamente o número de partículas virais nas amostras de sêmen, sem causar danos aos espermatozóides, e também, possibilitou a PIV. No Experimento 2 nossos dados mostraram que os grupos controle (C) e infectado (V) apresentaram padrões diferentes de expansão das CC. A taxa de MIV do grupo C foi significativamente maior do que no grupo V, assim como as taxas de blastulação. Títulos virais mais altos foram obtidos nas CC em comparação com as células MDBK. Os resultados mostraram que a presença do BVDV na MIV infecta as CC, afeta o padrão de expansão das CC e reduz as taxas de maturação e blastulação. Dessa forma conclui-se que os dados obtidos nesse trabalho são extremamente importantes para auxiliar no desenvolvimento de protocolos de lavagem de sêmen a fim de eliminar os microorganismos presentes e possibilitar a produção de embriões livres de patógenos. / The materials of animal origin used in cattle to produce in vitro embryos (IVP) have been shown to contain BVDV when originate from infected animals. Considering that it is important to perform applicable studies to minimize transmission of pathogens via these assisted reproductive techniques. The aim of the study were evaluate the capacity of sperm separation procedures Percoll gradient, Swim-up, and a combination of Swim-up/Percoll, to reduce/eliminate BVDV from experimentally infected semen samples (Experiment 1), and to evaluate BVDV experimentally infection during in vitro maturation (IVM) of bovine cumuli oophorus complexes (COCs) and also BVDV effect on the COCs posterior embryo development. It was also evaluated the production of BVDV antigens through cumulus cells (CC) culture in comparison to MDBK cell culture (Experiment 2). At experiment 1 the virus titration presented a titer range among 100.87 - 102.3 TCID50/mL in Percoll; 101.87 - 103.3 TCID50/mL in Swim up; and undetected for all samples in the Swim up/Percoll. And the PIV produced similar blastocyst rates among the groups. The data showed that the combination of Swim up/Percoll promoted a significant reduction/elimination in the number of viral particles in the semen, without promotion of damage in spermatozoa cells and allow IVP with similar blastocyst rates among the different groups. From experiment 2 our data showed that control (C) and infected (V) groups presented different CC expansion patterns. The IVM rate for C group was higher than V group. Embryo development rate to blastocyst stage was significantly higher in C group than in V group. The highest virus titers were obtained in CC in comparison with MDBK cells. Our findings showed that BVDV presence during IVM infected CC and this affects their expansion pattern, which may be related to the observed reduced nuclear maturation and blastocyst development rates. Therefore it is possible to conclude that our data are extremely important as a help to develop semen washing protocols to eliminate microorganisms and allow the embryo production free of pathogens.

Estudos preliminares visando a identificação de possíveis agentes virais associados à síndrome multissistêmica do definhamento dos suínos (SMDS) revelaram uma possível associação inversa entre a presença de TTSuV1 e a ocorrência da SMDS. Com base neste achado, foi formulada a hipótese de que o TTSuV1 poderia ser capaz de inibir a multiplicação do PCV2, impedindo assim o desenvolvimento da SMDS. Buscando esclarecer esta questão, seria necessário desenvolver um sistema eficiente de replicação para este vírus, até o presente ainda não disponível. Em vista disso, foi desenvolvido um método de detecção de infecções por TTSuV em cultivos celulares para a avaliação de possíveis linhagens a serem potencialmente utilizadas para isolamento e multiplicação destes vírus. Genomas de TTSuVs foram detectados em células de linhagem de origem suína e não suína assim como em um dos lotes de tripsina. Os soros utilizados como suplemento para o meio de cultivo não apresentaram genomas de TTSuV. Desta forma, o lote de tripsina contaminado pode ser considerado uma importante fonte de contaminação, principalmente em células de origem não suína. Com o objetivo de avaliar uma possível associação entre os TTSuVs e a ocorrência da SMDS, a frequência de detecção e quantificação de genomas de TTSuV1 e TTSuV2 em tecidos e soros de suínos com e sem SMDS foram determinadas. A análise feita nos diferentes tecidos de suínos revelou uma aparente correlação inversa entre a presença do genoma de TTSuV1 e a ocorrência da