Caracterização de amostras atenuadas do vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV) tipos 1 e 2 para uso em vacinas

Este artigo relata a caracterização de duas amostras citopáticas do vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV-1: IBSP-2; BVDV-2: SV-253) submetidas à atenuação por múltiplas passagens em cultivo celular e exposição à radiação ultravioleta. As amostras foram caracterizadas in vitro (tamanho e morfologia de placas, cinética de replicação e perfil antigênico) e in vivo (atenuação e resposta sorológica em bovinos). A caracterização in vitro de populações clonadas dos vírus obtidas nas diferentes passagens em cultivo celular (0, 1, 10, 20 e 30), demonstrou que o processo de atenuação não afetou negativamente as características antigênicas e fenotípicas das amostras. Não foram observadas alterações significativas no tamanho e morfologia de placas e na cinética de replicação. A reatividade com 48 anticorpos monoclonais demonstrou que o perfil antigênico não doi alterado durante as sucessivas passagens in vitro. A inoculação intramuscular dos clones de vírus obtidos na passagem 30 (IBSP-2: 10(7,3) DICC50; SV-253: 10(6,8) DICC50) em 12 novilhas soronegativas com idade média de 15 meses, não resultou em sinais clínicos, comprovando sua atenuação. Após a inoculação, o vírus foi detectado em leucócitos da maioria dos animais inoculados (10/12) entre os dias 3 e 6 pós-inoculação (pi) e em secreções nasais de três animais (dias 4, 7 e 8pi). No entanto, não ocorreu transmissão dos vírus vacinais aos três animais soronegativos mantidos como sentinelas. Todos os animais vacinados soroconverteram aos 14 dias pós-vacinação (dpv). Títulos moderados a altos de anticorpos neutralizantes foram detectados frente a 5 isolados brasileiros do BVDV-1 (títulos de 80 a > 1280) e quatro isolados do BVDV-2 (títulos de 20 a 640). Em geral, os títulos foram de magnitude superior frente a isolados brasileiros do BVDV-1. Aos 240dpv, os animais receberam uma segunda dose dos vírus vacinais (IBSP-2: 10(7,3) DICC50; SV-253: 10(6,8) DICC50). A revacinação induziu uma resposta secundária na maioria dos animais, resultando em um aumento dos títulos de anticorpos neutralizantes principalmente frente ao BVDV-2. Esses resultados são promissores no sentido da utilização dessas amostras na formulação de vacinas atenuadas para o controle da infecção pelo BVDV no Brasil.

A infecção pelo vírus da diarréia viral bovina (BVDV) no Brasil: histórico, situação atual e perspectivas

O vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV) possui distribuição mundial e é considerado um dos principais patógenos de bovinos. A infecção e as enfermidades associadas ao BVDV têm sido descritas no Brasil desde os anos 60. Diversos relatos sorológicos, clínico-patológicos e de isolamento do agente demonstram a ampla disseminação da infecção no rebanho bovino brasileiro. Além de sorologia positiva em níveis variáveis em bovinos de corte e leite, anticorpos contra o BVDV têm sido ocasionalmente detectados em suínos, javalis, caprinos, cervos e bubalinos. O BVDV tem sido freqüentemente detectado em fetos abortados, na capa flogística de animais persistentemente infectados (PI) oriundos de rebanhos com problemas reprodutivos, em amostras clínicas e/ou material de necropsia de animais com as mais diversas manifestações clínicas, em sêmen de touros de centrais de inseminação artificial, em fetos saudáveis coletados em matadouros e em soro bovino comercial e/ou cultivos celulares. Aproximadamente 50 isolados do vírus já foram caracterizados genética e/ou antigenicamente, enquanto um número semelhante de amostras aguarda caracterização. A maioria dos isolados caracterizados pertence ao genótipo BVDV-1, biotipo não-citopático (NCP), embora vários isolados de BVDV-2 (e alguns BVDV citopáticos CP) já tenham sido identificados. Os isolados brasileiros apresentam grande variabilidade antigênica, além de diferenças antigênicas marcantes quando comparados a cepas vacinais norte-americanas. Algumas vacinas polivalentes (BHV-1, PI-3, BRSV), contendo o BVDV inativado, têm sido utilizadas no rebanho brasileiro. No entanto, o uso de vacinação ainda é incipiente na maioria das regiões; apenas 2,5 milhões de doses foram comercializadas em 2003. A baixa reatividade sorológica cruzada entre os isolados brasileiros e as cepas vacinais tem estimulado laboratórios nacionais a desenvolver vacinas com isolados autóctones de BVDV-1 e 2. O conhecimento sobre a infecção pelo BVDV no Brasil tem aumentado consideravelmente nos últimos anos, à medida em que cresce o número de laboratórios envolvidos em diagnóstico e pesquisa sobre esse vírus. Diagnóstico sorológico, virológico ou molecular; estudos sobre epidemiologia sorológica e molecular, patogenia e produção de reagentes para diagnósitco têm contribuído para o aumento no conhecimento sobre a infecção pelo BVDV no país.

