UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ FACULDADE DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE CURSO DE MEDICINA VETERINÁRIA Fernanda Cristina Hümmelgen DIAGNÓSTICO SOROLÓGICO DO HERPESVÍRUS BOVINO 1 E 4. CURITIBA 2010 DIAGNÓSTICO SOROLÓGICO DO HERPESVÍRUS BOVINO 1 E 4. CURITIBA 2010 Fernanda Cristina Hümmelgen DIAGNÓSTICO SOROLÓGICO DE HERPESVIRUS BOVINO 1 E 4 Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Curso de Medicina Veterinária da Faculdade de Ciência s Biológicas e da Saúde da Universidade Tuiuti do Paraná, como requisito parcial para obtenção do título de Médica Veterinária. Orientador Acadêmico: Andrade Prof. Dr. Uriel V. Cotarelli Orientador profissional: Jorge V. Bacila Agottani CURITIBA 2010 TERMO DE APROVAÇÃO Fernanda Cristina Hümmelgen TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO Este trabalho de conclusão de curso foi julgado e aprovado para a obtenção do título de Médico Veterinário por uma banca examinadora do curso de Medicina Veterinária da Universidade Tuiuti do Paraná. Curitiba, 06 de dezembro de 2010 Medicina Veterinária Universidade Tuiuti do Paraná Orientador: Profº Uriel V. Cotarelli Andrade Universidade Tuiuti do Paraná Profª Gisele Ludwig Tesseroli Universidade Tuiuti do Paraná Profº Welington Hartmann Universidade Tuiuti do Paraná Reitor Prof. Luiz Guilherme Rangel Santos Pró Reitor Administrativo Sr. Carlos Eduardo Rangel Santos Pró Reitora Acadêmica Prof.ª Carmem Luiza da Silva Pró Reitor de Planejamento Sr. Afonso Celso Rangel dos Santos Pró Reitor de Pós Graduação, Pesquisa e Extensão Prof. Roberval Eloy Pereira Diretor da Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde Prof. João Henrique Faryniuk Coordenadora do Curso de Medicina Veterinária Prof.ª Ana Laura Angeli Campus Prof. Sidney Lima Santos Rua Sidney A. Rangel dos Santos 238 - Santo Inácio Cep 82010-330- Curitiba- Paraná APRESENTAÇÃO Este trabalho de Conclusão de Curso (T.C.C.) apresentado ao curso de Medicina Veterinária da Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde da Universidade Tuiuti do Paraná, com requisito parcial para obtenção do título de Médica Veterinária, é composto de um Relatório de Estágio nos quais são descritas as atividades realizadas por Fernanda Cristina Hümmelgen, no Instituto de Tecnologia do Paraná na área de produção de antígenos, com o objetivo de conhecer as técnicas utilizadas para o diagnóstico sorológico de Herpesvírus Bovino, no período de 27 de Julho a 01 de outubro de 2010, perfazendo o total de 368 horas. DEDICATÓRIA Dedico esse trabalho aos meus pais Wivian e Eduardo, aos meus irmãos Luiz Henrique e Larissa, aos meus amigos de verdade, e a todos os responsáveis pela realização deste trabalho. AGRADECIMENTOS Primeiramente a Deus por estar ao meu lado em todos os momentos da minha vida, por todas suas bênçãos estarem sobre mim, e por ter sempre sido minha fonte inesgotável de amor e força. Aos meus pais amados Eduardo Hümmelgen e Wivian, por nunca terem desistido de mim, pelo amor, pela confiança, força e principalmente pela educação que me deram. Aos meus irmãos pelos momentos de descontração, conselhos e apoio. A Mel e ao Sushi que mostraram sempre o verdadeiro significado do companheirismo e do amor incondicional. Aos meus padrinhos, minha melhor amiga Juliana, tios e tias, primos e primas por fazerem parte da minha vida. A todos meus amigos ( Liedge, Hellen, Carol, Gabi, Joyce, Tio, Fabricio e Roni) que sempre estiveram comigo, obrigado pelo apoio, pela compreensão, pelas ajudas, pelas risadas,festas e até pelos desentendimentos que de alguma forma nos fizeram crescer. Ao meu orientador, Professor Uriel, pelos conhecimentos compartilhados, pela paciência, e dedicação. A todos os professores os outros professores que tiveram paciência comigo e com todos os meus colegas sempre, por mostrar os caminhos que devemos seguir, pela amizade e dedicação por todos nós. Ao meu orientador profissional Jorge V. Bacila Agottani, por todas as vezes ter me atendido quando precisei, ao meu Co- Orientador Ernesto Renato Krüger por que sem a ajuda dele não teria aprendido tudo o que aprendi, e a todos os amigos que tive grande alegria em fazer durante meu período de estágio. Obrigada A TODOS! ³'HOHLWD-te também no senhor, e ele te concederá o que deseja teu coração. Entrega o WHXFDPLQKRDRVHQKRUFRQILDQHOHHHOHWXGRIDUi´ Salmos 37:5-6 RESUMO O diagnóstico sorológico do Herpesvírus Bovino (BoHV) apesar de não representar uma ferramenta de diagnóstico etiológico em animais com sinais clínicos, é uma estratégia fundamental para demonstrar a presença do vírus no rebanho, e também para quantificar o número de animais infectados.E além disso diferencia os tipos de BoHV existentes. A sorologia para o Herpesvírus Bovino também é importante para o monitoramento da infecção em rebanhos bovinos tanto para a definição de estratégias de controle e profilaxia, como a vacinação, quanto para a erradicação das enfermidades. No presente trabalho serão apresentadas as técnicas de detecção de anticorpos do Herpesvirus1 e 4 em soros bovinos mais utilizadas: soroneutralização (SN), ensaio imunoenzimático (ELISA) indireto e Imunofluorescência indireta. Para a comparação de resultado entre tais testes, foram coletados 80 soros de bovinos da Colônia Penal Agrícola localizada no município de Piraquara-PR, que foram testados segundo os procedimentos operacionais padrões do TECPAR de cada teste sorológico citado acima. Palavra-chave: Herpesvírus bovino1, Herpesvirus bovino 4, diagnóstico sorológico. LISTA DE ABREVEATURAS Û&- Graus Celsius. µL ± Microlitros. Ac.± Anticorpos. Ag.- Antígeno. AIHV ± Vírus da Febre Catarral Maligna. BoHV- Herpesvírus bovino. BSA ± Albumina Bovina. CO2 ± Dióxido de Carbono. ELISA ± Ensaio imuno enzimático. Fc ± Fragmento cristalizável. FITC - Isotiocianato de Fluoresceína. ܵ - Gama. IBR ± Rinotraqueite Infecciosa Bovina. ICTV - Comitê internacional sobre taxonomia de vírus IFI ± Imunofluorescência indireta. IgG - Imunoglobulina G. IPV ± Vulvovaginite pustular infecciosa. M ± Molar. MC ± Meio de crescimento. mL. ± Mililitro. MM ± Meio de manutenção. Na2HPO4 ± Sódio Dibásico. NaHCO3 ± Bicarbonato de sódio. Na2CO3 ± Carbonato de sódio. NaN3 ± Azida Sódica. NaCl ± Cloreto de sódio. NaH2PO4 ± Sódio Monobásico. PCR ± Reação em cadeia de polimerase. PNCEBT ± Programa nacional de controle e erradicação da Bruclose e tuberculose. SFB ± Soro fetal bovino. SN ± Soroneutralização. SNC ± Sistema Nervoso Central. TECPAR ± Instituto de Tecnologia do Paraná. TPB - Caldo triptose fosfato. TR ± Região terminal. U.V. ± Ultra violeta. UI ± Unidades internacionais. Į- Alfa. ȕ± Beta. LISTA DE FIGURAS FIGURA 1- Localização do TECPAR em fotografia via satélite...................................5 FIGURA 2- Frascos de Antígenos produzidos pelo TECPAR......................................6 FIGURA 3- Estrutura viral............................................................................................8 FIGURA 4- Estrutura dos Herpesvírus.......................................................................17 FIGURA 5- (VWXIDÛ&FRPGH&22 e garrafas de cultivo celular......................31 FIGURA 6- Centrífuga para clarificação.....................................................................33 FIGURA 7- Garrafa de cultivo celular de 150cm2......................................................33 FIGURA 8- Garrafa Roller de cultivo celular de 890cm2............................................34 FIGURA 9- Distribuição de diluições para Titulação viral em SN..............................36 FIGURA 10 ± Direção de diluição do Antígeno..........................................................38 FIGURA11- Lavadora de placas de ELISA (Elx50 Automated Strip ± WasherBioTEK Instruments, INC)..........................................................................................38 FIGURA 12 ± Direção da diluição do conjugado........................................................40 FIGURA 13 ± Fluxograma da soroneutralização.......................................................42 FIGURA 14- Microscópio invertido.............................................................................43 FIGURA 15 ± Esquema Ilustrativo do ELISA.............................................................45 FIGURA 16 ± Fluxograma da IFI...............................................................................47 FIGURA 17- Célula com efeito citopático (Soro negativo).........................................48 FIGURA 18- Monocamada celular intacta (Soro positivo).........................................48 FIGURA 19- Espectrofotômetro (µQuant ± BioTEK Instruments, INC)......................49 