SMDS. Quanto ao TTSuV2 em tecidos de suínos com e sem a SMDS, nenhuma diferença estatística foi observada. A distribuição do genoma de TTSuV1 e TTSuV2 nos diferentes tecidos examinados não revelou um órgão alvo específico. A frequência de detecção e a carga viral de TTSuV1 e 2 nas amostras de soro de suínos com e sem a SMDS não apresentaram diferença significativa. No entanto, a carga viral de TTSuV2 foi mais alta do que a carga viral de TTSuV1 nos soros de todos os grupos de animais estudados. Estes resultados indicam uma alta frequência de detecção de ambas as espécies de TTSuV em amostras de tecidos e soros de suínos com e sem a SMDS. / Preliminary studies aiming the identification of possible viral agents associated with the postweaning multisystemic wasting syndrome (PMWS) revealed a possible negative association between TTSuV1 and occurrence of PMWS. Based on this finding was hypothesized that TTSuV1 might be able to inhibit the PCV2 multiplication, preventing the development of PMWS. To better clarify this, would be require an efficient system of replication for this virus, which has not been reported in the literature. In view of this, a method for detection of TTSuV infections in cell culture was developed to assess possible cell lineages to be potentially used for virus isolation and multiplication. TTSuV genomes were detected in cell lineages of porcine and nonporcine origin as well as a batch of trypsin. Sera used as media supplement was not found to contain TTSuV genomes. Thus, the contaminated batch of trypsin can be considered an important source of contamination, especially in cells of non-porcine origin. In order to evaluate a possible association between the TTSuVs and the occurrence of PMWS, the frequency of detection and quantification of TTSuV1 and TTSuV2 genomes in tissues and sera from pigs with and without PMWS were determined. The analysis in the different tissues of pigs reveal an apparent inverse correlation between the frequency of detection of TTSuV1 genomes and the occurrence of PMWS. Regarding TTSuV2 in tissues of PMWS and non-PMWS-affected animals no significant differences was observed. The distribution of TTSuV1 and TTSuV2 genomes in tissues did not reveal any particular target organ. The frequency of detection and viral load of TTSuV1 and TTSuV2 in sera samples were no significant statistically among animals PMWS-affected and healthy pig. The mean of TTSuV2 viral load was significantly highest than TTSuV1 in sera of all groups studied. These results indicate a high frequency of detection of both TTSuV species in tissues and sera samples from PMWS-affected and healthy pig.

O presente estudo foi conduzido com o objetivo de determinar se a sensibilidade do teste de Soroneutralização (SN) seria afetada quando utilizados distintos subtipos de herpesvírus bovino tipos 1 (BoHV-1) e 5 (BoHV-5). Dessa forma, soros de bovinos, coletados randomicamente (n= 287) foram testados por SN frente a três amostras de BoHV-1 (BoHV-1.1: EVI123/98 e Los Angeles (LA); BoHV-1.2a: SV265/96) e três amostras de BoHV-5 (BoHV-5a: EVI88/95; BoHV-5b: A663 e BoHV-5c: ISO 97/95), utilizando um período de incubação soro-vírus de 24 horas. A sensibilidade da SN variou significativamente dependendo da amostra viral utilizada. Esta variação foi de 77% (80/104 soros positivos) até 91% (95/104) com as amostras ISO 97/95 e LA, respectivamente, quando cada vírus foi considerado individualmente. A sensibilidade máxima (104/104) foi obtida quando os resultados positivos de uma combinação particular de quatro vírus (LA + EVI123 + SV265 + A663), algumas combinações de cinco vírus, ou ainda, todos os seis vírus foram adicionados. Estes resultados evidenciaram que quando a SN é realizada frente a uma única amostra viral, a sensibilidade pode variar significativamente, podendo comprometer programas de controle e erradicação das infecções por estes agentes. Além disso, a realização de SN frente a diferentes isolados virais mostrou aumentar significativamente a sensibilidade do teste. Com isso, a caracterização de novos isolados de campo pode favorecer futuras avaliações de diferentes subtipos de BoHV-1 e BoHV-5 e contribuir com a escolha de amostra e/ou combinação de amostras mais sensíveis. Deste modo, buscou-se caracterizar isolados de campo de BoHV-1 e BoHV-5 com base na análise molecular da região carboxi-terminal do gene que codifica a glicoproteína C (gC) e na análise com enzima de restrição (REA) do genoma viral. Para tanto, a