RESUMO
The aim of this retrospective study was to use RT-PCR and nucleotide sequencing analysis to determine the G (VP7 gene) and P (VP4 gene) genotypes of 155 Brazilian bovine rotavirus A (RVA) wild-type strains detected in diarrheic calves from all Brazilian geographical regions from 2006 to 2015. The RVA strains evaluated belonged to the G6, G10, P[5], and P[11] genotypes. The G6P[5] genotype was prevalent (65.5%; P < 0.05) in beef, and the G10P[11] (38.4%) and G6P[11] (30.8%) genotypes were more prevalent in dairy cattle herds. The Midwest was the region with the highest number of genotyped RVA strains, where the genotypes G6, P[5], and P[11] were identified. Genotype combination G6-IV/P[5]-IX, prevalent in beef herds, and G6-III/P[11]-III or G10-IV/P[11]-III, prevalent in dairy herds, were detected. In addition, for the first time in Brazil, we detected the P[5] and P[11] genotype RVA strains that belong to lineage II and VII, respectively.
Assuntos
Doenças dos Bovinos/epidemiologia , Doenças dos Bovinos/virologia , Diarreia/veterinária , Infecções por Rotavirus/veterinária , Rotavirus/genética , Animais , Animais Recém-Nascidos , Brasil/epidemiologia , Bovinos/virologia , Diarreia/epidemiologia , Diarreia/virologia , Fezes/virologia , Feminino , Perfil Genético , Variação Genética , Genótipo , Filogenia , Reação em Cadeia da Polimerase em Tempo Real , Estudos Retrospectivos , Rotavirus/isolamento & purificação , Infecções por Rotavirus/epidemiologiaRESUMO
Reports of rotavirus excretion in calves usually result from cross-sectional studies, and in face of the conflicting results regarding protection of calves born to vaccinated dams against diarrhea, the aim of the present study was to evaluate rotavirus excretion in dairy calves born to vaccinated or unvaccinated dams, to identify the genotypes of bovine rotavirus group A (RVA) strains isolated from these animals as well as to investigate characteristics of the disease in naturally occurring circumstances throughout the first month of life. Five hundred fifty-two fecal samples were taken from 56 calves, 28 from each farm and, in the vaccinated herd, 11/281 samples (3.91%) taken from six different calves tested positive for RVA while in the unvaccinated herd, 3/271 samples (1.11%) taken from 3 different calves tested positive. The genotyping of the VP7 genes showed 91.2% nucleotide sequence identity to G6 genotype (NCDV strain), and for the VP4 gene, strains from the vaccinated herd were 96.6% related to B223 strain, while strains from the unvaccinated herd were 88% related to P[5] genotype (UK strain). Genotypes found in this study were G6P[11] in the vaccinated herd and G6P[5] in the unvaccinated herd. All calves infected with rotavirus presented an episode of diarrhea in the first month of life, and the discrepancy between the genotypes found in the commercial vaccine (G6P[1] and G10P[11]) and the rotavirus strains circulating in both vaccinated and unvaccinated herds show the importance of keeping constant surveillance in order to avoid potential causes of vaccination failure.
Assuntos
Doenças dos Bovinos/virologia , Infecções por Rotavirus/veterinária , Vacinas contra Rotavirus , Rotavirus/isolamento & purificação , Vacinação/veterinária , Animais , Animais Recém-Nascidos , Sequência de Bases , Bovinos , Doenças dos Bovinos/prevenção & controle , Estudos Transversais , Diarreia/virologia , Fezes/virologia , Genótipo , Estudos Longitudinais , Filogenia , Rotavirus/genética , Infecções por Rotavirus/prevenção & controle , Infecções por Rotavirus/virologiaRESUMO
El género Enterovirus es un grupo viral que afecta a un amplio rango de hospederos, entre ellos los humanos (especies A, B, C, y D), causan enfermedades respiratorias, gastrointestinales, neurológicas, y otras, y son altamente contagiosos. Los síntomas pueden ser leves o graves. El objetivo del trabajo fue analizar la variación nucleotídica, filogenética y de presión evolutiva de secuencias nucleotídicas del gen VP4 de las cuatro especies que afectan a los humanos. Se emplearon 92 secuencias nucleotídicas disponibles en la base de datos GenBank; éstas se editaron con el software BioEdit y se alinearon con Clustal W; las relaciones filogenéticas se determinaron con MEGA6, y las presiones evolutivas con los algoritmos SNAP y SLAC. Se encontró que la identidad nucleotídica mínima intra-especie fue de 43,2% (especie B) a 72,6% (especie D). Los genotipos más variables por especie fueron EV-71 (A), Echovirus 2 (B), EV-118 (C), y EV-94 (D). El análisis de presión evolutiva mostró que el gen VP4 en las cuatro especies evoluciona bajo presión selectiva negativa. Esto indicaría que la alta tasa mutacional y eventos de recombinación no tienen un rol significativo en la evolución de este gen, debido probablemente a la localización interna de la proteína VP4.
