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MICROBIOLOGIA GERAL APHTOVIRUS PICORNAVIRIDAE A família Picornaviridae compreende 12 gêneros, com a maioria destes contendo vírus de importância veterinária (Quadro 55.1). As características comuns da família são genoma constituído de um RNA de filamento único de sentido positivo (ssRNA+) e um pequeno capsídio icosaédrico, sem envelope. Embora inclua alguns dos menores vírus, os picornavírus ocasionam alguns dos maiores problemas de saúde animal, a exemplo da febre aftosa (FA), uma das doenças mais contagiosas e economicamente devastadoras de rebanhos de animais pecuários. Picornavírus são caracterizados por rápido ciclo de replicação, estabilidade notável no ambiente e rápida propagação entre os hospedeiros suscetíveis. Essas três características gerais são as principais razões pelas quais alguns picornavírus de animais estão associados com a alta taxa de morbidade e grande perda econômica. ESTRUTURA DO VÍRION, CARACTERÍSTICAS GENÔMICAS E REPLICAÇÃO O exame de picornavírus em microscópio eletrônico mostra partículas virais icosaédricas com morfologia semelhante a esferas e sem projeções. O capsídio viral é constituído de 60 unidades idênticas (protômeros), cada uma composta de três proteínas de superfície – 1B, 1C e 1D, ou VP3, VP2 e VP1, respectivamente, e de uma proteína interna 1A, ou VP4. As propriedades físicoquímicas dos vírions variam dentre os diferentes gêneros; alguns vírus apresentam instabilidade em pH abaixo de 7 (p. ex., aphthovírus) e outros são altamente resistentes às alterações de pH (p. ex., enterovírus). Todos os vírions são insensíveis à ação de solventes orgânicos, como éter e clorofórmio. O genoma consiste em uma molécula de ssRNA+, com tamanho entre 7,0 e 8,8 kb e uma única fase de leitura aberta (ORF, do inglês Open Reading Frame). Esse genoma contém, ainda, uma cauda poliA, de extensão variável, localizada na extremidade 3’ e uma pequena proteína (3B ou VPg) de 2,2 a 3,9 kDa, ligada de modo covalente à extremidade 5’. Há uma região 5’ não traduzida (5’UTR) bastante estruturada, a qual tem sequências de sinais, como um sítio de entrada de ribossomo interno (IRES), que inicia a tradução da poliproteína viral, bem como um fragmento “S” em forma de folha de trevo, essencial para a replicação viral. REPLICAÇÃO VIRAL Após a entrada na célula mediante a interação do capsídio viral com receptores de células suscetíveis, o genoma viral é liberado no citoplasma e atua tanto como mRNA quanto como um molde para a replicação do genoma. A síntese proteica se inicia por meio do recrutamento de complexos ribossômicos celulares pelo IRES viral. A tradução do ORF único produz um precursor da poliproteína de 240 a 250 kDa, a qual sofre clivagem por proteases do vírus e do hospedeiro nas proteínas estruturais virais (SPs) oriundas da região P1 e nas não estruturais (NSPs), oriundas das regiões P2 e P3. A replicação do RNA viral nas células infectadas se deve, principalmente, à ação da RNA polimerase dependente do RNA viral (3Dpol), com outras proteínas virais ou celulares. O RNA é transcrito em um RNA de filamento negativo, a partir do qual a síntese da progênie de RNA de múltiplos filamentos é copiada em um complexo intermediário de replicação multifilamentada. O RNA de sentido negativo age como um molde para a síntese de várias cópias do genoma de RNA, algumas das quais são traduzidas, enquanto outras são compactadas nas partículas virais. Em razão da carência de revisão da atividade da RNA polimerase dependente do RNA viral (3Dpol), são gerados erros em uma frequência de 1/10.000 bases incorporadas durante a replicação, cada um deles resultando em um novo genoma com, pelo menos, uma mutação. Portanto, a população de vírus consiste em um conjunto de