FIGURA 20- Células com efeito citopático com coloração fluorescente (Soro positivo)......................................................................................................................50 FIGURA 21- Células com efeito citopático com coloração verde fosco ( Soro negativo)....................................................................................................................50 LISTA DE TABELAS TABELA 1 ± Titulação viral para soroneutralização pelo método Reed and Muench......................................................................................................................37 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO..........................................................................................................1 2 DESCRIÇÃO DO LOCAL DE ESTÁGIO..................................................................5 2.1 DIVISÃO DE ANTÍGENOS.....................................................................................5 3 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS.............................................................................7 4 REVISÃO DE LITERATURA....................................................................................8 4.1 VÍRUS....................................................................................................................8 4.1.1 Classificação.......................................................................................................9 4.1.1.1 Estrutura geral taxonômica.............................................................................10 4.1.2 Taxonomia dos vírus.........................................................................................10 4.1.2 1 Famílias de DNA vírus....................................................................................10 4.1.2.2 Famílias de RNA vírus....................................................................................12 4.2 HERPESVÍRUS....................................................................................................16 4.2.1 Herpesvirus bovino............................................................................................17 4.3 HERPESVÍRUS BOVINO 1..................................................................................18 4.3.1 Histórico.............................................................................................................18 4.3.2 Descrição do agente..........................................................................................18 4.3.3 Patogenia e patologia........................................................................................19 4.3.4 Sinais clínicos....................................................................................................20 4.3.4.1 Características clínicas do sistema reprodutor...............................................20 4.3.4.2 Características clínicas do sistema respiratório e olhos.................................21 4.3.5 Aspectos econômicos........................................................................................22 4.3.6 Epidemiologia....................................................................................................22 4.3.7 Diagnósticos......................................................................................................22 4.3.7.1 Testes Sorológicos.........................................................................................23 4.4 HERPESVÍRUS BOVINO 4..................................................................................26 4.4.1 Histórico............................................................................................................26 4.4.2 Descrição do agente.........................................................................................26 4.4.3 Patogenia e patologia........................................................................................26 4.4.4 Sinais clínicos....................................................................................................27 4.4.5 Aspectos econômicos........................................................................................27 4.4.6 Epidemiologia....................................................................................................28 4.4.7 Diagnósticos......................................................................................................29 5 MATERIAL E MÉTODOS.......................................................................................30 5.1 CULTIVO DE CÉLULAS DE TRAQUÉIA DE FETO BOVINO..............................30 5.2 AMPLIAÇÃO CELULAR.......................................................................................37 5.3 PRODUÇÃO DE ANTÍGENOS.............................................................................32 5.3.1 Produção de BoHV-1 para uso em SN..............................................................32 5.3.2 Produção de BoHV-1 e BoHV-4 para uso em ELISA........................................33 5.3.3 Titulação viral para SN......................................................................................35 5.3.4 Titulação de Ag. e conjugado para teste de ELISA...........................................37 5.4 DESENVOLVIMENTO DOS TESTES..................................................................41 5.4.1 SN. para detecção de anticorpos Anti- BoHV-1................................................41 5.4.2 ELISA para detecção de anticorpos Anti-BoHV-1 e BoHV-4............................44 5.4.3 IFI para detecção de anticorpos Anti-BoHV-1 e BoHV-4..................................46 6 RESULTADOS.......................................................................................................48 6.1 SORONEUTRALIZAÇÃO.....................................................................................48 6.2 ELISA..................................................................................................................49 6.3 IMUNOFLUORESCÊNCIA INDIRETA.................................................................50 7 DISCUSSÕES........................................................................................................51 8 CONSIDERAÇÕES FINAIS...................................................................................53 9 CONCLUSÃO.........................................................................................................54 10 REFERÊNCIAS.....................................................................................................55 1 INTRODUÇÃO A família Herpesviridae contém mais de 100 vírus, que foram isolados de uma ampla gama de espécies animais: anfíbios, peixes, répteis, aves, mamíferos e do homem. São vírus de especial importância, pois possuem ampla ocorrência, diversidade evolucionária e estão envolvidos em muitas doenças importantes que acometem animais domésticos e humanos (QUINN et al.,2002). Os vírus pertencentes a esta família tem grande variação em suas propriedades biológicas, incluindo patogenicidade, e propenção para formar infecções latentes. Os Herpesvirus são morfologicamente similares, envelopados e variam de 120 a 200nm de diâmetro. Contém DNA em dupla fita em um capsídeo icosaédrico de 162 capsômetros, circundado por uma zona granular composta de proteínas globulares (tegumento) e circundado por um envoltório lipídico (QUINN et al., 2002). Além disso, o virus da herpes contém mais de 30 proteínas, das quais seis estão presentes no nucleo capsideo, dois sendo associados ao DNA. As glicoproteínas que são no total de 10, estão localizadas no envelope, algumas delas projetadas como peplomeros, e uma das glicoproteínas dos pepilomeros possuem atividade de receptores Fc (Fragmento cristalizável) (FENNER et al.,1993).. A divisão da família em subfamília foi baseada inicialmente pelas propriedades biológicas e mais tarde precisamente baseados nos atributos JHQRPLFRV ( ILFDUDP GLYLGLGRV HP Į-KHUSHVYLULQDH ȕ-Herpesvirinae e ܵHerpesvirinae. O Herpesvirus é um dos agentes etiologicos causador de uma série de doenças infecciosas de rebanhos bovinos. Dentre eles estão o BoHV(Herpesvírus Bovino) ± 1, BoHV ± 2, BoHV ± 4, e BoHV ± 5.