Soroprevalência de herpesvírus bovinos tipos 1 e/ou 5 no Estado do Rio Grande do Sul

Seroprevalence of bovine herpesvirus types 1 and/or 5 in the state of Rio Grande do Sul

Soroprevalência de herpesvírus bovinos tipos 1 e/ou 5 no Estado do Rio Grande do Sul

Seroprevalence of bovine herpesvirus types 1 and/or 5 in the state of Rio Grande do Sul

Carine L. Holz^I,III; Samuel P. Cibulski^I; Thais F. Teixeira^I,III; Helena B.C.R. Batista^II,III; Fabrício S. Campos^II,IV; Juliana R. Silva^I; Ana Paula M. Varela^I; Alexander Cenci^I; Ana C. Franco^II,IV; Paulo M. Roehe ^I,II,III

^IInstituto de Pesquisas Veterinárias Desidério Finamor (IPVDF), Fepagro Saúde Animal, Estrada do Conde 6000, Cx. Postal 47, Eldorado do Sul, RS 92990-000, Brasil, E-mail: [e-mail]

^IILaboratório de Virologia, DM-ICBS/Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Av. Sarmento Leite 500, sala 208, Porto Alegre, RS 90050-170, Brasil

^IIIPrograma de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias (PPGCV), Faculdade de Veterinária, UFRGS, Av. Bento Gonçalves 9090, Porto Alegre, RS 9154-000

^IVPrograma de Pós-Graduação em Microbiologia do Meio Ambiente, DM/ICBS/UFRGS, Porto Alegre, RS

RESUMO

Este estudo objetivou estimar a prevalência de anticorpos contra os herpesvírus bovinos tipos 1 e 5 (BoHV-1 e BoHV-5) no Estado do Rio Grande do Sul (RS), Brasil, frente a diferentes cepas de BoHV-1 e BoHV-5. As amostras de soro utilizadas foram extraídas de uma amostragem mais ampla, desenhada para estimar a prevalência de brucelose bovina no Estado. Todos os soros foram coletados de vacas com idade igual ou superior a 24 meses de idade, não vacinadas contra herpesvírus bovinos, de rebanhos de corte e leite. O cálculo amostral foi baseado em uma expectativa de prevalência média de infecção de 33%, considerando-se um erro padrão não superior a 1% e um intervalo de confiança de 95%. Com base nesse cálculo foram examinados 2.200 soros, provenientes de 390 propriedades e 158 municípios. Os soros foram analisados na busca de anticorpos contra BoHV-1 e BoHV-5 pela técnica de soroneutralização (SN), executada frente a quatro cepas de vírus distintas: EVI123/98 e Los Angeles (BoHV-1.1); EVI88/95 (BoHV-5a) e A663 (BoHV-5b). A prevalência média de anticorpos contra o BoHV-1 e BoHV-5 nos animais amostrados foi de 29,2% (642/2200); animais soropositivos foram identificados em 57,7% (225/390) dos rebanhos. As estimativas de prevalência variaram de acordo com a cepa e/ou vírus utilizado para o desafio nos testes de SN. A prevalência e a sensibilidade mais altas foram obtidas quando os resultados positivos à SN frente aos quatro vírus distintos foram somados. O uso de somente um vírus de desafio na SN levaria a redução de sensibilidade de 20,4% a 34,6% quando comparada com os resultados positivos combinados. Estes achados evidenciam que anticorpos contra BoHV-1 e BoHV-5 estão amplamente difundidos nos rebanhos do RS, embora a prevalência em distintas regiões geográficas seja bastante variada. Os resultados obtidos nas estimativas de prevalência foram fortemente afetados pelas diferentes amostras de vírus usadas nos testes de SN. Esse fato deve ser levado em consideração quando estudos sorológicos para BoHV-1 e BoHV-5 forem realizados. Como a SN não é capaz de discriminar as respostas de anticorpos para BoHV-1 e BoHV-5, a prevalência tipo-específica permanece desconhecida.

TERMOS DE INDEXAÇÃO: BoHV-1, BoHV-5, soroprevalência, epidemiologia.