vírus geneticamente diferentes (quase da mesma espécie), o qual possibilita ao vírus a capacidade de responder, de maneira rápida, à pressão seletiva exercida por fatores do hospedeiro (p. ex., resposta imune). VÍRUS DA FEBRE AFTOSA VFA provoca uma doença altamente contagiosa em animais domésticos e em animais selvagens que apresentam cascos fendidos, inclusive bovinos, búfalos, suínos, ovinos, caprinos e veados. O vírus se replica rapidamente no hospedeiro e logo se propaga nos animais suscetíveis por meio de contato e mediante aerossóis. A doença é caracterizada por febre, claudicação e lesões vesiculares na língua, nas patas, no focinho e nos tetos, e tem como consequência alta taxa de morbidade, porém baixa taxa de mortalidade, nos animais adultos. No entanto, a taxa de mortalidade tende a ser alta em animais mais jovens, geralmente em virtude da cardiopatia ocasionada pelo vírus. Febre aftosa é considerada a doença mais contagiosa de animais, e os surtos requerem notificação obrigatória imediata, em países membros da Organização Mundial de Saúde Animal (OIE). Os surtos resultam em proibição e restrições do comércio de animais suscetíveis e seus produtos, com consequências econômicas devastadoras aos países acometidos. PATOGÊNESE O VFA pode ser transmitido por contato direto ou indireto com animais infectados, com suas secreções ou por meio de produtos alimentares contaminados; relata- se que o vírus pode se deslocar em grandes distâncias, invadindo propriedades anteriormente livres deste microrganismo. A infecção natural de bovinos e ovinos por VFA acontece, com maior frequência, através do trato respiratório, por vírus presentes em aerossóis. No caso de suínos, esses são infectados pelo consumo de alimento contaminado com o vírus ou por meio de contato de lesões de pele ou de membranas mucosas com animais infectados ou com a secreção desses animais. Estudos recentes mostraram que, após a exposição aos aerossóis infectantes, o sítio primário da replicação viral se situava nas células epiteliais da nasofaringe, seguido de infecção do epitélio pulmonar e início da viremia, a qual resulta na disseminação do microrganismo por todo o corpo; todavia, a replicação com alto título viral ocorre apenas em sítios de predileção de lesões, a exemplo do epitélio interdigital, de bandas coronárias dos cascos, da cavidade bucal e, com menos frequência, do miocárdio. Os fatores específicos que determinam o tropismo e a replicação com alto título viral nos locais da lesão ainda não foram definidos. Após a fase aguda, até 50% dos ruminantes infectados pelo VFA, independente se vacinados ou se são animais não expostos previamente ao vírus (animal naïve), tornam-se portadores assintomáticos crônicos do vírus. Animais portadores são aqueles a partir dos quais o vírus vivo pode ser isolado 28 dias depois da infecção. A participação dos animais portadores na epidemiologia, na ecologia e na manutenção do VFA por longo tempo na população animal permanece incerta. Contudo, em bovinos domésticos e em búfalosafricanos, a condição de portador, por vezes, dura até de 3,5 a 5 anos. Além disso, há alguns relatos que documentam a transmissão do vírus de bovinos aos búfalosafricanos portadores. PATOGÊNESE MOLECULAR O VFA penetra nas células através de receptores celulares específicos (integrinas αvβ1, αvβ3, αvβ6 e αvβ8). In vitro, o VFA se liga às integrinas celulares por meio de uma sequência RGD (arginina, glicina, ácido aspártico) altamente conservada, situada na alça GH da proteína do capsídio VP1. Estudos em animais sugerem que a integrina αvβ6 é o principal receptor do vírus, uma vez que é expressa constitutivamente em concentração significativa na superfície de células epiteliais dos tecidos suscetíveis ao VFA, além de ser expressa na