(FENNER et al., 1993) 1 O BoHV -1 tem uma ampla distribuição, estando presente em quase todos os países de bovinocultura expressiva. E tem custado a industria de gado cerca de 3 bilhoês de dólares anualmente Pertence à subfamília Alphaherpesvirinae ,e gênero Varicellovirus, e é o agente etiológico da IBR/IPV (Rinotraqueíte infecciosa bovina/Vulvovaginite pustular infecciosa), conjuntivites,balanopostite pustular, encefalite, doenças sistêmica do recém nascido, enterites e abortos. Suas cepas são divididas em três subtipos: BoHV ± 1.1 está associado à doença respiratória; BoHV1.2a e BoHV- 1.2b está associado com doença genital; e o BoHV- 1.3 está associado a encefalites (VIDOR et al., 1995). O BoHV ± 2 possue distribuição mundial e foi identificado no Brasil na década de 70. Nota-se que os maiores prejuízos ocasionados por este vírus ocorrem em gado leiteiro, mas também tem sido diagnosticada em bovinos de corte. Pertence à subfamília Alphaherpesvirinae e gênero Simplexvirus. A infecção pelo BoHV ± 2 apresenta duas formas clínicas: Mamilite Herpética (Lesões vesiculares e erosivas nos tetos ou no úbere), e Pseudolumpy skin disease ( Lesões nodulares disseminada pela pele) (JONES et al.,1998). O BoHV- 4 está distribuído mundialmente e pertence à subfamília Gammaherpesvirinae e ao Gênero Rhadinovirus. Tem apresentado uma variedade de enfermidades, e dentre elas as principais são aborto, metrite, vaginite, enterites e pneumonia (GILLET et al.,2003) O BoHV ± 5, devido à reatividade sorológica que tem com o BoHV ± 1,não tem sua distribuição geográfica muito conhecida. Este é um vírus pertencente à subfamília Alphaherpesvirinae, e gênero Varicellovirus, que tem como principal 2 doença a meningoencefalite, devido à facilidade deste vírus se replicar no sistema nervoso central (SNC) dos animais (KUNRATH et al., 2004). Devido à diversidade dos sinais clínicos de todos os Herpesvírus,bem como a presença dos mesmos sinais em outras doenças infecciosas e parasitárias, não permite a elaboração de um diagnóstico clínico conclusivo da infecção ocasionada pelos Herpesvirus. Até mesmo nos casos de vulvovaginite no BoHV - -1, por exemplo, onde as lesões são características, o diagnóstico é apenas presuntivo. Sendo assim necessário o diagnóstico sorológico (RUHNKE et al.,1984). Atualmente as técnicas sorológicas mais utilizadas na detecção de anticorpos incluem a soroneutralização (SN) os ensaios imunoenzimático (ELISA), e a Imunofluorescência. Para minimizar o risco da introdução de animais infectados em rebanhos ou em centrais de inseminação, os testes sorológicos devem ser sensíveis o suficiente para evitar resultados falso-negativos, principalmente quando os títulos de anticorpos específicos para o vírus são baixos. A detecção de animais portadores do vírus em latência também é de extrema importância nos programas de controle e erradicação da doença e, em algumas situações, essa identificação não é possível de ser realizada por meio de métodos sorológicos tradicionais uma vez que os animais podem apresentar baixo título de anticorpos (TAKIUCHI et al.,2001). O procedimento do ensaio imunoadsorvente ligado à enzima (ELISA) tem como objetivo detectar anticorpos, Aonde há a ligação de um antígeno viral à uma fase sólida(poços de poliestireno), depois são adicionadas diluições de soro-teste, permitindo a interação com os antígenos. Após lavagem antiglobulinas conjugadas a enzimas são adicionadas e após incubação e lavagem, um substrato apropriado é 3 adicionado. A intensidade da alteração de cor é proporcional à quantidade de anticorpos no soro-teste (QUINN et al.,2002) . Usando-se imunofluorescência indireta o soro teste é adicionado a um conhecido antígeno viral fixado em uma lâmina de microscopia. Após a incubação, a lâmina é lavada, e após a adição da antiglobulina conjugada a um fluorocromo, então é incubada para um período posterior. A lâmina é novamente lavada,para posterior leitura a luz Ultra ± Violeta (QUINN et al., 2002). O teste de soroneutralização é considerado o padrão definitivo quando comparados a outros testes sorológicos. Os anticorpos neutralizantes em geral se relacionam estritamente com a proteção imunológica. Neste teste que é tipicamente realizado em placas de micro tubulação, uma quantidade constante de vírus com infectividade conhecida é adicionado a diluições de um soro. ± teste. Células suscetíveis ao Vírus são adicionadas aos poços. A presença de anticorpos neutralizantes do soro previne a infecção das células e efeitos citopáticos. O titulo do soro é a mais alta diluição na qual o vírus é neutralizado. Nos animais recuperados, anticorpos neutralizantes tendem a persistir por períodos longos, com freqüência durante anos (QUINN et al.,2002). Associado ao que precede, o seguinte trabalho discorrerá detalhadamente sobre os meios de diagnósticos sorológicos realizados para Herpesvírus bovino 1 e 4, assim como seus materiais e métodos. A apresentação destes herpesvírus bovino no trabalho deve-se ao fato de serem agentes etiológicos de doenças que hoje em dia apresentam-se em uma significativa quantidade nos rebanhos de bovinos de todo o mundo. 4 2 DESCRIÇÃO DO LOCAL DE ESTÁGIO O Estágio Pré-Profissional Obrigatório foi realizado no Instituto de Tecnologia do Paraná (TECPAR), na Divisão de Antígenos (DAN), localizado na cidade de Curitiba, no bairro Juvevê. FIGURA 1 ± Localização do TECPAR em fotografia via satélite Fonte: Google Maps, 2010 2.1 DIVISÃO DE ANTÍGENOS Por solicitação do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, desde 1989 o TECPAR vem produzindo reativos para o diagnóstico de tuberculose e brucelose nos animais domésticos (Antígenos estes que são distribuídos para todo o território nacional, para atender ao Programa Nacional de Controle e Erradicação da Brucelose e Tuberculose ± PNCEBT). Além disso, produz também conjugado para imunofluorescência, imunoperoxidase e ELISA, Anti IgG Bovino, Kits para diagnóstico de Brucella ovis e Leucose enzoótica Bovina. 5 FIGURA 2: Frascos de Antígenos produzidos pelo TECPAR. Atualmente, encontram-se em andamento no laboratório de desenvolvimento de Novos Produtos, Kits para diagnósticos sorológicos de: Herpesvírus Bovino 1, Herpesvírus Bovino 4, Neospora Caninum e Kit para determinação de título humoral induzido pela vacina antirábica em cães. 6 3 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS De segunda a sexta-feira o horário respectivo para o estagiário assim como para os funcionários, é das 8:00 às 17:00 horas. A função do estagiário foi auxiliar na coleta e organização de soros para todos os tipos de testes diagnósticos, auxiliar na padronização dos testes assim como: imunodifusão em Ágar gel, contagem de volume celular, verificação de pH dos antígenos produzidos, testes de prova lenta em tubo e ring test, montagem de lâminas de imunofluorescência indireta para diagnóstico de Neospora caninum, desenvolvimento de teste de ELISA e soroneutralização 7 4 REVISÃO DE LITERATURA 4.1 VÍRUS O termo vírus vem do latim, e significa veneno (QUINN et.al., 2002). São agentes infecciosos, extremamente pequenos. Que parasitam células para replicarse. Estas partículas virais conhecidas também como vírions, são constituídas de duas ou três partes: material genético (ácido nucléico), podendo ser DNA ou RNA, mas nunca os dois em simultâneo (FENNER, 1993), uma camada protéica que protege o material genético (FIGURA 3), que segundo TIZARD, 2008 é denominada capsídeo(composto de subunidades chamadas capsômeros), e alguns vírus também podem estar envoltos por um envelope contendo lipoproteínas e glicoproteínas. FIGURA 3 ± Estrutura viral. Fonte: SOFI 2010 As proteínas do capsídeo são ótimos antígenos, altamente capazes de estimular a formação de anticorpos. Quando um vírus infecta um animal, as proteínas dos vírions atuam como antígenos e desencadeiam uma resposta imune 8 adquirida. Os vírus, entretanto, não são sempre encontrados livres na circulação, mas vivem dentro de células, onde estão protegidos das atenções inoportunas dos anticorpos. De fato, o acido nucléico viral pode ser integrado ao genoma da célula. Nessa condição, os genes virais codificam novas proteínas, algumas das quais são transportadas para a superfície celular das células infectadas. Essas proteínas embora sejam sintetizadas dentro das células animais, ainda são consideradas estranhas. Essas proteínas estranhas recém sintetizadas são denominadas antígenos endógenos, para distingui-los dos antígenos estranhos que entram de fora e são chamados de antígenos exógenos (TIZARD, 2008) 4.1.1 Classificação Classificar os vírus tem como objetivo descrever a diversidade dos vírus por nomeação e agrupá-los com base em semelhanças. André Lwoff, Robert Horne, e Paul Tournier em 1962 desenvolveram um meio de classificação de vírus, baseado no sistema de Taxonomia de Lineu, aonde os vírus são classificados em uma hierarquia, que consiste em filo, classe, ordem, família, gênero e espécie (SUBRAMANYA e GRIVAS, 2008) Posteriormente, o Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus foi formado. No entanto, os vírus não são classificados com base em filo ou classe, pois devido ao seu pequeno