multiplicação de 24 isolados da América do Sul foi realizada em células CRIB para posterior extração do DNA viral, PCR e sequenciamento. As seqüências foram alinhadas utilizando o programa ClustalX2 para uma inferência filogenética pelo método de Neighbor-Joining (Mega 4.0), Kimura 2-parâmetros. O alinhamento das seqüências de nucleotídeos revelou níveis de identidade variando de 70 a 99,6% entre os isolados de BoHV-1; de 66,9 a 100% entre os isolados de BoHV-5 e de 62,9 a 92,8% entre os isolados BoHV-1 e BoHV-5. A árvore filogenética mostrou o agrupamento dos vírus de acordo com o tipo (BoHV-1 e BoHV-5) e subtipo de BoHV-1 (BoHV-1.1 e BoHV-1.2). No entanto, essa técnica não permitiu a diferenciação dos isolados em diferentes subtipos de BoHV-5. Do mesmo modo, a análise por restrição enzimática não proporcionou uma clara diferenciação dos isolados em subtipos devido à presença de variações nos padrões de restrição. Somente um isolado (ISO 94/232) pode ser diferenciado como subtipo 5a. Todavia, este estudo mostrou que a análise filogenética utilizada representa uma potencial ferramenta para a diferenciação e classificação dos vírus em BoHV-1.1, BoHV-1.2 e BoHV-5. No entanto, ambas as técnicas podem ser empregadas, de maneira complementar, quando maiores informações sobre estes vírus forem requeridas. Além disso, com o presente estudo, foi possível expandir o número de amostras caracterizadas, fornecendo subsídios para estudos futuros. / This study was carried out to determine whether the sensitivity of serum neutralization (SN) tests would be affected by the use of distinct subtypes of bovine herpesvirus 1 (BoHV- 1) and 5 (BoHV-5) as test challenge viruses. Bovine sera collected from a randomized sample (n = 287) were tested in a 24 hour incubation SN against three type 1 viruses (BoHV-1.1 strains „„Los Angeles‟‟ (LA) and „„EVI 123‟‟; BoHV-1.2a strain „„SV 265‟‟) and three type 5 viruses (BoHV-5a strain „„EVI 88‟‟; BoHV-5b strain „„A 663‟‟ and BoHV-5c „„ISO 97‟‟). SN sensitivity varied greatly depending on the challenge virus used in the test, particularly when results against each virus were considered individually, where it ranged from 77% (detecting 80 out of 104 antibody-positive sera) to 91% (95/104) with ISO 97/95 and LA strain, respectively. Maximum sensitivity (104/104) was achieved when positive results to a particular combination of four of the challenge viruses (LA + EVI 123 + SV 265 + A 663) or some combinations of five viruses (or all six viruses) were added cumulatively. These results clearly shown that when SN is performed with single test challenge viruses, sensitivity could vary significantly that might compromise control or eradication efforts. Performing SN against a number of different viruses demonstrated to improve significantly the test‟s sensitivity. Thus, news field isolates characterization could aid future evaluations of different BoHV-1 and BoHV-5 subtypes and also provide the better strain and/or strains combination choice. In such case, this study aimed to characterize field isolates of BoHV-1 and BoHV-5 by molecular analyses of glycoprotein C (gC) carboxy-terminal region and viral genome restriction enzymatic analysis (REA). The 24 isolates from South America were propagated in CRIB cells for viral DNA extraction, PCR and sequencing. The sequences were aligned in ClustalX2 to perform a distance–based phylogenetic analysis by Neighbor-Joining method in MEGA 4.0 software under de Kimura 2-parameter. The nucleotide sequence alignments revealed levels of genomic similarity ranging from 70% to 99.6% between BoHV-1 isolates; from 67% to 100% among BoHV-5 isolates and from 63% to 93% between BoHV-1 and BoHV-5 isolates. The phylogenetic tree clustered the viruses according to types (BoHV-1 and BoHV-5) and BoHV-1 subtypes (BoHV-1.1, -1.2). However, this method did not allow clearly differentiated in BoHV-5 subtypes. Likewise, REA did not clear showed differentiation in subtypes due presence variation in restriction pattern. Only one isolate (ISO 94/232) could be differentiated in subtype 5a. The results suggest that the phylogenetic analysis performed could be an important tool for differentiation and classification of such viruses in BoHV-1.1, BoHV-1.2, BoHV-5. However, when adiccional informations were resquested both techniques should be performed. Furthermore, with this work it was possible to expand the number of samples characterized to support future investigation of these viruses.

