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[Ourofino - Empresa +Parceira] Vinte anos de Circovírus no Brasil: Mutações pontuais de aminoácidos podem comprometer a resposta imune?




Por Andrea Panzardi/Especialista técnica em Biológicos Ourofino - suínos
 
 
O circovírus suíno possui a maior taxa de evolução dentre os vírus ssDNA (Holmes, 2009). Em função disso, atualmente há a presença de oito (8) diferentes genótipos de PVC2, sendo representados por: PCV2a, PCV2b, PCV2c, PCV2d (antigo mPCV2b), PCV2e, PCV2f, PCV2g e PCV2h, os quais podem infectar leitões de maneira simultânea, ou seja, podendo este albergar mais de um genótipo de PCV2 (Franzo & Segalés, 2018). Há indício de um nono (9) genótipo de circovírus já sequenciado, sendo este representado pelo PCV2i (Wang et al., 2020). Com isso, a circovirose passou de doença emergente a genótipos emergentes. Entretanto apesar da diversidade de genótipos determinados, atualmente no Brasil, os de maior importância em suinocultura tecnificada estão representados por dois (2) principais e frequentemente isolados, o PCV2b e o PCV2d (Gráfico 1).
 
Fonte: Adaptado de Castro et al., 2005; GenBank (2002 a 2015),  Rodrigues et al., 2018; Gava et al, 2018;  dados  internos Ourofino, 2018, 2019 e 2020.  
 
Gráfico 1. Evolução de genótipos de PCV2 nos últimos 17 anos no Brasil.
 
 
Esta evolução foi decorrente de mutações pontuais na região ORF2, mais especificamente em regiões/epítopos específicos de importância estrutural do vírus, bem como de reconhecimento de anticorpos, ou seja, uma região imunogênica, aumentando a chance de falhas vacinais, respectivamente, devido a alterações relacionadas em resíduos de aminoácidos (aa) que reduzem a homologia/identidade, e consequente proteção cruzada.
 
“De doença emergente a genótipos emergentes”.
 
Os diferentes genótipos de PCV2 possuem alta homologia, ou seja, demonstrando proteção cruzada, entretanto esta evolução fez com que as vacinas convencionais, desenvolvidas a partir do PCV2a, perdessem de certa forma, um pouco em eficácia, uma vez que a redução desta homologia está diretamente relacionada à redução de proteção cruzada. Esta redução de homologia foi verificada através de um estudo em que foi analisado o percentual (%) de identidade de amostras de campo PCV2b e d frente à vacina recombinante PCV2b, quando comparado aos isolados PCV2a, demonstrando menor risco de falha vacinal (Panzardi et al., 2019) (Quadro 1).
 
 
Quadro 1. Análise do percentual de homologia/identidade da região ORF2 da vacina recombinante PCV2b, em relação aos isolados brasileiros dos genótipos PCV2b e PCV2d.
 
 
Ainda neste mesmo estudo foi realizada uma análise um pouco mais aprofundada no intuito de verificar a homologia em um epítopo específico e, cientificamente, comprovado por ser responsável estruturalmente e antigenicamente na região ORF2, representado pelo epítopo da região do aminoácido (aa) 51 – 85 (Huang et al., 2011). Os resultados demonstraram uma maior homologia da vacina recombinante PCV2b frente aos isolados PCV2b e PCV2d em detrimento ao PCV2a, que apresentou uma redução importante nesta homologia, e com isso aumentando o risco de falha vacinal (Quadro 2).
 
 
No intuito de demonstrar o porquê desta redução de homologia do genótipo PCV2a frente aos isolados atuais brasileiros de PCV2b e d, associado ao aumento de quadros subclínicos e alguns clínicos a campo, foi selecionado o resíduo do aminoácido 59 da região ORF2. Este aa já foi cientificamente comprovado como um aminoácido crítico, localizado externamente ao capsídeo viral, e, portanto, possuindo importância estrutural e antigênica (Huang et al., 2011& Park et al., 2019). Neste aa em específico, foi verificada uma mutação, havendo substituição do aa alanina (A) por arginina (R) e lisina (K), respectivamente, nos genótipos PCV2b e PCV2d (Huang et al., 2011; Park et al., 2019 & Panzardi et al., 2019) (Figura 1). Um dos pontos mais interessantes desta mutação, é que o aa A do PCV2a, se trata de um aa com características físico-químicas muito distintas dos aa presentes nas sequencias dos genótipos b e d, o que demonstra um aumento da chance de risco da ocorrência de escape imunológico (Tabela 1). 
 
