Caracterización del virus de influenza en cerdos en Argentina

Abstract

La infección por Influenza A virus (IAV) es considerada una de las principales causas de enfermedad respiratoria en cerdos. Además, su carácter zoonótico representa un riesgo para la salud pública. En Argentina, si bien existían reportes de presencia de anticuerpos, el primer aislamiento de IAV en cerdos fue en el año 2008, de un subtipo H3N2 completamente humano. Luego, asociado a la pandemia humana del año 2009, se aisló un subtipo H1N1 pandémico (H1N1pdm09) y se reportaron múltiples cuadros clínicos relacionados a este virus. Es por ello que el objetivo general de este trabajo fue caracterizar las cepas de IAV circulantes en cerdos en Argentina y la forma de presentación de dicha infección. Se realizaron estudios clínicos, patológicos, serológicos y virológicos en nueve granjas intensivas porcinas. Los resultados demostraron una presentación clínico-epidemiológica endémica en 8 granjas en animales de entre 21 y 50 días. Desde el punto de vista anatomopatológico, el diagnóstico más frecuente fue la bronconeumonía supurativa con bronquiolitis necrotizante. Los estudios serológicos evidenciaron dos patrones. En uno de ellos se observó una caída de los anticuerpos calostrales entre los 21 y 49 días y un posterior aumento marcado en el porcentaje de animales seropositivos (20 a 80%), lo cual se asoció con una circulación activa del virus. En cambio, en el otro patrón, observado en dos granjas, se detectó un bajo porcentaje de animales seropositivos en reproductores, menos del 50%, y en la línea de producción, el mayor porcentaje de cerdos positivos fue del 20%, lo cual es sugerente de una infección endémica con baja circulación del virus. Los resultados de los ensayos de Inhibición de la Hemoaglutinación detectaron anticuerpos contra H1pdm09, ?H1 y H3 en todas las granjas y en el 75% de los animales presencia de anticuerpos contra más de un subtipo. Se detectó, mediante rRT-PCR, IAV en 7 granjas, la mayoría entre los 21 y 50 días de vida, y se obtuvieron 5 aislamientos, 4 fueron caracterizados como subtipo H1N1pmd09 y uno como subtipo H3N2. Se realizaron además, estudios clínicos y virológicos en 12 granjas intensivas que reportaron cuadros compatibles con infección por IAV. La inspección clínica determinó, en 8 granjas, el cuadro clínico endémico y en 4 granjas se observó la forma epidémica. La edad de presentación de los signos clínicos fue variable, siendo los animales de postdestete los más afectados (30 a 40 días). Todas las granjas evaluadas fueron positivas por rRT-PCR y la edad de detección del virus coincidió con la edad de presentación de los signos clínicos. Se obtuvieron un total de 13 aislamientos de IAV, H1N1pdm09 (7), H1N2 ?2 (3) y H3N2 cluster II (3). Se evaluó la circulación de IAV en pequeños productores y productores familiares. Se tomaron muestras de 57 establecimientos de distintas regiones del país. Los estudios serológicos detectaron la presencia de anticuerpos contra H1pdm09 en más del 60% de los establecimientos y en el 40% de los animales, mientras que menos del 17% de los establecimientos y del 2% de los animales fueron positivos para el subtipo H3. Se realizó el diagnóstico y la caracterización de IAV a partir de muestras enviadas al Laboratorio de Aves y Porcinos, CICVyA, INTA. Se recibieron muestras de 51 establecimientos, de 10 provincias y se obtuvieron 27 aislamientos. El 70% de los subtipos aislados fueron caracterizados como H1N1pdm09. También se obtuvieron aislamientos de los subtipos ?2 H1N2; ?2 H1N1; ?1 H1N1 y H3N2. El análisis filogenético del total de los aislamientos (N=45), mostró un predominio en la circulación del subtipo H1N1pdm09. Solamente 5 aislamientos se caracterizaron como subtipo H3N2 cluster II, 8 aislamientos como ?2 H1N2, un único aislamiento como subtipo ?2 H1N1 y el restante como subtipo ?1 H1N2. Todos ellos poseen gen M pandémico y genes externos de IAV humanos estacionales. Se identificaron 9 introducciones de IAV de humanos a cerdos, 7 relacionadas con la pandemia H1N1 del año 2009 y 2 con IAV humanos estacionales H3 y H1, circulantes más de una década atrás. Los estudios de cartografía antigénica demostraron que, a pesar de la similitud a nivel genético en los virus detectados en el país, las diferencias antigénicas son marcadas. La infección por IAV se encuentra ampliamente diseminada en cerdos de nuestro país. En la mayoría de las granjas evaluadas se observó la presentación endémica (subclínica). Estos resultados alertan sobre la posible generación de virus reasortantes y la presencia de un porcentaje variable de animales sin anticuerpos contra IAV que permitirían la persistencia de la infección. La totalidad de los subtipos de IAV circulantes en cerdos en Argentina corresponde a introducciones de virus de origen humano, en algunos casos relacionados con cepas circulantes más de una década atrás. Esto resalta la importancia del hombre en la epidemiología de IAV en cerdos en nuestro país y supone un riesgo para la población humana por la posibilidad de reintroducciones. La información generada en este estudio muestra que los subtipos circulantes en el país no se corresponden con los reportados en Norteamérica y Eurasia. Este hecho, sumado a la alta variación antigénica observada y a la rápida evolución de IAV, alerta sobre la necesidad de desarrollo de inmunógenos locales y ensayos diagnósticos que permitan el correcto control de IAV en las explotaciones porcinas de nuestro país.

