Medycyna Wet. 2009, 65 (1) 6
Artyku³ przegl¹dowy Review
Cirkowirus typ 2 (Porcine Circovirus 2, PCV2), scha-rakteryzowany w uprzedniej publikacji (19), nale¿y do rodzaju Circovirus, rodziny Circoviridae. Jest bezotocz-kowym wirusem, którego jednoniciowy DNA ma kszta³t kolisty st¹d nazwa. Zawiera 6 otwartych ramek od-czytu (8).
PCV2 jest czynnikiem etiologicznym, samodzielnie lub wspólnie z innymi drobnoustrojami warunkowo chorobotwórczymi, szeregu zespo³ów chorobowych (11). S¹ nimi: wielonarz¹dowy zespó³ wyniszczaj¹cy wiñ (Procine Multisystemic Wasting Syndrome, PMWS), zespó³ skórno-nerkowy wiñ (Procine Derma-titis and Nephropathy Syndrome, PDNS), zapalenie p³uc i zapalenie miênia sercowego u p³odów, co prowadzi do ich zamierania i poronieñ (Porcine Reproductive Disease associated with PCV2, PCV2-PRD) (21). Ten ostatni wymieniony zespó³ chorobowy, przy podobnych objawach, ró¿ni siê pod wzglêdem etiologicznym od powodowanego przez wiñski parwowirus (Porcine Parvovirus, PPV) zamierania zarodków i p³odów, uzna-nego za najwa¿niejsz¹ wirusow¹ przyczynê zaburzeñ w rozrodzie trzody chlewnej (20). Obszerne dane na te-mat wymienionych wy¿ej zespo³ów chorobowych wiñ, w etiologii których jako g³ówny patogen wystêpuje PCV2, przedstawili w artykule przegl¹dowym Segalés i wsp. (17) pod ³¹czn¹, obejmuj¹c¹ je nazw¹:
wywo³a-nych przez PCV2 cirkowirusowych chorób wiñ (Por-cine Circovirus Diseases, PCVD). W polskim pimien-nictwie dane na temat nale¿¹cego do PCVD, PMWS, opublikowali Truszczyñski i Pejsak (19).
Celem obecnego artyku³u jest omówienie pimien-nictwa dotycz¹cego wywo³anych przez PCV2 zaburzeñ w rozrodzie wiñ. Tego tematu dotycz¹, miêdzy inny-mi, badania Parka i wsp. (13), w których zaka¿ono do-nosowo wirusem PCV2 6 loch ciê¿arnych, wolnych od przeciwcia³ swoistych dla: PCV2, PPV, PRRS i wirusa choroby Aujeszkyego 3 tygodnie przed spodziewanym porodem. Skutkiem by³o ronienie lub przedwczesny poród. Antygen PCV2 i jego DNA wykryto odpowied-nio badaniem immunohistochemicznym i hybrydyzacj¹ in situ w: wêz³ach ch³onnych, ledzionie, grasicy, p³u-cach, migda³kach i w¹trobie tak u obumar³ych, jak te¿ u ¿ywo urodzonych, a nastêpnie pad³ych prosi¹t. U 3 loch nast¹pi³a utrata apetytu 2-4 dnia po zaka¿eniu (post infectione, pi). Jedna locha poroni³a 7 dni pi, rodz¹c 11 martwych prosi¹t. Kolejna locha poroni³a 11 dni pi, wy-dalaj¹c 12 martwych prosi¹t. Dwie lochy roni³y 18. i 21. dnia pi, rodz¹c, odpowiednio, 9 i 14 martwych prosi¹t. Dwie samice oprosi³y siê 4-5 dni wczeniej ni¿ oczeki-wano. Szeæ znajduj¹cych siê w dowiadczeniu loch urodzi³o w sumie 65 martwych prosi¹t i 10 ¿ywych. Cytopatyczny wirus izolowano od 13 martwo
urodzo-Rola cirkowirusa PCV2 w wywo³ywaniu zaburzeñ
w rozrodzie wiñ
MARIAN TRUSZCZYÑSKI, ZYGMUNT PEJSAK
Pañstwowy Instytut Weterynaryjny Pañstwowy Instytut Badawczy, Al. Partyzantów 57, 24-100 Pu³awy Truszczyñski M., Pejsak Z.