Transmission of porcine circovirus 2 (PCV2) by semen and viral distribution in different piglet tissues

Porcine circovirus infections are caused by the porcine circovirus 2 (PCV2). Among six different clinical manifestations involving respiratory, enteric, nervous and reproductive signs, the postweaning multisystemic wasting syndrome (PMWS) is the most important and studied disease. However, reproductive failures associated with PCV2 have been increasingly reported. Some studies have shown the possible contamination of sows by semen of PCV2 positive boars. In order to investigate the transmission of PCV2 by contaminated semen and its ability to infect the sow and piglets, 20 PCV2 negative sows were inseminated, 10 with negative boar semen and 10 with previously nested-PCR tested positive boar semen. The sows were weekly monitored and blood samples were collected. Based on the results, 4 out 20 sows were selected (1 sow was PCR negative and inseminated with a negative semen, 2 sows were PCR negative and inseminated with a positive semen and 1 sow was PCR negative and inseminated with a positive semen, but became PCR positive around the 30 days of pregnancy). After weaning, 12 male piglets, 3 of each sow, were selected and maintained under isolation. In order to investigate which organs harbored the virus, the young pigs were necropsied around 9 months of age. Samples of serum collected monthly were tested by immunocitochemistry (ICC), and all 12 pigs serum converted. Samples of lymphoid, systemic and reproductive organs were analyzed by nested-PCR and immunohistochemistry (IHC). Evaluation of the samples by nested-PCR, revealed that several tissues were positive in 10 of 12 pigs, mainly the lymph nodes, bone marrow and spleen. Various samples were positive by IHC in 8 of 12 piglets, being the lymph nodes, tonsils and bulbourethral glands the most frequently positive. Thus, the results of testing different samples, in the 3 tests (ICC, nested-PCR and IHC) were complementary. These results show that PCV2 transmission through semen to the sows and piglets may occur and may also represent a potential risk for the herd.

Proteção fetal contra o vírus da diarréia viral bovina (BVDV) em vacas prenhes previamente imunizadas com uma vacina experimental atenuada

