Influência do vírus da leucemia bovina sobre a atividade imunológica por meio da função neutrofílica / Influence of the bovine leukemia virus on the immunological activity by the neutrophilic function

Background: Bovine leukemia virus (VLB) is an oncogenic deltaretrovirus associated with the development of persistent lymphocytosis (LP) and lymphosarcomas in cattle. LP is characterized by chronic elevation of the number of circulating lymphocytes, in the case of B lymphocytes. Several studies have described functional changes in various leukocyte populations in both blood and milk in VLB-infected animals. The impact of some chronic diseases of low lethality is aggravated by the emergence of comorbidities.The objective of the present study was to evaluate the oxidative metabolism and neutrophil phagocytosis of bovines of the Holtein breed naturally infected with the bovine leukemia virus (VLB). Materials, Methods & Results: In this study, 20 cows were divided into three groups: (NG) seven non-seroreagent animals for VLB and without hematological alterations; (GAL) eight seroreagent animals for VLB and without hematological alterations; and (GLP) five seroreagent animals for VLB with persistent lymphocytosis (LP). The oxidative metabolism of neutrophils was determined by the tetrazolium nitroblast reduction test stimulated or not with Zymosan particles. The percentage of neutrophils that phagocytosed Zymosan particle (s) was also evaluated. The data were initially evaluated for normality and homoscedasticity by the Shapiro-Wilk test. Then the ANOVA test followed by the Student-Newman-Keuls test was applied for the comparison between the NG, GAL and GLP animals. Comparison between the NG animals and the seroreagent animals for the VLB (GVLB) was also performed through the unpaired Student’s t-test. The value of P < 0.05 was considered significant. No significant differences were observed in oxidative neutrophil metabolism in stimulated and non-stimulated samples with Zymosan particles nor in the percentage...

Heterogeneity determination of bovine leukemia virus genome in Santa Catarina state, Brazil / Determinação da heterogeneidade do genoma do vírus da leucose enzoótica bovina no estado de Santa Catarina, Brasil

Bovine leukemia virus (BLV) is a member of Retroviridae family, genus Deltaretrovirus, and the main viral agent responsible for economic loses in dairy herds. Some studies have been carried out about BLV genotypes, and at least seven genotypes were found out in samples of different regions of the world. The objective of this study was to identify BLV samples from seropositive dairy cattle in Santa Catarina state, Brazil, using molecular techniques. Blood samples were collected (454) from dairy cattle from 31 different farms, and serology using agar gel immunodiffusion test (AGID) was performed. After that, 191 seropositive samples were submitted to DNA extraction, and in 77 samples the polymerase chain reaction (PCR) for amplification of a 440 bp fragment of the env gene was performed. Nineteen DNA samples were subjected to restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis by digestion of the PCR fragment by five restriction endonucleases - BamHI, HaeIII, Tru9I, TaqI, and MwoI. It was found 42% seropositive animals (191/454) and 68% positives of the farms (21/31). The PCR showed 80.5% (62/77) of animals positive. The RFLP analysis identified five different genotypes dispersed by Santa Catarina state, with the highest prevalence for genotype X (47.4%). Overall, our results identified the viral genotypes present in dairy cattle and the prevalence of new variants in representative farms from Santa Catarina state.(AU)

O bovine leukemia virus (BLV) é um membro da família Retroviridae, gênero Deltaretrovirus, e o principal agente viral causador de perdas econômicas em rebanhos leiteiros. Diversos estudos têm sido feitos sobre os genótipos de BLV, e foram encontrados pelo menos sete em amostras de diferentes partes do mundo. O objetivo deste estudo foi realizar a caracterização molecular de amostras de BLV de bovinos leiteiros soropositivos no estado de Santa Catarina. Foram coletadas 454 amostras de sangue de bovinos de 31 propriedades, e fez-se inicialmente a sorologia por meio do teste de imunodifusão em gel de ágar. Após a sorologia, 191 amostras soropositivas foram então submetidas à extração de DNA, e em 77 amostras se realizou a reação da polimerase em cadeia (PCR), para a amplificação de um fragmento de 440 pb do gene env. Dezenove amostras foram submetidas à análise do polimorfismo dos fragmentos de restrição por digestão do fragmento da PCR por cinco enzimas de restrição: BamHI, HaeIII, Tru9I, TaqI e MwoI. Os resultados obtidos na sorologia apontaram 42% de animais soropositivos (191/454) e 68% de propriedades positivas (21/31). Na PCR, 80,52% (62/77) dos animais apresentaram-se positivos. A análise do polimorfismo dos fragmentos de restrição identificou cinco genótipos circulantes no estado, e a maior prevalência foi observada no genótipo X (47,4%). Este estudo permite-nos conhecer alguns dos genótipos virais presentes em bovinos leiteiros do estado de Santa Catarina, bem como identificar a existência de novas variantes e sua prevalência atual, e os resultados são úteis para futuros estudos epidemiológicos.(AU)