Role of circovirus PCV2 in reproductive failure in swine
Summary
Porcine reproductive disease associated with PCV2 (PRD-PCV2), as one of several syndromes of the porcine circovrirus diseases (PCVD), was characterized. Differences in relation to the Porcine Parvovirus infection, also causing reproductive failure in swine, but to a larger extent, were presented. Diagnostic tests for PCV2 identification and antibody detection were enumerated. The transplacental infection of the fetus by the viremic sow was the only way of PRD-PCV2 proliferation. The ability of PCV2 to replicate in the fetuses and cause pathologic abnormalities was demonstrated. The heart of the fetuses contained the highest virus titre and the highest number of antigen positive cells. Gross lesions observed in dead mummified or not mummified fetuses were described the most characteristic were those in the heart. The myocardium, which was hypertrophic, showed multiple and irregular pale areas that corresponded to histological lesions of necro-sis. The relationship between a herd of swine with PMWS and PRD-PCV2 as the mechanism of continuous infection in sows, fetuses and pigs growing with PMWS was presented. It was demonstrated that countering the infection is a complex task requiring the vaccination of sows against accompanying infections and against PCV2 as well as an appropriate management of the farm aimed at ensuring the welfare of animals.
Medycyna Wet. 2009, 65 (1) 7
nych prosi¹t i od 5 ¿ywych, nastêpnie pad³ych. Sekcyj-nie u 15 martwo urodzonych i 5 ¿ywo urodzonych pro-si¹t stwierdzono ³agodne zmiany zapalne w p³ucach, charakteryzuj¹ce siê naciekiem komórek jednoj¹drza-stych w pêcherzykach p³ucnych.
W innej publikacji (14) seronegatywne pierwiastki zaka¿ono doustnie donosowo (oronasally) wirusem PCV2, nastêpnie monitoruj¹c obecnoæ w plazmie i jed-noj¹drzastych komórkach krwi obwodowej (Peripheral Blood Mononuclear Cells, PBMC) wymienionego wi-rusa i jego DNA. Wirus wykazano w plazmie jedynie 21 dni pi, a wirus zwi¹zany z PBMC miêdzy 14. a 49. dniem pi. Wirusowe DNA wykryto w plazmie miêdzy 14. a 49. dniem pi, a zwi¹zany z PBMC miêdzy 7. a 63. dniem pi, koñcz¹c w tym momencie ten cykl badañ. Wyniki monitoringu PCV2 po jego bezporedniej, do-p³odowej iniekcji 57., 75. i 92. dnia trwania ci¹¿y i po zebraniu p³odów po 21 dniach wykaza³y, ¿e namna¿a siê on intensywnie w tkankach p³odu, zw³aszcza miê-nia sercowego. mieræ p³odów oraz wykrycie PCV2 i przeciwcia³ mia³o miejsce w przypadku zaka¿anych w 57. dniu ci¹¿y, podczas gdy u p³odów zaka¿anych 75. i 92. dnia ci¹¿y, które prze¿y³y, stwierdzono wirus i swo-iste przeciwcia³a. Badania dotycz¹ce p³odów zaka¿o-nych 57. i 75. dnia ci¹¿y, przy kolekcji ich przy koñcu ci¹¿y wykaza³y, ¿e nastêpuje wewn¹trzmaciczna infek-cja od nich p³odów s¹siednich, niezaka¿anych dowiad-czalnie. Stwierdzono te¿ wewn¹trzmaciczne ich obumie-ranie, mimo wystêpowania przeciwcia³ swoistych dla PCV2. Przedstawione wyniki dowiod³y, ¿e PCV2 po-woduje u p³odów wiremiê i mieræ p³odów, które mog¹ ulegaæ mumifikacji.
Z analogicznych, jak wy¿ej, badañ wynika³o równie¿ (16), ¿e u zaka¿anych wewn¹trzmacicznie p³odów na-stêpuje replikacja wirusa i spowodowane przez niego zmiany chorobowe. Rozmna¿anie PCV2 by³o intensyw-niejsze u p³odów zaka¿anych 57. dnia w porównaniu do zaka¿anych 75. i 92. dnia ci¹¿y. Serca p³odów i w tych badaniach zawiera³y najwy¿sze stê¿enia PCV2. Zmiany patologiczne wykazano u p³odów zaka¿anych w 57. dniu ci¹¿y, a przeciwcia³a u p³odów zaka¿anych 75. i 92. dnia trwania ci¹¿y (16). Przeciwnie ni¿ w po-przednio cytowanej pracy (14) nie stwierdzono infekcji p³odów od s¹siednich, zaka¿anych dowiadczalnie.