Esse artigo relata a avaliação da resposta sorológica e proteção fetal conferida por uma vacina experimental contendo duas amostras atenuadas do vírus da diarréia viral bovina tipos 1 (BVDV-1) e 2 (BVDV-2). Vacas foram imunizadas com a vacina experimental (n=19) e juntamente com controles não-vacinadas (n=18) foram colocadas em cobertura e desafiadas, entre os dias 60 e 90 de gestação, pela inoculação intranasal de quatro amostras heterólogas de BVDV-1 e BVDV-2. A resposta sorológica foi avaliada por testes de soro-neutralização realizados a diferentes intervalos após a vacinação (dias 34, 78 e 138 pós-vacinação [pv]). A proteção fetal foi monitorada por exames ultra-sonográficos e clínicos realizados durante o restante da gestação; e pela pesquisa de vírus e anticorpos no sangue pré-colostral coletado dos fetos abortados e/ou dos bezerros recém nascidos. No dia do desafio (dia 138 pv), todas as vacas vacinadas apresentavam anticorpos neutralizantes em títulos altos contra o BVDV-1 (1.280- >10.240) e, com exceção de uma vaca (título 20), todas apresentavam títulos médios a altos contra o BVDV-2 (80-1.280). O monitoramento da gestação revelou que, dentre as 18 vacas não-vacinadas, apenas três (16,6%) pariram bezerros saudáveis e livres de vírus. As 15 restantes (83,3%) apresentaram indicativos de infecção fetal e/ou falhas reprodutivas. Sete dessas vacas (38,8%) pariram bezerros positivos para o vírus, sendo que cinco eram saudáveis e sobreviveram (27,7%); e dois apresentavam sinais de prematuridade ou fraqueza e morreram três e 15 dias após o nascimento, respectivamente. As oito vacas controle restantes (44,4%) abortaram entre o dia 30 pós-desafio e às proximidades do parto, ou deram à luz bezerros prematuros, inviáveis ou natimortos. Por outro lado, 17 de 19 (89,4%) vacas vacinadas deram à luz bezerros saudáveis e livres de vírus. Uma vaca vacinada abortou 130 dias pós-desafio, mas o produto não pôde ser examinado para a presença de vírus. Outra vaca vacinada pariu um bezerro positivo para o vírus (5,2%). Em resumo, a vacina experimental induziu títulos adequados de anticorpos na maioria dos animais; e a resposta imunológica induzida pela vacinação foi capaz de conferir proteção fetal e prevenir as perdas reprodutivas frente ao desafio com um pool de amostras heterólogas de BVDV. Assim, essa vacina experimental pode representar uma boa alternativa para a redução das perdas reprodutivas associadas com a infecção pelo BVDV.

Monitoring bovine viral diarrhea virus (BVDV) infection status in dairy herds

This study was designed to assess the relationship between antibodies against bovine viral diarrhea virus (BVDV) determined in the bulk tank milk (BTM) and the within-herd seroprevalence. We also assessed the efficiency of measuring antibody levels in BTM samples to monitor BVDV infection status in a herd. In the 81 farms included in the study, BTM samples were obtained and blood samples withdrawn from all cattle older than one year. The infection status was then determined in serum and milk using a commercial blocking ELISA based on the detection of anti-p80 antibodies. Apart from these baseline serum and milk samples, another BTM sample was collected from each herd 9 months later, and a third BTM sample obtained 9 months after this. In these second and third milk samples, anti-BVDV antibodies were determined using the same ELISA kit. Statistical tests revealed good agreement between herd seroprevalences (% seropositive animals in the herd) and the antibody levels detected in the BTM samples. During the 18 months of follow-up, the farms with persistently infected cattle at the study outset (14.8% of the herds) showed a significant decrease in BTM antibody titers after virus clearance. Conversely, a significant increase in BTM antibody levels was observed in the herds infected with BVDV during the follow-up period. Our findings indicate that monitoring antibody levels in the BTM is a useful method of identifying changes in the BVDV infection status of a herd.

Excreção e transmissão do vírus da diarréia viral bovina por bezerros persistentemente infectados

Bezerros persistentemente infectados (PI) nascidos de vacas infectadas com amostras não-citopáticas do vírus da diarréia viral bovina (BVDV) se constituem nos principais reservatórios do vírus na natureza. Este trabalho relata uma investigação do padrão de excreção e transmissão viral por cinco bezerros PI produzidos experimentalmente pela inoculação de vacas prenhes com isolados brasileiros do BVDV. Cinco bezerros que sobreviveram a infecção intrauterina nasceram saudáveis, soronegativos e com a presença de vírus no sangue. Após o desmame - e desaparecimento dos anticorpos colostrais - os bezerros PI foram monitorados semanalmente durante 150 dias para a presença de vírus e títulos virais no soro e em secreções (ocular, oral, nasal e genital). Os títulos virais no soro de cada animal apresentaram pequenas variações durante o período (com exceção de um animal que apresentou um aumento de título tardiamente), mas os títulos variaram amplamente entre os animais (entre 10² e 10(6)TCID50/ml). O vírus também foi excretado continuamente nas secreções de todos os animais, com pequenas variações de título entre as coletas. Os maiores títulos virais foram geralmente detectados nas secreções nasais e oculares (títulos de 10(4) a 10(6)TCID50/mL), enquanto as secreções orais e genitais usualmente continham títulos virais baixos (10² a 10³TCID50/mL). Com o objetivo de avaliar a dinâmica de transmissão viral, um bezerro PI foi introduzido em um grupo de 10 bezerros soronegativos, mantido com uma alta densidade animal e submetido a manejo diário para simular as condições de manejo semi-intensivo. Após 30 dias de convívio com o bezerro PI, todos os demais animais haviam soroconvertido ao BVDV. Para investigar a transmissão viral sob condições extensivas, outro bezerro PI foi incorporado a um rebanho de 48 animais mantido a campo, com baixa densidade animal e submetido a manejo extensivo. Dentre estes animais, 8/48 (16,6%) foram soropositivos para anticorpos no dia 10, 26/48 (54,1%) no dia 40 e 37/48 (77%) haviam soroconvertido no dia 100, quando encerrou-se o monitoramento. Estes resultados demonstram que a viremia e excreção viral contínua em altos títulos por animais PI assegura a transmissão rápida do BVDV a animais mantidos em contato, sendo a transmissão notadamente mais rápida em condições intensivas e de alta densidade animal.

