Zespół rozrodczo-oddechowy świń (PRRS), wywołany przez wirus PRRS, jest jedną z najbardziej niszczycielskich chorób świń na świecie. W ostatnich latach, wiele szczepów linii 1 było powszechnie rozpowszechnionych w Stanach Zjednoczonych, podczas gdy szczepy L1 RFLP 1-3-4 były rzadziej zgłaszane w Chinach.
Niedawno naukowcy z Tianjin Agricultural University i Tianjin University of Traditional Chinese Medicine wspólnie opublikowali w Elsevier badanie dotyczące rekombinowanego wariantu PRRSV z wzorem L1A/C RFLP 1–3–4 i przeanalizowali jego genom.
Wprowadzenie
Zespół rozrodczo-oddechowy świń (PRRS) to poważna choroba zakaźna wywołana przez wirus PRRS. Dzieli się na dwa główne genotypy: europejski i północnoamerykański. Systemy klasyfikacji RFLP i linii genetycznych są powszechnie używane do analizy różnorodności genetycznej PRRSV-2. Linia 1 (L1) jest powszechna w Stanach Zjednoczonych, z typowymi wzorami RFLP 1-3-4, 1-4-4 i 1-7-4. W Chinach dominuje szczep 1-4-4 L1C, ale jego odsetek maleje corocznie. Chociaż rzadziej zgłaszany, 1-3-4 ma unikalne cechy kolonizacji jelit i może stać się nowym dominującym szczepem, stanowiąc poważne zagrożenie dla przemysłu trzody chlewnej.
Wyniki badań
1. Izolacja L1 PRRSV z prosiąt z biegunką w fermach świń w Tianjin
Od maja do czerwca 2024 r. pobrano próbki surowicy od prosiąt ssących w trzech fermach świń w Tianjin po ciężkiej biegunce. Próbki surowicy były dodatnie na L1 PRRSV przy użyciu izolacji komórkowej PAM i ujemne na kilka pospolitych wirusów świń. Izolaty wykazywały typową agregację i fragmentację komórek i zostały oczyszczone i nazwane TJ2401, TJ2402 i TJ2406. Analiza immunofluorescencyjna wykazała zieloną fluorescencję, z wartościami TCID₅₀ 1×10^6.34, 1×10^6.25 i 3×10^5.0/0.1 mL.
Rysunek 1. Izolacja i identyfikacja szczepów PRRSV TJ2401, TJ2402 i TJ2406
(A-D) 48 godzin po infekcji. (E-H) Oznaczone przeciwciałem przeciwko białku N. Skala, 100 μm.
Wniosek: Wirus zespołu rozrodczo-oddechowego świń (PRRSV) L1 został pomyślnie wyizolowany z próbek prosiąt ssących z ciężką biegunką w Tianjin między majem a czerwcem 2024 r. Jego wysoka zjadliwość została potwierdzona przez efekt cytopatyczny i testy immunofluorescencyjne.
2. Charakterystyka genetyczna i analiza podtypów wyizolowanych szczepów PRRSV L1
Sekwencjonowanie pełnej długości genomu izolatów TJ2401, TJ2402 i TJ2406 ujawniło wzór delecji w NSP2 zgodny z podtypem L1 (podobnym do NADC30). Analiza filogenetyczna całego genomu wykazała bliskie pokrewieństwo z podgrupą L1.8. Analiza RFLP genu ORF5 przypisała TJ2401 do podtypu L1A, a TJ2402 i TJ2406 do podtypu L1C.
Rysunek 2. Sekwencje NSP2 i drzewo filogenetyczne TJ2401, TJ2402 i TJ2406
(A) Wzór delecji NSP2 TJ2401, TJ2402 i TJ2406 jest identyczny jak w NADC30.
(B) Trzy izolaty są blisko spokrewnione z PRRSV L1.8 (podobnym do NADC30).
(C) TJ2401 należy do L1A, podczas gdy TJ2402 i TJ2406 należą do L1C.
Wniosek: Wszystkie trzy izolaty, TJ2401, TJ2402 i TJ2406, to PRRSV L1 (podobne do NADC30), należące odpowiednio do podtypów L1A i L1C.
3. Charakterystyka rekombinacji i analiza kluczowych segmentów genów wyizolowanych szczepów PRRSV
Analiza rekombinacji wykazała, że TJ2401, TJ2402 i TJ2406 wykazywały cechy rekombinacji. TJ2401 i TJ2402 miały wspólny segment genowy (1-1970 nt) z wirusów L8 (podobnych do JXA1), co potencjalnie przyczyniało się do ich podobnej patogenności klinicznej. Z drugiej strony, TJ2406 był głównie homologiczny ze szczepem NADC30 i zawierał ograniczone segmenty rekombinacyjne.