The Enterovirus genus is a viral group that affects a wide host range, including humans (species A, B, C and D), cause respiratory, gastrointestinal, and neurologic disease, amongothers, and are highly contagious. The symptoms range from mild to severe. The objectiveof this study was to perform a nucleotidic variation, phylogenetic and selective pressureanalyses of the VP4 gene from the four enterovirus species that affect humans. Ninety-twonucleotide sequences (available in the GenBank database) were employed; they were edited with Bio Edit software and aligned with Clustal W; the phylogenetic relationships weredetermined with MEGA6, and the evolutive pressures with SNAP and SLAC algorithms. Itwas found an intra-species nucleotide identity of at least 43,2% (species B) to 72,6% (species D). The more variable genotypes by species were EV-71 (A), Echovirus 2 (B), EV-118 (C), and EV-94 (D). The selective pressure analysis showed that VP4 gene of the fourspecies evolves by negative pressure. This would indicate that the high mutation rate andrecombination events do not have a significant role in the evolution of this gene, probablydue to the internal localization of the VP4 protein.
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Humanos , Enterovirus Humano A , Infecções por EnterovirusRESUMO
The episodes of diarrhea caused by neonatal bovine rotavirus group A (BoRVA) constitute one of the major health problems in the calf rearing worldwide. The main G (VP7) and P (VP4) genotypes of BoRVA strains involved in the etiology of diarrhea in calves are G6P[1], G10P[11], G6P[5], and G8P[1]. However, less frequently, other G and P genotypes have been described in BoRVA strains identified in diarrheic fecal samples of calves. This study describes the identification and molecular characterization of an emerging genotype (G6P[11]) in BoRVA strains involved in the etiology of a diarrhea outbreak in beef calves in a cattle herd of high production in extensive management system. The diarrhea outbreak, which showed high morbidity (60%) and lethality (7%) rates, occurred in calves (n= 384) Nelore (Bos indicus) up to 30-day-old from the State of Mato Grosso do Sul, Brazil. BoRVA was identified in 80% (16/20) of the fecal samples analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) technique. In all PAGE-positive fecal samples were amplified products with 1,062-bp and 876-bp in the RT-PCR assays for VP7 (G type) and VP4 (VP8*) (P type) of BoRVA, respectively. The nucleotide sequence analysis of VP7 and VP4 genes of four wild-type BoRVA strains showed G6-III P[11]-III genotype/lineage. The G6P[11] genotype has been described in RVA strains of human and animal hosts, however, in calves this genotype was only identified in some cross-sectional studies and not as a single cause of diarrhea outbreaks in calves with high morbidity and lethality rates as described in this study...
Os episódios de diarreia neonatal ocasionados pelo rotavírus bovino grupo A (BoRVA) constituem-se em um dos principais problemas sanitários na criação de bezerros em todo o mundo. Os principais genotipos G (VP7) e P (VP4) de cepas de BoRVA envolvidos na etiologia da diarreia em bezerros são G6P[1], G10P[11], G6P[5] e G8P[1]. No entanto, com menor frequência, outros genotipos G e P têm sido descritos em cepas de BoRVA identificadas em amostras de fezes diarreicas de bezerros. Este estudo descreve a identificação e caracterização molecular de um genotipo emergente (G6P[11]) em cepas de BoRVA envolvidas na etiologia de um surto de diarreia em bezerros de um rebanho bovino de corte de alta produção em sistema de manejo extensivo. O surto, que apresentou altas taxas de morbidade (60%) e de letalidade (7%), ocorreu em bezerros (n=384) da raça Nelore (Bos indicus) com até 30 dias de idade, provenientes do estado do Mato Grosso do Sul, Brasil. O BoRVA foi identificado em 80% (16/20) das amostras fecais analisadas pela técnica de eletroforese em gel de poliacrilamida (PAGE). Em todas as amostras fecais PAGE-positivas foi possível a amplificação por RT-PCR de produtos com 1.062 pb e 876 pb referentes aos genes VP7 (G tipo) e VP4 (VP8*) (P tipo), respectivamente, de BoRVA. A análise da sequência de nucleotídeos dos genes VP7 e VP4 de quatro cepas de BoRVA demonstrou a presença do genotipo/linhagem G6-III P[11]-III. O genotipo G6P[11] tem sido descrito em cepas de RVA de hospedeiros humanos e animais. Contudo, em bezerros, este genotipo foi apenas identificado em alguns estudos transversais e não como a única causa de surtos de diarreia em bezerros com altas taxas de morbidade e...