Odpowied immunologiczna na dowiadczaln¹ infek-cjê wywo³an¹ przez PCV2 u rosn¹cych wiñ, w tym przy-sz³ych matek, charakteryzowa³a siê serokonwersj¹ wy-stêpuj¹c¹ miêdzy 14. a 28. dniem po zaka¿eniu (2, 5, 12). Towarzyszy³y jej objawy kliniczne, w tym PMWS oraz okresowa wiremia. Ale infekcja mog³a te¿ mieæ przebieg bezobjawowy.
Przypadki terenowe PCV2-PRD cechuj¹ siê ronie-niem loch w ostatnim, przedporodowym okresie ci¹¿y lub rodzeniem martwych prosi¹t przy braku (21) lub przy wspó³udziale innych warunkowo chorobotwórczych drobnoustrojów (11). Wiêkszoæ publikacji na ten te-mat pochodzi z Ameryki Pó³nocnej (17), a stosunkowo nieliczne z Europy (14, 16, 17).
U urodzonych martwo prosi¹t, wzglêdnie prosi¹t ¿y-wych, ale os³abionych i padaj¹cych wkrótce po
urodze-niu, stwierdza siê przekrwienia w¹troby oraz przerost miênia sercowego z wieloogniskowymi obszarami od-barwieñ tkanki miêniowej odpowiadaj¹cymi w bada-niu histologicznym zmianom martwiczym (11, 17, 21). G³ówn¹ zmian¹ mikroskopow¹ PD-PCV2 jest wystê-puj¹ce w sercu w³óknikowe lub martwicze zapalenie tkanki miêniowej (11, 21).
Wykazana zosta³a te¿ wzajemna relacja miêdzy lo-chami pochodz¹cymi z ferm, w których stwierdzono wystêpowanie PMWS, a obserwowanymi zaburzenia-mi w rozrodzie, okrelanyzaburzenia-mi jako PRD-PCV2, których nasilenie w takiej sytuacji by³o wy¿sze ni¿ w przypadku loch z ferm, w których nie notowano PMWS. Obserwo-wano równie¿ wp³yw wystêpowania wiremii u loch ciê-¿arnych na infekcjê wywo³an¹ przez PCV2 u p³odów i wystêpowanie PRD-PCV2. Czêstoæ transplacentalnej infekcji ogranicza³ wysoki poziom u loch przeciwcia³ anty PCV2. Dodaæ nale¿y, ¿e zaburzenia w rozrodzie wywo³ane przez pochodz¹cy od loch wywodz¹cych siê z ferm z PMWS wirus PCV2 nie tylko stanowi¹ przy-czynê zamierania p³odów i rodzenia s³abych prosi¹t, ale w odniesieniu do tych, które prze¿yj¹, stanowi¹ ród³o czynnika etiologicznego PMWS i utrzymuj¹cej siê in-fekcji PCV2 u pierwiastek (5). Tym sposobem zamyka siê kr¹g drogi infekcji od warchlaków z ferm, w których wystêpuje PMWS, przez wywodz¹ce siê z nich lochy, a nastêpnie ich potomstwo, które prze¿ywa PRD-PCV2, ale pozostaje nosicielami PCV2.
