Cirkovirové infekce prasat

V. CELER, P. CARASOVÁ
Fakulta veterinárního lékařství Veterinární a farmaceutické univerzity Brno
Veterinářství 2001;51:121-124

SOUHRN
Celer V, Carasová P. Cirkovirové infekce prasat. Veterinářství 2001;51:121-124.
Spektrum původců virových onemocnění prasat bylo v poslední době obohaceno o nového zástupce s doposud ne zcela jednoznačným významem a patogenitou. Vzhledem k tomu, že tento virus byl již izolován v řadě zemí na celém světě a v poslední době i v některých sousedních zemích (Rakousko, Polsko), lze očekávat, že se s ním v brzké době setkáme i v chovech prasat na území České republiky. Cílem tohoto článku je podat základní informaci o původci cirkovirového onemocnění prasat, o jeho laboratorní diagnostice a o onemocnění samotném.

SUMMARY
Celer V, Carasová P. Porcine circovirus infections. Veterinářství 2001;51:121-124
The range of causative agents of porcine virus infections has recently been extended by circovirus as an agent with not yet defined epizootiological significance and pathogenicity. Circovirus has aslready been isolated in Austria and Poland and can be expected to emerge in swine herds in the Czech Republic. The article provides basic informationon on the agent, the disease, and methods of laboratory diagnostics.

Charakteristika cirkovirů
Cirkoviry jsou nejmenšími v současné době popsanými viry obratlovců - jejich typický rozměr je udáván na 17-22 nm. Jsou to neobalené viry s ikozahedrální symetrií kapsidy.¹
Genom cirkovirů tvoří jednovláknitá, cirkulární molekula DNA s převážně pozitivní polaritou o velikosti 1,7–2,3 kb. Genom cirkovirů prasat (PCV-2) již byl kompletně sekvenován a tvoří jej 1759 nukleotidů.² K replikaci viru dochází v jádře infikované buňky.
Virová partikule je tvořena pravděpodobně pouze dvěma typy proteinů, z nichž jedním je hlavní strukturální protein viru (molekulová hmotnost 30 kDa) a druhým protein, který hraje důležitou úlohu v replikaci virové DNA. V infikovaných buňkách vytváří cirkoviry intracytoplazmatické inkluze.
Cirkoviry jsou velmi stabilní nejen vůči vysoké teplotě (snáší teplotu 60 ^°C po dobu 30 minut, 70 ^°C po několik minut), ale i vůči širokému rozmezí hodnot pH (3–9) a vzhledem k nepřítomnosti obalu i vůči tukovým rozpouštědlům.

Taxonomie a klasifikace cirkovirů
Na základě genomu viru a morfologie virové částice jsou řazeny do čeledi Circoviridae, rodu Circovirus.
Cirkoviry jsou známy jako původci onemocnění ptáků - virus anemie kuřat a PBFD (psittacine beak and feather disease virus) a byly izolovány též z případů onemocnění člověka (TT virus).
U prasat byly až do současné doby popsány 2 typy cirkovirů (PCV-1 a PCV-2). Pouze PCV-2 však zřejmě vyvolává klinicky významné onemocnění. Oba cirkoviry prasat vykazují přibližně 70% podobnost na úrovni svého genomu a jsou tedy i částečně antigenně příbuzné.²

Charakteristika onemocnění
U prasat byly izolovány dva typy cirkovirů. Virus PCV-1 byl izolován v roce 1974 v Německu z perzistentně infikované buněčné kultury porcinní provenience.³Tento virus je však pokládán za nepatogenní a jeho výskyt v populaci prasat je pravděpodobně značný. Nedávné výzkumy však stále nechávají otevřenou možnost, že se virus PCV-1 může podílet jako etiologické agens na některých reprodukčních problémech prasat.⁴
Virus PCV-2 byl izolován v roce 1998 ze selat postižených „syndromem chřadnutí“.⁵ V současné době existují doklady o jeho přítomnosti v chovech prasat v podstatě na celém světě (Evropa, Amerika, Asie). Onemocnění jím vyvolávané bývá označováno jako „syndrom cirkovirového chřadnutí selat“ (postweaning multisystemic wasting syndrome - PMWS). Další onemocnění, v jehož etiologii může PCV-2 hrát roli, je „syndrom dermatitidy a nefropatie prasat“ (porcine dermatitis and nephropathy syndrome - PDNS). PMWS se objevuje u selat mezi 5. a 12. týdnem života, nejčastěji pak mezi 7. a 10. týdnem. PDNS je nejčastěji detekován u selat s hmotností přibližně 30 kg a u běhounů. Případy PDNS byly též zaznamenány u starších prasat.
Velmi často jsou v chovech zjišťovány případy jak PMWS, tak PDNS, což společně s některými dalšími charakteristikami obou onemocnění (atrofie buněk lymfatického systému, výskyt syncytiálních buněk, tvorba zánětlivých granulací v lymfatické tkáni) naznačuje společnou etiologii obou onemocnění a zatím pouze hypotetickou možnost, že obě formy představují jednotlivá vývojová stadia téhož onemocnění.