Ocorrência de animais persistentemente infectados pelo vírus da diarréia viral bovina em rebanhos bovinos nos Estados de Minas Gerais e São Paulo

A pesquisa de animais persistentemente infectados (PI) pelo vírus da diarréia viral bovina (BVDV) foi realizada em 26 rebanhos bovinos, não vacinados contra o BVDV, localizados nos Estados de Minas Gerais e São Paulo, Brasil. Utilizando uma estratégia de amostragem, de cada rebanho foram obtidas cinco amostras de sangue de bezerros, entre 6 e 12 meses de idade, e os soros sanguíneos foram submetidos ao teste de virusneutralização (VN) para o BVDV-1 e o BVDV-2. Os rebanhos que apresentaram pelo menos três das cinco amostras reagentes a um dos genótipos do BVDV, e com títulos de anticorpos superiores a 128, foram selecionados para a pesquisa de animais PI. Em três rebanhos que apresentaram tal condição, foram colhidas amostras pareadas de sangue de todos os bovinos do rebanho, com intervalo de 30 dias entre as colheitas, e o soro sanguíneo foi submetido ao teste de VN para o BVDV-1 e o BVDV-2. Nas amostras não reagentes a pelo menos um dos genótipos do BVDV e naquelas provenientes de bovinos com menos de seis meses de idade, realizou-se a pesquisa do BVDV pela reação em cadeia da polimerase precedida pela transcrição reversa (RT-PCR). Dos rebanhos analisados, foram detectados dois animais PI a partir de amostras obtidas nas colheitas pareadas provenientes de um rebanho localizado no Estado de Minas Gerais.

Evidence of mixed persistent infections in calves born to cows challenged with a pool of bovine viral diarrhea virus isolates

Pregnant cows infected with noncytopathic (NCP) isolates of bovine viral diarrhea virus (BVDV) between days 40 and 120 days of gestation frequently deliver immunotolerant, persistently infected (PI) calves. We herein report the characterization of PI calves produced experimentally through inoculation of pregnant cows with a pool of Brazilian BVDV-1 (n=2) and BVDV-2 isolates (n=2) between days 60 and 90 of gestation. Two calves were born virus positive, lacked BVDV antibodies, but died 7 and 15 days after birth, respectively. Six other calves were born healthy, seronegative to BVDV, harbored and shed virus in secretions for up to 210 days. Analysis of the antigenic profile of viruses infecting these calves at birth and 30 days later with a panel of monoclonal antibodies indicated two patterns of infection. Whereas three calves apparently harbored only one isolate (either a BVDV-1 or BVDV-2), co-infection by two antigenically distinct challenge viruses was demonstrated in three PI calves. Moreover, testing the viruses obtained from the blood of PI calves by an RT-PCR able to differentiate between BVDV-1 and BVDV-2 confirmed the presence/persistence of two co-infecting viruses of different genotypes (BVDV-1 and BVDV-2) in these animals. These findings indicate that persistent infection of fetuses/calves - a well characterized consequence of fetal infection by BVDV - may be established concomitantly by more than one isolate, upon experimental inoculation. In this sense, mixed persistent infections with antigenically distinct isolates may help in understanding the immunological and molecular basis of BVDV immunotolerance and persistence.

