Hematological and cerebrospinal fluid changes in cattle naturally and experimentally infected with the bovine herpesvirus 5

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação dos efeitos da exposição experimental ao herpesvírus bovino tipo 5 em embriões bovinos produzidos in vitro

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Detecção herpesvírus bovino tipo 5 em cortes histológicos e fragmentos de encéfalo congelado pela reação em cadeia de polimerase

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização e infecção de células tronco mesenquimais e células semelhantes a neurônios, derivadas de cordão umbilical bovino pelo herpesvírus bovino Tipo 5 (BoHV-5)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização clinicopatológica da mamilite aguda em ovelhas lactantes infectadas experimentalmente com o herpesvírus bovino 2

A mamilite causada pelo herpesvírus bovino tipo 2 (BoHV-2) possui importante repercussão sanitária em gado leiteiro de alguns países, mas a sua patogenia permanece pouco conhecida. Este trabalho descreve a reprodução e caracterização da mamilite aguda em ovelhas lactantes inoculadas com o BoHV-2 na pele do úbere e dos tetos. Cinco de oito ovelhas inoculadas desenvolveram extensas placas com necrose focal, pequenas vesículas e formação de crostas nos locais de inoculação. As lesões foram inicialmente observadas no 4º dia pós-inoculação (pi), progrediram em extensão e gravidade até os dias 7-8pi e posteriormente regrediram. O vírus foi isolado das lesões entre os dias 7 e 8 pi. Antígenos virais e partículas típicas de herpesvírus foram demonstrados por microscopia eletrônica em biópsias de lesões coletadas nos dias 5, 6 e 10pi. Os achados histológicos foram caracterizados por necrose epitelial, erosões e úlceras, com formação de células sinciciais e infiltrado inflamatório linfoplasmocitário na derme. Associadas a essas lesões observaram-se inclusões eosinofílicas intranucleares em células epiteliais, sinciciais e inflamatórias. Em um segundo experimento, 7 de 10 cordeiros inoculados na mucosa nasal desenvolveram hiperemia e descarga nasal, bem como vesículas e erosões no focinho. O vírus foi isolado das secreções nasais por até três dias e todos os cordeiros soroconverteram ao BoHV-2. Tentativas de reativar a infecção latente pela administração de dexametasona no 40º dia pi foram infrutíferas, pois não foram observados re-excreção viral, recrudescência clínica ou soroconversão. Esses resultados demonstram que ovelhas são susceptíveis à infecção experimental pelo BoHV-2 e desenvolvem lesões semelhantes às observadas em casos naturais de mamilite herpética. Além disso, esses resultados sugerem o uso dessa espécie animal como modelo para o estudo de vários aspectos da biologia da infecção pelo BoHV-2.

Mapping the sites of latency and reactivation by bovine herpesvirus 5 (BoHV-5) and a thymidine kinase-deleted BoHV-5 in lambs

A thymidine kinase (tk)-deleted bovine herpesvirus 5 (BoHV-5tkΔ) was previously shown to establish latent infection and reactivate - even poorly - in a sheep model (Cadore et al. 2013). As TK-negative alphaherpesviruses are unlike to reactivate in neural tissue, this study investigated the sites of latency and reactivation by this recombinant in lambs. For this, groups of lambs were inoculated intranasally with the parental BoHV-5 strain (SV-507/99) or with the recombinant BoHV-5tkΔ. During latent infection (40 days post-inoculation, pi), the distribution of recombinant virus DNA in neural and non-neural tissues was similar to that of the parental virus. Parental and recombinant virus DNA was consistently detected by PCR in trigeminal ganglia (TGs); frequently in palatine and pharyngeal tonsils and, less frequently in the retropharyngeal lymph nodes. In addition, latent DNA of both viruses was detected in several areas of the brain. After dexamethasone (Dx) administration (day 40pi), the recombinant virus was barely detected in nasal secretions contrasting with marked shedding of the parental virus. In tissues of lambs euthanized at day 3 post-Dx treatment (pDx), reverse-transcription-PCR (RT-PCR) for a late viral mRNA (glycoprotein D gene) demonstrated reactivation of parental virus in neural (TGs) and lymphoid tissues (tonsils, lymph node). In contrast, recombinant virus mRNA was detected only in lymphoid tissues. These results demonstrate that BoHV-5 and the recombinant BoHV-5tkΔ do establish latent infection in neural and non-neural sites. Reactivation of the recombinant BoHV-5tkΔ, however, appeared to occur only in non-neural sites. In anyway, the ability of a tk-deleted strain to reactivate latent infection deserves attention in the context of vaccine safety.