genoma e sua alta taxa de mutação torna-se difícil determinar a sua ascendência para além da ordem. O Comitê Internacional sobre Taxonomia de Vírus (ICTV) desenvolveu o sistema de classificação atual e escreveu as diretrizes que dão um peso maior sobre as propriedades de determinados vírus para manter a uniformidade da família. Os principais critérios para a delimitação das famílias são o tipo de ácido nucléico que constitui o genoma, a estratégia de replicação viral, e a morfologia do 9 vírus.A subdivisão das famílias em gêneros é baseada em critérios que variam de famílias diferentes. Gêneros, geralmente são definidos por diferenças substanciais em seu genoma, contendo de um a mais de uma centena de espécies. A definição de espécies é mais arbitrária, virologistas ainda discutem os critérios para a designação das espécies (FENNER,1993) É provável que no futuro outros grupos de famílias com comprovada afinidades filogenéticas serão agrupados para formar ordens No total, há 5 ordens, 82 famílias, 11 subfamílias, 307 gêneros, 2.083 espécies e cerca de 3.000 tipos ainda não classificados 4.1.1.1 Estrutura geral taxonômica ĺOrdem(-virales) ĺFamília(viridae) ĺSubfamília(virinae) ĺGênero(vírus) ĺ Espécie (vírus) 4.1.2 Taxonomia dos vírus 4.1.2.1 Famílias de DNA vírus Família: Circoviridae Família: Parvoviridae Gênero: Parvovírus Gênero: Dependovírus 10 Família: Hepadnaviridae Gênero: Orthohepadnavírus Gênero: Avihepadnavirus Família: Paponaviridae Gênero: Papillomavirus Gênero: Polyomavírus Família: Adenoviridae Gênero: Mastadenovírus Gênero: Aviadenovírus Família: Herpesviridae Subfamília: Alphaherpesvirinae Gênero: Simplexvírus Gênero: Varicellovírus Subfamília: Betaherpesvirinae Gênero: Cytomegalovírus Gênero: Murocytomegalovirus Subfamília: Gammaherpesvirinae Gênero: Lymphocryptovirus Gênero: Rhadinovírus 11 Família: Iridoviridae Gênero: Ranavírus Gênero: Lymphocystivírus Família sem nome: African Swine Fever Virus Família: Poxviridae Subfamília: Chordopoxvirinae Gênero: Orthopoxvírus Gênero: Parapoxvírus Gênero: Avipoxvírus Gênero: Capripoxvírus Gênero: Leporipoxvírus Gênero: Suipoxvírus Gênero: Molluscipoxvírus Gênero: Yatapoxvírus Subfamília: Entomopoxvirinae 4.1.2.2 Famílias de RNA vírus Família: Picornaviridae Gênero: Enterovírus Gênero: Cardiovírus 12 Gênero: Rhinovírus Gênero: Aphthovírus Gênero: Hepatovírus Família: Calciviridae Gênero: Calicivírus Família: Togaviridae Gênero: Alphavírus Gênero: Rubivírus Família: Flaviviridae Gênero: Flavivírus Gênero: Pestivírus Gênero sem nome: vírus da Hepatite C Família: Coronaviridae Gênero: Coronavírus Família: Paramyxoviridae Subfamília: Paramyxovirinae Gênero: Paramyxovírus Gênero: Morbillivírus Subfamília: Pneumovirinae 13 Gênero: Pneumovírus Família: Rhabdoviridae Gênero: Vesiculovírus Gênero: Lyssavírus Família: Filoviridae Gênero: Filovírus Família: Orthomyxoviridae Gênero:Influenza vírus A e B Gênero: Influenza vírus C Família: Arenaviridae Gênero: Arenavírus Família: Bunyaviridae Gênero: Bunyavírus Gênero: Phlebovírus Gênero: Nairovírus Gênero: Uukuvírus Gênero: Hantavírus Família: Reoviridae Gênero: Orthoreovírus 14 Gênero: Orbivírus Gênero: Rotavírus Gênero: Coltivírus Gênero: Aquareovírus Família: Birnaviridae Gênero: Birnavírus Família: Retroviridae Gênero: Lentivírus Gênero: Spumavírus Gênero sem nome: Retrovírus de mamíferos tipo B Gênero sem nome: Retrovírus de mamíferos tipo C Gênero sem nome: Retrovírus aviário tipo C Gênero sem nome: Retrovírus de mamíferos tipo D Gênero sem nome: HTLV/BLV virus FONTE: Adaptado de FENNER, 1993. 15 4.2 HERPESVÍRUS A família Herpesviridae é uma família numerosa, composta por DNA vírus que possuem como hospedeiros naturais, humanos, outros mamíferos e vertebrados, e em um caso descrito, um invertebrado (McGEOCH ET al., 2000). As partículas virais dos Herpesvírus apresentam baixa resistência ao meio ambiente e, não possuem resistência fora do organismo infectado e, geralmente sua transmissão requer contato direto para que ocorra a infecção viral. A divisão das famílias se baseia nas propriedades biológicas, enquanto a classificação em gêneros baseia-se na disposição genômica e sorológica respectivamente. Assim os herpesvírus são classificados em Į-herpesvirinae, ȕherpesvirinae, e ܵ-herpesvirinae (FENNER et al., 1993). Os vírus pertencentes à família Alphaherpesvirinae, possuem um amplo espectro de hospedeiros, um ciclo replicativo curto, uma disseminação em cultivo celular rápida, uma eficiente destruição das células, e estabelecem latência principalmente em neurônios dos gânglios sensoriais (VAN ENGELEMBURG et al.,1994; WINKLER et al., 1998; VOGEL, 2004). Os membros da subfamília Betaherpesvirinae replicam-se de forma lenta, induzindo um aumento de volume das células infectadas e possuem um número restrito de hospedeiros. Os outros vírus que pertencem a subfamília Gammaherpesvirinae podem replicar-se ou estabelecer latência em células linfóides e causar infecção lítica em células epiteliais e fibroblásticas (VAN ENGELEMBURG et al.,1994; WINKLER et al., 1998; VOGEL, 2004). 16 FIGURA 4 ± Estrutura dos Herpesvírus Fonte: STDGEN, 2010 4.2.1 Herpesvírus Bovino A espécie bovina é hospedeira primária de diversos Herpesvírus, distribuídos entre as diferentes subfamílias. Dentre elas estão o Herpesvírus bovino tipo 1 (BoHV-1), Herpesvírus bovino tipo 2 (BoHV-2), Herpesvírus bovino tipo 4 (BoHV-4), o Herpesvírus bovino tipo 5 (BoHV-5) e o Herpesvírus alcelafino tipo 1 ou vírus da febre catarral maligna (AIHV1) ( ROIZMANN e PELLETT, 2001). 17 4.3 HERPESVÍRUS BOVINO TIPO 1 4.3.1 Histórico O Herpesvírus Bovino Tipo 1 (BoHV-1) é um importante patógeno que provoca alterações nos sistemas respiratório e reprodutivo de bovinos. Foi primeiramente isolado no ano de 1956 por MADIN et. al, e desde então tem sido descrito em vários países. No Brasil o BoHV-1 já foi isolado de diferentes manifestações da enfermidade. No Estado do Rio Grande do sul foram relatados isolamentos do vírus de casos de balanopostite infecciosa (WEIBLEN et al.1991) e vulvovaginite pustular infecciosa (LOVATO et al., 1995). Foram realizados também em alguns estados brasileiros inquéritos sorológicos que comprovam que o BoHV-1 está bastante distribuído na população bovina no país (WIZIGMANN et al. 1972; RAVAZZOLO et al., 1989; ROSA et al., 1992; DE STEFANO et al., 1993; PITUCO et al., 1993). 4.3.2 Descrição do agente O Herpesvírus bovino tipo 1 pertence a família Herpesviridae, subfamília Alphaherpesvirinae e gênero Varicellovirus (TEIXEIRA et al., 2001; MURPHY et al., 1999). Apresenta genoma constituído por 1 molécula de DNA linear dupla fita, com cerca de 130.000 a 150.000 pares de bases. O genoma pode ser dividido em uma região longa (UL) e uma curta (US) cercado por duas regiões repetidas e invertidas, sendo uma interna (IR) e outra terminal (TR), arranjo típico do gênero Varicellovírus.(SCHWYZER e ACKERMANN, 1996). É o agente etiológico da IBR/IPV (Rinotraqueite infecciosa bovina/ Vulvovaginite pustular infecciosa), infecções contagiosas de rebanhos bovinos, que 18 afetam principalmente o trato respiratório e genital podendo provocar aborto, e também balanopostite pustular, conjuntivite, encefalite, doença sistêmica do recém nascido e enterite (VIDOR et al., 1995). As cepas de BoHV-1 foram divididas em três subtipos, conforme análise dos perfis de restrição enzimática do genoma de várias amostras do vírus: BoHV-1.1, que está associado com doença do trato respiratório; BoHV-1.2a e BoHV-1.2b associados com doença genital.; mais tarde as amostras encefálicas foram classificadas como BoHV-1.3 (VIDOR et al., 1995). QUINN et al., 2002, relata que os subtipos 1.1 e 1.2a, raramente causam aborto;e o subtipo menos virulento, o 1.2b, não tem sido associado a aborto. 