Heterogeneity determination of bovine leukemia virus genome in Santa Catarina state, Brazil / Determinação da heterogeneidade do genoma do vírus da leucose enzoótica bovina no estado de Santa Catarina, Brasil

Bovine leukemia virus (BLV) is a member of Retroviridae family, genus Deltaretrovirus, and the main viral agent responsible for economic loses in dairy herds. Some studies have been carried out about BLV genotypes, and at least seven genotypes were found out in samples of different regions of the world. The objective of this study was to identify BLV samples from seropositive dairy cattle in Santa Catarina state, Brazil, using molecular techniques. Blood samples were collected (454) from dairy cattle from 31 different farms, and serology using agar gel immunodiffusion test (AGID) was performed. After that, 191 seropositive samples were submitted to DNA extraction, and in 77 samples the polymerase chain reaction (PCR) for amplification of a 440 bp fragment of the env gene was performed. Nineteen DNA samples were subjected to restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis by digestion of the PCR fragment by five restriction endonucleases - BamHI, HaeIII, Tru9I, TaqI, and MwoI. It was found 42% seropositive animals (191/454) and 68% positives of the farms (21/31). The PCR showed 80.5% (62/77) of animals positive. The RFLP analysis identified five different genotypes dispersed by Santa Catarina state, with the highest prevalence for genotype X (47.4%). Overall, our results identified the viral genotypes present in dairy cattle and the prevalence of new variants in representative farms from Santa Catarina state.(AU)

O bovine leukemia virus (BLV) é um membro da família Retroviridae, gênero Deltaretrovirus, e o principal agente viral causador de perdas econômicas em rebanhos leiteiros. Diversos estudos têm sido feitos sobre os genótipos de BLV, e foram encontrados pelo menos sete em amostras de diferentes partes do mundo. O objetivo deste estudo foi realizar a caracterização molecular de amostras de BLV de bovinos leiteiros soropositivos no estado de Santa Catarina. Foram coletadas 454 amostras de sangue de bovinos de 31 propriedades, e fez-se inicialmente a sorologia por meio do teste de imunodifusão em gel de ágar. Após a sorologia, 191 amostras soropositivas foram então submetidas à extração de DNA, e em 77 amostras se realizou a reação da polimerase em cadeia (PCR), para a amplificação de um fragmento de 440 pb do gene env. Dezenove amostras foram submetidas à análise do polimorfismo dos fragmentos de restrição por digestão do fragmento da PCR por cinco enzimas de restrição: BamHI, HaeIII, Tru9I, TaqI e MwoI. Os resultados obtidos na sorologia apontaram 42% de animais soropositivos (191/454) e 68% de propriedades positivas (21/31). Na PCR, 80,52% (62/77) dos animais apresentaram-se positivos. A análise do polimorfismo dos fragmentos de restrição identificou cinco genótipos circulantes no estado, e a maior prevalência foi observada no genótipo X (47,4%). Este estudo permite-nos conhecer alguns dos genótipos virais presentes em bovinos leiteiros do estado de Santa Catarina, bem como identificar a existência de novas variantes e sua prevalência atual, e os resultados são úteis para futuros estudos epidemiológicos.(AU)

Metabolismo oxidativo de leucócitos em animais infectados pelo Vírus da Leucemia Bovina / Oxidative burst of leukocytes from bovine leukemia Virus-Infected Cattle

A infecção pelo vírus da leucemia bovina (VLB) leva ao desenvolvimento de linfocitose persistente (LP) ou linfossarcomas, principalmente em rebanhos bovinos leiteiros. Entretanto, os eventos que induzem tais manifestações ou o efeito da infecção na função das diferentes populações de leucócitos são pouco conhecidos. Avaliou-se o efeito da infecção pelo VLB na produção intracelular de peróxido de hidrogênio (H2O2) em leucócitos circulantes, mensurada pela fluorescência produzida pela diclorodihidrofluoresceína, utilizando-se de citometria de fluxo. As células foram obtidas de cinco vacas soronegativas; cinco vacas infectadas pelo VLB, alinfocitóticas; e cinco vacas infectadas, manifestando LP. Verificou-se que a infecção pelo VLB não altera a porcentagem de leucócitos circulantes produzindo H2O2, com ou sem prévio estímulo por adição in vitro: de 12-miristato 13-acetato de forbol (PMA); de lipopolissacarídeos de Escherichia coli (LPS); ou Staphylococcus aureus. Todavia, a produção de H2O2 em leucócitos de animais apresentando LP, com ou sem estímulo, foi menor que aquela verificada em leucócitos de animais soronegativos e de animais soropositivos alinfocitóticos. Os estímulos aumentaram a porcentagem de leucócitos produzindo H2O2 e a produção intracelular média em animais soronegativos ou naqueles infectados alinfocitóticos. Contudo, em leucócitos de vacas soropositivas manifestando LP, a fagocitose de S. aureus não elevou a porcentagem de leucócitos produzindo H2O2. Também, apenas a adição de PMA elevou a produção intracelular de H2O2 em leucócitos de fêmeas soropositivas manifestando LP. Concluiu-se que bovinos infectados pelo VLB, manifestando LP, apresentam menor produção intracelular de H2O2, demonstrando vulnerabilidade funcional refletida por imunossupressão.(AU)