superfície de células epiteliais infectadas por VFA.Após a ligação às células, a penetração do vírus acontece por meio de endocitose dependente de clatrina, seguida de acidificação de endossomos, ocasionando quebra do capsídio e liberação do RNA viral. Depois do desprendimento e da liberação do RNA viral no citoplasma, iniciase a tradução, internamente, mediante um mecanismo de capeamento independente, na IRES localizada a, aproximadamente, 1.500 bases da extremidade 5’ do genoma. Há 2 códons de iniciação (AUG) de estrutura funcional, porém a tradução começa, principalmente, no segundo AUG. Em seguida, essa tradução causa uma poliproteína única, a qual é processada pela proteína 2A e pelas proteinases L pro e 3C pro , codificadas pelo vírus, a fim de produzir SPs e NSPs. Quatro SPs (Vp1 a Vp4) formam o capsídio e são necessárias 10 NSPs para a replicação e encapsulação do vírus. Uma vez traduzidas e processadas, algumas NSPs interagem com fatores celulares para exacerbar a replicação viral. As proteínas virais têm diversas funções; por exemplo, a atividade da polimerase no alongamento do RNA ocorre em 3D; 2C é uma ATPase que contém uma sequência de nucleotídios de ligação; e 2B é essencial para a associação às membranas celulares e formação de complexos de replicação. A proteína VPg (3B no aphthovírus) atua como um facilitador da transcrição, após sofrer uridilação para formar VPgpUpUOH, por um elemento de replicação atuante no cis do genoma do vírus e na polimerase viral 3D. A replicação do RNA viral nas células infectadas é realizada, principalmente, pela ação da RNA polimerase dependente do RNA viral (3Dpol), com outras proteínas do vírus ou das células. A montagem do vírus começa com a formação de uma partícula viral contendo três proteínas de superfície, VP1VP3, e uma proteína interna, VP4. As etapas finais da formação do vírus infectante incluem a clivagem de maturação de VP4 e VP2 (a partir de VP0) e o encapsulamento do RNA viral de múltiplos filamentos. INTERFERÊNCIA DO VÍRUS NA RESPOSTA IMUNE DO HOSPEDEIRO O VFA apresenta uma diversidade de estratégias para interferir na resposta do hospedeiro (defesa) contra a infecção viral. A proteína denominada leader (L pro ), além de fazer a clivagem da poliproteína viral, cliva o fator de alongamento e IF4 G, o qual está envolvido na identificação do mRNA capeado, pelo ribossomo, a fim de iniciar a tradução da proteína. Essa clivagem impede, efetivamente, a tradução mediada pelo mRNA capeado do hospedeiro. No entanto, a tradução do RNA viral continua mediada pelo sinal do IRES da UTR5’ viral. Além desse mecanismo geral de interferência na tradução da proteína hospedeira, a L pro interfere, em especial, na resposta inata do hospedeiro por meio da translocação do núcleo durante a infecção viral e com a sinalização da resposta da interferona pela degradação de NFκB, que regula na transcrição de βinterferona. A infecção de suínos pelo VFA tem como consequência linfopenia transitória durante a fase aguda da infecção, que está relacionada com viremia e disfunção de células T. Todavia, isso se resolve logo após o início da infecção. Outro efeito na resposta inata ocasionado pela infecção por VFA em suínos é a menor produção de αinterferona pelos vários tipos de células dendríticas durante a fase aguda. Esta imunopatologia induzida pelo vírus resulta em resposta inata reduzida e retardada. Pode haver outros efeitos na resposta imune celular de suínos, inclusive prejuízo à função dos linfócitos matadores naturais (natural killer cells). Ainda que as respostas inatas sejam inibidas, uma sólida resposta de anticorpos se desenvolve rapidamente, dentro de 4 a 6 dias após o início da infecção, a qual protege contra reinfecção causada por cepas antigenicamente relacionadas com o