4.3.3 Patogenia e patologia Após contato com a mucosa nasofaríngea ou genital de um animal contaminado, o vírus estabelece uma replicação inicial nas células epiteliais locais, causando a lise destas, o que leva ao surgimento dos primeiros sinais clínicos que consistem em congestão local, presença de secreção e lesões vesiculares a erosivas na mucosa. (WYLER et al., 1989; VOGEL et al., 2004; SPILKI et al., 2004). Durante esta fase da doença, devido a replicação do vírus nas membranas mucosas do trato respiratório superior, o vírus se apresenta em grande quantidade e é eliminado nas secreções nasais (QUINN et al., 2002), assim sendo uma fonte de infecção para outros animais. Após a replicação primária, o vírus invade terminações nervosas e é transportado intra axonalmente até o gânglio trigemial, onde permanece latente. Durante esta fase de latência, não há replicação viral ou expressão de antígenos virais (WYLER et al., 1989; PASTORET et al., 1982). Algumas vezes pode haver necrose tecidual facilitando a entrada de bactérias 19 podendo causar uma infecção secundária, com complicações importantes e possivelmente, morte. Raramente uma viremia associada ao linfócito em vacas prenhes pode ocasionar infecção fetal e aborto. Nos fetos abortados é possível encontrar focos necróticos em vários órgãos (QUINN et al., 2002). Nas infecções do trato reprodutivo, ocasionado pelos subtipos 1.2a e 1.2b, os vírus fazem replicação na mucosa da vagina ou prepúcio, e no gânglio sacral pode se estabelecer infecções latentes. Podem ser observadas lesões necróticas focais na mucosa genital, que ocasionarão a formação de úlceras. Pode também haver uma reação inflamatória intensa no trato reprodutivo com infecção secundária bacteriana e possivelmente levar a uma endometrite. Eventualmente, sob influência de fatores externos, como estresse ou tratamento com corticóides, pode ocorrer a reativação da infecção latente, quando ocorre síntese de novas partículas virais infecciosas na célula nervosa e transporte destas via axonal anterógrada até o sítio inicial da infecção. Neste, se estabelece novamente um ciclo lítico de infecção, com manifestação de sinais clínicos e reexcreção viral (VAN OIRSCHOT, 1995). 4.3.4 Sinais Clínicos 4.3.4.1 Características clínicas do sistema reprodutor A vulvovaginite pustular infecciosa é geralmente reconhecida em vacas leiteiras.as quais desenvolvem sinais clínicos como febre, depressão, anorexia, se mantem afastadas, e muitas vezes com a cauda afastada da vulva, e a micção é freqüente e dolorosa. Os lábios da vulva ficam edemaciadas,com secreção vaginal, mucosa vestibular avermelhada e com pequenas pústulas que posteriormente irão 20 formar úlceras. O estágio agudo da doença dura de 4 a 5 dias, e as lesões não complicadas acabam dentro de 10 a 14 dias (FENNER,1996). Nos machos lesões similares às das fêmeas aparecem no pênis e no prepúcio (JONES e CHOWDHURY,2007). 4.3.4.2 Características clínicas do sistema respiratório Os sinais iniciais incluem febre, depressão, inapetência e secreção nasal abundante, inicialmente serosa e, mais tarde mucupurulenta. A mucosa nasal pode estar hiperemica, e as lesões podem ser de difícil identificação, e assim pode iniciar um processo de necrose focal pustular,a mucosa pode estar ulcerada e hemorrágica. Hálito fétido, dispnéia, respiração pela boca, sialorréia e tosse de origem brônquica é muito comum. Casos agudos, e casos simples podem cessar dentro de 5 a 10 dias. Conjuntivite uni e bilateral, frequentemente com lacrimejamento abundante, é um sinal clínico comum em bovinos com a rinotraqueíte infecciosa bovina, mas pode ocorrer em um rebanho como um sinal quase que exclusivamente clínico. Gatro enterite pode ocorrer em bovinos adultos e é um sinal clínico predominante na doença generalizada dos bezerros, que muitas vezes é fatal. O aborto pode ocorrer em 4-7 meses de gestação (FENNER,1996) 21 4.3.5 Aspectos econômicos As enfermidades causadas pelo BoHV-1 provocam sérios prejuízos à pecuária nacional, especialmente em bovinos de especialidade leiteira, onde há queda da produção de leite e diminuição no índice de fertilidade.Particularmente nos sistemas de criação mais tecnificados, que exigem maiores custos de produção (DEL FAVA et al., 1998).. Baixos índices reprodutivos nos rebanhos bovinos podem ser responsáveis pela inviabilidade de exploração e também restringem o comércio internacional de animais vivos e seus produtos como sêmem e embriões (DEL FAVA et al., 1998). 4.3.6 Epidemiologia O BoHV-1 é um dos principais patógenos de bovinos jovens e adultos (ALFIERRI,1998) e está distribuído de forma significativa em quase todos os países criadores de bovinos (TEIXEIRA, 2001). De acordo com KUNRATH et al., 2004 alguns países europeus já erradicaram a infecção. No Brasil, grande parte das propriedades apresentam animais sorologicamente positivos para BoHV-1. Assim, mostra-se a importância da adoção de medidas utilizando a identificação destes animais que são grandes disseminadores da infecção (FENNER, 1993). 4.3.7 Diagnóstico O diagnóstico na fase aguda da doença tem sido feito através do isolamento em cultivo celular utilizando-se swab nasal, órgãos de fetos abortados, placentas e sêmem. Para o isolamento viral, vários tipos de cultura celular de origem bovina são utilizadas, como células de rim fetal, células de traquéia de feto bovino, ou linhagem 22 celular de rim bovino. O vírus produz efeito citopático em 2- 4 dias, e é identificado através da neutralização ou método de detecção do antígeno usando anti-soro monoespecífico ou anticorpos monoclonais (OIE, 2002). Métodos de identificação viral tem sido desenvolvidos, como a reação da polimerase em cadeia (PcR) que tem sido particularmente útil no exame de amostras de sêmem. Pode-se ainda fazer a detecção direta do agente a partir de cortes congelados de órgãos, utilizando o conjugado policlonal ou monoclonal específico acoplado à imunofluorescência (OIE, 2002).. 4.3.7.1 Testes sorológicos O teste de soroneutralzação e vários testes de ELISA são os mais amplamente usados para a detecção de anticorpos séricos. (OIE, 2002) A seguir estão relacionados métodos de diagnóstico do BHV, tanto por isolamento viral quanto por testes sorológicos. A ± Microscopia eletrônica Alternativa para um diagnóstico rápido, contudo necessita de confirmação por Imunomicroscopia eletrônica (WYLER, 1989). B- Imunofluorescência Técnica muito empregada, cuja principal vantagem é a rapidez do diagnóstico, no qual não há necessidade de posterior caracterização viral. Pode em desvantagem ser algo menos sensível que o isolamento (WYLER, 1989). 23 C- Imunohistoquímica Este procedimento, fundamentalmente empregando anticorpos monoclonais, é provável o mais sensível dentre as técnicas convencionais e reúne algumas vantagens tais como: rapidez no diagnóstico e no requerimento de cultivos celulares (GIAVEDONI, et al. 1988). D- Hibridação de ácidos nucléicos Esta técnica tem sido investigada por Giavedoni e demonstrou ser específica e altamente sensível (GIAVEDONI, et al. 1988). E- Hemoaglutinação passiva (HAP) Esta prova evita a utilização de cultivos celulares e permite uma rápida resolução (GONZÁLES, et al. 1985). No entanto, é importante mencionar que com esta técnica existem problemas de especificidade e por isso são mais aconselháveis os testes imunológicos. F- ELISA Técnica que vem substituindo rapidamente os demais testes sorológicos, devido ter mostrado maior sensibilidade, rapidez e economia. Já existem muitos estudos que variam desta técnica: ELISA competitivo, ELISA indireto, e o desenvolvimento de um ELISA para a detecção de antígenos em amostras de leite (WYLER, 1989). G- Soroneutralização É a técnica mais comum utilizada para a detecção de anticorpos específicos do BoHV (WYLER, 1989). 24 H- Reação em cadeia da Polimerase (PCR) Diferentes autores concluíram que este teste é tão sensível como o isolamento viral e é uma prática alternativa interessante para a localização rápida do BoHV (XIA et al., 1995). O desenvolvimento destas e outras técnicas de diagnóstico são fundamentais para a prevenção controle e erradicação dos herpesvirus bovino. 25 4.4 HERPESVÍRUS BOVINO TIPO 4 4.4.1 Histórico O Herpesvírus Bovino Tipo 4 (BoHV-4) foi primeiramente isolado na Europa de animais com enfermidades respiratórias e oculares por Bartha e colaboradores em 1966. Mais tarde no ano de 1971 Mohanty e colaboradores isolaram o vírus nos Estados unidos (DONOFRIO et al., 2000). Atualmente tem sido isolado de rebanhos saudáveis assim como de rebanhos apresentando diversas enfermidades pelo mundo inteiro (GILLET et al., 2003). 4.4.2 Descrição do agente O BoHV-4 pertence a família Herpesviridae, subfamília Gammaherpesvirinae e gênero Rhadinovírus (GILLET et al. 2005) Possui genoma constituído por 1 molécula de DNA linear dupla fita, com aproximadamente 144Kb e estrutura tipo B que consiste em uma única região longa (L-DNA). (BOERNER et al, 1999). A replicação da maioria dos -ܵ herpesvirus acontece somente no seu hospedeiro natural, mas o BoHV-4 é capaz de se replicar em uma grande variedade de espécies de hospedeiros. O ciclo biológico de vida destes vírus baseia-se, assim como em todos os Herpesvírus, na existência de dois tipos de infecção: Lítica (ou replicativa)e infecção latente (GILLET et al., 2003). 