ABSTRACT

This study was carried out to estimate the prevalence of antibodies to bovine herpesviruses types 1(BoHV-1) and 5 (BoHV-5) in the state of Rio Grande do Sul (RS), Brazil, by testing serum samples against different BoHV-1 and BoHV-5 strains. The sera examined were obtained from a larger sample designed to estimate the prevalence of bovine brucellosis within the state. All sera were collected from cows 24 months or older, not vaccinated to bovine herpesviruses, from both dairy and beef herds. The number of samples to be tested was calculated based on an estimated prevalence of infection of 33%, with an average standard deviation of £1% and a 95% limit of agreement. Sera from 2.200 cattle from 390 farms distributed in 158 counties were tested by serum neutralization (SN) tests in search for antibodies to the following strains: BoHV-1.1 (strains EVI123/98 and Los Angeles), BoHV-5a (strain EVI88/95) and BoHV-5b (strain A663). The overall seroprevalence to BoHV-1 and BoHV-5 in the sampled herds was 29.2% (642/2.200); seropositive animals were detected in 225 (57.7%) of the sampled farms. Prevalence estimates varied according to the virus used for challenge in SN tests. The highest prevalence and sensitivity were attained when positive SN results against the four different strains were added together. The use of only one virus for challenge in SN tests would lead to a loss in sensitivity from 20.4% to 34.6% when compared to the combined SN-positive results. These findings provide evidence that antibodies to BoHV-1 and BoHV-5 are largely spread in dairy and beef herds in RS, although prevalence in distinct geographic regions is quite variable. The results were strongly affected by the virus strains used for challenge in SN testing. This must be taken into account when performing serologic tests to detect BoHV-1 and BoHV-5 antibodies. As SN test is not capable of discriminating between antibody responses to BoHV-1 and BoHV-5, type-specific prevalence remains unknown.

INDEX TERMS: BoHV-1, BoHV-5, seroprevalence, epidemiology.

INTRODUÇÃO

Os herpesvírus bovinos tipos 1 (BoHV-1) e 5 (BoHV-5) são membros da família Herpesviridae, subfamília Alphaherpesvirinae, gênero Varicellovirus (Roizmann & Pellett 2007, Thiry et al. 2007). Estes agentes são importantes patógenos responsáveis por significativas perdas econômicas à bovinocultura (Hage et al. 1996). O BoHV-1 tem sido associado a diversas manifestações clínicas em bovinos, incluindo rinotraqueíte infecciosa bovina (IBR), vulvovaginite pustular/balanopostite pustular infecciosa (IPV/IPB), abortos e infecções generalizadas em neonatos (Gibbs & Rweyemamu 1977, Franco & Roehe 2007). Ocasionalmente, o BoHV-1 pode ser detectado no sistema nervoso central (SNC) de bovinos, podendo ou não estar relacionado com doença neurológica (Silva et al. 2007). O BoHV-5, por sua vez, é o agente etiológico da encefalite herpética bovina (Murphy et al. 1999, Roizmann & Pellett 2007), embora possa também induzir sinais de doença respiratória (Schudel et al. 1986, Hübner et al. 2005) e estar igualmente presente no trato genital de bovinos (Esteves et al. 2003, Gomes et al. 2003).

Como característico aos alfaherpesvírus, após a infecção aguda, tanto BoHV-1 quanto o BoHV-5 estabelecem infecções latentes, alojando-se em gânglios nervosos sensoriais (Jones 2003). Este fenômeno leva à esporádica reativação de vírus infeccioso e sua disseminação, determinando assim a perpetuação da infecção nos rebanhos (Thiry et al. 1985, Franco & Roehe 2007).

O BoHV-1 possui distribuição mundial amplamente demonstrada em diversos estudos. A prevalência de infecções por BoHV-1 em rebanhos bovinos atinge taxas variadas em diferentes rebanhos e regiões (Straub 2001). Já o BoHV-5 possui uma distribuição geográfica aparentemente mais restrita. São poucos os registros de infecções por BoHV-5 no hemisfério norte (D'Offay et al. 1993, D'Arce et al. 2002). Ao contrário, no hemisfério sul, especialmente Brasil e Argentina (onde tem sido conduzida a maior parte dos estudos com BoHV-5), o número de amostras de BoHV-5 isoladas tem sido bastante significativo (Souza et al. 2002; D'Arce et al. 2002; Silva et al. 2007, Esteves et al. 2007).