VFA, do mesmo sorotipo. Outro mecanismo do VFA que altera a resposta imune do hospedeiro é a degradação de moléculas do complexo de histocompatibilidade principal classe I, prejudicando a resposta de linfócito T citotóxico. CONTROLE E RECUPERAÇÃO Os procedimentos de controle de febre aftosa (FA) adotados por diferentes países são muito variáveis e dependem, principalmente, da condição da doença (endêmica vs. livre de FA), do comércio internacional de animais e de produtos de origem animal e da situação política. A Food and Agriculture Organization elaborou orientações, em estágios, que podem ser seguidas pelos países em um programa de controle progressivo de FA. Os países no estágio 0 não monitoram ou controlam FA. Aqueles em estágio 1 a 3 adotam vários graus de monitoramento e diversas estratégias de controle, inclusive vacinação, a qual resulta em não circulação do vírus (estágio 4). Já os países em estágio 5, mesmo sem vacinação (p. ex., condição livre de FA e sem vacinação) não apresentam casos de doença. Nos países em estágio 2 ou 3, os procedimentos para controle dos surtos tendem a envolver algum grau de controle de trânsito de animais e vacinação em áreas alvo e, em alguns casos, abate de animais de propriedades infectadas. Em países livres de FA e que realizam vacinação, os procedimentos para controle dos surtos incluem, por vezes, o abate de alguns animais e a revacinação de populações animais em risco. Em nações livres de FA e que não utilizam vacinação, em geral, a principal estratégia de controle da doença é o abate, com mínimo uso de vacinação. Isso tem ocasionado consequências devastadoras, com milhões de animais abatidos, com um custo muito elevado, não apenas econômico, mas também social e moral, visto que o bem estar animal é uma preocupação. Em alguns casos, os esforços para a erradicação da doença não têm sido bem sucedidos, e os países tentam instituir campanhas de vacinação em massa em longo prazo, a fim de controlar a febre aftosa (p. ex., Argentina e Uruguai, em 2001, e República da Coreia, em 2011). VACINAÇÃO Vacinas contra FA estão disponíveis há décadas e representam a vacina de uso veterinário mais vendida em todo o mundo. As vacinas comerciais consistem em preparações com antígenos de vírus inteiro morto. Em razão da alta variabilidade de sorotipos e subtipos de VFA, a composição de antígenos da vacina contra FA é elaborada para regiões específicas do planeta e, em vários casos, para países específicos ou regiões particulares desses países. O uso de vacina em lugares nos quais a FA é endêmica requer pesquisa rigorosa sobre a epidemiologia da doença e estudos comparativos de vacinas para determinar se a vacina selecionada será eficaz contra a(s) cepa(s) circulante(s) na área alvo. Alguns países livres de FA instituíram bancos de antígenos para vacina, a fim de armazenar, estrategicamente, vários sorotipos e cepas virais que seriam utilizados para o controle de um surto, pelo menos nos estágios iniciais. A seleção de cepas para estes bancos de vacinas se baseia na análise de risco e deve ser regularmente atualizada com intuito de assegurar proteção contra as cepas do VFA emergentes. Em geral, as vacinas inativadas comerciais contra FA são formuladas de modo a apresentar potência regular para o controle de rotina nas regiões endêmicas, ou alta potência, contendo maior concentração antigênica para situações emergenciais em regiões nas quais a doença não é endêmica. Tais vacinas são efetivas na prevenção de sinais clínicos da doença e de excreção do vírus e têm sido utilizadas, com eficácia, em programas de erradicação, em várias partes do mundo. Contudo, apresentam alguns problemas, como o fato de que a sua produção requer o uso de vírus vivo, o que predispõe a um risco de escape deste