W warunkach terenowych u rosn¹cych prosi¹t nieza-ka¿onych przed porodem wirusem PCV2 poziom prze-ciwcia³ siarowych stopniowo obni¿a siê, po czym na-stêpuje aktywna serokonwersja w 7.-12. tygodniu ¿ycia w wyniku zaka¿ania ich przez znajduj¹cy siê w ich oto-czeniu PCV2 (4). Przeciwcia³a utrzymuj¹ siê co najmniej do 28. tygodnia ¿ycia lub d³u¿ej (15), co mo¿e opó-niaæ pojawianie siê PMWS (15). Jednak¿e Hassings i wsp. (6) nie wykazali znamiennej ochrony przeciw PMWS ze strony nawet wysokiego poziomu przeciw-cia³ siarowych, swoistych dla PCV2. Przemawia za tym obecnoæ przeciwcia³ anty-PCV2 u wiñ 2-3-miesiêcz-nych, a nawet u koñcz¹cych okres tuczu lub przecho-dz¹cych do stada loszek, u których mo¿na wykazywaæ wi-remiê PCV2. Jest ona ród³em transplacentalnego zaka-¿enia p³odów oraz rozwiniêcia siê PCV2-PRD (5, 18). W terenowym rozpoznawaniu PCV2-PRD istotne znaczenie diagnostyczne, oprócz ronieñ wkrótce przed przewidzianym porodem oraz rodzenia martwych lub s³abych prosi¹t, maj¹ zmiany w sercu okrelane jako w³óknikowe lub martwicze zapalenie miênia sercowe-go. Wskazuje na nie równie¿ obecnoæ du¿ych iloci PCV2 w obrêbie zmian patologicznych, wystêpuj¹cych w sercu i innych narz¹dach. W rozpoznaniu ró¿nico-wym nale¿y braæ pod uwagê zaka¿enie wiñ wywo³ane przez PPV stanowi¹cy najwa¿niejsz¹ zakan¹ przyczy-nê zamierania zarodków i p³odów, a nie wywo³uj¹cy mimo infekcji objawów chorobowych nie tylko u loch, ale równie¿ u innych wiñ, niezale¿nie od wieku. Tym ró¿ni siê infekcja wywo³ana przez PPV od PCV2, który oprócz zaburzeñ w rozrodzie wywo³uje u warchlaków PMWS oraz PDNS i zapalenie p³uc (20).
Medycyna Wet. 2009, 65 (1) 8
W laboratoryjnej identyfikacji PCV2 wykorzystaæ nale¿y hybrydyzacjê in situ (in situ hybridisation, ISH) i metody immunohistochemiczne (10). Jego kwas nu-kleinowy lub antygeny wystêpuj¹ w cytoplazmie histo-cytów, wieloj¹drzastych komórek olbrzymich i innych, jak np. makrofagi komórek pêcherzyków p³ucnych i ko-mórek Kupffera (1). G³ównymi komórkami zawieraj¹-cymi antygeny lub kwas nukleinowy PCV2 s¹ w przy-padku p³odów miokardiocyty (16).
Do metod wykrywaj¹cych swoiste dla PCV2 prze-ciwcia³a zalicza siê stosowanie komórek zwierzêcych z jego antygenami, po³¹czonymi z peroksydaz¹ do testu immunofluorescencji. Wykorzystywana jest te¿ ELISA ze swoistym antygenem (4, 9). Dodaæ nale¿y, ¿e PCV2 wystêpuje wród pog³owia wiñ powszechnie, a wzor-ce serokonwersji s¹ podobne u wiñ z cirkowirusowy-mi zespo³acirkowirusowy-mi chorobowycirkowirusowy-mi, którym towarzysz¹ obja-wy kliniczne jak u zaka¿onych PCV2 wiñ, nie obja- wyka-zuj¹cych zaburzeñ w zdrowiu (18).