Bovine herpesvirus-5 infection in a rabbit experimental model: Immunohistochemical study of the cellular response in the CNS

Since little information is available regarding cellular antigen mapping and the involvement of non-neuronal cells in the pathogenesis of bovine herpesvirus type 5 (BHV-5) infection, it were determined the BHV-5 distribution, the astrocytic reactivity, the involvement of lymphocytes and the presence of matrix metalloproteinase (MMP)-9 in the brain of rabbits experimentally infected with BHV-5. Twelve New Zealand rabbits that were seronegative for BHV-5 were used for virus inoculation, and five rabbits were used as mock-infected controls. The rabbits were kept in separate areas and were inoculated intranasally with 500 μl of virus suspension (EVI 88 Brazilian isolate) into each nostril (virus titer, 107.5 TCID50). Control rabbits were inoculated with the same volume of minimum essential medium. Five days before virus inoculation, the rabbits were submitted to daily administration of dexamethasone. After virus inoculation, the rabbits were monitored clinically on a daily basis. Seven rabbits showed respiratory symptoms and four animals exhibited neurological symptoms. Tissue sections were collected for histological examination and immunohistochemistry to examine BHV-5 antigens, astrocytes, T and B lymphocytes and MMP-9. By means of immunohistochemical and PCR methods, BHV-5 was detected in the entire brain of the animals which presented with neurological symptoms, especially in the trigeminal ganglion and cerebral cortices. Furthermore, BHV-5 antigens were detected in neurons and/or other non-neural cells. In addition to the neurons, most infiltrating CD3 T lymphocytes observed in these areas were positive for MMP-9 and also for BHV-5 antigen. These infected cells might contribute to the spread of the virus to the rabbit brain along the trigeminal ganglia and olfactory nerve pathways. © 2013 Elsevier Ltd.

Apoptose relacionada à infecção in vitro por herpesvírus bovinos tipo 1 e 5

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização de herpesvírus bovinos tipos 1 (BHV-1) e 5 (BHV-5) com anticorpos monoclonais

O perfil antigênico de 45 herpesvírus (44 de bovinos, sendo seis amostras de referência de BHV-1 e 15 prováveis BHV-1; três amostras de referência de BHV-5 e 20 prováveis BHV-5) e uma amostra de herpesvírus bubalino (BuHV) foi examinado com um painel de anticorpos monoclonais (Acms) produzidos contra antígenos de herpesvírus bovinos. Para os exames, foi utilizada a prova de imunoperoxidase (IPX) sobre cultivos de células infectadas, tendo os Acms como anticorpos primários. A determinação dos padrões de reatividade das amostras de vírus frente aos Acms permitiu a diferenciação entre os tipos 1 e 5. Todas as amostras isoladas de casos de encefalite apresentaram perfil de BHV-5. Quatro amostras de BHV-5 isoladas de áreas geograficamente distintas apresentaram perfís de reatividade diferenciados em relação às demais amostras do tipo 5. Duas amostras de vírus com perfil antigênico de BHV-5 foram isoladas de sêmen de animais infectados. Estes resultados comprovam a utilidade da caracterização antigênica com este painel de Acms na tipagem de amostras de BHV-1 e BHV-5.

Surto de polioencefalomalacia por ingestão excessiva de enxofre na dieta em bezerros no Rio Grande do Sul

Neste trabalho descreve-se surto de polioencefalomalacia em bovinos decorrente da ingestão de dieta com excessiva concentração de enxofre em uma propriedade no Rio Grande do Sul. O lote era composto por 30 bezerros, mantidos em um piquete com azevém (Lolium multiflorum) e suplementados com ração e sal mineral. Seis bezerros morreram e dois deles foram necropsiados; amostras de tecido hepático para dosagem de chumbo e fragmentos do sistema nervoso central para histopatológico foram colhidos. Um dos bezerros foi examinado antes da morte e sinais neurológicos encefálicos foram constatados. Foi estabelecido o teor de enxofre nos componentes da dieta e água, a produção de sulfeto de hidrogênio ruminal em cinco bovinos do mesmo lote e realizada PCR de um bloco de parafina para detecção de DNA do herpevirus bovino tipo 5. O consumo total de enxofre foi de 0,38% da matéria seca fornecida aos animais e as dosagens de sulfeto de hidrogênio ruminal em animais do mesmo lote variaram de 1.000 a 2.500ppm. Os achados histopatológicos indicaram necrose laminar do córtex cerebral. Não foi detectado chumbo na amostra de tecido hepático e não foi identificado DNA do herpesvirus bovino tipo 5 no encéfalo. O quadro clínico de síndrome cerebrocortical associado aos elevados valores do sulfeto de hidrogênio ruminal, alta ingestão de enxofre na dieta e os achados histopatológicos permitem estabelecer o excesso de enxofre como causador da polioencefalomalacia.

Patogenicidade e vacinologia de amostras brasileiras de Herpesvírus bovino tipo 1.