microrganismo dos laboratórios onde são produzidas. Outro problemaé a duração da imunidade, que requer múltiplas vacinações semestrais, a fim de manter um grau de imunidade protetora. Outras preocupações são a estreita cobertura antigênica e a instabilidade das vacinas, especialmente aquelas elaboradas com o sorotipo O. O potencial antigênico é uma importante preocupação em relação às vacinas contra febre aftosa. Uma das características mais importantes das vacinas contra o VFA é a possibilidade de se diferenciarem os animais infectados daqueles vacinados (DIVA, do inglês dif erentiate infected from vaccinated animals). Para esse fim, é muito importante que, durante a fabricação da vacina, todas as proteínas virais não estruturais (NSP) sejam removidas da vacina, de modo a viabilizar a pesquisa de anticorpos contra essas proteínas, as quais estariam presentes somente em animais infectados e não nos vacinados. Apenas vacinas contra FA de alta qualidade, livre de NSP, possibilita a diferenciação de animais infectados daqueles vacinados. DESINFECÇÃO E CONTROLE NA PROPRIEDADE Na fase de recuperação, após o surto de FA, é necessária a desinfecção das propriedades infectadas. O VFA não resiste aos ácidos e começa a se dissociar em pentâmeros em ambiente de pH abaixo de 6,5 ou acima de 7,5. Isso possibilita o uso de desinfetantes ácidos e básicos, como ácido cítrico e hipoclorito de sódio. Estudos recentes mostraram que o VFA é facilmente inativado por hipoclorito de sódio (1.000 ppm), ácido cítrico (1%) e carbonato de sódio (4%), quando seco em superfícies não porosas. No entanto, quando a desinfecção foi testada em superfície porosa (madeira), o ácido cítrico (2%) foi mais efetivo na inativação do vírus do que o hipoclorito de sódio, mesmo em concentração de 2.500 ppm. Com base nesses estudos, para a desinfecção do VFA, são preferíveis as substâncias químicas que apresentam pH muito baixo. OUTROS VÍRUS DO GÊNERO APHTHOVIRUS A dissolução do gênero Rhinovirus foi resultado das análises de sequência que comparam rinovírus humano daqueles vírus que provocam rinite em bovinos e equinos. Esses vírus – vírus da rinite bovina tipo A1, vírus da rinite bovina tipo A2, vírus da rinite bovina tipo B e vírus da rinite equina tipo A (antigamente denominados rinovírus bovinos tipos 1, 3 e 2 e rinovírus equino tipo 1, respectivamente) – foram incluídos no gênero Aphthovirus, com base na organização genômica e na similaridade da sequência ao VFA. Especificamente, a evidência molecular inclui tanto moléculas estruturais genéticas similares quanto a identidade de aminoácidos substanciais, bem como a presença de uma L pro funcional (apenas verificada nos aphthovírus e erbovírus). Acredita-se que o vírus da rinite bovina provoque apenas doença respiratória discreta, pois tem sido isolado de bovinos sadios e assintomáticos. A infecção experimental com tais microrganismos tem como consequência doença discreta ou infecção assintomática no hospedeiro natural. A detecção de anticorpos preexistentes disseminada nas populações de bovinos sugere que estes vírus, frequentemente, são transferidos, de modo despercebido, aos hospedeiros suscetíveis. A ausência de doença grave causada por aphthovírus que provoca rinite em bovinos limita a necessidade de qualquer medida de controle. Por outro lado, o vírus A da rinite equina (ERVA), o qual pode ser isolado das fezes, tem sido associado a graves surtos de doença respiratória em equinos, com febre alta e viremia. Além disso, há evidência sorológica de infecção humana por ERVA em pessoas que têm estreito contato com os equinos. Pag.623 __________________________________________ Aphtovirus ou Afthovirus Febre aftosa, glosopeda, foot and mouth disease e doença do pé e da boca. Doença altamente contagiosa que afeta os animais domésticos (bovinos, ovinos, caprinos e suínos) e selvagens ( búfalos, camelos, girafas, antílopes, lhamas). Família Picornaviridae Gênero aphtovírus A Febre aftosa é transmitida por um dos menores vírus existentes na natureza. São conhecidos 7 tipos diferentes desse agente infeccioso, como o O; C; A; SAT 1; SAT 2; SAT 3 e Ásia 1, que são cepas que não apresentam imunidade cruzada entre si. No Brasil os tipos encontrados são A, O e C. Interesse veterinário: 1 – Vírus da febre aftosa: sorotipos A, O, C, SAT1,2,3 e Ásia1. 