Rysunek 3. Drzewo filogenetyczne zbudowane na podstawie reprezentatywnych genomów PRRSV
Wniosek: Wszystkie trzy izolaty PRRSV to szczepy rekombinacyjne. TJ2401 i TJ2402 dzielą segment L8, co potencjalnie skutkuje podobną patogennością kliniczną.
4. Analiza objawów klinicznych i dynamiki wirusa trzech izolatów u prosiąt
Prosięta zaszczepione TJ2401, TJ2402 lub TJ2406 rozwinęły podwyższoną temperaturę ciała, ciężką biegunkę i zwiększone wyniki objawów klinicznych, zmniejszony dzienny przyrost masy ciała i serokonwersję w 11. dniu. Obciążenie wirusem w surowicy i wymazach z odbytu było znacznie podwyższone, podczas gdy grupa kontrolna nie wykazywała żadnych objawów ani pozytywnych testów wirusowych.
Rysunek 4. Wskaźniki kliniczne oraz wyniki badań wirusologicznych i immunologicznych u prosiąt
(A) Prosięta zaszczepione TJ2401, TJ2402 lub TJ2406 miały podwyższoną temperaturę ciała.
(B) Dzienny przyrost masy ciała prosiąt był znacznie zmniejszony.
(C) W 11. dniu po infekcji prosięta osiągnęły serokonwersję przeciwciał PRRS (próg 0,4).
(D) Obciążenie wirusem w surowicy wzrosło 5 dni po infekcji i osiągnęło szczyt w 11. dniu.
(E) Obciążenie wirusem w wymazach z odbytu było zgodne z obciążeniem wirusem w surowicy.
(F) Wirus był obecny w wielu tkankach, najsilniej w jelicie.
Wniosek: TJ2401, TJ2402 i TJ2406 wywołały znaczące objawy kliniczne i infekcję wirusową u prosiąt, podczas gdy w grupie kontrolnej nie zaobserwowano żadnych nieprawidłowości.
5. Porównawcza analiza izolatów PRRSV na patologii płuc i jelit u prosiąt
Prosięta we wszystkich trzech grupach zostały humanitarnie uśmiercone w 21. dniu po infekcji w celu przeprowadzenia sekcji zwłok. Wyniki wykazały, że prosięta zakażone TJ2401, TJ2402 lub TJ2406 rozwinęły śródmiąższowe zapalenie płuc, zagęszczenie i krwotok płucny, a wyniki zmian były znacznie wyższe niż w grupie niezakażonej. Grupy zakażone TJ2401 i TJ2402 wykazywały również ścieńczenie ściany jelita, wodnistą zawartość jelit i powiększone węzły chłonne krezki, podczas gdy grupa TJ2406 nie wykazywała oczywistych zmian w jelitach. Badanie mikroskopowe wykazało, że przegrody pęcherzyków płucnych prosiąt zakażonych trzema szczepami wirusa były pogrubione, a wyniki zmian mikroskopowych w płucach były zwiększone. Pod względem patologii jelit, grupy TJ2401 i TJ2402 wykazywały złuszczanie nabłonka jelitowego i naciek limfocytarny, podczas gdy grupa TJ2406 i grupa kontrolna nie wykazywały oczywistych zmian.
Rysunek 4. Makroskopowe i mikroskopowe uszkodzenia histologiczne w próbkach płuc i jelit.
(A) Zakażenie TJ2401, TJ2402 i TJ2406 spowodowało znaczne zmiany w płucach i widoczną infiltrację komórek zapalnych.
(B) TJ2401 i TJ2402 spowodowały zarówno zmiany w płucach, jak i w jelitach, podczas gdy w grupie niezakażonej nie zaobserwowano żadnych znaczących zmian.
Wniosek: TJ2401 i TJ2402 spowodowały znaczne zmiany w płucach i jelitach u prosiąt, podczas gdy TJ2406 powodował głównie zmiany w płucach bez znaczących nieprawidłowości w jelitach.
Podsumowanie
Badanie to wykazało, że L1A TJ2401 i L1C TJ2402 spowodowały ciężką infekcję jelit, podczas gdy TJ2406 spowodował jedynie śródmiąższowe zapalenie płuc. Sugeruje to, że patogenność PRRSV podobnego do NADC30 jest złożona i że szczepionki mają ograniczone działanie. Konieczne jest wzmocnienie nadzoru i terminowa korekta strategii kontroli.
Osoba kontaktowa: Mr. Huang Jingtai
Tel: 17743230916