Momento Safesui: características do Circovírus suíno e a evolução dos diferentes genótipos de PCV2 circulantes

O circovírus é um dos menores vírus conhecido, de formato icosaédrico, DNA não envelopado de fita simples (ssDNA), com partícula viral de 17 ± 1,3 nm de diâmetro. O gene do PCV2 é composto por 11 regiões de cadeia aberta de leitura de aminoácidos, ou seja, regiões de codificação de proteínas (ORFs). Destas 11 regiões, a mais importante é a ORF2 (ou gene Cap), pois é a responsável por codificação de proteínas do capsídeo viral, que tem como principal função a de induzir a formação de anticorpos (Ac) protetores, estando também associada a diferentes graus de virulência. Diversos autores adotaram a região ORF2 como a de eleição para determinar os diferentes genotipos de PCV2, pelo fato de ser uma região que gera resultados muito similares à análise do genoma como um todo, e corresponde a uma região de menor tendência de recombinação, sendo mais conservada.

A ORF1 (ou gene Rep), por sua vez, é a responsável pela replicação viral, localiza-se no filamento positivo, orientado no sentido horário; ele codifica as proteínas replicases não estruturais Rep e Rep’, de 314 e 178 aminoácidos (aa) de comprimento, respectivamente.

A ORF3 está completamente sobreposta ao gene ORF1 e localiza-se no filamento complementar, orientado no sentido anti-horário, e codifica uma proteína não estrutural de 105 aa de comprimento. In vitro, a proteína ORF3 parece estar implicada na apoptose das células PK15, induzida por vírus. Muito recentemente foi demonstrado que leitões inoculados com um PCV2 mutante ORF3 deficiente manifestavam viremia decrescente e menos lesões patológicas associadas ao PCV2, em comparação a suínos inoculados com o PCV2 do tipo selvagem. Por essa razão foi sugerido que a proteína ORF3 pode ter um papel essencial na replicação e na patogenicidade viral (Liu et al., 2006).

Evolução dos diferentes genotipos de PCV2

Apesar do circovírus ser um vírus DNA, ele é considerado um dos vírus com maior capacidade de mutação (Figura 1). Em função disso, atualmente há a presença de cinco (5) diferentes genotipos de PVC2, sendo esses representados por: PCV2a, PCV2b, PCV2c, PCV2d (antigo mPCV2b) e PCV2e, os quais podem infectar leitões de maneira simultânea, ou seja, podendo este albergar mais de um genotipo de PCV2. Há indícios de um sexto genotipo de circovirus já sequenciado, sendo este representado pelo PCV2f.

Figura 1. Taxa de mutação e substituição de vírus RNA e DNA.

Nos EUA a evolução do circovirus se deu com o passar do tempo, sendo que entre 2000 a 2005 havia um predomínio do PCV2a, entretanto, a partir de 2005 houve uma substituição pelo genotipo b, o qual passou a ser o mais predominante. A partir de 2012 houve uma nova evolução onde o PCV2d passou a ser o genotipo de maior circulação na suinocultura americana. A figura abaixo (Figura 1) demonstra uma evolução dos diferentes genotipos nos últimos cinco (5) anos, sendo que a partir de 2014 o PCV2d passou a ser o genotipo mais frequente (~ 70%). Em 2013 o genotipo b atingiu em torno de 50%, posteriormente havendo uma queda mantendo-se próximo a 13%. Já o PCV2a desde 2013 apresentou um percentual bem abaixo dos demais genotipos (~ 13%), demonstrando a perda de sua representatividade.

Gráfico 1. Prevalencia dos diferentes genotipos de PCV2 isolados de granjas suínas nos EUA nos anos de 2013 a 2017. 

