Análisis filodinámico del virus de la bronquitis infecciosa aviar en la industria avícola sudamericana: dos genotipos predominantes con diferente origen

El virus de la Bronquitis Infecciosa Aviar (IBV) es responsable de la Bronquitis Infecciosa, una de las patologías más problemáticas de la avicultura industrial mundial. IBV (familia Coronaviridae) es un virus envuelto con genoma de ARN simple hebra de polaridad positiva. Desde su descripción en los años 30, se han identificado decenas de variantes genéticas o genotipos circulando en el mundo. La caracterización genética se realiza principalmente mediante el análisis de la secuencia codificante de la porción S1 de la Glicoproteína de Superficie del virus, donde residen los principales sitios antigénicos. Más recientemente, también se ha comenzado a analizar el gen que codifica para la Nucleoproteína (N) porque cumple cierto rol en la inmunidad protectiva1 genéticamente cepas de IBV utilizando secuencias parciales de S1, pero hasta la fecha no existen publicaciones que analicen secuencias completas de S1 o N. . En Sudamérica se han caracterizado

 

Diagnosticar y caracterizar genéticamente cepas de campo de IBV que circulan en la industria avícola regional, a través de la amplificación y secuenciación la región completa de S1 y el gen N.

 

Las muestras (tráqueas y tonsilas cecales) fueron colectadas de pollos de engorde comerciales con síntomas respiratorios, de granjas avícolas uruguayas y argentinas durante 2009-2012. La presencia de IBV fue confirmada por RT-PCR en tiempo real2 obtuvieron mediante RT-PCR utilizando cebadores nuevos y previamente descritos. Se construyó una base de datos de la región codificante de S1 con cepas de referencia globales (n = 30), las cepas argentinas y uruguayas obtenidas en este trabajo (n = 24), y cepas brasileras no publicadas (n = 19) depositados recientemente en el GenBank. También fue construida una base de datos del gen N utilizando cepas de referencia globales (n = 24), y las cepas argentinas y uruguayas obtenidas en este trabajo (n = 24).

Las secuencias fueron alineadas utilizando el MAFFT3 , y el modelo de sustitución en cada alineamiento fue determinado mediante el paquete jModelTest4 . Estos datos fueron utilizados para inferir árboles filogenéticos con el método de máxima verosimilitud, implementado en el programa PhyML5.

Los análisis filodinámicos fueron realizados con secuencias parciales de S1 (posición 1 a 528). La edad del ancestro común más reciente (tMRCA) de los genotipos sudamericanos fue estimada con el paquete BEAUTi/BEAST 6.

 

En un 68 % de las muestras procesadas fue detectada, por RT-PCR en tiempo real, la presencia de IBV. Los estudios filogenéticos de S1 permitieron identificar dos genotipos circulantes en la región, que denominamos Sudamérica I (SAI) y Asia Sudamérica II (A/SAII) El genotipo SAI agrupa cepas sudamericanas que circulan en Argentina, Brasil y Uruguay, mientras que el genotipo A/SAII está constituido por cepas argentinas y uruguayas, y variantes asiáticas (Fig.1).

Análisis de secuencias parciales de S1 reveló que cepas del genotipo A/SAII podrían estar también circulando en Colombia y Chile. Los análisis filodinámicos sugieren que el genotipo SAI emergió en Sudamérica alrededor de 1964, mientras que el genotipo A/SAII se habría originado en Asia alrededor de 1996 En los análisis filogenéticos del gen N las cepas sudamericanas de los dos genotipos descritos sobre la base de S1 se hallan estrechamente relacionadas, con un apoyo estadístico del 100%. Las cepas sudamericanas del genotipo A/SAII se separan claramente de los aislamientos asiáticos de este mismo genotipo Ambos genotipos son muy divergentes con respecto a la cepa Massachusetts, única cepa vacunal oficialmente autorizadas en la mayoría de los países sudamericanos, sustentando la necesidad de evaluar la utilización de otras cepas vacunales.

 

? Se identificaron dos genotipos principales circulantes en Sudamérica con distintos origen, distribución y prevalencia.

? Las variantes sudamericanas del genotipo A/SAII podrían ser el resultado de un evento de recombinación entre una variante asiática de este genotipo y una variante del genotipo SAI.

? La circulación del genotipo A/SAII en Sudamérica sería consecuencia de un evento de invasión intercontinental y un posterior evento de recombinación.

? Los diferentes orígenes de estos genotipos también se manifiestan en la presencia de relevantes diferencias nucleotídicas y aminoacídicas.

? En base a estas diferencias se diseñó, estandarizó y validó en nuestro laboratorio un ensayo de PCR en tiempo real que permite identificar de forma rápida y certera estos genotipos sudamericanos.

 

1- de Wit, J. J., Cook, J. K. a, & van der Heijden, H. M. J. F. (2011). Infectious bronchitis virus variants: a review of the history, current situation and control measures. Avian Pathology 40(3), 223–235.

2- Callison, S. a, Hilt, D. a, Boynton, T. O., Sample, B. F., Robison, R., Swayne, D. E., & Jackwood, M. W. (2006). Development and evaluation of a real- time Taqman RT-PCR assay for the detection of infectious bronchitis virus from infected chickens. Journal of Virological Methods 138(1-2), 60–65.

3- Katoh, K., Misawa, K., Kuma, K., & Miyata, T. (2002). MAFFT: a novel method for rapid multiple sequence alignment based on fast Fourier transform. Nucleic Acids Research 30(14), 3059–3066.

4- Posada, D. (2008). jModelTest: phylogenetic model averaging. Molecular Biology and Evolution 25(7), 1253–1256.

5- Guindon, S., & Gascuel, O. (2003). A Simple, Fast, and Accurate Algorithm to Estimate Large Phylogenies by Maximum Likelihood. Systematic Biology 52(5), 696–704.

6- Drummond, A. J., Suchard, M. a, Xie, D., & Rambaut, A. (2012). Bayesian phylogenetics with BEAUti and the BEAST 1.7. Molecular Biology and Evolution, 29(8), 1969–1973.

7- Marandino A, Pereda A, Tomás G, Hernández M, Iraola G, Craig MI, Hernández D, Banda A, Villegas P, Panzera Y, Pérez R (2015). Phylodynamics analysis of avian infectious bronchitis virus in South America. Journal of General Virology. 96, 1340-1346.