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Abstract Contagious Ecthyma (CE) is a severe exanthematous dermatitis caused by the Orf virus (ORFV) that mainly affects domestic small ruminants such as sheep and goats. It is a worldwide-distributed occupational zoonosis, particularly infecting those in close contact with animals or animal products such as shepherds, farmers and veterinarians, among others. In the present work, we report the first human CE case confirmed in Argentina. A phylogenetic analysis based on four gene sequences of the isolated strain responsible for the disease showed that this isolate grouped with other ORFV sequences that caused reported CE cases in sheep from the same Argentine province. We also sequenced a sample from a Chilean human case reported in 2017, whose phylogenetic analysis showed that it groups together with other Argentine isolates from locations close to the border with Chile. Keywords: Contagious Ecthyma; Dermatitis; Human Orf; Zoonosis; Molecular characterization.

Resumen El ectima contagioso (EC) es una dermatitis exantemática grave causada por el virus Orf (ORFV), que afecta mayormente a pequeños rumiantes domésticos, como ovinos y caprinos. Es una zoonosis ocupacional con distribución mundial, infecta a humanos en estrecho contacto con animales o sus productos, como granjeros, esquiladores y veterinarios, entre otros. En este trabajo se informa el primer caso humano de EC confirmado en Argentina. Un análisis filogenético basado en cuatro genes de la cepa responsable de este caso mostró que el aislamiento agrupa con otras secuencias de ORFV que causaron casos en ovinos en la misma provincia argentina. También se secuenció una muestra del caso de ectima humano reportado en Chile en 2017 y el análisis filogenético mostró que dicho aislamiento forma un grupo con otros aislamientos argentinos de localidades cercanas a la frontera con Chile. Palabras clave: Ectima contagioso; Dermatitis; Orf en humanos; Zoonosis; Caracterización molecular.

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Contagious Ecthyma (CE) is a severe exanthematous dermatitis caused by the Orf virus (ORFV) that mainly affects domestic small ruminants such as sheep and goats. It is a worldwide-distributed occupational zoonosis, particularly infecting those in close contact with animals or animal products such as shepherds, farmers and veterinarians, among others. In the present work, we report the first human CE case confirmed in Argentina. A phylogenetic analysis based on four gene sequences of the isolated strain responsible for the disease showed that this isolate grouped with other ORFV sequences that caused reported CE cases in sheep from the same Argentine province. We also sequenced a sample from a Chilean human case reported in 2017, whose phylogenetic analysis showed that it groups together with other Argentine isolates from locations close to the border with Chile.

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Orf virus (ORFV) is the etiological agent of Contagious Ecthyma (CE) disease that mainly affects sheep, goats, wild ruminants, and humans with a worldwide distribution. To date, only two strains from Argentinian sheep have been characterized at the molecular level and there is little information on ORFV strains circulating in Argentina. Here we describe and analyze five outbreaks of CE in goats in three geographic regions of the country: Northwest, Center, and Southwest. The phylogenetic analysis based on four molecular markers of ORFV (orf011 partial sequence and orf020, orf109, and orf127 complete sequence genes) revealed that there are different strains circulating in Argentina and pointed out the importance of knowing the health status of animals traded between farms.

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Orf virus (ORFV) is the etiological agent of contagious ecthyma, a disease widely spread in the world that occasionally causes zoonotic infections. This work is the first molecular characterization of ORFV in Uruguay, where we analyzed twenty-one sheep samples, eighteen of which were recovered from thirteen ORFV outbreaks that occurred during 2004 to 2011 as well as three strains from a national vaccine. Phylogenetic analysis and the derived amino acid sequences from the B2L gene suggest that the Uruguayan virus do not form a unique cluster, with most of them displaying similarities with worldwide ORFV isolates as well as our vaccine strains.