No Brasil, o volume de dados é mais escasso, entretanto é possível traçar uma linha de evolução através de alguns estudos realizados ao longo dos últimos 15 anos. É possível verificar que a dinâmica de evolução do vírus no Brasil acompanhou uma dinâmica similar à observada nos Estados Unidos. No gráfico abaixo (Gráfico 2) é possível observar que a partir de 2014 e 2015 o PCV2d começou a aumentar em ocorrência, e já nos anos de 2016 e 2017 passou a ser o genótipo mais prevalente no Brasil. Por outro lado, é possível observar uma correlação negativa com a prevalência do PCV2b em relação ao PCV2d, sendo a circulação do PCV2a em um percentual extremamente baixo, em torno 2 a 8% nos últimos 3 anos.

Gráfico 2. Prevalência dos diferentes genótipos de PCV2 isolados de granjas suínas no Brasil nos anos de 2002 a 2017.

A homologia entre diferentes isolados de PCV2 é relativamente alta, embora haja uma alta diversidade dentre as populações existentes. Os primeiros estudos relacionados à análise filogenética demonstraram que os isolados de diferentes localidades apresentavam variações em sua sequência gênica, sendo representadas por mutações pontuais de nucleotídeos. O PCV1 (apatogênico) e PCV2 (patogênico) possuem em 76% de similaridade genômica, já o PCV2 e PCV3 possuem em torno de 35 a 53% de similaridade. Por outro lado, a análise de sequências genômicas de vários isolados de PCV2 do Brasil e de outros países indicou uma grande similaridade, sendo em média de 96% (KIM et al., 2001), entretanto, análises de filogenia indicam que o PCV2b está mais próximo ao PCV2d quando comparado ao PCV2a, sendo sua homologia respectivamente de 95% e 93%. O ponto de corte utilizado para a diferenciação entre genótipos do PCV2 é de 3,5% de divergência na sequência de nucleotídeos.

Estudos epidemiológicos avaliando surtos em casos esporádicos sugerem que o PCV2b é mais virulento, e o PCV2a teria sido o genótipo mais frequente durante muito tempo. Atualmente, o responsável pela maioria dos casos clínicos de SMDS é o PCV2b. Ao passo que se supõe que o genótipo PCV2a era responsável por infecções clinicamente inaparentes (GRAU-ROMA et al., 2008; WIEDERKEHR et al., 2009). Estudos afirmam que no Brasil os dois genótipos estão presentes, inclusive o mesmo animal pode estar infectado com mais de um genótipo concomitantemente. Os autores destes estudos sugerem que o surgimento desses novos genotipos possa ser decorrente de uma recombinação gênica em leitões que possuam coexistência destes diferentes genótipos.

Referências Literárias

Liu, J., Chen, I., Du, Q., Chua, H., Kwang, J., 2006. The ORF3 protein of porcine circovirus type 2 is involved in viral pathogenesis in vivo. J. Virol. 80, 5065–5073.

GRAU-ROMA, L., CRISCI, E., SIBILA, M., LOPEZ-SORIA, S., NOFRARIAS, M., CORTEY, M., FRAILE, L., OLVERA, A., SEGALÉS, J. A proposal on porcine circovirus type 2 (PCV2) genotype definition and their relation with postweaning multisystemic wasting syndrome (PMWS) occurrence. Veterinary Microbiology 128, 23–35, 2008.

Madson, 2018 – Pig Health Today - PCV2 Future considerations for an evolving vírus. https://pighealthtoday.com/pcv2-future-considerations-for-an-evolving-virus/

WIEDERKEHR, D.D., SYDLER, T., BUERGI, E., HAESSIG, M., ZIMMERMANN, D., POSPISCHIL, A., BRUGNERA, E., SIDLER, X. A new emerging genotype subgroup within PCV2b dominates the PMWS epizooty in Switzerland. Veterinary Microbiology 136, 27–35, 2009.

Veja também:

Momento Safesui: introdução e características da Circovirose suína

Momento Safesui: homologia/identidade dos diferentes genótipos circulantes

Momento Safesui: variações genéticas e antigênicas dos genótipos circulantes