Ist eine erhöhte PCV2 Virulenz der ausschlaggebende Faktor, der die PMWS Epizootie auslöste?

• Forschungsstelle: BLV
• Projektnummer: 1.10.09
• Projekttitel Englisch: Is PCV2 virulence the main factor that triggered the PMWS epizooty?

Schlüsselwörter (Deutsch)

PCV2, PMWS, Infektionsversuch am Tier, genetischer Drift, Überwachung, Schwein

Schlüsselwörter (Englisch)

PCV2, PMWS, animal infection model, genetic drift, surveillance, pig

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Das Postweaning Multisystemic and Wasting Syndrome (PMWS) ist in der Schweineproduktion ein grosses ökonomisches Problem und ist auch tierschutzrelevant. Für PMWS muss porcines Cricovirus Typ-2 (PCV2) im betroffenen Tier in grosser Menge vorhanden sein.

Neben einer hohen Tenazität haben PCV2 Viren auch eine hohe genomische Plastizität. In retrospektiven Untersuchungen von Gewebsproben von Schweinen wurde schon 1979 PCV2 Viren gefunden aber erst Ende 2003 haben diese eine PMWS Epizootie ausgelöst. Mit der Epizootie wurde einer spezifischen Gruppe innerhalb der PCV2b Viren identifiziert, die wir PCV2b-CH nennen. Eine ähnliche Verschiebung hin zu den PCV2b Genotypen haben auch andere Forschungsgruppen gefunden. Bemerkenswert ist, dass sich in jüngster Zeit Beobachtungen häufen, wonach die im Schwein pathogenen PCV2b Genotypen auch im Rind vorkommen und sogar mit Erkrankung von Kälbern assoziiert wurden. Trotzdem wird nach wie vor diskutiert, ob diese wichtige Krankheit PMWS neben PCV2 noch zwingend durch weitere Co-Faktoren bestimmt wird. Die Beantwortung dieser kritischen Fragen steht im Zentrum für eine künftige in vivo Diagnostik und Überwachung.

Ziel dieser Studie ist es PCV2a und die vermeintlich pathogenen PCV2b-CH Viren aus Paraffinblöcken zu rekonstruiert, Infektionsdosen aus verschiedenen PCV2 Genotypen herzustellen und im Tier-Infektionsversuch auf Ihre Pathogenität zu untersuchen.

Kurzbeschreibung (Englisch)

Postweaning multisystemic and wasting syndrome (PMWS) is regarded as a major economical problem in pig production and a concern in pig welfare. Also, the presence of Porcine Circovirus type-2 (PCV2) is indispensable in PMWS diagnosis.

PCV2 tenacity is high and therefore may be transmitted without animal-to-animal contact. Another aspect is PCV2 viruses’ high genomic plasticity. PCV2 in pig tissue was already identified in 1979, however, it was not until the end of 2003 for PMWS epizooty outbreak. With it a new distinct sub-genotype group within the PCV2b genotypes was found, which we named PCV2b-CH. Parallel to our observation other research groups also found a shift to PCV2b genotypes. Remarkably, several recent reports imply the pig specific pathogenic PCV2b genotype with bovine infections and PCV2b may even cause disease in the “foreign” host. Nevertheless, the question remains whether PMWS disease would be dependant on a cofactor in addition to PCV2. The answer to this critical question is central to future in vivo diagnostic and surveillance.

The goal of this study is to reconstruct PCV2a and the putative pathogenic PCV2b-CH viruses’ from paraffin embedded tissue blocks and use mixed PCV2 viruses’ cocktails for an animal infection model to test virus pathogenicity.

Projektziele (Englisch)

The aims of this study are to test the pathogenicity of the newly emerged PCV2-CH genotypes and whether mixed PCV2 infections may cause PMWS to obtain an edge for in vivo PMWS diagnostic. In short, we will clone and propagate PCV2 genotypes from the pre-epizootic and epizootic period to analyze in an animal infection experiment whether PMWS can be induced directly or whether other cofactors are needed for di-sease initiation.
The two major aims of this study are outlined below.
A) Reconstruction of pre-selected PCV2 genotypes and virus propagation in vitro.
A1) Completing an on going effort of amplification and sequencing of pre-selected PCV2 whole geno-mes from the previously extracted DNA of our already investigated retrospective paraffin-embedded lymphoid tissues for the piglet infection experiment.
A2) Culture and titration of PCV2 in cell culture to prepare virus stocks for piglet infections.
B) Development of animal infection model to PMWS disease.
B1) Selection of pregnant sows for study that will include health status monitoring for factors implicated in PMWS disease. In a pilot animal experiment titration of effective cyclosporine A dose to induce in this genetic piglet background lymphopenia.
B2) Infection with pools of ten different PCV2 genotypes per experimental group of 5 three weeks wea-ned piglets according to following schedule: Group A) non-infected (4 piglets), all other groups consist of 5 piglets, group B) will be infected with a cocktail of 10 different genotypes of PCV2a, group C) will be infected with 10 different genotypes of PCV2b-CH, group D) will be mixed infected with each 5 PCV2a and 5 PCV2b-CH viruses and as positive control group E) will be used additionally to group D) infections titrated cyclosporine A dose.

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

Umsetzung:

- Umsetzung festzulegen, ist zum jetzigen Zeitpunkt schwierig, ergibt sich gegebe-nenfalls aus den Resultaten

- Verbesserung der Diagnostik

- Entwicklung eines Tiermodells

- Entwicklung eines Testes

UMS 2012:
Die Pathogenität von verschiedenen Genotypen wird untersucht. Ist ein Grundlagenforschungsprojekt. Dieses Projekt schafft erst die Grundlage für 2 weitere Folgeprojekte. Die Folgeprojekte werden die Umsetzungen abdecken wie in der Selektionssitzung besprochen.

Publikationen / Ergebnisse (Englisch)

2 internal presentations, 1 oral presentation at the IPVS (2012) in South Korea, page 101: “Characterization of reconstructed porcine circovirus type 2 genotypes infections in weaners“, 8 newly discovered PCV2 whole genome sequences deposited in the NCBI database, 2 manuscripts in preparation: i) PCV2 evolution in pigs and ii) PCV2 interactions with the host immune system

Zugehörige Dokumente

• DB 1.10.09 Sydler [PDF] 67 kB
• 1.10.09 Publikation Emerg Microbes [PDF] 3'981 kB

URL-Adressen (Deutsch)

1.10.09 Sydler erhöhte PCV2 Virulenz ausschlaggebender Faktor für PMWS Epizootie (063-504/3/1)