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Resumen La infección por el virus orf, también conocida como ectima contagioso, es reconocida una zoonosis ocupacional. Se diagnostica por lesiones cutáneas que evolu cionan rápidamente desde máculas a pápulas, vesículas y pústulas. Se presenta el caso clínico de una estudiante de medicina veterinaria que había tenido contacto con caprinos, clínicamente sanos y sin lesiones aparentes, hacía 19 días. Presentó dos lesiones vesiculares que coalescieron hasta formar una lesión de mayor tamaño rodeada por un halo eritematoso. Las lesiones fueron compatibles con la presentación clásica de las producidas por el virus orf en humanos. Se confirmó la presencia del virus orf mediante una RPC anidada del tejido de biopsia. Es uno de los primeros casos confirmados mediante técnicas moleculares en seres humanos en Chile.

Infection with the orf virus, also known as contagious ecthyma, is recognized as an occupational zoonosis worldwide. It is diagnosed by cutaneous lesions that progress rapidly from macules to papules, vesicles and pustules. The clinical case of a student of veterinary medicine who had had contact with goats, clinically healthy and without apparent lesions, which occured 19 days ago, is reported. She presented two vesicular lesions that coalesced to form a larger lesion surrounded by an erythematous halo. The lesions were compatible with the classical presentation of those produced by the orf virus in humans. The presence of the orf virus was confirmed by a nested PCR from biopsy tissue. It is one of the first cases confirmed by molecular techniques in humans in Chile.

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Ectima contagioso (EC) ou orf é uma doença infecto-contagiosa da pele causada pelo vírus do ectima contagioso (ECV) ou ORFV, que acomete principalmente ovinos e caprinos, e ocasionalmente o homem. Protótipo do gênero Parapoxvírus da família Poxviridae, está amplamente disseminado em todo mundo, inclusive no Brasil, especialmente na Região Nordeste, onde a caprinovinocultura é amplamente praticada para a produção de pele, carne e leite. Em Pernambuco, a doença ocorre de forma endêmica e pode ser confundida com enfermidades vesiculares, como a Febre Aftosa (FA), havendo a necessidade de diferenciação, sobretudo como suporte às ações do Programa Nacional de Erradicação da Febre Aftosa (PNEFA). Uma grande limitação no controle da doença é a dificuldade de replicação do vírus em cultivo celular, visando sua manipulação biotecnológica para a produção de vacinas. O objetivo deste trabalho é isolar e avaliar o comportamento de amostras de ECV em cultura primária de células de córnea fetal caprina, além de estabelecer um diagnóstico molecular eficiente para amostras de campo e avaliar o perfil filogenético das amostras de campo estudadas. Amostras de crostas de 22 ovinos e de sete caprinos que apresentavam sinais clínicos de EC, originários dos Estados de Pernambuco, Bahia, Sergipe e Paraíba, foram inoculadas em monocamadas de células epiteliais de córnea de feto caprino, durante sete passagens consecutivas, a intervalos semanais. Para realização do diagnóstico molecular foi utilizado para amplificação de um fragmento de 235pb do gene do envelope B2L o par de primers, PPP-3 e PPP-4 denominados pan-parapoxvirus. Observou-se em todas as passagens, a partir de 24 horas pós-infecção, efeito citopático (ECP) caracterizado pelo arredondamento celular, fusão com formação de pequenos sincícios, vacuolização e corpúsculos de inclusão citoplasmática, com intensidade de 25% a 100% de desprendimento da camada celular, que variou de acordo com a amostra viral. Conclui-se que as culturas de células primárias de córnea fetal caprina mostraram-se altamente permissíveis à replicação do ECV e que as amostras virais isoladas mostraram-se adaptadas ao cultivo utilizado, com pequena variação entre as amostras virais, e que, a identificação viral através da PCR é um método aplicável ao diagnóstico diferencial de enfermidades vesiculares, sobretudo como suporte às ações do PNEFA, no qual caprinos e ovinos são considerados animais sentinelas. A análise filogenética mostrou que as seqüências de ORFV do Nordeste do Brasil estão altamente relacionadas entre si, com seqüências idênticas acima de 99%. Além de apresentarem mais de 80% de identidade com seqüências de outros isolados de ORFV em todo mundo.