De fato, até o presente, todos os estudos de soroprevalência de herpesvírus bovinos realizados no País foram executados somente frente a cepas de BoHV-1, não buscando animais soropositivos para o BoHV-5 (Ravazzolo et al.1989, Lovato et al. 1995, Vidor et al. 1995, Lage et al. 1996, Melo et al. 1997, Cerqueira et al. 2000, Médici et al. 2000, Vieira et al. 2003, Poletto et al. 2004, Barbosa et al. 2005). Além disso, os estudos prévios foram realizados frente a somente uma determinada cepa de vírus, normalmente uma amostra "referência" de BoHV-1. Estudos recentes realizados por nosso grupo evidenciaram que a soroprevalência pode ser significativamente afetada pelo uso de distintas cepas de vírus como vírus de desafio em testes de soroneutralização (Holz et al. 2008). Em vista disso, esse estudo foi realizado buscando estimar a soroprevalência das infecções por BoHV-1 e/ou BoHV-5 no Estado do Rio Grande do Sul frente a diferentes cepas destes vírus, objetivando uma maior eficácia e sensibilidade. Para tanto, foram utilizadas quatro cepas de herpesvírus bovinos, em testes sobre uma amostragem considerada significativa da população de fêmeas bovinas adultas (>24 meses), não vacinadas contra o BoHV-1 ou BoHV-5.

MATERIAL E MÉTODOS

Amostragem

O presente estudo foi realizado utilizando amostras de soro coletadas para um levantamento epidemiológico desenhado para avaliar a prevalência de brucelose (Paulin & Neto 2002, Poester et al. 2002). Sobre estas foi efetuado um novo cálculo amostral baseado em uma expectativa de prevalência de infecções por BoHV-1 e BoHV-5 da ordem de 33%, considerando um erro padrão não superior a 1% e um intervalo de confiança de 95%, calculado segundo Noordhuizen et al. (1997). Desta forma, foi estimado um número mínimo de 2178 amostras de soro. Com base nos dados estimados pelo IBGE (2006) para a população bovina do RS foi selecionado um número de amostras de soro proporcional ao tamanho do rebanho de cada meso/microrregião do RS, a fim de proporcionar uma maior representatividade do Estado. De acordo com o IBGE, o Estado é subdividido em 7 mesorregiões e 35 microrregiões (Quadro 1), dos quais foram selecionados aleatoriamente de 1 a 15 soros das 390 propriedades pertencentes a 158 municípios do RS. Foram excluídas da seleção as amostras provenientes de rebanhos onde a vacinação contra BoHV-1 era praticada. Todas as amostras de soro foram inativadas em banho-maria a 56^oC por 30 min e estocadas a -20^oC até o momento do uso.

Células e vírus

As cepas de vírus e células foram obtidas dos estoques do Instituto de Pesquisas Veterinárias Desidério Finamor (IPVDF). Para a sorologia foram utilizadas células de rim de bovino Madin Darby Bovine Kidney (MDBK, originária da ATCC; CCL-22) cultivadas em meio mínimo essencial de Eagle (MEM; Gibco) suplementadas com 10% de soro fetal bovino (SFB; Soraly) e antibióticos (Penicilina e Estreptomicina) em concentrações usuais (Paul 1970). Todos os meios e soros foram previamente testados para assegurar a ausência de vírus da diarréia viral bovina (BVDV) e herpesvírus bovinos (Oliveira et al. 1996; Franco & Roehe 2007). As células foram repicadas a cada 3-4 dias e cultivadas seguindo métodos estabelecidos na literatura (Paul 1970).

Foram utilizadas cepas de vírus de diferentes tipos e subtipos de BoHV-1 e BoHV-5. Estas foram selecionadas em testes prévios, em função de haverem detectado 99% de soros positivos em outro estudo com amostras de soros da mesma região (Holz 2008). As amostras virais utilizadas foram: BoHV-1.1. Los Angeles (LA; Madin et al. 1956), BoHV-1.1. EVI123/98 (Roehe et al. 1997, Souza et al. 2002), BoHV-5b A663 (BoHV-5b; Carrillo et al. 1983, D'Arce et al. 2002) e BoHV-5a EVI88/95 (Roehe et al. 1997, Souza et al. 2002). A multiplicação e titulação das cepas virais foram realizadas em células MDBK como descrito previamente (Roehe et al. 1997).

Testes de soroneutralização

A pesquisa de anticorpos neutralizantes para BoHV-1 e BoHV-5 foi realizada frente a cada uma das quatro amostras de vírus mencionadas acima, individualmente, utilizando a técnica de soroneutralização (SN) em microplacas de 96 orifícios, como descrito previamente (Deregt et al. 1993), com diluições ½ e ¼ de cada soro e incubação da mistura soro-vírus de uma hora antes da adição das células. As placas foram incubadas a 37^oC em atmosfera contendo 5% de CO₂ por até 120 h para a leitura final dos resultados, realizada pela observação da presença ou ausência de efeito citopático. Os resultados foram calculados pelo método de Reed e Müench (Lorenz & Bögel 1973) e expressos como positivo (título ³2) ou negativo (título <2).