Os materiais de origem animal utilizados na produção in vitro (PIV) de bovinos podem apresentar-se contaminados pelo vírus da diarréia viral bovina (BVDV) quando provenientes de animais infectados. Tendo isso em vista é importante realizar estudos aplicados para minimizar a transmissão de patógenos via biotécnicas de reprodução. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a capacidade dos métodos de processamento seminal, Swim up, gradiente de Percoll e a combinação Swim up/Percoll em reduzir ou eliminar o BVDV de amostras de sêmen experimentalmente infectadas (Experimento 1), e também, avaliar o efeito do BVDV durante a maturação in vitro (MIV) de complexos cumuli-oophorus bovinos (CCOs), assim como, no seu posterior desenvolvimento embrionário. Foi avaliada também a produção de antígenos nas células do cumulus (CC) em cultivo em comparação com as células MDBK (Experimento2). No Experimento 1 foram obtidas as seguintes faixas de títulos virais após processamento, 100.87 – 102.3 TCID/50/mL no Percoll, 101.87 – 103.3 TCID/50/mL no Swim up e no grupo combinado Swim up/Percoll não foi possível detectar vírus nas amostras. E a PIV produziu taxas de blastulação semelhantes nos grupos de diferentes processamentos seminais avaliados. Os dados mostraram que a combinação Swim up/Percoll reduziu/eliminou significativamente o número de partículas virais nas amostras de sêmen, sem causar danos aos espermatozóides, e também, possibilitou a PIV. No Experimento 2 nossos dados mostraram que os grupos controle (C) e infectado (V) apresentaram padrões diferentes de expansão das CC. A taxa de MIV do grupo C foi significativamente maior do que no grupo V, assim como as taxas de blastulação. Títulos virais mais altos foram obtidos nas CC em comparação com as células MDBK. Os resultados mostraram que a presença do BVDV na MIV infecta as CC, afeta o padrão de expansão das CC e reduz as taxas de maturação e blastulação. Dessa forma conclui-se que os dados obtidos nesse trabalho são extremamente importantes para auxiliar no desenvolvimento de protocolos de lavagem de sêmen a fim de eliminar os microorganismos presentes e possibilitar a produção de embriões livres de patógenos. / The materials of animal origin used in cattle to produce in vitro embryos (IVP) have been shown to contain BVDV when originate from infected animals. Considering that it is important to perform applicable studies to minimize transmission of pathogens via these assisted reproductive techniques. The aim of the study were evaluate the capacity of sperm separation procedures Percoll gradient, Swim-up, and a combination of Swim-up/Percoll, to reduce/eliminate BVDV from experimentally infected semen samples (Experiment 1), and to evaluate BVDV experimentally infection during in vitro maturation (IVM) of bovine cumuli oophorus complexes (COCs) and also BVDV effect on the COCs posterior embryo development. It was also evaluated the production of BVDV antigens through cumulus cells (CC) culture in comparison to MDBK cell culture (Experiment 2). At experiment 1 the virus titration presented a titer range among 100.87 - 102.3 TCID50/mL in Percoll; 101.87 - 103.3 TCID50/mL in Swim up; and undetected for all samples in the Swim up/Percoll. And the PIV produced similar blastocyst rates among the groups. The data showed that the combination of Swim up/Percoll promoted a significant reduction/elimination in the number of viral particles in the semen, without promotion of damage in spermatozoa cells and allow IVP with similar blastocyst rates among the different groups. From experiment 2 our data showed that control (C) and infected (V) groups presented different CC expansion patterns. The IVM rate for C group was higher than V group. Embryo development rate to blastocyst stage was significantly higher in C group than in V group. The highest virus titers were obtained in CC in comparison with MDBK cells. Our findings showed that BVDV presence during IVM infected CC and this affects their expansion pattern, which may be related to the observed reduced nuclear maturation and blastocyst development rates. Therefore it is possible to conclude that our data are extremely important as a help to develop semen washing protocols to eliminate microorganisms and allow the embryo production free of pathogens.