Perfil genotípico e antigênico de amostras do vírus da diarréia viral bovina isoladas no Rio Grande do Sul (2000-2010)

Isolados do vírus da diarréia viral bovina (BVDV) apresentam grande diversidade genética e antigênica, o que pode dificultar o diagnóstico e a formulação de vacinas. O presente trabalho apresenta um perfil genotípico e antigênico de 20 amostras do BVDV isoladas no Estado do Rio Grande do Sul entre 2000 e 2010. As amostras foram oriundas de uma variedade de condições clínicas, que incluíam doença respiratória ou gastroentérica aguda ou crônica, lesões cutâneas, abortos, animais com crescimento retardado, além de animais persistentemente infectados (PI). A maioria das amostras (19 ou 95%) pertence ao biótipo não-citopático (NCP); enquanto um isolado apresentou uma mistura de vírus NCP e citopático (CP). O sequenciamento e análise filogenética de uma região de 270 nucleotídeos da região 5' não-traduzida do genoma viral permitiu identificar 9 isolados de BVDV-2 (45%) e 8 isolados de BVDV-2 (40%). Três amostras não agruparam filogeneticamente com nenhum dos genótipos, sendo classificados como pestivírus atípicos. Não foi possível associar os genótipos ou subgenótipos com as condições clínicas e, tanto os BVDV-1 quanto os BVDV-2 estavam envolvidos em diferentes síndromes clínico-patológicas. Análise de reatividade com um painel de 19 anticorpos monoclonais (AcMs) revelou uma variabilidade marcante na glicoproteína principal do envelope (E2) entre vírus do mesmo genótipo, e sobretudo, entre vírus de genótipos diferentes. Testes de neutralização viral (SN) com anti-soro de cepas de referência de BVDV-1 e BVDV-2 frente às amostras isoladas revelaram níveis variáveis de reatividade cruzada entre vírus do mesmo genótipo, e reatividade muito baixa ou ausente entre vírus de genótipos diferentes. Esses resultados indicam uma frequência semelhante de BVDV-1 e BVDV-2 na população estudada, confirmam a marcante variabilidade antigênica e reforçam a necessidade de se incluir vírus dos dois genótipos nas vacinas. Finalmente, indicam a presença de pestivírus atípicos circulantes na população bovina do RS.

Aspectos clínicos, patológicos, imuno-histoquímicos e virológicos em cinco bezerros persistentemente infectados com o vírus da diarreia viral bovina em uma propriedade do Rio Grande do Sul

O vírus da diarreia viral bovina (BVDV) é responsável por diferentes síndromes que afetam bovinos em todo o mundo, causando grandes perdas econômicas. O presente trabalho analisou as características clínicas, patológicas e imuno-histoquímicas e virais de cinco bovinos persistentemente infectados pelo BVDV de uma mesma propriedade, localizada no Município de Viamão, Rio Grande do Sul. Dentre os sinais clínicos verificados destacaram-se subdesenvolvimento, secreções nasais e oculares, além de catarata congênita unilateral em dois bovinos. As principais lesões observadas durante a necropsia consistiram de aumento dos linfonodos mesentéricos, evidenciação das placas de Peyer e pododermatite e lesões crostosas no plano nasal e na região periocular em um animal. Os achados microscópicos caracterizavam-se, principalmente, por infiltrado mononuclear na lâmina do intestino delgado e rarefação linfoide com infiltrado histiocitário nos centrofoliculares de linfonodos e nas placas de Peyer. Antígenos virais foram detectados por imuno-histoquímica principalmente em queratinócitos da epiderme, no epitélio de folículos pilosos e células mononucleares da derme de orelhas e pele; histiócitos e em linfócitos dos linfonodos; células foliculares da tireoide; no citoplasma de neurônios e, em menor escala, em células da micróglia no córtex cerebral e no hipocampo. O isolamento viral de amostras de sangue e órgãos dos animais confirmou a presença de BVDV não citopático. Também foi possível detectar a presença do genoma viral por RT-PCR no soro dos animais. A análise filogenética do fragmento parcial da região 5' não traduzida do genoma viral permitiu a classificação da amostra viral como BVDV tipo 2b. O presente estudo reforça a necessidade de investigar e caracterizar surtos de BVD e descrever suas diferentes for-mas de apresentação.