Análise estatística

Foi realizado o cálculo da sensibilidade dos testes de SN utilizando-se os resultados de uma, duas, três ou quatro diferentes cepas virais. O cálculo foi realizado através do programa Dag Stat (Mackinnon 2000) com intervalo de confiança de 95%.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Das 2200 amostras examinadas, 29,2% (642) foram positivas frente a pelo menos uma das quatro cepas de vírus utilizadas nos testes de SN (Quadro 2). Do total de 390 propriedades testadas contra o BoHV-1 e BoHV-5, foram identificados animais reagentes em 225 (57,7%). Quando examinada a soroprevalência nas diferentes mesorregiões do Estado (Quadro 1, Fig.1), observa-se que a mesorregião que apresentou maior soroprevalência foi a Nordeste (36,5%), seguida da Metropolitana de Porto Alegre (34,5%). Uma taxa de soroprevalência acima da média foi igualmente detectada nas mesorregiões Centro Ocidental (34,5%) e Sudoeste (32,5%). As mesorregiões Noroeste e Centro-Oriental, assim como o Sudeste, apresentaram índices abaixo da média do Estado (Fig.1). As diferenças nas taxas de prevalência para as diferentes mesorregiões do RS podem provavelmente ser explicadas, em parte, pelo tipo de criação e manejo dos animais, que variam bastante nas diferentes mesorregiões. Além disso, fatores climáticos e geográficos, o tipo de população amostrada, e o tipo de exploração utilizado na propriedade (Lovato et al. 1995) também podem influenciar as taxas observadas. Lovato et al. (1995) detectaram na região de Passo Fundo (dentro da mesorregião Noroeste), prevalência de infecções por BoHV-1 ou BoHV-5 de cerca de 12%, sendo aquela a região que apresentou os menores índices de soropositividade naquele levantamento. No presente estudo, aquela região apresentou coeficiente de soropositividade de 19,6%, superior ao detectado por Lovato et al. (1995), mas ainda um dos mais baixos índices encontrados no presente estudo - não obstante coerente com o uso de múltiplas amostras de vírus nos testes laboratoriais aqui realizados.

Esses achados foram, de certa forma, surpreendentes, pois os autores esperavam encontrar índices mais elevados de soroprevalência, visto que várias amostras de vírus foram utilizadas para garantir uma maior sensibilidade à SN. A exclusão de machos da amostragem certamente deve ter tido um efeito importante nas soroprevalências obtidas, pois em função da monta e do tempo em que permanecem em contato com o rebanho, este é o grupo de animais que tende a apresentar maiores taxas de soropositividade (Melo et al. 2002, Dias et al. 2006). Assim, os resultados aqui obtidos também podem ter sido afetados pelo tipo de amostragem.

O presente trabalho difere dos anteriores principalmente porque o cálculo amostral foi baseado em dados referentes à distribuição da população bovina por meso e microrregiões do Estado (IBGE 2006), semelhante ao enfoque adotado por Dias et al. (2008). Portanto, as heterogeneidades regionais de cada estudo podem ter tido influência nas taxas de prevalência encontradas. Além disso, no presente trabalho foram examinadas somente fêmeas adultas (>24 meses), categoria animal em que estas infecções tendem a ser mais prevalentes pela maior disseminação durante a temporada de monta (Melo et al. 2002, Dias 2006).

Além dos fatores mencionados acima, foi demonstrado que as diferenças em prevalência podem também estar relacionadas com as cepas de vírus utilizadas para os testes laboratoriais, o que pode levar a alterações na sensibilidade da SN. No Brasil, a quase totalidade dos inquéritos sorológicos previamente realizados utilizaram uma das cepas de "referência" de BoHV-1 como vírus de desafio no teste sorológico (Galvão et al. 1963, Wizigmann et al. 1972, Mueller et al. 1981, Ravazzolo et al. 1989, Lovato et al. 1995, Vidor et al. 1995, Melo et al. 1997, Cerqueira et al. 2000, Médici et al. 2000, Rocha et al. 2001, Quincozes 2005, Dias 2006, Dias et al. 2008). No presente estudo foi demonstrado que, para que seja obtida uma maior sensibilidade, os testes de SN devem ser executados frente a várias amostras de vírus.