Klinické příznaky
Základní formou onemocnění PMWS je intersticiální pneumonie a lymfadenopatie⁶ Hlavními příznaky jsou progresivní dyspnoe, anemie, žloutenka, průjem, ztráta chuti, ztráta hmotnosti a progredující kachexie, provázené zvýšenou tělesnou teplotou a kašlem. Charakteristická je nápadně bledá kůže a výrazně zvětšené mízní uzliny (především inguinální, mezenteriální, bronchiální a mediastinální). Typické je, že současně onemocní pouze několik selat v kotci. Postižení reprodukčního aparátu se projevuje zvyšujícím se procentem předčasně narozených selat a selat s nízkou vitalitou.
Případy PDNS se zatím vyskytují spíše sporadicky. Zvířata jsou apatická, subfebrilní, bez chuti k příjmu potravy, obtížně dýchají. Charakteristická je též rychlá ztráta hmotnosti a strnulá chůze (důsledek postižení CNS). Nejvýraznějším a nejčastějším příznakem je výskyt skvrn různých velikostí lokalizovaných na kůži hrudi, kýty a vnitřní strany stehen. Zbarvení těchto skvrn může být tmavě červené až fialové a jsou zvláště patrné u anemických prasat. Skvrny mohou splývat a časem je kůže pokryta krustou tmavé barvy.⁷ Mortalita dosahuje až 10 %, ale v oblastech s endemickým výskytem onemocnění bývá nižší. Po uzdravení zůstávají zvířata zakrslá a již nedosahují požadovaných přírůstků. Zdravá i nemocná zvířata se mohou vyskytovat společně v jednom kotci po relativně dlouhou dobu.
U obou zmiňovaných onemocnění však plná manifestace klinických příznaků může být vázána na současnou infekci hostitele virem reprodukčního a respiratorního syndromu (PRRS), parvovirem prasat, případně jinými bakteriálními nebo virovými původci.⁸

Patologické změny
Patologické změny jsou v případě onemocnění PMWS poměrně variabilní.^5,9,10 Mízní uzliny jsou zvětšené, na řezu světlé a homogenní. Jsou infiltrovány histiocyty a multinukleárními buňkami, častá je deplece lymatických folikulů. V mononukleárních a dendritických buňkách pozorujeme intracytoplazmatické inkluze. Podobné změny jsou patrné ve slezině a Peyerových placích.
Na povrchu plic pozorujeme světlé skvrny, plíce nekolabují. Typická je multifokální lymfohistiocytická až diseminovaná granulomatózní intersticiální pneumonie. Častá je přítomnost multinukleárních buněk.
Játra jsou fibrózní, mohou být ikterická, někdy výrazně atrofická s prominující interlobulární pojivovou tkání. Histologicky pozorujeme lymfohistiocytární infiltraci a nekrózu.
Ledviny jsou zvětšené, často jsou edematózní, pozorujeme chronickou intersticiální nefritidu. Histologicky jsou patrné multifokální až difuzní lymfohistiocytární a eosinofilní infiltrace.¹¹
Patologické změny v případě onemocnění PDNS se nejčastěji vyskytují na kůži, plicích, ledvinách a mízních uzlinách. Histologické změny jsou podobné změnám pozorovaným v případě PMWS s některými odchylkami.⁷
Ledviny jsou zvětšené, bledé, s petechiálními hemoragiemi v ledvinné koře. Lymfatické uzliny jsou zvětšené a mají tmavě červené zabarvení. Toto zabarvení je omezeno na subkapsulární a medulární sinusy a vzniká patrně spíše v důsledku jejich překrvení, než v důsledku přítomnosti hemoragií. U případů PDNS dále pozorujeme serózní výpotek v břišní dutině, podkožní edém a zvýšené množství synoviální tekutiny. Sporadicky se vyskytují infarkty sleziny.
V mnoha orgánech pozorujeme nekrotizující vaskulitidu postihující malé až střední arterie a kapiláry. Vaskulitidu pozorujeme téměř ve všech orgánech včetně kůže, kde je patrně příčinou pozorovaných kožních změn. Ve slezině je pak příčinou již zmiňovaných infarktů.
Patologické změny na mízních uzlinách, ledvinách a slezině, které pozorujeme u onemocnění PDNS, jsou do jisté míry podobné změnám u klasického moru prasat, který je nutno diferenciálně diagnosticky vyloučit.