Quanto maior a homologia, menor o risco de falha vacinal!
 
 
Este escape imunológico foi comprovado em um estudo controlado in vivo, onde três grupos de leitões foram vacinados com uma vacina convencional PCVa presente no Brasil, e desafiados respectivamente com PCV2a, PCV2b e PCV2d. Dos três (3) grupos de tratamento, o primeiro, desafiado com PCV2a e vacinado com PCV2a apresentou estatisticamente (P<00,5) uma maior concentração de anticorpos neutralizantes quando comparado aos grupos desafiados com PCV2b e PCV2d, indicando uma melhor neutralização viral e, consequentemente, melhor proteção por ser um genótipo homólogo/ similar (Park et al., 2019). 
 
Fonte: Park et al., 2019.
Gráfico 2. Curva de titulação de anticorpos neutralizantes de leitões desafiados com três diferentes genótipos de PCV2 (PCV2a, PCV2b e PCV2d) e vacinados 100% com vacina convencional PCV2a.
 
 
Considerações finais
 
Ainda há um efeito positivo dos protocolos de vacinação atualmente utilizados com vacinas convencionais, mesmo que todas sejam baseadas no genótipo PCV2a. Entretanto, pelo fato do PCV2a diferir, em média, de 5 a 10% entre o PCV2b e PCV2d na região de ORF2 agrava a preocupação em relação a esta proteção em decorrência de mutações pontuais demonstradas em epítopos estruturais e de função antigênica, o que aumenta a chance de falha/escape vacinal.
 
 
Portanto, no intuito de que seja reduzido os riscos de falhas vacinais, é importante a utilização de vacinas atualizadas e alinhadas aos genótipos atualmente circulantes a campo.  
 
 
Referências Literárias
 
Franzo, G. & Segalés, J. Porcine circovirus 2 (PCV-2) genotype update and proposal of a new genotyping methodology. Plos One. Published: December 6 2018.. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0208585.
 
Holmes, EC. The Evolutionary Genetics of Emerging Viruses. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 2009. 40:353–72.
 
Huang, L.P., Lu, Y.H., Wei, Y.W., Guo, L.J., Liu, C.M., 2011. Identification of one critical amino acid that determines a conformational neutralizing epitope in the capsid protein of porcine circovirus type 2. BMC Microbiol. 11, 188.
 
Panzardi,A., Faim L, Hirose F, et al. Caracterização e dinâmica de evolução dos diferentes genótipos de circovírus no Brasil ao longo dos anos de 2003 a 2018. Anais SINSUI 2019a. p. 226-227.
 
Panzardi A., Faim L, Hirose F, Costa HF, Bordin E, Ravagnani, GM, Blanco TB, de Araújo TLO, Buso MAM.. Percentual de identidade da região ORF2 de diferentes genótipos de PCV2 brasileiros em relação à vacina recombinante PCV2b. Anais ABRAVES 2019b. p. 110 à 114. 
 
Park, KH, Oh,T, Yang S, Cho H,, Kang I., Chae C. Evaluation of a porcine circovirus type 2a (PCV2a) vaccine efficacy against experimental PCV2a, PCV2b, and PCV2d challenge. Veterinary Microbiology 231 (2019) 87–92.
 
Wang, Y.  Noll, L.  Lu, N  Porter, E.  Stoy, C.  Zheng, W.  Liu, X.  Peddireddi, L.  Niederwerder, M.  Bai. J. Genetic diversity and prevalence of porcine circovirus type 3 (PCV3) and type 2 (PCV2) in the Midwest of the USA during 2016–2018. Transboudary and Emerging diseases. 2020 https://doi.org/10.1111/tbed.13467.
 

 


20/10/2020

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