Quando considerados os resultados dos testes obtidos frente a cada uma das amostras de vírus isoladamente, a prevalência encontrada revelou uma grande redução de sensibilidade dependendo da amostra/cepa considerada, pois 20,4% a 34,6% das amostras soropositivas seriam consideradas negativas se o teste fosse realizado contra somente uma delas (Quadro 2). A cepa viral que, isoladamente, foi reconhecida pelo maior número de amostras positivas nesse estudo foi a EVI123/98 (BoHV-1.1), uma cepa autóctone de BoHV-1 (Roehe et al. 1997, Souza et al. 2002). Esta cepa reagiu com 79,5% das amostras, seguida pela amostra de BoHV-5b A663, que reagiu com 70,4% e a amostra Los Angeles (LA) de BoHV-1, que reagiu com 70% do total de soros positivos. Epidemiologicamente, esse elevado número de "falsos negativos" pode representar uma falha importante na detecção de animais potencialmente disseminadores da infecção, o que poderia comprometer eventuais tentativas de controle ou erradicação (Ackermann et al. 1990, Del Fava et al. 1998).

Foi possível perceber que houve reatividade sorológica cruzada na maioria dos soros positivos detectados (Fig. 2). Das 642 amostras soropositivas para pelo menos uma das cepas virais analisadas, 491 foram positivas tanto para cepas de BoHV-1 quanto para cepas de BoHV-5. Somente 151 soros apresentaram reações tipo-específicas, sendo 104 soros positivos apenas para amostras de BoHV-5 e 47 positivos apenas para amostras de BoHV-1. Assim, a SN não apresentou sensibilidade capaz de discriminar as respostas sorológicas tipo-específicas. Em estudo prévio (Teixeira et al. 1998), havia sido demonstrado que mesmo titulações de anticorpos séricos por SN não eram capazes de discriminar respostas tipo-específicas. Naquela ocasião, cerca de 8% dos soros apresentaram reações tipo-específicas, tanto para BoHV-1 como para BoHV-5; no presente estudo, uma precentagem similar de soros apresentou anticorpos tipo-específicos anti-BoHV-1 (47 soros, ou 7,32%). Por outro lado, 104 soros (16,19%) reagiram especificamente contra amostras de BoHV-5. Estes resultados comprovam que a SN não apresenta poder discriminatório suficiente para revelar reaçõaes tipo-específicas. Além disso, corroboram a necessidade de utilizar tanto amostras de BoHV-1 como BoHV-5 em estudos onde máxima sensibilidade à SN seria o resultado esperado. Não se deve, entretanto, deixar de cogitar a possibilidade de que parte desses resultados pode representar animais infectados concomitantemente com o BoHV-1 e BoHV-5.

Não obstante, estes resultados revelam que anticorpos contra BoHV-1 (como já esperado) e/ou BoHV-5 estão amplamente difundidos nos rebanhos do Estado, embora a prevalência nas distintas mesorregiões do Estado seja bastante variada. Relevante, porém, é o fato de que as estimativas de prevalência foram fortemente afetadas pelas diferentes amostras de vírus usadas nos testes de SN. Esse fato deve ser levado em consideração quando estudos sorológicos para BoHV-1 e BoHV-5 forem realizados, especialmente se forem realizados tendo em vista a tomada de medidas de controle ou erradicação, onde a ocorrência de falsos negativos pode ser decisiva para o êxito do processo .

A determinação das taxas de prevalência tipo-específicas não pode ser realizada. No entanto, foi possível perceber que é importante realizar os testes de SN frente a amostras de BoHV-1 e BoHV-5, no intuito de aumentar a detecção de amostras soropositivas. Infelizmente, como a SN não é capaz de discriminar as respostas de anticorpos para BoHV-1 e BoHV-5, a prevalência tipo-específica permanece desconhecida, e deverá ser objeto de estudos futuros.

Agradecimentos.- À Secretaria Estadual de Agricultura, Pecuária e Agronegócio do Rio Grande do Sul e a Maurício G. Dasso pelo gentil cedimento das amostras de soro. Ao Núcleo de Estatística da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, pelo auxílio na análise dos dados. Apoio financeiro: CNPq, Fepagro, FAPERGS, CAPES. Carine L. Holz é mestranda; Thais F. Teixeira, Diógenes Dezen e Helena B.C.R. Batista são doutorandos do Programa de Pós-graduação em Ciências Veterinárias da UFRGS; Fabrício S. Campos é mestrando do Programa de Pós-graduação em Microbiologia Agrícola e do Ambiente da UFRGS; Samuel P. Cibulski, Luciana R. Roehe, Martha T. Oliveira e Ana Paula M. Varela são estagiários de Iniciação Científica; Paulo M. Roehe é bolsista pesquisador 1C do CNPq.

Recebido em 5 de agosto de 2008.

Aceito para publicação em 1 de junho de 2009.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  01 Dez 2009
• Data do Fascículo
  Set 2009

Histórico

• Recebido
  05 Ago 2008
• Aceito
  01 Jun 2009