O herpesvírus bovino tipo 1 (BHV-1) está amplamente disseminado no rebanho bovino brasileiro. Visando aprofundar o conhecimento sobre a patogenicidade para o trato respiratório de amostras dos subtipos deste vírus mais freqüentemente encontrados no Brasil (BHV-1.1 e BHV-1.a), isolados autóctones oriundos de casos de doença respiratória foram inoculados em bovinos suscetíveis. As amostras de ambos os subtipos foram capazes de induzir doença respiratória após inoculação pela via intranasal, em intensidade que variou de moderada a grave, independentemente do subtipo de vírus inoculado. Foi ainda caracterizada a resposta imune humoral induzida por tais amostras quanto ao perfil de classes e subclasses de imunoglobulinas, sendo esta igualmente indistinguível com relação aos vírus inoculados. O perfil de classes de imunoglobulinas apresentadas pelos animais permitiu a determinação do status da infecção nos animais inoculados através da análise da resposta sorológica. Na segunda etapa deste trabalho foram testadas as propriedades vacinais de um vírus recombinante, do qual foi deletada a glicoproteína E (gE; 265gE-), gerado a partir de uma amostra brasileira de BHV-1.2a. Experimentos de inoculação do recombinante 265gE- em animais suscetíveis e o desafio destes animais com a amostra parental virulenta demonstraram a segurança e eficácia desta amostra na prevenção de sinais clínicos da infecção pelo BHV-1. Posteriormente, o recombinante 265gE- foi inoculado em vacas em diferentes estágios da gestação. Não foram observadas quaisquer anormalidades nestas gestações e as 22 vacas vacinadas deram à luz a animais saudáveis. Conclui-se que o recombinante é imunogênico e capaz de conferir significativa proteção frente ao desafio com a amostra parental virulenta do vírus. O recombinante também não causou enfermidade nas vacas inoculadas nem tampouco aos fetos quando inoculado em diferentes estágios da gestação.

Surto de polioencefalomalacia por ingestão excessiva de enxofre na dieta em bezerros no Rio Grande do Sul

Neste trabalho descreve-se surto de polioencefalomalacia em bovinos decorrente da ingestão de dieta com excessiva concentração de enxofre em uma propriedade no Rio Grande do Sul. O lote era composto por 30 bezerros, mantidos em um piquete com azevém (Lolium multiflorum) e suplementados com ração e sal mineral. Seis bezerros morreram e dois deles foram necropsiados; amostras de tecido hepático para dosagem de chumbo e fragmentos do sistema nervoso central para histopatológico foram colhidos. Um dos bezerros foi examinado antes da morte e sinais neurológicos encefálicos foram constatados. Foi estabelecido o teor de enxofre nos componentes da dieta e água, a produção de sulfeto de hidrogênio ruminal em cinco bovinos do mesmo lote e realizada PCR de um bloco de parafina para detecção de DNA do herpevirus bovino tipo 5. O consumo total de enxofre foi de 0,38% da matéria seca fornecida aos animais e as dosagens de sulfeto de hidrogênio ruminal em animais do mesmo lote variaram de 1.000 a 2.500ppm. Os achados histopatológicos indicaram necrose laminar do córtex cerebral. Não foi detectado chumbo na amostra de tecido hepático e não foi identificado DNA do herpesvirus bovino tipo 5 no encéfalo. O quadro clínico de síndrome cerebrocortical associado aos elevados valores do sulfeto de hidrogênio ruminal, alta ingestão de enxofre na dieta e os achados histopatológicos permitem estabelecer o excesso de enxofre como causador da polioencefalomalacia.

Distribuição genômica e antigênica do BHV5 em encéfalos bovinos com meningoencefalite não supurativa: casos clínicos