Testes de ELISA e vírus-neutralização na detecção de anticorpos contra o vírus da diarréia viral bovina no leite

O sucesso na estratégia de controle e erradicação do vírus da diarréia viral bovina (BVDV), passa necessariamente pela identificação e eliminação dos animais persistentemente infectados (PI). Como esses animais excretam continuamente o vírus em suas secreções e excreções, a prevalência de anticorpos no rebanho, frequentemente é alta e com altos títulos. Devido a essas características, amostras de tanques coletivos de leite, foram submetidas a duas técnicas sorológicas, a fim de estabelecer a mais adequada na realização de triagem de rebanhos. Para isso, 767 amostras coletivas de leite foram submetidas à análise por um kit ELISA indireto (teste referência) e pela técnica de vírus-neutralização (VNT) adaptada (teste proposto). Devido aos efeitos tóxicos do leite sobre o cultivo celular, a adaptação consistiu no aumento do volume final na etapa de incubação celular. Foram positivas, 177 e 139 amostras no ELISA e na VNT, respectivamente. Com isso, a VNT adaptada apresentou uma sensibilidade de 76,8% e uma especificidade de 99,5%. O índice Kappa (k) foi de 0,82, demonstrando uma ótima concordância entre as duas técnicas. A análise do coeficiente de correlação entre os valores de absorbância no ELISA (OD) e os títulos de anticorpos na VNT nas amostras positivas, demonstrou uma positividade moderada (r = 0,57) com p < 0,05. No entanto, várias amostras com títulos altos na VNT apresentaram ODs moderadas ou baixas. Por outro lado, algumas amostras com títulos neutralizantes baixos apresentaram ODs altas. Como a presença de animais PI é sugerida por títulos neutralizantes ≥ 80, conclui-se que a técnica de VNT adaptada é mais adequada para a realização de triagem em amostras coletivas de leite quando objetiva-se detectar rebanhos com altos títulos de anticorpos.

Perfil da infecção pelo vírus da diarreia viral bovina (BVDV) em um rebanho bovino leiteiro de alta produção e com programa de vacinação contra o BVDV

A infecção pelo vírus da diarreia viral bovina (BVDV) foi avaliada em um rebanho bovino leiteiro de alta produção com histórico de problemas reprodutivos e de vacinação regular contra o BVDV. A identificação do vírus foi realizada por RT-PCR em soro sanguíneo e o perfil sorológico por vírus-neutralização. Inicialmente, 100% (n=692) dos animais do rebanho foram avaliados com relação à presença de infecção ativa pelo BVDV por meio da RT-PCR. Quatro meses após, todos os animais positivos (n=29) na primeira avaliação foram avaliados novamente pela RT-PCR, assim como todos os animais que nasceram (n=72) e os que apresentaram problemas reprodutivos (n=36) no intervalo entre a primeira e a segunda colheita de sangue. Os resultados finais do estudo possibilitaram identificar 27 animais transitoriamente infectados e três animais persistentemente infectados (PI). A sorologia, realizada apenas nos animais positivos na primeira avaliação pela RT-PCR e nas vacas que apresentaram problemas reprodutivos entre a primeira e a segunda RT-PCR, demonstrou grande flutuação nos títulos de anticorpos neutralizantes, além de soroconversão na maioria dos animais. Foram identificados aumentos nos títulos de anticorpos neutralizantes que variaram entre 3 e 8 log2, indicando infecção ativa no rebanho. A circulação viral no rebanho avaliado foi responsável pela expressão de sinais clínicos da esfera reprodutiva em animais com baixo título de anticorpos e consequente falha na proteção fetal. Os resultados demonstram que o controle da infecção pelo BVDV apenas por meio da vacinação regular em rebanhos com animais PI pode não ser eficaz na profilaxia dessa virose.

