Caracterização biológica e molecular de estirpes vacinais e isolados de campo de Infectious bronchitis virus

Abstract

Infectious bronchitis virus (IBV) é uma das principais causas de perdas econômicas na indústria avícola, afetando galinhas de todas as idades, apesar das tentativas de controle por vacinação. Os objetivos deste estudo de três capítulos propôs-se: 1) analisar a composição genética das vacinas vivas H120 e Ma5 de IBV disponíveis comercialmente no Brasil, 2) promover a caracterização molecular de IBV acometendo um plantel de matrizes e, 3) investigar persistência viral nesse lote ao final do ciclo de produção e verificar a ocorrência de transmissão vertical. No capítulo 1 foi obtida a sequência completa do gene S1 das vacinas produzidas por diferentes laboratórios, sendo verificada que as vacinas H120 possuem subpopulações de IBV distintas, refletindo em até 14 diferenças na sequência de aminoácidos entre as vacinas. Na análise do cromatograma de S1 obtida da vacina Ma5 também foi detectado pico secundário, sugerindo a presença de subpopulação do vírus. Para abordar essa questão foi desenvolvido um sistema para identificar a população de espécies de RNA dessa vacina. Apesar de ser clonada foram identificadas pelo menos cinco subpopulações do vírus intra-vacina. Portanto, essa grande diversidade genética entre as vacinas poderia justificar os diferentes resultados da vacinação. No capítulo 2, a sequência parcial de S1 de IBV foi obtida diretamente de amostras clínicas. A vacina Ma5, previamente utilizada nesse lote, foi detectada na traqueia e no intestino delgado; enquanto subpopulação de IBV variante foi identificada em órgão específico das aves. Esse achado tem grande importância sob o ponto de vista aplicado porque ele ilustra o potencial repertório patogênico que a infecção por IBV de campo pode imputar sobre um lote de galinhas acometidas pela doença. Finalmente, no capítulo 3, diferentes órgãos dessas galinhas em final de produção e líquido cório-alantoide (LCA) de embriões vivos com 18 dias de incubação oriundos desse lote foram utilizados para a detecção e identificação de IBV. A vacina Ma5 foi detectada no intestino delgado, rins e oviduto das galinhas e no LCA de embriões. No entanto, nas tonsilas cecais foi detectado IBV com significativa diferença genética na comparação com a vacina Ma5 previamente utilizada e aqueles identificados nos diferentes órgãos das aves na época da doença. Esses achados sugerem que além da vacina, outras subpopulações de IBV podem persistir por longos períodos no hospedeiro e, pelo menos em galinhas em final de produção a vacina Ma5 pode ser transmitida verticalmente.

Infectious bronchitis virus (IBV) is a major cause of economic losses in the poultry industry, affecting chickens of all ages, despite attempts to control by vaccination. The objectives of this three-chapter study were: 1) analyze the genetic makeup of the 120 and Ma5 IBV vaccines strains available commercially in Brazil, 2) promote the molecular characterization of IBV affecting one broiler breeding flock and, 3) to investigate IBV persistence in this flock at the end of the production cycle and to verify the occurrence of vertical transmission. In chapter 1, the complete sequence of the S1 gene of vaccines produced by different laboratories was obtained and verified that the vaccines of the strain H120 have different subpopulations, resulting in up to 14 amino acid sequence substitutions among the vaccines. On the other hand, the analysis of Ma5 strain S1 gene an additional peak was detected suggesting the presence of subpopulation of the virus. To address this issue a system to identify the population of RNA species of the vaccine was developed. Despite being cloned, at least five subpopulations of genotypes were detected with in a Ma5 batch. Therefore, this great genetic diversity among the vaccines could justify the different vaccination reactions/results. In chapter 2, partial sequence of S1 of the IBV was obtained directly from clinical specimens. In alignment with the Ma5, which was previously used therein, the same was detected in the trachea and small intestine; while subpopulation of IBV variant was identified in specific organ of birds. This finding has great importance from the applied point of view because illustrates the potential pathogenic repertoire that infection by field IBV can charge on the same lot of chickens affected by the disease. Finally, in chapter 3, different organs of breeders at the end of production and allantoic fluid of embryos with 18 days of incubation deriving this flock were used for the detection and identification of IBV. The Ma5 vaccine was detected in small intestine, kidneys and oviduct of the chickens, and also in the allantoic fluid embryos. However, in the cecal tonsils, IBV was detected in significant genetic difference in comparison with the previously used Ma5 vaccine and those detected in different organs of the birds at the time of disease. These results suggest that in addition to vaccine, other (s) subpopulation (s) of IBV can persist for long periods in the lost least chickens at the end of production Ma5 vaccine can be transmitted vertically.