Contagious ecthyma is a severe and proliferative viral disease affecting ovine and caprine species, and eventually men, caused by the contagious ecthyma virus (ECV) of the Parapoxvirus genus. The disease is spread worldwide, including in Brazil, where in the state of Pernambuco, due to its endemicity, can be mistaken by other vesicular diseases such as the Foot and mouth Disease, which requires its diagnostic differentiation. Meanwhile, the control of the infection in endemic regions is limited due to the difficulties in replicating the virus in cell cultures, for the development of vaccines. The purpose of this work is to evaluate the behavior of ECV samples in primary cultures of fetal caprine cornea cells, and also to establish an efficient molecular diagnostic method for field samples, and to analyze the phylogenetic profile of the virus samples studied. Crust samples from twenty-two sheep and seven goats from the states of Pernambuco, Bahia, Sergipe and Paraiba presenting the clinical symptoms of EC were inoculated in cell monolayers, during seven consecutive passages at weekly intervals. During all passages, starting at 24 hours post-infection was observed a cytopathic effect (CE) characterized by cell rounding, cell fusion with the formation of small syncytia, cytoplasmic inclusion and vacuolization. The intensity of cell detachment from the layers ranged from 25% to 100% which varied according to the viral sample. We concluded that the primary cultures of the fetal caprine cornea cell appeared highly permissible to replication of ECV and the isolated samples of ECV seemed to adapt to the utilized culture with a slight variation among samples, and the identification by PCR showed to be an applicable method to the differential diagnosis of vesicular diseases, especially to support the actions of PNEFA, where goats and sheep are considered sentinel animals. The phylogenetic analysis showed that ORFV sequences from the northeastern of Brazil are highly correlated showing identical sequences up to 99%. In addition, they present more than 80% sequence identity with other isolates of ORFV worldwide.

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O ectima contagioso (também conhecido como orf), é uma doença debilitante de ovinos e caprinos causada pelo vírus do orf (ORFV). A vacinação tem sido usada com relativo sucesso no controle da doença. No entanto, as vacinas atuais contêm amostras virulentas do agente, são produzidas por escarificação cutânea de animais, e apresentam eficácia questionável. Assim, o presente trabalho teve como objetivo produzir e testar a eficácia de uma vacina experimental produzida em cultivo celular. A cepa IA-82 do ORFV foi submetida a 21 passagens em cultivo de células BHK-21 e usada para vacinar ovinos jovens (n=30), por escarificação cutânea na face interna da coxa. A vacinação produziu pústulas e crostas em 16 dos 30 ovinos vacinados, indicando imunização adequada. Noventa dias após a vacinação, ovinos vacinados (n=16) e controles (n=16) foram inoculados com uma cepa virulenta do ORFV (10(6,9)DICC50/mL) após escarificação na comissura labial. Todos os animais desenvolveram lesões típicas de ectima, incluindo hiperemia, vesículas, pústulas e crostas. No entanto, os animais vacinados desenvolveram lesões mais leves e passageiras do que os controles, e os escores clínicos foram estatisticamente diferentes (p<0,05) entre os dias 10 e 22 pós-desafio. Além disso, o tempo de duração da doença foi significativamente inferior (p<0,05) nos animais vacinados. Os animais vacinados também excretaram menor quantidade de vírus (p<0,05) e por um período significativamente mais curto do que os controles (13 dias versus 22 dias, p<0,001). Esses resultados demonstram a proteção parcial conferida pela vacina experimental e, dependendo da melhoria dos índices de imunização e proteção, são promissores no sentido da utilização de vacinas contra o ORFV produzidas em cultivo celular.

