Genetic, antigenic and pathogenetic features of porcine circovirus type 2 strains

Porcien circovirus type 2 (PCV2) is een alomtegenwoordig virus dat biggen infecteert na het spenen. Het merendeel van deze infecties verloopt subklinisch. Onder bepaalde omstandigheden kunnen PCV2 infecties echter aanleiding geven tot het wegkwijnsyndroom of PMWS (Postweaning Multisystemic Wasting Syndrome). Dit is een multifactoriële ziekte die ernstige groeivertraging, gewichtsverlies en sterfte veroorzaakt bij gespeende biggen en die het afgelopen decennium aanzienlijke productieverliezen heeft veroorzaakt in de varkenssector wereldwijd. Een sterke PCV2 vermeerdering is een noodzakelijke factor voor het induceren van PMWS, doch de factoren die deze sterke vermeerdering induceren zijn slechts gedeeltelijk gekend. Een sterke PCV2 vermeerdering wordt mede veroorzaakt door gastheerspecifieke factoren zoals vaccinatie, co-infectie met andere pathogenen, stimulatie van het immuunsysteem alsook depressie van het immuunsysteem. Ook omgevingsfactoren zoals een te hoge bezettingsdichtheid en onnauwkeurige reiniging en desinfectie van de hokken dragen bij tot een verhoogde PCV2 vermeerdering en PMWS. Virusspecifieke factoren die de PCV2 vermeerdering en het optreden van PMWS beïnvloeden zijn echter niet of nauwelijks gekend. Bovendien wordt het onderzoek naar PMWS bemoeilijkt doordat er geen goed experimenteel model voor deze ziekte bestaat. PCV2 infecties kunnen ook ernstige reproductiestoornissen veroorzaken bij drachtige zeugen, doch deze pathologie komt in de praktijk slechts zelden voor. De voornaamste doelstelling van dit doctoraatsonderzoek was het zoeken naar genetische, antigenische en pathogenetische verschillen tussen PCV2 stammen met een verschillend genotype en afkomstig van varkens met verschillende ziektebeelden. Er werd eveneens onderzocht of het mogelijk was om een reproduceerbaar experimenteel model voor PMWS te ontwikkelen. In een eerste studie werden 16 muis monoklonale antistoffen (mAsn) ontwikkeld die gericht waren tegen het PCV2 kapsied eiwit. Door middel van deze monoklonale antistoffen werd vervolgens de antigenische structuur bestudeerd van 7 PCV2 stammen met een verschillend genotype en die geïsoleerd werden uit gevallen van PMWS, reproductiestoornissen of PDNS (Porcine Dermatitis and Nephropathy Syndrome). Elf mAsn reageerden gelijkaardig met alle 7 PCV2 stammen. Vier mAsn vertoonden een sterk gereduceerde affiniteit voor stammen van het PCV2b genotype in vergelijking met stammen van het PCV2a genotype. Eén mAs reageerde niet met stammen die geïsoleerd werden uit gevallen van reproductiestoornissen. Er werd geconcludeerd dat ondanks de hoge aminozuur identiteit op het niveau van het kapsied eiwit (≥ 91%), er antigenische verschillen bestaan tussen PCV2 stammen met een verschillend genotype en tussen PCV2 stammen die geïsoleerd werden uit verschillende ziektebeelden. In een tweede studie werd er onderzocht of recombinatie tussen 2 verschillende PCV2 virussen die gelijktijdig aanwezig waren in een varken met PMWS aanleiding kan geven tot het ontstaan van een nieuw, genetisch verschillend, recombinant virus. Door middel van een limiterende verdunningsklonering in PK-15 cellen werd een celcultuurgeadapteerde PCV2 stam, die afkomstig was van een varken dat tegelijkertijd geïnfecteerd was met 2 verschillende PCV2 virussen, opgezuiverd in 2 oudervirussen en een recombinant dochtervirus. In de daaropvolgende fylogenetische analyse groepeerde het recombinante dochtervirus zich steeds met gelijkaardige recombinante virussen op afzonderlijke takken in de fylogenetische boom. Er werd geconcludeerd dat PCV2 recombinatie kan ondergaan en dat recombinatie de genetische diversiteit van PCV2 kan verhogen. In een derde studie werd er onderzocht of de genetische en antigenische verschillen die werden waargenomen tussen PCV2 stammen met een verschillend genotype en met een verschillende klinische achtergrond, aanleiding kunnen geven tot verschillen in virale vermeerdering in weefsels van porciene foetussen. Zeven 55-dagen-oude immuno-incompetente foetussen werden chirurgisch geïnoculeerd met PCV2. Eenentwintig dagen na de inoculatie vertoonden alle 7 foetussen gelijkaardige macroscopische letsels en vergelijkbare hoge PCV2 titers werden teruggevonden in inwendige organen van de 7 foetussen. Er werd geconcludeerd dat ondanks de genetische en antigenische verschillen tussen PCV2 stammen met een verschillend genotype en met een verschillende klinische achtergrond, er op dit ogenblik wellicht slechts één PCV2 pathotype bestaat in foetussen. In een laatste studie werd nagegaan of het mogelijk was om een experimenteel model voor PMWS te ontwikkelen gebaseerd op de kennis dat stimulatie van het immuunsysteem de PCV2 vermeerdering verhoogt in varkens. In een in vitro studie werd vastgesteld dat behandeling van bloed mononucleaire cellen met het mitogeen concanavaline A (ConA) de PCV2 productie tot 50 maal verhoogde in T- en B-lymfocyten van het bloed. In een daaropvolgende in vivo studie werd vastgesteld dat ConA-behandeling van gnotobiotische biggen het gemiddeld aantal PCV2-geïnfecteerde T- en B-lymfocyten en monocyten in lymfeknopen 55 maal verhoogde in vergelijking met niet-behandelde biggen. Bovendien werd PCV2 vroeger geïsoleerd uit lymfeknopen van ConA-behandelde biggen en had de helft van de ConA-behandelde biggen een vertraagde immuunrespons. Desondanks werd er geen PMWS waargenomen. Dit doctoraatsonderzoek werpt een nieuw licht op de pathogenese van PCV2 infecties en PMWS.

Fetched live from OpenAlex and de-inverted. Abstracts are not stored in this database: the inverted indexes are 8.6 GB of the frame’s 9.3 GB of text, and the host has 13 GB free.