Sertés circovírusok járványtani vizsgálata

Abstract

A sertés circovírusoknak (porcine circovirus, PCV) jelenleg két típusa ismert: az apatogén PCV1 és a patogén PCV2, mely számos kórképpel hozható kapcsolatba jelentős gazdasági károkat okozva a sertésállományokban. A PCV2 által kiváltott leggyakoribb betegséget, a választott malacok circovírus okozta sorvadását (postweaning multisystemic wasting syndrome, PMWS) először 1991-ben írták le Kanadában. A kórokozó mára az egész világon elterjedt, és retrospektív vizsgálatok szerint a vírus az 1970-es és 1980-as évekből származó sertés eredetű mintákból is kimutatható. A PCV2-nek két genotípusa ismert, melyek között a legmarkánsabb különbség a genom méretében van: a hosszabb genommal rendelkező PCV2A és a rövidebb PCV2B genotípus. A járvány kezdetén a különböző kórképekből a PCV2A genotípust lehetett gyakrabban kimutatni, 2003-ra Nyugat-Európában és 2005-tıl Észak-Amerikában azonban a PCV2B genotípus vált elterjedtebbé. Magyarországon az első PMWS eseteket 1999-ben azonosították és 2003-ig hazánkban is a PCV2A genotípus volt a gyakoribb. Munkánk során felmérést készítettük 2002-2003-ban a magyarországi vaddisznó állomány PCV fertőzöttségéről. Több mint 2000 mintát gyűjtöttünk az ország különböző részeiről, és csoportosítottunk származási hely szerint. A minták 20,5 %-ából volt kimutatható PCV2, és a két genotípus közel azonos arányban volt jelen a vaddisznó mintákban. Vaddisznóra jellemző szekvenciát nem találtunk. A szekvencia analízis alapján felmerült a két genotípus közötti rekombináció lehetősége, amit később többen is igazoltak. Megállapítottuk, hogy a vaddisznókban a PCV2 mellett az apatogén PCV1 változat is előfordul, és a világon elsőként határoztunk meg vaddisznóból származó teljes PCV1 genomszekvenciát. Ezt megelőzően PCV1- et kizárólag PK-15 sejtvonalból, valamint vakcinából és a szövettenyésztéshez használt tripszin készítményekből mutattak ki. A vaddisznóból kimutatott PCV1 szekvencia nem mutatott nagyobb eltérést a PK-15 sejtvonalat permanensen fertőző PCV1 törzsekben leírtaktól, mint amekkora különbség az eddig ismert PCV1 törzsek között kimutatható volt. Részt vettünk az első romániai PCV2 által okozott kórképek leírásában, ahol az első PMWS eseteket 2002 májusában, az első PDNS (porcine dermatitis nephropathy syndrome) tüneteit mutató sertéseket pedig két évvel később észlelték. A kórbonctani és kórszövettani elváltozások megegyeztek a szakirodalomban közzétett adatokkal. Meghatároztuk PMWS és PDNS tüneteit mutató sertésekből származó PCV2 teljes nukleotid szekvenciáját, és megállapítottuk, hogy a két kórképből származó genom azonos. 8 A közép-kelet európai régióban zajló PCV2 járvány molekuláris hátterének tisztázása érdekében vizsgáltuk, hogy milyen PCV2 szekvenciák fordulnak elő ebben a térségben. Magyarországról, Lengyelországból, Szlovákiából, Csehországból, Horvátországból és Romániából származó teljes PCV2 szekvenciákat határoztunk meg és hasonlítottunk össze a GenBank-ban 2007. december 31-ig közzétett szekvenciákkal. A legrégebbi közép-kelet európai letölthető genomok 2003-ból, Ausztriából és Magyarországról származtak, és a szekvenciák között a PCV2A genotípus dominált. Megállapítottuk, hogy a Nyugat-Európában végbement változáshoz hasonlóan, a közép-kelet európai régióban is a PCV2B genotípus vált uralkodóvá, de míg Nyugat-Európában már 2003-ban a PCV2B genotípus volt elterjedtebb, addig térségünkben ez csak 2007-re vált meghatározóvá. A vizsgálatok során megállapítottuk, hogy azokon a területeken, ahol a fertőzöttség még ma is terjedőben van, ott a PCV2 genomok nukleinsav szekvenciájában jelentősebb eltérések vannak, mint az endémiás vidékeken. Ugyanez a tendencia mutatkozik világszerte, a rövidebb genotípus gyorsabban terjed az eredeti PCV2A típusnál, és egy genetikailag egységes járványtani kép van kialakulóban, ami feltételezi, hogy a vírus adaptációja bár lassuló ütemben, de még mindig folyamatban van. A PCV2 járványtanának és a védekezésnek is meghatározó eleme annak a megismerése, hogy a vírus sertésen kívül képes-e más fajban fennmaradni, szaporodni és ürülve sertéseket fertőzni. Jelenlegi ismereteink rendkívül korlátozottak ezen a területen. A lehetséges vírushordozó fajok közül egereket vizsgáltunk és megállapítottuk, hogy az egerek fertőzhetők PCV2-vel, a vírus képes szaporodni bennük, de betegségre utaló klinikai tüneteket és kórbonctani elváltozásokat nem találtunk. A vírusürítési vizsgálatokkal egyértelművé vált, hogy az egerek ürítik a vírust, és társaikat képesek megfertőzni. Az egerekkel végzett kísérleteink alapján feltételezhetjük, hogy ezek a rágcsálók fontos szerepet játszanak a PCV2 fenntartásában és terjesztésében.