Caracterização morfológica e imuno-histoquímica de lesões em casos de aborto bovino bacteriano e viral no sul de Minas Gerais

O presente estudo avaliou a participação de agentes bacterianos e virais em abortos em bovinos de propriedades rurais do sul de Minas Gerais. Foi realizada análise histopatológica e imuno-histoquímica dos casos de aborto recebidos pelo Setor de Patologia Veterinária da Universidade Federal de Lavras no período de 1999 a 2013. De 60 fetos analisados, em 30 (50%) foram observadas lesões microscópicas. Destes, oito apresentavam lesões compatíveis com infecção por agentes bacterianos e três apresentaram lesões sugestivas de agentes virais. Dos abortos bacterianos, um feto tinha lesões compatíveis com leptospirose, caracterizadas por icterícia e colestase, nefrite intersticial linfoplasmocítica e nefrose tubular. Sete fetos apresentaram pneumonia ou broncopneumonia purulenta; num deles havia também pleurite e peritonite fibrinosas; e em dois desses fetos houve imunomarcação para Brucella abortus. Dos três fetos com lesões sugestivas de aborto viral ocorreu imunomarcação anti-Herpesvírus bovino em um. Os resultados demonstram a ocorrência de abortos de origem bacteriana e viral na Região do estudo e que medidas profiláticas devem ser adotadas nas propriedades. O trabalho demonstra também que a imuno-histoquímica (IHQ); associada à histopatologia; é uma ferramenta útil e viável para o diagnóstico, especialmente quando provas microbiológicas e/ou sorológicas não estão disponíveis.

Stop bugging me! : diversity in appearance of warning coloration

In nature, many animals use body coloration to communicate with each other. For example, colorations can be used as signals between individuals of the same species, but also to recognise individuals of other species, and if they may comprise a threat or not. Many animals use protective coloration to avoid predation. The two most common strategies of protective coloration are camouflage and aposematism. Camouflaged animals have coloration that minimises detection, usually by matching colours or structures in the background. Aposematic animals, on the other hand, signal to predators that they are defended. The defence can be physical structures, such as spikes and hairs, or chemical compounds that make the animal distasteful or even deadly toxic. In order for the warning signal to be effective, the predator has to recognise it as such. Studies have shown that birds for example, that are important visual predators on insects, learn to recognise and avoid unpalatable prey faster if they contrast the background or have large internal contrasts. Typical examples of aposematic species have conspicuous colours like yellow, orange or red, often in combination with black. My thesis focuses on the appearance and function of aposematic colour patterns. Even though researchers have studied aposematism for over a century, there is still a lot we do not know about the phenomenon. For example, as it is crucial that the predators recognise a warning signal, aposematic colorations should assumingly evolve homogeneously and be selected for maximal conspicuousness. Instead, there is an extensive variation of colours and patterns among warning colorations, and it is not uncommon to find typical cryptic colours, such as green and brown in aposematic colour patterns. One hypothesis to this variation is that an aposematic coloration does not have to be maximally signalling in order to be effective, instead it is sufficient to have distinct features that can be easily distinguished from edible prey. To be maximally conspicuous is one way to achieve this, but not the only way. Another hypothesis is that aposematic prey that do not exhibit maximal conspicuousness can exploit both camouflage and aposematism in a distance-dependent fashion, by being signalling when seen close up but camouflaged at a distance. Many prey animals also make use of both strategies by shifting colour at different ecological conditions such as seasonal variations, fluctuations in food resources or between life stages. Yet another explanation for the variation may be that prey animals are usually exposed to several predator species that vary in visual perception and tolerance towards various toxins. The aim with this thesis is, by studying their functions, to understand why aposematic warning signals vary in appearance, specifically in the level of conspicuousness, and if warning coloration can be combined with camouflage. In paper I, I investigated if the colour pattern of the aposematic larva of the Apollo butterfly (Parnassius apollo) can switch function with viewing distance, and be signalling at close range but camouflaged at a distance, by comparing detection time between different colour variants and distances. The results show that the natural coloration has a dual distance-dependent function. Moreover, the study shows that an aposematic coloration does not have to be selected for maximal conspicuousness. A prey animal can optimise its coloration primarily by avoiding detection, but also by investing in a secondary defence, which presence can be signalled if detected. In paper II, I studied how easily detected the coloration of the firebug (Pyrrhocoris apterus), a typical aposematic species, is at different distances against different natural backgrounds, by comparing detection time between different colour variants. Here, I found no distance-dependent switch in function. Instead, the results show that the coloration of the firebug is selected for maximal conspicuousness. One explanation for this is that the firebug is more mobile than the butterfly larva in study I, and movement is often incompatible with efficient camouflage. In paper III, I investigated if a seasonal related colour change in the chemically defended striated shieldbug (Graphosoma lineatum) is an adaptation to optimise a protective coloration by shifting from camouflage to aposematism between two seasons. The results confirm the hypothesis that the coloration expressed in the late summer has a camouflage function, blending in with the background. Further, I investigated if the internal pattern as such increased the effectiveness of the camouflage. Again, the results are in accordance with the hypothesis, as the patterned coloration was more difficult to detect than colorations lacking an internal pattern. This study shows how an aposematic species can optimise its defence by shifting from camouflage to aposematism, but in a different fashion than studied in paper I. The aim with study IV was to study the selection on aposematic signals by identifying characteristics that are common for colorations of aposematic species, and that distinguish them from colorations of other species. I compared contrast, pattern element size and colour proportion between a group of defended species and a group of undefended species. In contrast to my prediction, the results show no significant differences between the two groups in any of the analyses. One explanation for the non-significant results could be that there are no universal characteristics common for aposematic species. Instead, the selection pressures acting on defended species vary, and therefore affect their appearance differently. Another explanation is that all defended species may not have been selected for a conspicuous aposematic warning coloration. Taken together, my thesis shows that having a conspicuous warning coloration is not the only way to be aposematic. Also, aposematism and camouflage is not two mutually exclusive opposites, as there are prey species that exploit both strategies. It is also important to understand that prey animals are exposed to various selection pressures and trade-offs that affect their appearance, and determines what an optimal coloration is for each species or environment. In conclusion, I hold that the variation among warning colorations is larger and coloration properties that have been considered as archetypically aposematic may not be as widespread and representative as previously assumed.

