Diversidade genética de papilomavírus bovino no Brasil

Abstract

Os papilomavírus (PV) são vírus epiteliotrópicos que infectam um grande número de vertebrados, incluindo os mamíferos, aves, répteis e peixes. Eles são vírus não envelopados, compostos de um capsídeo estruturado pelas proteínas L1 e L2, que abriga uma molécula de DNA dupla fita e circular. Os PV são vírus oncogênicos que causam lesões benignas e malignas na epiderme e mucosas de seus hospedeiros. Em bovinos, o papilomavírus bovino (BPV) causa papilomas extensivos em animais suscetíveis. Apesar das infecções por BPV apresentarem alta morbidade e baixa mortalidade, elas causam prejuízos econômicos aos produtores, que frequentemente descartam animais precocemente devido à extensão e o local das lesões. Atualmente, 23 tipos de BPV foram classificados e caracterizados, contrastando com o alto número de papilomavírus humanos (HPV) sequenciados e caracterizados (204). Desta forma, acredita-se que a diversidade genética dos BPV seja provavelmente similar à diversidade genética dos HPV existentes. Este trabalho objetivou investigar a diversidade genética dos BPV existentes na região norte e sul do Brasil, assim como realizar o sequenciamento completo de novos tipos virais e tipos já descritos e, desta forma, contribuir para futuros estudos epidemiológicos, filogenéticos e de caracterização genética de BPV. Ainda, esta tese objetivou prover uma atualização da atual epidemiologia, classificação e características genéticas dos PV de ruminantes, com o foco principal nos BPV. Metodologias convencionais (baseadas em amplificação de ácidos nucléicos virais por PCR utilizando oligonucletotídeos específicos para PV) e de última geração (amplificação randômica de genomas circulares e sequenciamento de alta eficiência) foram empregadas, proporcionando a identificação dos vírus circulantes em rebanhos da região Norte e da região Sul do país. Nove novos tipos de BPV foram sequenciados e caracterizados neste estudo (BPV16, 17, 18, 19, 20, 21 e os prováveis BPV24, 25 e 26), evidenciando a grande diversidade genética de BPV presente na região amazônica quando comparada com amostras do sul do país. Além disso, o sequenciamento de genomas completos de outros tipos virais já descritos também foi realizado. Esses resultados proporcionaram uma visão geral dos tipos virais presentes em rebanhos de dois extremos do Brasil, assim como possibilitou a identificação de prováveis novos tipos e a caracterização de novos tipos de BPV. Esses resultados são importantes para entender a evolução e a distribuição dos papilomavírus, bem como para o desenvolvimento de estudos vacinais, que envolvem papilomavírus humano e bovino. Adicionalmente, podemos verificar que pesquisas envolvendo ruminantes selvagens são esporádicas, no entanto seriam importantes para o melhor entendimento da biologia e das relações intra e interespecíficas dos PV.

Papillomaviruses (PV) are epitheliotropic viruses that infect a large number of vertebrates, including mammals, birds, reptiles and fish. They are non-enveloped viruses composed of a capsid that is structured by the L1 and L2 proteins, which harbous a circular double-stranded DNA molecule. PVs are oncogenic viruses that cause benign and malignant lesions in the epidermis and mucosa of their hosts. In cattle, bovine papillomavirus (BPV) causes extensive papillomas in susceptible animals. Although BPV infections present high morbidity and low mortality, they cause economic losses to producers, who often discard animals prematurely because of the extent and location of the lesions. Currently, 23 types of BPVs have been classified and characterized, contrasting with the high number of human papillomaviruses (HPVs) sequenced and characterized (204). Therefore, it is believed that the genetic diversity of BPV is probably similar to the genetic diversity of existing HPV. This work aimed to investigate the genetic diversity of BPV in the Northern and Southern regions of Brazil, as well as complete sequencing of new viral types and types already described, and thus contribute to future epidemiological, phylogenetic and genetic characterization studies of BPV. Furthermore, this thesis aimed to provide an update of the current epidemiology, classification and genetic characteristics of ruminant PV, with the main focus on BPV. Conventional methodologies (based on amplification of viral nucleic acids by PCR using specific oligonucleotides for PV) and last generation methodologies (random amplification of circular genomes and high efficiency sequencing) were employed, providing the identification of circular viruses in herds of the North and South regions of the country. Nine new types of BPV were sequenced and characterized in this study (BPV16, 17, 18, 19, 20, 21 and the putatives BPV24, 25 and 26), evidencing the great genetic diversity of BPV present in the Amazon region when compared with samples from the South region. In addition, sequencing of complete genomes from other viral types already described has also been performed. These results provided an overview of the viral types present in Brazilian herds from two distant regions, as well as the identification of potential new types and the characterization of new types of BPV. These results are important to understand the papillomavirus evolution and distribution as well as to development of vaccinal studies, which involve human and bovine papillomaviruses. Additionally, we could verify that researches involving wild ruminants are sporadic, but it would be important for the better understanding of the biology as well as the intra and interspecific of PV relationship.