4.4.3 Patogenia e patologia O BoHV-4 replica-se ativamente no baço e nos leucócitos do sangue periférico, mas não há multiplicação viral em outros órgãos. É provável que o BoHV4 26 entre no organismo através da via oronasal. O vírus se multiplica, e em seguida ele é disseminado por todo o organismo através destas células mononucleares. Também pode haver a multiplicação na conjuntiva, trato respiratório anterior e mucosa genital, produzindo excreção ocular, nasal ou vaginal, e metrite em vacas pós parturiente. Destacando que nenhum sinal foi observado após a infecção primária (THIRY et al., 1989). 4.4.4 Sinais Clínicos Cepas do BoHV-4 foram isoladas de animais com uma variedade de sinais clínicos. No entanto, o vírus também foi isolado em animais aparentemente saudáveis. Em contraste com o herpesvírus bovino tipo 1, o herpesvírus bovino tipo 4 até o momento não foi estabelecido como o agente etiológico de uma doença específica (YAMAMOTO et al., 2000). Assim, é possível citar diversas doenças relacionadas à infecção por herpesvírus como: conjuntivite, pneumonia, metrite, lesão de pele, mamilite ulcerativa, enterite, tumor na bexiga urinária e rúmem. (YAMAMOTO et al., 2000). 4.4.5 Aspectos econômicos O aborto pode ser seguido de infecção com uma variedade de alfa, beta e gama herpesvírus, mas as causas virais da doença uterina raramente são investigadas em bovinos. Embora a metrite pós-parto afete até 40% do gado, causando infertilidade e perdas econômicas consideráveis, foi assumido que as maiorias das doenças são de origem bacteriana e isolamento viral ou sorologia raramente é considerada (DONOFRIO et al., 2007). 27 4.4.6 Epidemiologia O vírus tem sido identificado por todo o mundo, mas principalmente na Europa, Africa, América do Norte, e Ásia. Na Bélgica, em três diferentes estudos, as prevalências foram de 28,7%, 15% e 38%. Na Holanda 4% das amostras de leite foram positivas em um total de 54 vacas com mamilite. Em 1986, 18,4% dos soros foram positivos na região oeste da Alemanha, e de 0 - 69% de soros pertencentes a centrais de distribuições. No norte da Itália 50% das explorações estão infectadas, na Suíça 4,2% dos animais destinados ao abate estão infectados. Na Escócia, em um estudo com 109 touros destinados à reprodução não houve detecção de Ac. ao BoHV-4. No Quênia, Tanzânia e África do Sul, diferentes amostras de BoHV-4 tem sido isolados de infecções cutânea, Epididimite e vaginite. No Zaire, um estudo sorológico revelou que 70% dos bovinos são soro positivo. Em Gana, e na Etiópia, os relatórios de sorologia revelam que 14 e 22,3% respectivamente são soro positivo. Na região Oeste da África 93,6% dos búfalos africanos são soros positivo. Na América do Norte, a soro prevalência difere de região para região. Em um estudo sorológico de animais de corte e leiteiro de Idaho, Oregon e Washington detectou 86% dos animais positivos. Em um outro estudo realizado em Minessota permitiu por em evidência Anticorpos para BoHV-4 em 17% dos animais de exploração sem problemas. No Kansas a prevalência para a infecção é de 12,4% dos animais de corte e 24,2% dos animais de leite. Na Geórgia há um relatório de soro prevalência de 36% de animais leiteiros com problemas de endometrite. Em Taiwan, 23,3% e no Japão 8,9% dos animais são infectados (GORIAYNOFF et al ,2003). 28 4.4.7 Diagnóstico Os meios diagnósticos do BoHV-4 são quase os mesmo do BoHV-1. Apenas o teste de soroneutralzação não pode ser feito para este vírus, devido à ambigüidade dos dados sorológicos para níveis não detectáveis de anticorpos neutralizantes, e reação cruzada de BHV-4 com outros herpesvírus bovino (BOERNER et al, 1999). 29 5 MATERIAL E MÉTODOS 5.1 CULTIVO DE CÉLULAS DE TRAQUÉIA DE FETO BOVINO No desenvolvimento deste trabalho, para realização dos testes diagnósticos do BoHV-1 e BoHV-4, utilizou-se protocolo padrão do TECPAR de cultivo celular para a produção dos antígenos para o desenvolvimento dos testes. A linhagem de células de Traquéia de feto bovino utilizada foi proveniente do Centro de diagnóstico Marcos Enrietti (CDME), sendo armazenada no banco de células do TECPAR. Uma ampola de células de Traquéia de feto bovino foi retirada do botijão de nitrogênio líquido (-Û&HUDSLGDPHQWHFRORFDGDHPEDQKR-maria, à WHPSHUDWXUD GH Û&, para descongelamento rápido das células. O conteúdo da ampola foi transferido para um tubo de centrífuga contendo 10 ml de meio de crescimento (MC) (Composição: F-10/199, 5% SFB, 10% TPB, Fungison, Penincilina G potassica, estreptomicina) e centrifugado a 2.500 rpm por 5 minutos para a formação de sedimento celular. O sobrenadante contendo Dimetilsufóxido (DMSO), reagente de congelamento e tóxico para as células em meio de cultura, foi descartado. O sedimento foi ressuspendido com 10mL de MC, e transferido para garrafa de 75cm² de superfície contendo 10 mL de MC. A cultura foi mantida em estufa 5% CO2 D Û& DWp IRUPDomR FRPSOHWD GD PRQRFDPDGD DSUR[LPDGDPHQWH 48 horas após o início do processo de incubação. Todos os cultivos celulares foram incubados nas mesmas condições. 30 5.2 AMPLIAÇÃO CELULAR Estando a camada celular formada no fundo da garrafa (monocamada confluente) coletou-se o sobrenadante e em seguida foram adicionados 3 mL de tripsina (Composição: Tripsina 2,5% e EDTA 10%) e com movimentos de inclinação da garrafa por 2 ou 3 vezes com finalidade de lavagem da monocamada. Descartou-se o sobrenadante e adicionou-se mais 3 mL de tripsina seguido de 5 a 10 minutos de incubaomR HP HVWXID D Û& (FIGURA 5), até o desprendimento completo das células da garrafa e individualização destas. As células foram homogeneizadas com 10mL de MC com 5% de SFB para neutralização da tripsina e dissociação dos grumos celulares, foram adicionadas em garrafa de 150cm² e o meio foi completado até o volume final de 50 mL. Este processo de ampliação celular foi realizado por vezes consecutivo até a obtenção do volume celular desejado. FIGURA 5 ± (VWXIDÛ&FRP&22, e garrafas cultivo celular. 31 5.3 PRODUÇÃO DE ANTÍGENOS 5.3.1 Produção de herpesvírus 1 para uso em soroneutralização. Uma garrafa de 150 cm² (FIGURA 7), com camada celular confluente, foi utilizadada para iniciar a produção do antígeno. Primeiramente o meio de crescimento da garrafa foi descartado. Em seguida, de uma ampola contendo BoHV-1 com título 10-7 TCID50/50µL foi feita uma diluição 10-3 em um volume total de 10 mL. Foi colocado tal diluição na garrafa para inoculação do vírus, então, colocado para incubação por 1 hora em estufDDÛ&H com agitações da garrafa a cada 15 minutos. Ao fim da incubação adicionou-se a garrafa mais 15 mL de meio de manutenção. $JDUUDIDIRLFRORFDGDQDHVWXIDDÛ&QRYDPHQWHHGHL[DGDSDUDLQFXEDomR por 48 a 72 horas. Foi feita uma avaliação diária da monocamada celular, e quando esta com efeito citopático generalizado, a garrafa foi submetida a 3 congelamentos e descongelamento (-Û&Û& H GHSRLV IRL GLVWULEXtGD HP WXERV H FHQWULIXJDGR D 3.000 rpm por 20 minutos para clarificação. (FIGURA 6) 32 FIGURA 6 ± Centrífuga para clarificação. Após este procedimento o sobrenadante foi fracionado em volumes de 1 mL, em criotubos, congelados a -Û& H GHSRLV WUDQVferidos para nitrogênio líquido (Û& FIGURA 7 ± Garrafa de cultivo celular 150cm2. 5.3.2 Produção de BoHV-1 e BoHV-4 para uso em ELISA A partir de 3 garrafas de 150cm² foi preparado uma garrafa Roller de 890cm² (FIGURA 8)TXHIRLFRORFDGDHPHVWXIDDÛ&DWpTXDQGRDPRQRFDPDGDFHOXODU 33 estivesse confluente. Então as células foram infectadas com 10mL de uma suspensão viral de 10-3 H FRORFDGDV QD HVWXID D Û& SRU KRUD 4XDQGR D monocamada mostrou 100% de efeito citopático, foram feitos 3 ciclos de congelamento e descongelamento (-Û& Û& $SyV R XOWLPR GHVFRQJHODPHQWR foi feita uma clarificação na centrifuga a 5.000 rpm por 20 minutos. O sobrenadante da clarificação foi concentrado em ultra filtro até 10% do volume original. FIGURA 8 - Garrafa Roller de cultivo celular de 890cm². Depois distribui-se a suspensão viral concentrada igualmente em seis tubos de ultra centrífuga contendo 3ml de solução de sacarose a 30% (Composição: Tampão TEN e Sacarose), pesados para distribuição adequada de pesos, e então colocados na ultracentrífuga a 25.000 rpm por 90 minutos, para a semipurificação. Resuspendeu-se o pellet em tampãoTEN (Composição: Tampão TRIS, EDTA, Cloreto de Sódio e água ultra pura) aproximadamente 200µL por tubo, e tratou-se esta suspensão em ultra som com potência de 75,80 Watts, 20Hz em 3 ciclos com 15 segundos cada. O antígeno obtido foi fracionado em tubos eppendorf e colocados em freezer a -Û&RXHPQLWURJrQLROtTXLGR-Û& 34 5.3.3 Titulação viral para Soroneutralização Foi removido do botijão de nitrogênio líquido (-Û&XPFULRWXERFRQWHQGRD amostra viral conforme descrito o item 5.3.1. Foram então utilizados oito tubos de diluição, e em cada tubo foram adicionados 2,7 mL de meio de manutenção, onde em seguida no primeiro tubo foi adicionado 0,l mL da amostra viral (diluição 10 -1 Vírus/ meio de manutenção), homogeneizado10/199, Fungison, Penincilina G potassica, estreptomicina) e então transferido 0,3 mL ao segundo tubo (10 -2 Vírus/ meio de manutenção (Composição: F-) e assim sucessivamente até obter uma diluição 10 -8 Vírus/ meio de manutenção. Sempre trocando as ponteiras da micropipeta a cada transferência de um tubo para outro. Em uma placa para cultivo de células com 96 poços (FIGURA 9), foram adicionados 50µl de meio de manutenção em todos os poços. Em seguida foi colocado nas colunas 11 e 12 de A a H 50µl da diluição 10 -8, nas colunas 9 e 10 foi colocado 50µl da diluição 10-7 , 50µl da diluição 10-6 nas colunas 7 e 8, 50µl da diluição 10-5 nas colunas 5 e 6, 50µl da diluição 10 -4 na coluna 4, 50µl da diluição 10-3 na coluna 3, 50µl da diluição 10 -2 na coluna 2 e 50µl da diluição 10 -1 na coluna 1. 