Methods of genetic diversity creation and functional display for directed evolution experiments

Protein engineering aims to improve the properties of enzymes and affinity reagents by genetic changes. Typical engineered properties are affinity, specificity, stability, expression, and solubility. Because proteins are complex biomolecules, the effects of specific genetic changes are seldom predictable. Consequently, a popular strategy in protein engineering is to create a library of genetic variants of the target molecule, and render the population in a selection process to sort the variants by the desired property. This technique, called directed evolution, is a central tool for trimming protein-based products used in a wide range of applications from laundry detergents to anti-cancer drugs. New methods are continuously needed to generate larger gene repertoires and compatible selection platforms to shorten the development timeline for new biochemicals. In the first study of this thesis, primer extension mutagenesis was revisited to establish higher quality gene variant libraries in Escherichia coli cells. In the second study, recombination was explored as a method to expand the number of screenable enzyme variants. A selection platform was developed to improve antigen binding fragment (Fab) display on filamentous phages in the third article and, in the fourth study, novel design concepts were tested by two differentially randomized recombinant antibody libraries. Finally, in the last study, the performance of the same antibody repertoire was compared in phage display selections as a genetic fusion to different phage capsid proteins and in different antibody formats, Fab vs. single chain variable fragment (ScFv), in order to find out the most suitable display platform for the library at hand. As a result of the studies, a novel gene library construction method, termed selective rolling circle amplification (sRCA), was developed. The method increases mutagenesis frequency close to 100% in the final library and the number of transformants over 100-fold compared to traditional primer extension mutagenesis. In the second study, Cre/loxP recombination was found to be an appropriate tool to resolve the DNA concatemer resulting from error-prone RCA (epRCA) mutagenesis into monomeric circular DNA units for higher efficiency transformation into E. coli. Library selections against antigens of various size in the fourth study demonstrated that diversity placed closer to the antigen binding site of antibodies supports generation of antibodies against haptens and peptides, whereas diversity at more peripheral locations is better suited for targeting proteins. The conclusion from a comparison of the display formats was that truncated capsid protein three (p3Δ) of filamentous phage was superior to the full-length p3 and protein nine (p9) in obtaining a high number of uniquely specific clones. Especially for digoxigenin, a difficult hapten target, the antibody repertoire as ScFv-p3Δ provided the clones with the highest affinity for binding. This thesis on the construction, design, and selection of gene variant libraries contributes to the practical know-how in directed evolution and contains useful information for scientists in the field to support their undertakings.