Ze wzglêdu na powszechnie wystêpuj¹ce u wiñ za-ka¿enie PCV2, bez towarzysz¹cych objawów chorobo-wych u du¿ego odsetka nosicieli wirusa, nie podejmo-wano prób ograniczania infekcji cirkowirusowych, w tym zw³aszcza w odniesieniu do konsekwencji wy-wo³anych przez PCV2 zaburzeñ w rozrodzie. Natomiast PMWS, najwa¿niejszy zespó³ chorobowy w obrêbie PCVD, jest obecnie okrelany jako choroba o etiologii wieloczynnikowej. Powstaje ona bowiem w wyniku in-fekcji PCV2, z regu³y wspieranej innymi drobnoustro-jami warunkowo chorobotwórczymi, jak te¿ szkodliwy-mi nieinfekcyjnyszkodliwy-mi czynnikaszkodliwy-mi, które mog¹ wystêpo-waæ w rodowisku bytowania wiñ, obni¿aj¹c natural-n¹ odpornoæ na zachorowanie. W zwi¹zku z wieloczyn-nikow¹ etiologi¹ PCVD, a zw³aszcza PMWS, stosowa-nie immunoprofilaktyki przeciw mo¿liwym infekcjom dodatkowym lub stymulowanie odpornoci nieswoistej winno byæ brane pod uwagê. Nie stosowanie szczepieñ przeciw zaka¿eniom, wywo³anym przez inne ni¿ PCV2 drobnoustroje zwiêksza bowiem straty powodowane przez zaka¿enia towarzysz¹ce (7). Stosowanie szczepio-nek z antygenami PCV2 u macior w celu podwy¿szenia miana przeciwcia³ humoralnych i odpornoci przeciw-zakanej uznaje siê obecnie równie¿ za wskazane ze wzglêdu na zmniejszanie strat z powodu zaburzeñ w roz-rodzie i padniêæ noworodków, jak te¿ PMWS (5). Mimo dostêpnoci i stosowania w szeregu przypadków szcze-pionek inaktywowanych i podjednostkowych z antyge-nami PCV2 ich znaczenie w obni¿aniu strat z powodu tak zaburzeñ w rozrodzie, jak te¿ PMWS nie zosta³o jednoznacznie ocenione (3). Jednak ze wzglêdu na to, ¿e PCV2 zaliczany jest do drobnoustrojów warunkowo chorobotwórczych, uczestnicz¹cych w etiologii zespo-³ów chorobowych o etiologii wieloczynnikowej, sku-tecznoæ immunoprofilaktyki jest znacznie mniejsza ni¿ w przypadku chorób wywo³anych przez jeden drobno-ustrój bezwzglêdnie chorobotwórczy. W zwi¹zku z tym ma ona w programach profilaktycznych jedynie znacze-nie pomocnicze. Natomiast g³ówn¹ rolê w ogranicza-niu strat zwi¹zanych z intensywnym zaka¿eniem wiñ PCV2 odgrywa w³aciwe zarz¹dzanie (management)
ferm¹, obejmuj¹ce czynniki przyczyniaj¹ce siê do wy-tworzenia korzystnych w chowie wiñ warunków ro-dowiskowych zapewniaj¹cych ich dobrostan (welfare).
Pimiennictwo
1.Allan G. M., Ellis J. A.: Porcine circoviruses: a review. J. Vet. Diagn. Investi. 2000, 12, 3-14.
2.Allan G. M., Kennedy S., McNeilly F., Foster J. C., Ellis J. A., Krakowka S. J., Meehan B. M., Adair B. M.: Experimental reproduction of severe wasting disease by co-infection of pigs with porcine circovirus and porcine parvovirus. J. Comp. Pathol. 1999a, 121, 1-11.
3.Blanchard P., Mahe D., Cariolet R., Keranflech A., Baudouard M. A., Cordioli P., Albina E., Jestin A.: Protection of swine against post-weaning multisystemic wasting syndrome (PMWS) by porcine circovirus type 2 (PCV2) proteins. Vac-cine 2003a, 21, 4565-4575.
4.Blanchard P., Mahe D., Cariolet R., Truong C., Le Dimna M., Arnauld C., Rose N., Eveno E., Albina E., Madec F., Jestin A.: An ORF2 protein-based ELISA for porcine circovirus type 2 antibodies in post-weaning multisystemic wasting syndrome. Vet. Microbiol. 2003b, 94, 183-194.
5.Calsamiglia M., Segalés J., Quintana J., Rosell C., Domingo M.: Detection of porcine circovirus types 1 and 2 in serum and tissue samples of pigs with and without postweaning multisystemic wasting syndrome. J. Clini. Microbiol. 2002, 40, 1848-1850.
6.Hassings A. G., Kristensen C. S., Baebko P., Wachmann H.: Effect of sow on the mortality of pigs after weaning in PMWS herds, [w:] Proc. Internat. Pig Veteri-nary Society Congress, Hamburg 2004, s. 76.
7.Krakowka S., Ellis J., McNeilly F., Waldner C., Rings M., Allan G.: Commercial mycoplasmal vaccines and potentiation of PCV2 infection, [w:] Proc. 36th Ann.
Meeting Am. Assoc. of Swine Veterinarians, Toronto 2005, s. 259-261. 8.Mankertz A., Person F., Mankertz J., Blaess G., Buhk H.-J.: Mapping and
characterization of the origin of DNA replication of porcine circovirus. J. Viro-logy 1997, 71, 2562-2566.