35 FIGURA 9 ± Distribuição de diluições virais para titulação viral em SN. Feito isso a placa foi colocada QD HVWXID D Û& FRP GH &2 2 durante 1 hora para incubação. Após a incubação, foram adicionados 100µl de uma suspenção de células, contendo 4x10 5 células por mL de meio de crescimento. Leituras diárias da placa foram feitas até o 5º dia com intuito de acompanhar os efeitos citopáticos, e após o 5º dia foi calculado o título viral por Reed and Muench ou Sperman- Karber. Método de Sperman Karber Porcentagem da menor diluição ± 50 = X + diluição da menor % Porcentagem da menor diluição ± 0 Método de Reed and Muench Porcentagem maior - 50 Porcentagem da maior± porcentagem menor 36 Diluição Poços Efeito Poços do vírus inoculados Citopático infecções com Poços não Resultado infectados da taxa % (Acumuladas) (Acumulados) -1 8 8 50 0 100 -2 8 8 42 0 100 -3 8 8 34 0 100 -4 8 8 26 0 100 -5 8 8 18 0 100 -6 8 6 10 2 83 -7 8 3 4 7 36 -8 8 1 1 14 6 TABELA 1 ± Organização de dados para titulação viral pelo Método Reed and Muench. 5.3.4 Titulação de antígeno e conjugado para o teste de ELISA Nesta etapa, foi utilizada uma placa de polietileno com alta adsorção (Imunolon ± Greiner) contendo 96 poços com fundo chato. Para Iniciar a diluição do antígeno, cada poço foi preenchido com 50µL de Tampão de adsorção (Composição: NaHCO3, Na2CO3, NaN3, e água ultra pura) e depois foi adicionado 50µL/ poço do antígeno viral produzido conforme descrito anteriormente na produção de BoHV-1 e BoHV-4 para teste de ELISA, com diluição 1:50, na coluna 1, que foi homogeneizado e transferido 50 µL para a coluna seguinte e assim sucessivamente até a coluna 12 e os últimos 50 µL foram desprezados, seguida de incubação de 4 ± ÛGXUDQWHDQRLWHKRUDV (FIGURA 10). 37 FIGURA 10 ±Direção de diluição do Antígeno. Depois, da adsorção do antígeno, foi feita a primeira lavagem com a finalidade de remover o excesso de antígeno que não se fixou na placa. Utilizou-se 300µL/poço de solução de lavagem (Composição: NaCl), com auxÍlio do aparelho para lavagem de placas (ELX50® Automated Strip Washer ± Bio-Tek Instruments, INC) (FIGURA 11). A operação de lavagem foi repetida por cinco vezes. E a solução ainda restante nos poços foi retirada invertendo-se a placa sobre papel absorvente. FIGURA 11 ± Lavadora de placas de ELISA. (ELX50® Automated Strip Washer ± Bio-Tek Instruments, INC) 38 Em seguida foi feito o bloqueio dos poços com o objetivo de bloquear os sítios de ligação não específicos. Este bloqueio foi feito utilizando 100µL/ poço de solução de bloqueio (Composição: Tampão TRIS, BSA, Azida sódica). Incubou-se a mesma HP HVWXID j Û& SRU 60 minutos, em seguida verteu-se a placa para retirada do tampão e incubação do soro. Diluiu-se 1:25 em tampão de bloqueio o soro de bovino sabidamente positivo para uma placa e outro soro sabidamente negativo para outra placa, e depois a diluição foi disWULEXtGD QD SURSRUomR / SRU SRoR H D SODFD LQFXEDGD D Û& durante 60 minutos. Após a incubação, a placa foi lavada como descrito no item 5.3.4, para a retirada dos anticorpos que não se ligaram ao antígeno adsorvido na placa. Adicionou-se 50µL/poço de tampão de diluição (Composição: Tampão TRIS, BSA, Azida sódica). O segundo anticorpo a ser adicionado na placa foi imunoglobulina anti-IgG de bovino, conjugado com a enzima peroxidase (Sigma Chemical Company- A9044). De forma semelhante ao antígeno, foi feita a diluição seriada de conjgado, sendo distribuida na linha A de 1 a 12 , 50µL de conjugado diluído 1:400, assim a diluição ficou 1:800, pois já haviam os 50µL de tampão de diluição.E assim com uma micropipeta multicanal foram feitas diluiçoes sucessivas da linha A até H (FIGURA 12)$SODFDIRLLQFXEDGDDÛ&SRUPLQXWRVVHJXLGD de lavagem. 39 FIGURA 12 ± Direção da diluição do Conjugado. A atividade enzimática foi revelada usando-se 50µL/poço da solução reveladora (Composição: Cromógeno OPD, Tampão Citrato). A placa foi incubada a WHPSHUDWXUDGHÛ&SRUPLQXWRV$SyVRVPLQXWRVGHLQFXEDomR, a reação foi interrompida pela adição de 50µL/ poço de ácido sulfúrico 1N. A diluição do antígeno e conjugado foi escolhida a partir da leitura da placa, comparando resultados do soro positivo com soro negativo. Uma densidade ótica de 0,800 a 1,0 para soro positivo e de 0,100 a 0,150 para soro negativo, para posições equivalentes na placa, são diluições de reagentes adequadas. 40 5.4 DESENVOLVIMENTO DOS TESTES 5.4.1 Soroneutralização para detecção de Anticorpos anti BoHV-1 Para a realização do teste de soroneutralização, primeiramente foi feita a inativação dos soros teste em banho maria j Û& SRU PLQXWRV D SDUWLU GR descongelamento dos soros. Foram utilizadas duas placas de cultivo de células com 96 poços, onde cada poço foi preenchido com 50µL de meio de manutenção (ANEXO), e posteriormente foi adicionado 50µL de cada soro a testar, e os soros de referencia ( um positivo e um negativo para posterior comparação de resultados), em duplicata (Ex: A1 e A2), fazendo assim uma diluição 1:2, em seguida foi feita uma diluição 1:4 passando 50µL da diluição 1:2 para os próximos poços da segunda linha. (Ex: 50µL de A1 para B1 e A2 para B2). Depois, em todos os poços foram colocados 50µL de suspensão viral 100TCID50 , e então as placas foram colocadas para incubação por 24 horas à WHPSHUDWXUDGHÛ& Uma terceira placa de cultivo celular foi utilizada para a realização de uma retrotitulação viral para verificar a eficiência do 100TCID 50, Nesta placa foi adicionado 50µL de meio de manutenção em cada um dos 96 dos poços. Nas colunas 11 e 12 foram adicionados 50 µL de suspensão viral zero TCID 50, nas colunas 9 e 10 com 1TCID50, nas 7 e 8 com 10TCID50, nas 5 e 6 com 100TCID50, e as colunas 1,2,3 e 4 foram utilizadas para controle celular. Depois de feitas estas distribuições as placas IRUDPLQFXEDGDVSRUKRUDVjÛ& 41 Passadas as 24 horas, foram adicionadas às placas 100µL de uma suspensão celular com 4 x 105 FpOXODV0O HP FDGD SRoR HLQFXEDGDV D Û& SRU dias. FIGURA 13 ± Fluxograma da Soroneutralização. Foi feito um acompanhamento diário em microscópio invertido (FIGURA 14) das placas até o 5º dia, quando foi feita a leitura para interpretação de resultados. 42 FIGURA 14 ± Microscópio invertido. Os soros contaminados e/ ou hemolizados tiveram monocamada avaliada no teste para ver sua integridade e os que deixaram dúvidas foram coletados e valiados novamente. 43 5.4.2 ELISA para detecção de anticorpos anti -BoHV-1 e BoHV-4.. Para a execução do ELISA, microplacas de polietileno de 96 poços foram sensibilizadas com 50µL/ poço de Ag. em uma diluição 1:200 como pré determinada na etapa de titulação de antígeno citado no item 5.3.4. $V SODFDV IRUDP FRORFDGDV SDUD LQFXEDU SRU KRUDV D Û& HP FkPDUD úmida. No dia seguinte à sensibilização foi retirada a diluição da placa invertendo-a. Em seguida foram feitas cinco lavagens com tampão de lavagem em um equipamento próprio para lavagem de placas de ELISA, e invertidas em papel absorvente para retirar o líquido restante de lavagem. Depois de lavadas, as placas foram bloqueadas com 100µL de tampão de bloqueio SRUSRoRHHPVHJXLGDFRORFDGDVSDUDLQFXEDUHPHVWXIDGHÛ&FRP de CO2 por 1 hora Retirado então o tampão de bloqueio dos poços invertendo as placas, foram distribuídos 50µL de soros teste diluídos 1:25 nos poços em duplicata, e foram LQFXEDGDVHPHVWXIDÛ&FRP&22 por 1 hora novamente. Após a incubação dos soros, as placas foram invertidas para retirada do soro, e então cinco lavagens das placas foram feitas, e estas foram invertidas em papel absorvente para serem secas. De acordo com a diluição do conjugado (1:3200) pré determinada como cita o item 5.3.4 , foi feita a distribuição de 50µL desta diluição do conjugado em todos os SRoRVHHQWmRDVSODFDVIRUDPFRORFDGDVHPHVWXGDjÛ&SRUKRUD Feita a incubação do conjugado, as placas foram lavadas da mesma forma que já foi descrita anteriormente e foram então adicionados 50µL de solução 44 reveladora em todos os poços para revelar a atividade enzimática. As placas foram FRORFDGDVSDUDLQFXEDUjÛ&SRUPLQXWRV$SyVRV5 minutos de incubação a reação foi interrompida pela adição de 50µL/ poço de Solução de Parada. FIGURA 15 ± Esquema ilustrativo do ELISA. Fonte: UNESP, 2010. 