Contagious ecthyma, also known as orf, is a debilitating disease of sheep and goats caused by the parapoxvirus, orf virus (ORFV). Vaccination has been used with relative success to reduce the losses caused by the disease, yet the current vaccines contain virulent virus, are empirically produced through skin scarification of live lambs, and present questionable efficacy. Therefore, the present study aimed at developing and testing an experimental ORFV vaccine produced in tissue culture. The ORFV strain IA-82 was submitted to 21 passages in BHK-21 cells and then used to immunize lam bs (n=30) through skin scarification of the internal face of the hind limb. Vaccination produced localized pustules and scabs lesions in 16 out of 30 animals, indicating an adequate replication of the vaccine virus. Ninety days after vaccination, vaccinated (n=16) and control lambs (n=16) were inoculated with a virulent ORFV strain (10(6,9)TCID50/ml) in the labial commissure. Vaccinated and control lambs developed typical orf lesions, characterized by hyperemia, vesicles, pustules and scab formation. Nonetheless, vaccinated animals developed milder lesions compared to controls and the clinical scores were significantly lower (p<0.05) between days 10 and 22 post-challenge. In addition, the mean duration of clinical disease was significantly reduced in vaccinated animals (p<0.05). Furthermore, vaccinated animals excreted much less virus (p<0.05) and for a significantly shorter period of time than did the controls (13 days versus 22 days, p<0.001). These results demonstrate partial protection by the experimental vaccine and, upon improvement of immunization and protection indices, are promising towards the use of tissue culture-based ORFV vaccines.

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O ectima contagioso (também conhecido como orf), é uma doença debilitante de ovinos e caprinos causada pelo vírus do orf (ORFV). A vacinação tem sido usada com relativo sucesso no controle da doença. No entanto, as vacinas atuais contêm amostras virulentas do agente, são produzidas por escarificação cutânea de animais, e apresentam eficácia questionável. Assim, o presente trabalho teve como objetivo produzir e testar a eficácia de uma vacina experimental produzida em cultivo celular. A cepa IA-82 do ORFV foi submetida a 21 passagens em cultivo de células BHK-21 e usada para vacinar ovinos jovens (n=30), por escarificação cutânea na face interna da coxa. A vacinação produziu pústulas e crostas em 16 dos 30 ovinos vacinados, indicando imunização adequada. Noventa dias após a vacinação, ovinos vacinados (n=16) e controles (n=16) foram inoculados com uma cepa virulenta do ORFV (10(6,9)DICC50/mL) após escarificação na comissura labial. Todos os animais desenvolveram lesões típicas de ectima, incluindo hiperemia, vesículas, pústulas e crostas. No entanto, os animais vacinados desenvolveram lesões mais leves e passageiras do que os controles, e os escores clínicos foram estatisticamente diferentes (p<0,05) entre os dias 10 e 22 pós-desafio. Além disso, o tempo de duração da doença foi significativamente inferior (p<0,05) nos animais vacinados. Os animais vacinados também excretaram menor quantidade de vírus (p<0,05) e por um período significativamente mais curto do que os controles (13 dias versus 22 dias, p<0,001). Esses resultados demonstram a proteção parcial conferida pela vacina experimental e, dependendo da melhoria dos índices de imunização e proteção, são promissores no sentido da utilização de vacinas contra o ORFV produzidas em cultivo celular.(AU)

Contagious ecthyma, also known as orf, is a debilitating disease of sheep and goats caused by the parapoxvirus, orf virus (ORFV). Vaccination has been used with relative success to reduce the losses caused by the disease, yet the current vaccines contain virulent virus, are empirically produced through skin scarification of live lambs, and present questionable efficacy. Therefore, the present study aimed at developing and testing an experimental ORFV vaccine produced in tissue culture. The ORFV strain IA-82 was submitted to 21 passages in BHK-21 cells and then used to immunize lam bs (n=30) through skin scarification of the internal face of the hind limb. Vaccination produced localized pustules and scabs lesions in 16 out of 30 animals, indicating an adequate replication of the vaccine virus. Ninety days after vaccination, vaccinated (n=16) and control lambs (n=16) were inoculated with a virulent ORFV strain (10(6,9)TCID50/ml) in the labial commissure. Vaccinated and control lambs developed typical orf lesions, characterized by hyperemia, vesicles, pustules and scab formation. Nonetheless, vaccinated animals developed milder lesions compared to controls and the clinical scores were significantly lower (p<0.05) between days 10 and 22 post-challenge. In addition, the mean duration of clinical disease was significantly reduced in vaccinated animals (p<0.05). Furthermore, vaccinated animals excreted much less virus (p<0.05) and for a significantly shorter period of time than did the controls (13 days versus 22 days, p<0.001). These results demonstrate partial protection by the experimental vaccine and, upon improvement of immunization and protection indices, are promising towards the use of tissue culture-based ORFV vaccines.(AU)