Two types of porcine circoviruses (PCV) are currently recognized: the non-pathogenic PCV1 and the pathogenic PCV2, later associated with several clinical conditions, referred to as porcine circovirus diseases (PCVDs). PCV2 is responsible for severe economic losses of the swine industry. Among PCVDs, the most frequently diagnosed is the postweaning multisystemic wasting syndrome (PMWS). The first description of PMWS was made in Canada, in 1991, but according to retrospective studies, PCV2 itself has already been present in swine samples from the 1970-ies and 80-ies. By today PCV2 has spread worldwide. PCV2 is divided into 2 genotypes. The most characteristic difference between them is the genome length: the longer sequence is designated PCV2A and the shorter PCV2B genotype. During the first recognized cases of PCV2 infections viruses belonging mainly into genotype PCV2A were detected, but by 2003 in Western Europe and by 2005 in North-America, PCV2B genotype had become more frequent. The first PMWS case in Hungary was described in 1999. At the beginning of the Hungarian epidemic also PCV2A genomes were detected more frequently, until 2003 when PCV2B started to take over. One of the purposes of this study was to estimate the prevalence of PCV in Hungarian wild boars, using samples collected between 2002 and 2003. More than 2000 organ samples were collected from different areas of Hungary. PCV2 could be detected in 20,5 % of the samples, and the proportion of the two genotypes was close to even. Wild boar specific sequences could not be detected. Based on sequencing data the possibility of genomic recombination was raised and later it was confirmed by other researchers. We demonstrated that PCV1 was also present in wild boars and were the first ones to determine the complete nucleotide sequence of a PCV1 from an organ sample. The sequence differences of the wild boar PCV1 and PCV1 from in vitro sources was not higher than that among the already known PCV1 isolates. During our studies we participated in the first description of PCV2 caused diseases in Romania, both PMWS and PDNS (porcine dermatitis nephropathy syndrome). Complete PCV genome sequences were determined both from PMWS and PDNS affected pigs and they proved to be identical. To clarify the molecular background of PCV2 epidemiology in the Central European region, PCV2 sequences of this area were studied. Complete PCV2 genomes were determined from Hungarian, Polish, Slovak, Czech, Croat and Rumanian samples. The sequences were compared with other PCV2 sequences deposited in the GenBank until 31 of December, in 2007. The oldest available sequences of the region, from 2003, were available from Hungary and Austria, and PCV2A was the dominant type of the time. According to our findings, similarly to 10 the situation in Western Europe, PCV2B had also become dominant in Central-Europe although with a few years delay by the year 2007. A similar tendency is observed on a world-wide scale, the shorter genotype is spreading faster than the longer one, and an epidemiologically uniform picture is becoming evident. An efficient prevention and control of PCVD requires information of the host range of the virus, whether PCV2 can be maintained and spread by animal species other than swine. Mouse as one of the possible vector species, was studies and it was demonstrated, that PCV2 is indeed capable of infecting mice, the virus can replicate and it can be shed to be transmitted to other animals, possibly to swine as well. According to the results of our experiments it is safe to suppose, that this rodent may play an important role in spreading PCV2.