Patogeneze
Základní způsoby šíření infekce zůstávají zatím neznámé. Za hlavní mechanismus je považován kontakt mezi zdravým a nemocným zvířetem. Inkubační doba onemocnění se pohybuje kolem 7–10 dnů. Virus je vylučován do vnějšího prostředí především močí, ale také trusem a nosními sekrety.¹² Maximum vylučování viru nastává mezi 3.–13. dnem po infekci. Prokázáno bylo vylučování viru semenem infikovaných kanců¹³ a zcela vyloučen není ani intrauterinní přenos infekce.¹²
Cirkoviry jsou v organismu lokalizovány především v lymfatické tkáni (mandle, slezina, brzlík), plicích, játrech a ledvinách. Jejich množení v těchto orgánech je provázeno snižováním počtu lymfocytů, deplecí lymfatických folikulů s následnou imunosupresí. K diseminaci viru v organismu dochází pravděpodobně prostřednictvím infikovaných monocytů. Mikroskopické léze u onemocnění PDNS vznikají v důsledku ukládání imunokomplexů v ledvinných glomerulech a stěně postižených cév. Podrobnější údaje o patogenezi PMWS a PDNS však zatím chybí.

Diagnostika
V současné době je diagnostiku onemocnění možné založit na laboratorním vyšetření doprovázeném klinickým, patologickým a histologickým vyšetřením.
Virus PCV-2 lze izolovat na buněčných kulturách derivovaných z tkání prasat. Je však třeba mít na paměti, že PCV-1 virus se u prasat vyskytuje velmi běžně a také, že je jím kontaminována většina buněčných linií derivovaných z tkání prasat (např. PK-15). Jeho přítomnost může tedy interferovat s průkazem PCV-2. Množení obou cirkovirů prasat však není na buněčných kulturách doprovázeno cytopatickým efektem, o pomnožení viru je tedy nutné se přesvědčit následným barvením (imunofluorescenčně nebo imunohistologicky).
Další z diagnostických možností je průkaz viru metodou „in situ hybridizace“¹⁴ nebo PCR. K rozlišení obou cirkovirů prasat je však vhodné použít některou z modifikací PCR techniky, například „multiplex PCR“.¹⁵ Vyšetření je prováděno z tkáně sleziny, mízních uzlin, jater, ledvin nebo plic. Vzorky je nejlépe doručovat do laboratoře čerstvé, ve zchlazeném stavu nebo konzervované 10% formaldehydem.
Průkaz protilátek proti cirkovirům prasat je možné uskutečnit neutralizačním, imunofluorescenčním nebo imunoperoxidázovým testem. Při interpretaci těchto výsledků je však třeba zohlednit určitou křížovou reaktivitu antigenů mezi viry PCV-1 a PCV-2. Existující antigenní rozdíly ve struktuře proteinu kapsidy však poskytují možnost sestrojení ELISA testu, specificky detekujícího pouze PCV-2 protilátky.¹⁶ Vzhledem k tomu, že protilátky proti cirkovirům bývají u prasat přítomny s vysokou prevalencí, jejich průkaz není považován pro určení diagnózy za rozhodující a je nutné jej doplnit přímým průkazem viru některou z již zmiňovaných metod.