Estudos preliminares visando a identificação de possíveis agentes virais associados à síndrome multissistêmica do definhamento dos suínos (SMDS) revelaram uma possível associação inversa entre a presença de TTSuV1 e a ocorrência da SMDS. Com base neste achado, foi formulada a hipótese de que o TTSuV1 poderia ser capaz de inibir a multiplicação do PCV2, impedindo assim o desenvolvimento da SMDS. Buscando esclarecer esta questão, seria necessário desenvolver um sistema eficiente de replicação para este vírus, até o presente ainda não disponível. Em vista disso, foi desenvolvido um método de detecção de infecções por TTSuV em cultivos celulares para a avaliação de possíveis linhagens a serem potencialmente utilizadas para isolamento e multiplicação destes vírus. Genomas de TTSuVs foram detectados em células de linhagem de origem suína e não suína assim como em um dos lotes de tripsina. Os soros utilizados como suplemento para o meio de cultivo não apresentaram genomas de TTSuV. Desta forma, o lote de tripsina contaminado pode ser considerado uma importante fonte de contaminação, principalmente em células de origem não suína. Com o objetivo de avaliar uma possível associação entre os TTSuVs e a ocorrência da SMDS, a frequência de detecção e quantificação de genomas de TTSuV1 e TTSuV2 em tecidos e soros de suínos com e sem SMDS foram determinadas. A análise feita nos diferentes tecidos de suínos revelou uma aparente correlação inversa entre a presença do genoma de TTSuV1 e a ocorrência da SMDS. Quanto ao TTSuV2 em tecidos de suínos com e sem a SMDS, nenhuma diferença estatística foi observada. A distribuição do genoma de TTSuV1 e TTSuV2 nos diferentes tecidos examinados não revelou um órgão alvo específico. A frequência de detecção e a carga viral de TTSuV1 e 2 nas amostras de soro de suínos com e sem a SMDS não apresentaram diferença significativa. No entanto, a carga viral de TTSuV2 foi mais alta do que a carga viral de TTSuV1 nos soros de todos os grupos de animais estudados. Estes resultados indicam uma alta frequência de detecção de ambas as espécies de TTSuV em amostras de tecidos e soros de suínos com e sem a SMDS. / Preliminary studies aiming the identification of possible viral agents associated with the postweaning multisystemic wasting syndrome (PMWS) revealed a possible negative association between TTSuV1 and occurrence of PMWS. Based on this finding was hypothesized that TTSuV1 might be able to inhibit the PCV2 multiplication, preventing the development of PMWS. To better clarify this, would be require an efficient system of replication for this virus, which has not been reported in the literature. In view of this, a method for detection of TTSuV infections in cell culture was developed to assess possible cell lineages to be potentially used for virus isolation and multiplication. TTSuV genomes were detected in cell lineages of porcine and nonporcine origin as well as a batch of trypsin. Sera used as media supplement was not found to contain TTSuV genomes. Thus, the contaminated batch of trypsin can be considered an important source of contamination, especially in cells of non-porcine origin. In order to evaluate a possible association between the TTSuVs and the occurrence of PMWS, the frequency of detection and quantification of TTSuV1 and TTSuV2 genomes in tissues and sera from pigs with and without PMWS were determined. The analysis in the different tissues of pigs reveal an apparent inverse correlation between the frequency of detection of TTSuV1 genomes and the occurrence of PMWS. Regarding TTSuV2 in tissues of PMWS and non-PMWS-affected animals no significant differences was observed. The distribution of TTSuV1 and TTSuV2 genomes in tissues did not reveal any particular target organ. The frequency of detection and viral load of TTSuV1 and TTSuV2 in sera samples were no significant statistically among animals PMWS-affected and healthy pig. The mean of TTSuV2 viral load was significantly highest than TTSuV1 in sera of all groups studied. These results indicate a high frequency of detection of both TTSuV species in tissues and sera samples from PMWS-affected and healthy pig.