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O Ectima contagioso, popularmente conhecido como Boqueira, é uma doença causada pelo vírus Orf, que induz lesões pustulares agudas na pele de ovinos e caprinos. No presente trabalho, é relatada pela primeira vez a identificação e confirmação laboratorial do vírus Orf em rebanhos caprinos da Bahia. A Agência Estadual de Defesa Agropecuária da Bahia (ADAB) relatou a ocorrência de focos de uma doença epitelial nos caprinos das raças Canindé e Alpina Britânica nas localidades de Barreira e Pedra Alta, no município de Araci. Foram coletadas as amostras das lesões de crostas labiais do rebanho da localidade de Barreira e das crostas dos tetos do rebanho de Pedra Alta. Os materiais coletados foram submetidos à extração de DNA e posterior reação em cadeia da polimerase (PCR), para amplificação dos genes do vírus Orf: ORFV 011 (B2L, 1022 pares de bases [pb]) e ORFV 059 (F1L, 1062 pb). Todas as amostras foram positivas na reação de PCR, confirmando-se a presença do vírus Orf nas lesões observadas nos rebanhos caprinos das comunidades de Barreira e Pedra Alta.(AU)

The contagious ecthyma is a disease caused by Orf virus, which induces acute skin pustules lesions in sheep and goats. In Brazil the frequency of Orf virus infection seems to be higher than that officially reported. This study is the first report on the Orf virus identification and laboratory confirmation in herds of goats in Bahia. The State Agency of Agriculture Defense of Bahia reported the occurrence of an epithelial disease in goats of Canindé and British Alpine breeds in the Barreira and Pedra alta localities. The lesions were characterized by the occurrence of scabs around the labial fold or being restricted to the udders. The samples from lesions scab were collected from goats labial fold and teats. DNA samples were extracted from these materials, and analyzed by polymerase chain reaction (PCR), and the genes ORFV 011 (B2L, 1022 base pairs [bp]) and ORFV 059 (F1L, 1062 bp) were amplified. All of the samples showed positive PCR reaction, confirming the Orf virus infection in the goat herds of Bahia state.(AU)

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Descrevem-se dez surtos de ectima contagioso em caprinos e dois em ovinos no semi-árido da Paraíba. Os animais jovens foram os mais afetados, mas em oito surtos animais adultos também foram afetados, principalmente cabras lactantes que apresentavam lesões no úbere. Em nenhum dos rebanhos afetados havia antecedentes de vacinação contra ectima contagioso. Histologicamente a epiderme apresentava acantose com hiperplasia pseudoepiteliomatosa e com múltiplos focos de degeneração hidrópica formando vesículas ou pústulas. Inclusões intracitoplasmáticas eosinofílicas foram observadas em queratinócitos. Havia restos celulares necróticos formando crostas, hiperqueratose e microabscessos intracorneais ou extensas áreas ulceradas. Na derme observou-se infiltrado inflamatório mononuclear difuso. Também foi registrado um caso humano em um pesquisador que tinha administrado planta por via oral a um caprino que, posteriormente, apresentou lesões de ectima contagioso. Neste caso, também foram observadas lesões características em uma biopsia e o vírus foi identificado por microscopia eletrônica. Conclui-se que a doença é endêmica no semi-árido e que é necessária a vacinação sistemática dos rebanhos para diminuir os prejuízos econômicos causados pela mesma. A utilização de luvas para o manuseio de animais afetados é necessária para evitar casos humanos da enfermidade.

