Caracterização do viroma de soro de suínos, equinos e bovinos

Abstract

Os suínos, equinos e bovinos possuem uma histórica importância econômica e social. A criação de suínos de exposição para participar em eventos agrícolas é uma atividade relevante na região Centro-Oeste dos Estados Unidos. Os equinos são utilizados para o lazer, esporte, equoterapia e força de tração no trabalho rural. Os bovinos apresentam um papel essencial na indústria de carne e leite. Além disso, equinos e bovinos são fontes de soro, um produto biológico utilizado na pesquisa e para à fabricação de vacinas. Dessa forma, o conhecimento do status sanitário de suínos, equinos e bovinos é um ponto estratégico para à epidemiologia molecular de agentes virais que causam prejuízos econômicos à saúde animal. O conhecimento limitado da comunidade viral presente no soro desses animais dificulta o esclarecimento das possíveis causas de doenças de etiologia infecciosa. O emprego do sequenciamento de alto desempenho (high-throughput sequencing, HTS) tem permitido a detecção de agentes virais em amostras biológicas de muitas espécies animais. Porém, os soros de suínos de exposição, e lotes de soros equinos e bovinos comerciais de diferentes países ainda carecem de investigação da presença de vírus adventícios através da metagenômica viral. Nesse sentido, o presente estudo visa ampliar o conhecimento sobre a diversidade do viroma do soros desses animais utilizando o HTS. No Capítulo 1, foram analisadas 400 amostras de soros de suínos, divididas em dois pools de 200 amostras cada. Foram obtidas sequências de genomas das famílias Arteriviridae, Circoviridae, Flaviviridae, Herpesviridae, Parvoviridae e Retroviridae. Vinte e três espécies virais foram detectadas, incluindo o primeiro bufavírus suíno nos Estados Unidos. Assim como, o vírus da síndrome respiratória e reprodutiva suína, pestivírus atípico de suíno e circovírus suíno. Além disso, 17 genomas completos foram recuperados e os dois primeiros bocaparvovirus ungulado 3 dos Estados Unidos. No Capítulo 2, foram investigados cinco lotes de soros comerciais de equinos com origem na Nova Zelândia (três lotes), Brasil e dos Estados Unidos (um lote cada). Nestes soros foram detectadas sequências genomicas das famílias Flaviviridae, Herpesviridae e Parvoviridae. Particularmente, hepacivírus e pegivírus equinos foram os mais frequentes. No Capítulo 3, foram sequenciados sete lotes de soros comerciais de bovinos com origem na Nova Zelândia (dois lotes), México (um lote) e dos Estados Unidos (quatro lotes). Os soros de bovinos apresentaram genomas das famílias Adenoviridae, Flaviviridae, Parvoviridae, Picornaviridae, Pneumoviridae, Polyomaviridae, Poxviridae, Reoviridae, Retroviridae e vírus circulares DNA fita simples codificantes de replicase (circular rep-encoding single-stranded, CRESS) (Genomoviridae, Circoviridae e Smacoviridae). Doze genomas completos de parvovírus bovino 2 e 3, bosavírus, hokovírus bovino e poliomavírus bovino 1 foram recuperados. Além disso, foram detectadas sequências relacionadas à crAssphage, um bacteriófago associado a contaminação fecal humana. Portanto, o estudo ilustra os agentes virais presentes nos soros de suínos, equinos e bovinos, buscando contribuir para o conhecimento do viroma presente nos soros desses animias e auxiliar no esclarecimento de possíveis causas de doenças de etiologia infecciosa.

Pigs, horses, and cattle have historical economic and social importance. Raising show pigs to participate in agricultural events is a major activity in the Midwest region of the United States. Horses are used for leisure, sport, hippotherapy and traction force in rural work. Cattle play an essential role in the meat and milk industry. In addition, horses and cattle are sources of serum, a biological product used in research and for the manufacture of vaccines. Thus, knowledge of the health status of pigs, horses and cattle is a strategic point for the molecular epidemiology of viral agents that cause economic damage to animal health. The limited knowledge of the viral community present in the serum of these animals makes it difficult to clarify the possible causes of diseases of infectious etiology. The use of high-throughput sequencing (HTS) has allowed the detection of viral agents in biological samples of many animal species. However, the sera from show pigs, and batches of commercial equine and bovine sera from different countries still need to be investigated for the presence of adventitious viruses through viral metagenomics. In this sense, the present study aims to expand the knowledge about the diversity of the sera virome of these animals using the HTS. In Chapter 1, 400 swine serum samples were analyzed, divided into two pools of 200 samples each. Genome sequences were obtained from the Arteriviridae, Circoviridae, Flaviviridae, Herpesviridae, Parvoviridae and Retroviridae families. Twenty-three viral species were detected, including the first porcine bufavirus in the United States. As well as the porcine reproductive and respiratory syndrome virus, porcine atypical pestivirus and porcine circovirus. In addition, 17 complete genomes were retrieved and the first two ungulate bocaparvovirus 3 from the United States. In Chapter 2, five batches of commercial equine sera originating in New Zealand (three batches), Brazil and the United States (one batch each) were investigated. In these sera, genomic sequences of the Flaviviridae, Herpesviridae and Parvoviridae families were detected. In particular, equine hepacivirus and pegivirus were the most frequent. In Chapter 3, seven batches of commercial bovine sera from New Zealand (two batches), Mexico (one batch) and the United States (four batches) were sequenced. Bovine sera showed genomes of the Adenoviridae, Flaviviridae, Parvoviridae, Picornaviridae, Pneumoviridae, Polyomaviridae, Poxviridae, Reoviridae, Retroviridae and circular Rep-encoding single-stranded (CRESS) DNA virus (Genomoviridae, Circoviridae e Smacoviridae). Twelve complete genomes of bovine parvovirus 2 and 3, bosavirus, bovine hokovirus and bovine polyomavirus 1 were recovered. Furthermore, sequences related to crAssphage, a bacteriophage associated with human fecal contamination, were detected. Therefore, the study illustrates the viral agents present in the pigs, horses, and cattle sera, seeking to contribute to the knowledge of the virome present in these animals sera and to help clarify possible causes of infectious etiology diseases.