Pós-graduação em Ciência Animal - FMVA

Endometrial response toward bovine herpesvirus 4 infection

Metriti ed endometriti sono le patologie maggiormente responsabili delle perdite economiche negli allevamenti bovini da latte, specialmente nel periodo successivo al parto. Mentre le metriti coinvolgono e si sviluppano in tutto l’utero e sono caratterizzate dalla presenza di sintomi sistemici, le endometriti consistono in una infiammazione che riguarda il solo endometrio, con la presenza di perdite purulente, distruzione della superficie epiteliale, congestione vascolare, edema stromale ed accumulo di linfociti e plasmacellule. Queste patologie, inoltre, possono causare, disfunzione ovarica, con conseguente infertilità e riduzione sia dell’efficienza riproduttiva della vacca sia della produzione stessa di latte. Nonostante queste malattie siano, nella maggior parte dei casi, correlate all’instaurarsi di infezioni batteriche, che possono subentrare nell’utero direttamente durante il parto, il ruolo di alcuni virus nello sviluppo di queste patologie è stato recentemente approfondito e la correlazione tra l’ Herpesvirus Bovino 4 e l’insorgere di metriti ed endometriti è stata dimostrata. L’ Herpesvirus Bovino 4 (BoHV-4) è un gamma-herpesvirus ed il suo genoma è costituito da una molecola lineare di DNA a doppio filamento con una struttura genomica di tipo B, caratterizzata dalla presenza di un’unica lunga sequenza centrale (LUR) fiancheggiata da multiple sequenze poli-ripetute (prDNA). BoHV-4 è stato isolato sia da animali sani sia da animali con differenti patologie, tra cui malattie oculari e respiratorie, ma soprattutto da casi di metriti, endometriti, vaginiti o aborti. Generalmente, il ruolo svolto dal virus in questo tipo di patologie è associato alla compresenza di altri tipi di patogeni, che possono essere virus, come nel caso del Virus Della Diarrea Virale Bovina (BVDV), o più frequentemente batteri. Usualmente, l’iniziale difesa dell’endometrio bovino nei confronti dei microbi si fonda sul sistema immunitario innato e l’attivazione di specifici recettori cellulari determina la sintesi e la produzione di citochine e chemochine pro infiammatorie, che possono essere in grado di modulare la replicazione di BoHV-4. Il genoma di BoHV-4 possiede due principali trascritti per i geni Immediate Early (IE), trai quali ORF50/IE2 è il più importante ed il suo prodotto, Rta/ORF50, è fortemente conservato tra tutti gli Herpesvirus. Esso è responsabile della diretta trans-attivazione di numerosi geni virali e cellulari e può essere modulato da differenti stimoli extracellulari. Precedentemente è stato dimostrato come il TNF-, prodotto dalle cellule stromali e dai macrofagi all’interno dell’endometrio, in conseguenza ad infezione batterica, sia in grado di aumentare la replicazione di BoHV-4 attraverso l’attivazione del pathway di NFkB e direttamente agendo sul promotore di IE2. Per queste ragioni, è risultato di forte interesse investigare quali potessero essere, invece, i fattori limitanti la replicazione di BoHV-4. In questo lavoro è stata studiata la relazione tra cellule endometriali stromali bovine infettate con l’Herpesvirus Bovino 4 e l’interferon gamma (IFN-) ed è stata dimostrata la capacità di questa molecola di restringere la replicazione di BoHV-4 in maniera IDO1 indipendente ed IE2 dipendente. Inoltre, la presenza di alcuni elementi in grado di interagire con l’ IFN-γ, all’interno del promotore di IE2 di BoHV-4, ha confermato questa ipotesi. Basandoci su questi dati, abbiamo potuto supporre l’esistenza di uno stretto vincolo tra l’attivazione dell’asse dell’interferon gamma e la ridotta replicazione di BoHV-4, andando a porre le basi per una nuova efficiente cura e prevenzione per le patologie uterine. Poiché il meccanismo corretto attraverso il quale BoHV-4 infetta l’endometrio bovino non è ancora ben compreso, è stato interessante approfondire in maniera più accurata l’interazione presente tra il virus ed il substrato endometriale, analizzando le differenze esistenti tra cellule infettate e non, in termini di espressione genica. Basandoci su dati preliminari ottenuti attraverso analisi con RNA sequencing (RNAseq), abbiamo visto come numerosi geni risultino over-espressi in seguito ad infezione con BoHV-4 e come, tra questi, la Metalloproteasi 1 sia uno dei più interessanti, a causa delle sue possibili implicazioni nello sviluppo delle patologie dell’endometrio uterino bovino. Successive analisi, effettuate tramite westernblotting e real time PCR, sono state in grado di confermare tale dato, sottolineando l’efficacia di un nuovo approccio sperimentale, basato sul RNAseq, per lo studio dell’insorgenza delle patologie.

Etiologic diagnosis of bovine infectious abortion by PCR

Infectious abortion is a significant cause of reproductive failure and economic losses in cattle. The goal of this study was to detect nucleic acids of several infectious agents known to cause abortion including Arcanobacterium pyogenes, Bovine Herpesvirus 1, Brucella abortus, Campylobacter fetus subsp. venerealis, Chlamydophila abortus, Leptospira sp., Listeria monocytogenes, Salmonella sp., Mycoplasma bovis, Mycoplasma bovigenitalium, Neospora caninum, and Tritrichomonas foetus. Tissue homogenates from 42 fetuses and paraffin-embedded tissues from 28 fetuses and 14 placentas/endometrium were included in this study. Brucella abortus was detected in 14.2% (12/84) of the samples. Salmonella sp. DNA was amplified from 2 fetuses, and there was one positive for Neospora caninum, and another for Listeria monocytogenes. This PCR-based approach resulted in identification of the etiology in 19% of samples, or 20% if considered fetal tissues only.