2 – Doença vesicular dos suínos. O genoma de FMDV contém uma fita simples de RNA de polaridade positiva circundado por um capsídeo de simetria icosaédrica. RNA sem envelope e de fita simples. Propriedades gerais Sensibilidade: Ph abaixo de 5, radiação solar, dessecação, fenol, formaldeídos. Resistência: secreções, baixas temperaturas, éter, clorofórmio e álcool. SINAIS CLÍNICOS - Apatia, depressão, febre, laminite, anorexia, lesões vesiculares, boca, língua, espaço interdigital, rodete coronário, glândula mamária. SC primeira zona livre de febre aftosa sem vacinação. Zona livre com vacinação liberados anteriormente em amarelo. Zona livre com vacinação liberados em 2008 em laranja. Status em estudo pela OMS em azul. Zona infectada em vermelho. Animais biungulados: suínos, bovinos e ovinos. Formas de transmissão De animal infectado e seus produtos como carne, leite e derivados, ambiente contaminado como currais, pastagens, materiais utilizados para cama, excreções como fezes e urina, forragens, palhas, etc. Veículos contaminados que levam o vírus através das rodas, pneus, tapetes. - Pelo homem que transporta mecanicamente a doença de fazenda para fazenda, etc, através de seus calçados, roupas, utensílios. - Pelo vento. Diagnóstico Presença de vesículas aftosas nos órgãos de eleição, como gengivas, lingua, casco e úbere. Diagnóstico definitivo é laboratorial, colheitas de secreções dos locais infectados e envio para laboratório credenciado. Transmissão: saliva, secreção nasal, leite, couro, osso (medula óssea), fômites, veterinário e equino. Material para laboratório - Epitélio da língua - Vesículas não rompidas - Fluido esofágico faringiano (raspado de esôfago probang) Métodos de diagnóstico - Isolamento, imunofluorescência, fixação do complemento, neutralização viral, ELISA (mais sensível e tipo-específico). - Confirmatório: EITB (ensaio de imonoeletrotransferência- enzima ligado) como prova de confirmação. Controle - Isolamento (vazo sanitário) – introdução de sentinelas 2-3 meses. - Destruição (rifle sanitário) – abate e destruição local - Circuito de vacinação - 3, 10 e 30Km. - Barreiras sanitárias - Quarentena Imunidade Vacina AOC Vacinação: vírus cultivados em células e inativados quimicamente. - A24 cruzeiro, 01 campos, C3 indaial, hidróxido de alumínio com ou sem saponina, oleosa (dupla emulsão) - Suínos e bovinos. Eficácia da vacina: temperatura de armazenamento é 3°C, local da vacinação e volume. Não existe tratamento Diagnóstico diferencial - Existem doenças das quais devem ser feitos diagnósticos diferenciais: - Peste bovina, rinotraqueíte infecciosa bovina, língua azul, mamilite vesicular, estomatite vesicular, exantema vesicular dos suínos. Perspectivas Doença de restrição econômica. Conscientização do produtor, dos consumidores e do mercado internacional. Geralmente oro-nasal (podendo acontecer reprodutiva) – corrente sanguínea – dissemina – lesões na língua, papilas do rúmen, úbere, animais jovens no coração. Lesão – vírus ataca as células, absorve, penetra e multiplica, destrói todas as células ao redor – acúmulo de líquido intercelular – bolha com vírus – afta (vesícula com acúmulo de líquidos, células mortas evírus)
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