Assuntos
Animais , Bovinos , Bovinos/virologia , Rotavirus/isolamento & purificação , Genes ViraisRESUMO
The episodes of diarrhea caused by neonatal bovine rotavirus group A (BoRVA) constitute one of the major health problems in the calf rearing worldwide. The main G (VP7) and P (VP4) genotypes of BoRVA strains involved in the etiology of diarrhea in calves are G6P[1], G10P[11], G6P[5], and G8P[1]. However, less frequently, other G and P genotypes have been described in BoRVA strains identified in diarrheic fecal samples of calves. This study describes the identification and molecular characterization of an emerging genotype (G6P[11]) in BoRVA strains involved in the etiology of a diarrhea outbreak in beef calves in a cattle herd of high production in extensive management system. The diarrhea outbreak, which showed high morbidity (60%) and lethality (7%) rates, occurred in calves (n= 384) Nelore (Bos indicus) up to 30-day-old from the State of Mato Grosso do Sul, Brazil. BoRVA was identified in 80% (16/20) of the fecal samples analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) technique. In all PAGE-positive fecal samples were amplified products with 1,062-bp and 876-bp in the RT-PCR assays for VP7 (G type) and VP4 (VP8*) (P type) of BoRVA, respectively. The nucleotide sequence analysis of VP7 and VP4 genes of four wild-type BoRVA strains showed G6-III P[11]-III genotype/lineage. The G6P[11] genotype has been described in RVA strains of human and animal hosts, however, in calves this genotype was only identified in some cross-sectional studies and not as a single cause of diarrhea outbreaks in calves with high morbidity and lethality rates as described in this study. The monitoring of the G and P genotypes of BoRVA strains involved in diarrhea outbreaks in calves is important for both animal and public health by allowing the identification of the most frequent genotypes, the characterization of novel genotypes and to identify reassortments with genotypes described in animal and human hosts. The results of this study show the importance of the monitoring of the genotypes of BoRVA strains involved in episodes of bovine neonatal diarrhea as for characterization of frequency of occurrence and pathogenic potential of uncommon genotypes as for monitoring of the emergency of different BoRVA genotypes not included in commercial vaccines.(AU)
Os episódios de diarreia neonatal ocasionados pelo rotavírus bovino grupo A (BoRVA) constituem-se em um dos principais problemas sanitários na criação de bezerros em todo o mundo. Os principais genotipos G (VP7) e P (VP4) de cepas de BoRVA envolvidos na etiologia da diarreia em bezerros são G6P[1], G10P[11], G6P[5] e G8P[1]. No entanto, com menor frequência, outros genotipos G e P têm sido descritos em cepas de BoRVA identificadas em amostras de fezes diarreicas de bezerros. Este estudo descreve a identificação e caracterização molecular de um genotipo emergente (G6P[11]) em cepas de BoRVA envolvidas na etiologia de um surto de diarreia em bezerros de um rebanho bovino de corte de alta produção em sistema de manejo extensivo. O surto, que apresentou altas taxas de morbidade (60%) e de letalidade (7%), ocorreu em bezerros (n=384) da raça Nelore (Bos indicus) com até 30 dias de idade, provenientes do estado do Mato Grosso do Sul, Brasil. O BoRVA foi identificado em 80% (16/20) das amostras fecais analisadas pela técnica de eletroforese em gel de poliacrilamida (PAGE). Em todas as amostras fecais PAGE-positivas foi possível a amplificação por RT-PCR de produtos com 1.062 pb e 876 pb referentes aos genes VP7 (G tipo) e VP4 (VP8*) (P tipo), respectivamente, de BoRVA. A análise da sequência de nucleotídeos dos genes VP7 e VP4 de quatro cepas de BoRVA demonstrou a presença do genotipo/linhagem G6-III P[11]-III. O genotipo G6P[11] tem sido descrito em cepas de RVA de hospedeiros humanos e animais. Contudo, em bezerros, este genotipo foi apenas identificado em alguns estudos transversais e não como a única causa de surtos de diarreia em bezerros com altas taxas de morbidade e letalidade como descrito neste estudo. O monitoramento dos genotipos G e P de cepas de BoRVA envolvidos em surtos de diarreia em bezerros é relevante tanto para a saúde animal quanto para a saúde pública por possibilitar a identificação dos genotipos mais frequentes, a caracterização de novos genotipos e por identificar reassortments com genotipos descritos em hospedeiros humanos e animais. Os resultados deste estudo demonstram a importância do monitoramento dos genotipos de cepas de BoRVA envolvidas em surtos de diarreia neonatal bovina tanto para a caracterização da frequência de ocorrência e potencial patogênico de genotipos incomuns quanto para o monitoriamento da emergência de genotipos distintos daqueles incluídos em vacinas comerciais.(AU)