9.McNair I., Marshall M., McNeilly F., Botner A., Ladekjaer-Mikkelsen A. S., Vincent I., Herrmann B., Sánchez R., Rhodes C.: Interlaboratory testing of porcine sera for antibodies to porcine circovrius type 2. J. Vet. Diagn. Investi. 2004, 16, 164-166.
10.McNeilly F., Kennedy S., Moffett D., Meehan B. M., Foster J. C., Clarke E. G., Ellis J. A., Haines D. M., Adair B. M., Allan G. M.: A comparison of in situ hybridization and immunohistochemistry for the detection of a new porcine circovirus in formalin-fixed tissues from pigs with post-weaning multisystemic wasting syndrome (PMWS). J. Virol. Methods 1999, 80, 123-128.
11.OConnor B., Gauvreau H., West K., Bogdan J., Ayroud M., Clark E. G., Kono-by C., Allan G., Ellis J. A.: Multiple porcine circovirus 2-associated abortions and reproductive failure in a multisite swine production unit. Can. Vet. J. 2001, 42, 551-553.
12.Okuda Y., Ono M., Yazawa S., Shibata I.: Experimental reproduction of post-weaning multisystemic wasting syndrome in cesarean-derived, colostrums--deprived piglets inoculated with porcine circovirus type 2 (PCV2): investiga-tion of quantitative PCV2 distribuinvestiga-tion and antibody responses. J. Vet. Diagn. Invest. 2003, 15, 107-114.
13.Park J.-S., Kim J., Ha Y., Jung K., Choi C., Lim J.-K., Kim S.-H., Chae C.: Birth abnormalities in pregnant sows infected intranasally with porcine circovirus 2. J. Comp. Path. 2005, 132, 139-144.
14.Pensaert M. B., Sanchez Jr. R. E., Ladekjaer-Mikkelsen A.-S., Allan G. M., Nauwynck H. J.: Viremia and effect of fetal infection with porcine viruses with special reference to porcine circovirus 2 infection. Vet. Microbiol. 2004, 98, 175-183.
15.Rodriguez-Arrioja G. M., Segalés J., Calsamiglia M., Resendes A. R., Balasch M., Plana-Duran J., Casal J., Domingo M.: Dynamics of porcine circovirus type 2 infection in a herd of pigs with postweaning multisystemic wasting syndrome. Am. J. Vet. Res. 2002, 63, 354-357.
16.Sánchez Jr. R. E., Hans J., Nauwynck J., McNeilly F., Allan G. M., Pensaert M. B.: Porcine circovirus 2 infection in swine fetuses inoculated at different stages of gestation. Vet. Microbiol. 2001, 83, 169-176.
17.Segalés J., Allan G. M., Domingo M.: Porcine circovirus diseases. Anim. Health Res. Rev. 2005, 6, 1-24.
18.Sibila M., Calsamiglia M., Segalés J., Blanchard P., Badiella L., Le Dimna M., Jestin A., Domingo M.: Use of a polymerase chain reaction assay and an ELISA to monitor porcine circovirus type 2 infection in pigs from farms with and without postweaning multisystemic wasting syndrome. Am. J. Vet. Res. 2004, 65, 88-92.
19.Truszczyñski M., Pejsak Z.: Mechanizm chorobotwórczoci cirkowirusów ze szczególnym uwzglêdnieniem poodsadzeniowego, wielonarz¹dowego zespo³u wy-niszczaj¹cego wiñ i wskazania do jego zwalczania. Medycyna Wet. (w druku). 20.Truszczyñski M., Pejsak Z.: Parwowirus wiñ, najwa¿niejsza zakana
przy-czyna zamierania zarodków i p³odów. Medycyna Wet. 2008, 64, 10-13. 21.West K. H., Bystrom J. M., Wojnarowicz C., Shantz N., Jacobson M., Allan G. M.,
Haines D. M., Clark E. G., Krakowka S., McNeilly F., Konoby C., Martin K., Ellis J. A.: Myocarditis and abortion associated with intrauterine infection of sows with porcine circovirus 2. J. Vet. Diag. Invest. 1999, 11, 530-532.
Adres autora: prof. dr hab. Marian Truszczyñski, Al. Partyzantów 57, 24-100 Pu³awy; e-mail: mtruszcz@piwet.pulawy.pl