Opatření
V současné době neexistují programy umožňující ochranu chovu vůči cirkovirům. K základním opatřením omezujícím šíření onemocnění patří omezení pohybu zvířat mezi chovy, udržování hygienické úrovně chovu na maximální úrovni, případně opatření při importu prasat ze zemí, kde byl tento virus již prokázán.

Literatura:
1. Allan GM, Phenix KV, Todd D, McNulty MS. Some biological and physico-chemical properties of porcine circovirus. Zentralbl Veterinarmed [B] 1994;41(1):17-26.
2. Hamel AL, Lin LL, Nayar GP. Nucleotide sequence of porcine circovirus associated with postweaning multisystemic wasting syndrome in pigs. J Virol 1998;72(6):5262-7.
3. Tischer I, Rasch R, Tochtermann G. Characterization of papovavirus- and picornavirus- like particles in permanent pig kidney cell lines. Zentralbe Bakteriol Org A 226, 1974:153-167.
4. Hines RK, Lukewrt PD. Porcine circovirus as a cause of congenital tremors in newborn pigs. Proc Am Assoc Swine Pract 1994:344-345.
5. Morozov I, Sirinarumitr T, Sorden SD, Halbur PG, Morgan MK, Yoon KJ, Paul PS. Detection of a novel strain of porcine circovirus in pigs with postweaning multisystemic wasting syndrome. J Clin Microbiol 1998;36(9):2535-41.
6. Daft B, Nordhausen RD, Latimer KS, Niagro FD. Interstitial pneumonia and lymphadenopathy associated with circoviral infection in a six week-old pig. Proc Am Assoc of Vet lab Diagn 1996;39:32.
7. Drolet R, Thibault S, D´Allaire S, Thomson JR, Done SH. Porcine dermatitis and nephropathy syndrome (PDNS): an overview of the Disease. Sw Hlth and Prod 1999;6:283-285.
8. Kennedy S, Moffett D, McNeilly F, Meehan B, Ellis J, Krakowka S, Allan GM. Reproduction of lesions of postweaning multisystemic wasting syndrome by infection of conventional pigs with porcine circovirus type 2 alone or in combination with porcine parvovirus. J Comp Pathol 2000;122(1):9-24.
9. Ellis J, Hassard L, Clark E a kol. Isolation of circovirus from lesions of pigs with postweaning multisystemic wasting syndrome. Can Vet J 1998;39(1):44-51.
10. Rossell C, Segales J. Plana-Duran J. Pathological, immunohistochemical and in situ hybridization studies of naural cases of post-weaning multisystemic wasting syndrome (PMWS) in pigs. J Comp Pathol 1997;120:59-78.
11. Rosell C, Segales J, Plana-Duran J, Balasch M a kol. Pathological, immunohistochemical, and in-situ hybridization studies of natural cases of postweaning multisystemic wasting syndrome (PMWS) in pigs. J Comp Pathol 1999;120(1):59-78.
12. Allan GM, McNeilly F, Cassidy JP akol. Pathogenesis of porcine circovirus; experimental infections of colostrum deprived piglets and examination of pig foetal material. Vet Microbiol 1995;44(1):49-64.
13. Larochelle R, Bielanski A, Muller P, Magar R. PCR detection and evidence of shedding of porcine circovirus type 2 in boar semen. J Clin Microbiol 2000; 38(12):4629-32.
14. Nawagitgul P, Morozov I, Sirinarumitr T, Sorden SD, Paul PS. Development of probes to differentiate porcine circovirus types 1 and 2 in vitro by in situ hybridization. Vet Microbiol 2000;75(1):83-9.
15. Ouardani M, Wilson L, Jette R, Montpetit C, Dea S. Multiplex PCR for detection and typing of porcine circoviruses. J Clin Microbiol 1999;37(12):3917-24.
16. Mahe D, Blanchard P, Truong C a kol. Differential recognition of ORF2 protein from type 1 and type 2 porcine circoviruses and identification of immunorelevant epitopes. J Gen Virol 2000;81:1815-24.

Adresa autora:
MVDr. Vladimír Celer, Ph.D.
Ústav mikrobiologie a imunologie
Veterinární a farmaceutická univerzita Brno
Palackého 1/3
612 42 Brno
celerv@vfu.cz

Kompletní text včetně obrazového materiálu naleznete ve Veterinářství 2001;51:121-124.