Infection with Influenza A virus (IAV) is considered the major cause of respiratory disease in pigs. Moreover, is a zoonotic disease posing a risk to Public Health. In Argentina, although there were specific serological reports, the first isolation of IAV in pigs was a fully human H3N2 subtype in 2008. Then, an H1N1pdm09 subtype, associated with a human pandemic, was isolated and multiple clinical cases in pigs were reported. For these reasons the general objective of this study was to characterize the strains of IAV circulating in pigs in Argentina and the forms of presentation of the infection. Clinical, pathological, serological and virological studies in nine intensive pig farms were performed. The results demonstrated a clinical-epidemiological enzootic presentation in 8 animal farms between 21 and 50 days. From the pathological point of view, the most frequent lung injury was suppurative bronchopneumonia with necrotizing bronchiolitis. Serological studies showed two patterns. In one of them a decrease in colostral antibodies between 21 and 49 days and a subsequent marked increase in the percentage of positive animals (20-80%) was observed. This pattern was associated with an active virus circulation. In contrast, the other pattern showed a low percentage of positive animals in breeding, less than 50%. In this case the highest percentage of positive pigs in the production line was 20%, which is suggestive of endemic infection with low circulation of IAV. The hemagglutination inhibition test detected H1pdm09, ?H1 and H3 antibodies on all farms. Moreover, the 75% of the animals had antibodies against more than one subtype. It was detected IAV by rRT-PCR in 7 farms, most between 21 and 50 days old, and 5 isolates were obtained. Four of the isolates were characterized as H1N1pmd09 subtype and one as H3N2 subtype. Clinical and virological studies were also conducted in 12 intensive farms who reported the presence of clinical cases of IAV infection. Clinical inspection determined in 8 farms the clinical-epidemiological enzootic presentation and in 4 farms the epizootic form was observed. The age of presentation of clinical signs was variable being weaning animals the most affected ones (30-40 days). All farms were positive by rRT-PCR and virus detection age coincided with the age of presentation of clinical signs. A total of 13 isolates of IAV were obtained: H1N1pdm09 (7), H1N2 ?2 (3) and H3N2 cluster II (3). Influenza virus circulation was evaluated in small producers and family farmers. A total of 57 farms samples from different regions of the country were taken. Serological studies detected the presence of antibodies against H1pdm09 by more than 60% of farms and 40% of animals, whereas less than 17% of farms and 2% of the animals were positive for H3 subtype. The detection and characterization of IAV from samples sent to the Avian and Swine Laboratory, CICVyA, INTA was performed. Samples of 51 establishments were received from 10 provinces and 27 isolates were obtained. The 70% of the isolates were characterized as H1N1pdm09. In addition, isolates of ?2 H1N2; ?2 H1N1; ?1 H1N1 and H3N2 were obtained. Phylogenetic analysis of all the isolates (N = 45) showed a predominance in the circulation of H1N1pdm09 subtype. Only five isolates were characterized as H3N2 cluster II subtype, 8 as ?2 H1N2 subtype, one as ?2 H1N1 subtype and the remaining one as ?1 H1N2 subtype. All of them have pandemic M gene and external genes from human seasonal IAV. Nine IAV introductions from human to pigs were detected. Seven of them were related with the H1N1pdm09 and two with human seasonal H1 and H3 that were circulating more than a decade ago. Antigenic mapping studies showed that, despite the similarity at the genetic level in the virus detected in the country, the antigenic differences are marked. IAV infection is widespread in pigs of our country. In most farms evaluated the enzootic presentation (subclinical) was observed. These results warn about the possible generation of reassortants virus and the presence of a variable percentage of pigs without antibodies against IAV that would allow persistent infection. All subtypes of IAV circulating in pigs in Argentina correspond to introductions of viruses of human origin, in some cases related to circulating strains over a decade ago. This highlights the importance of humans in epidemiology of IAV in pigs in our country and poses a risk to the human population because of the possibility of reintroductions. The information generated in this study shows that circulating subtypes in the country do not correspond to those reported in North America and Eurasia. This fact, coupled with the high antigenic variation observed and the rapid evolution of IAV, warn the need to develop local immunogens and diagnostic tests that allow proper control of IAV in pig farms in our country.