Ten outbreaks of contagious ecthyma in goats and two in sheep in the semiarid of Paraíba State are reported. Young animals were more frequently affected, but in 8 outbreaks adult animals were also affected, mainly lactating goats which developed udder lesions. None of the affected flocks had been vaccinated. Upon histologic examination the epidermis showed acanthosis with pseudoepitheliomatous hyperplasia and multifocal ballooning degeneration forming vesicles or pustules. Eosinophilic inclusion bodies were observed in keratinocytes. Crust of necrotic cells, hyperkeratosis, and intracorneal microabscesses or large ulcerated areas were also observed. Severe diffuse infiltration by mononuclear cells was observed in the dermis. A human case was observed in an investigator that was feeding a goat that later appeared with lesions of the disease. In this case, the virus was identified by electron microscopy of a skin biopsy. These results show that contagious ecthyma is endemic in Northeastern Brazil and therefore systematic vaccination of the flocks is necessary to control the disease. The use of gloves to handle affected animals is advisable to minimize the risk of human exposure.

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In an attemp to study the characteristics of contagious ecthyma (CE) virus, four strains (DMVPE 01, DMVPE 02 AND DMVPE 08) isolated from caprine and one (DMVPE 09) from sheep affected by CE, were inoculated in MDBK and caprine kidney cell monolayers (RC). The strains were identified by fluorescent antibodies (FA) assay. At the first passage, ali samples induced cytopatic effect (CPE), and at the second, only the strains DMVPE 01 and DMVPE 02 produced CPE. Despite of the positive results in FA assays, no CPE was observed at the third and fourth passages. The lesions of CE were induced by experimental inoculation of DMVPE 08 strain in a kid.

Com o objetivo de identificar e caracterizar amostras do vírus Ectima Contagioso (EC) foram colhidas, no estado de Pernambuco, quatro amostras de lesões compatíveis com a enfermidade (DMVPE-01 , DMVPE-02, DMVPE-08) de caprinos e uma (DMVPE-09) de ovino. Foram realizadas passagens das amostras em células de linhagem contínua (MDBK) e primárias de rim fetal caprino (RC). A identificação das amostras foi realizada através da imunofluorescência direta (IFD). Na primeira passagem, todas as amostras induziram efeito citopático (ECP); na segunda, apenas as amostras DMVPE-01 e DMVPE-02 produziram ECP. Nenhum ECP foi observado na terceira e quarta passagens, apesar da IFD positiva, nos dois tipos de células inoculadas com as quatro amostras. A inoculação de um caprino com a amostra DMVPE-08 resultou na reprodução da doença

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In an attemp to study the characteristics of contagious ecthyma (CE) virus, four strains (DMVPE 01, DMVPE 02 AND DMVPE 08) isolated from caprine and one (DMVPE 09) from sheep affected by CE, were inoculated in MDBK and caprine kidney cell monolayers (RC). The strains were identified by fluorescent antibodies (FA) assay. At the first passage, ali samples induced cytopatic effect (CPE), and at the second, only the strains DMVPE 01 and DMVPE 02 produced CPE. Despite of the positive results in FA assays, no CPE was observed at the third and fourth passages. The lesions of CE were induced by experimental inoculation of DMVPE 08 strain in a kid.

Com o objetivo de identificar e caracterizar amostras do vírus Ectima Contagioso (EC) foram colhidas, no estado de Pernambuco, quatro amostras de lesões compatíveis com a enfermidade (DMVPE-01 , DMVPE-02, DMVPE-08) de caprinos e uma (DMVPE-09) de ovino. Foram realizadas passagens das amostras em células de linhagem contínua (MDBK) e primárias de rim fetal caprino (RC). A identificação das amostras foi realizada através da imunofluorescência direta (IFD). Na primeira passagem, todas as amostras induziram efeito citopático (ECP); na segunda, apenas as amostras DMVPE-01 e DMVPE-02 produziram ECP. Nenhum ECP foi observado na terceira e quarta passagens, apesar da IFD positiva, nos dois tipos de células inoculadas com as quatro amostras. A inoculação de um caprino com a amostra DMVPE-08 resultou na reprodução da doença