45 5.4.3 IFI para detecção de anticorpos anti ± BoHV-1 e BoHV-4. Para a realização do teste de imunofluorescência foi utilizada uma placa com 96 poços para cultivo celular. Em cada poço foi adicionada 100µL de uma suspensão celular contendo 4x105 Células/ ml. $SODFDIRLOHYDGDjHVWXIDFRPÛ&HGH&2 2 por 48 horas. Após as 48 horas o meio foi removido, e a camada celular que ficou na placa foi lavada com 100µL de salina Tamponada (Composição: NaCl, PBS50x, água ultra pura) e em seguida inoculada às células uma suspensão viral contendo 100 TCID 50/50µL e para inoculação colocou-VH D SODFD QD HVWXID D Û& SRU KRUD 'HSRLV GD LQFXEDomR 100µL de meio de crescimento foram colocados em cada poço. Vinte e quatro horas após a infecção, já era possível observar os efeitos citopáticos, e então foi removido o meio de cultura, e novamente as placas foram lavada com salina tamponada, sendo 50µL do mesmo por poço, e a placa foi invertida para retirar a solução, depois lavou-se as placas com 50µL de acetona 80% por poço e invertidas para a retirada da mesma da placa. As células adsorvidas nas placas foram fixadas com 50µL por poço de acetona 80%, e deixadas em temperatura ambiente por 30 minutos. Os soros a serem testados foram diluídos 1:10, assim como os soros controle positivo e negativo, e foram distribuídos 50µL por poço, sendo 2 poços para cada VRUR'HSRLVGHLQFXEDomRSRUKRUDjÛ&DVSODFDVIRUDPODYDGDVSRUYH]HV com 50µL de Salina Tamponada. 46 Lavadas as placas, foi adicionado 50µL por poço de conjugado anti IgG ± Bovino com FITC (Isotiocianato de Fluoresceína) e depois colocadas para incubar SRUKRUDDÛ& Após a incubação as placas foram lavadas com salina tamponada por mais 2 vezes, com 50 µL por poço, e uma ultima lavagem foi feita com água ultra pura. E em seguida foi feita leitura em microscópio invertido com U.V. FIGURA 16 ± Fluxograma da IFI. 47 6 RESULTADOS 6.1 SORONEUTRALIZAÇÃO A ausência de efeito citopático era indicativo de que o soro era positivo para BoHV-1, e se fosse possível observar focos de efeito citopático o soro era negativo (FIGURAS 17 e 18). Em casos que para a diluição 1:2 o soro era positivo e na diluição 1:4 era negativo, determinou-se que o soro seria postivo. FIGURA 17 ± Célula com efeito citopático ( Soro Negativo) FIGURA 18 ± Monocamada celular intacta (Soro positivo) 48 6.2 ELISA A leitura dos resultados foi obtida com base na densidade óptica (D.O.) determinada em espectrofotômetro (FIGURA 19) com comprimento de onda de 490 nm. Após a leitura, foram determinadas as médias das D.O. de cada soro em teste, dos soros controle positivo e negativo e orifícios nos quais foram adicionados soros bovinos. FIGURA 19 ± Espectofotômetro (µQuant ± Bio- Tek Instruments, INC) A deterPLQDomR GR SRQWR GH FRUWH ³&XW RII SRLQW´ GHILQLGR FRPR R YDORU expresso em densidade ótica, aquem do qual os soros são considerados negativo. Para isso, foram utilizados soros provenientes de uma propriedade cuja prevalência de BoHV-1 foi considerada zero. Estabeleceu-se a média das densidades óticas e o desvio padrão. Este procedimento utilizado já foi previamente estabelecido em trabalhos anteriores. 49 6.3 IMUNOFLUORESCÊNCIA INDIRETA Os soros positivos apresentavam células com efeitos citopáticos com coloração fluorescente (FIGURA 20). FIGURA 20 ± Células com efeitos citopáticos fluorescentes (Soro Positivo) Os soros negativos apresentavam células infectadas porém com coloração verde fosco (FIGURA 21). FIGURA 21 ± Efeito citopático com coloração verde fosco (Soro Negativo) 50 7 DISCUSSÃO Descreve-se no presente trabalho um conjunto de metodologias aplicáveis ao diagnóstico sorológico de um grupo de vírus pertencentes a família Herpesviridae, com ocorrência em rebanhos bovinos brasileiros, documentada por inquéritos sorológicos e ou isolamento viral, e frequentemente associados a patologias dos aparelhos respiratório, digestório e reprodutivo. Outros, com manifestações cutâneas e nervosas. Das atividades desenvolvidas, que compões um repertório de abordagens que visam evidenciar a interação patógeno-hospedeiro, que tenha como alvo a caracterização bioquímica de proteínas e ácidos nucléicos virais nos tecidos animais, isolamento viral em cultivo de células in vitro, quer destine-se a avaliação da imunidade humoral (Anticorpos) e ou celular (blastogênise, linfocinas, etc.), buscou-se aqueles instrumentos que permitissem uma contribuição pedagógica e que ao mesmo tempo fossem estratégicas ao conhecimento da epidemiologia e controle das doenças. Das metodologias trabalhadas, a soroneutralização, considerado o teste de referência ao desenvolvimento de outros, oferece a possibilidade de diagnóstico binomial, positivo-negativo, mas também quantitativo, expressão de um título, e que tem a capacidade única de evidenciar anticorpos neutralizantes. GIBBS e RWEYEMAMU (1977) citam que o teste de SN. É altamente específico e confiável para a detecção de anticorpos contra BoHV-1, e que os animais positivos apresentam títulos entre 8 e 64. ELISA, uma metodologia com ampla aceitação, pela sua praticidade, rapidez, e independência de cultivo de células, contitui-se em uma opção com elevada 51 sensibilidade para diagnóstico precoce de infecções e também para discriminar resposta imune e vírus materno daquelas para vírus vacinais.O teste de ensaio imunoenzimático, apresenta uma elevada concordância com a soroneutralização, e pode ser automatizada, simplificando os inquéritos epidemiológicos (CORTEZ, A. et al., 2001) Imunofluorescência, apesar da dependência intensa, e as vezes penosa da microscopia. Constituiu-se em alternativa de diagnóstico e também para referenciar outros testes, em que anticorpos neutralizantes não são produzidos ou então em baixos títulos. A aplicação e uso das metodologias descritas teve como objeto de estudos soros bovinos procedentes de uma propriedade sabidamente com prevalência elevada de BoHV-4 em que se pretendia estudar possíveis relações sorológicas entre este vírus e o BoHV-1. No que tange ao diagnóstico sorológico do BoHV-1, um único animal foi revelado positivo pelas três metodologias e os demais negativos, revelando que para os níveis de anticorpos presentes no soro apresentaram sensibilidade equivalente. Com este trabalho teve início um estudo que pretende avaliar relações sorológicas entre o BoHV-1 e BoHV-4, com informações discrepantes na estrutura internacional e fundamental para o desenvolvimento de insumos e reagentes para diagnóstico. Os resultados jurados obtidos serão objeto de publicação por isso não constam no presente trabalho. 52 8 CONSIDERAÇÕES FINAIS O estágio curricular obrigatório foi de fundamental importância para a minha formação profissional e para aplicação prática de conhecimentos adquiridos na universidade. A experiência comprova que certos conhecimentos só podem ser adquiridos quando são realizados na prática. Foi durante o estágio curricular obrigatório que tive contato com novas tecnologias e novas maneiras de trabalho, aprendendo muito sobre disciplina, relação inter-pessoal, responsabilidade e postura profissional. 53 9 CONCLUSÃO A importância da avaliação sorológica no diagnóstico das infecções pelo BoHV ± 1 e 4 é evidente pois demonstra a distribuição geográfica do vírus principalmente. A implantação de um programa de erradicação destas enfermidades está diretamente ligada a prevalência da infecção em determinadas regiões. Por isso é importante a informação de surtos destas infecções com isolamento do vírus e o conhecimento da situação sorológica dos rebanhos, que traduz o nível de infecção dos bovinos. Com o desenvolvimento deste trabalho foi possível observar que existem diversas maneiras de se realizar estes diagnósticos sorológicos, obtendo os mesmos resultados em todos eles, tendo como diferenças, a sua rapidez de resolução, facilidade de obtenção de resultados e também o custo-benefício. 54 10 REFERÊNCIAS ALMEIDA,S. R.; WEIBLEN, R. Herpesvirus bovino tipo 2: detecção de anticorpos em rebanhos leiteiros e infecção experimental em cordeiros. Programa de pós graduação em Medicina Veterinária Universidade Federal de Santa Maria. BOERNER, B.; WEIGELT, W.; BUHK, H-J. et al. A sensitive and specific PCR/Southern blot assay for detection of bovine herpesvirus 4 in calves infected experimentally. Elsevier Science. V.83 p.169-180, 1999. DE STEFANO, E., PASSOS, E.C., ANGERAML, A.C., et al. 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