Widespread Bovine Leukemia Virus (BLV) infection leads to persistent lymphocytosis (PL) or lymphosarcoma, mainly in dairy herds. Nevertheless, neither the sequence of events that conducts to these symptoms, nor the effect of infection on function of different leukocyte populations, is well known. We evaluated the effect of BLV infection on immune response of cows through the analysis of hydrogen peroxide (H2O2) intracellular production of circulating leukocytes after in vitro stimuli with phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA), Escherichia coli lipopolysaccharides (LPS), or Staphylococcus aureus. Cells were obtained from five BLV-non infected cows, five BLV-infected, non-lymphocytotic cows, and five BLV-infected cows with PL, and analyzed by flow cytometry. Intracellular production of H2O2 was measured by dichlorodihydrofluorescein diacetate dependent fluorescence. Results showed that BLV infection does not alter the percentage of H2O2-producing circulating leukocytes (H2O2-PCL), with or without previous stimuli. However, the average of H2O2 intracellular production, with or without previous stimuli, in leukocytes obtained from cows with PL was smaller than those from cells obtained from BLV-negative cows and from BLV-infected, non-lymphocytotic cows. Moreover, stimuli increased H2O2 intracellular production and the percentage of H2O2-PCL obtained from BLVnegative cows and from BLV-infected, non-lymphocytotic cows. Conversely, neither phagocytosis of S. aureus and stimulus with LPS increases H2O2 intracellular production, nor phagocytosis increases the percentage of H2O2-PCL, when leukocytes were obtained from cows with PL. Thus, results show that BLV-infected cattle, with PL, have an impaired H2O2 intracellular production, demonstrating functional vulnerability reflected by immunosuppression.(AU)

Influência da leucose enzoótica bovina na atividade oxidativa de leucócitos / Influence of bovine enzootic leukosis on respiratory burst activity of leukocytes

Diferentes populações de leucócitos desempenham papeis fundamentais na eliminação de agentes invasores através da sua fagocitose e destruição, utilizando-se de mecanismos dependentes (metabolismo oxidativo) e independentes de oxigênio. Baseando-se na hipótese de que o vírus da Leucose Enzoótica Bovina, uma enfermidade crônica, que afeta, particularmente, os órgãos ricos em tecido linfóide destes animais, altera quantitativa e qualitativamente as subpopulações de leucócitos circulantes dos bovinos, influenciando na qualidade da resposta imunológica inata destes animais, o presente estudo avaliou a produção intracelular de peróxido de hidrogênio (H2O2) por leucócitos circulantes, frente estímulo in vitro com forbol 12-miristato 13-acetato (PMA), lipopolissacarídeos de Escherichia coil (LPS) e após fagocitose de Staphylococcus aureus conjugados com iodeto de propídio (Sa-PI). Para tal, células foram obtidas de cinco vacas negativas no diagnóstico para LEB, de cinco vacas naturalmente infectadas pelo vírus da leucose bovina (VLB), alinfocitóticas, e de cinco vacas infectadas, manifestando linfocitose persistente (LP), e analisadas por citometria de fluxo. Foi averiguada a normalidade da distribuição dos resultados, utilizando-se do teste de Anderson-Darling, e sua homoscedasticidade, utilizando-se do teste F ou do teste de Lavene. Para a análise das freqüências observadas, foi utilizado o teste Qui-quadrado. Para a avaliação das diferenças entre as médias dos resultados obtidos, foram feitos os testes de análise de variância (One-way ANOVA), de Tukey-Kramer, teste t de Student, de Mann-Whitney ou de Kruskal-Wallis. A porcentagem média total de células produzindo H2O2, caracterizada pela intensidade de fluorescência da 2,7-diclorofluoresceína, no ensaio sem estímulo in vitro, de 30,60%, foi menor (p=0,005) que aquela observada no ensaio com adição in vitro de LPS, de 52,00%, e que aquela obtida no ensaio com adição in vitro de PMA, de 63,13%. A porcentagem média total de células produzindo H2O2 no ensaio com estímulo por fagocitose in vitro de SaPI, de 47,47%, não diferiu da observada no ensaio sem estímulo. As porcentagens médias totais de células produzindo H2O2 não diferiram entre os ensaios em que houve prévio estímulo in vitro. Não houve diferença na porcentagem de leucócitos que estavam produzindo H2O2, entre os grupos experimentais, todavia, a produção intracelular média de H2O2, sem estímulo in vitro (p=0,007), após adição in vitro de PMA (p<0,001), de LPS (p=0,001) ou após fagocitose (p=0,002), de leucócitos obtidos de animais apresentando LP, foi menor que aquela verificada em células provenientes de animais soronegativos e de animais soropositivos alinfocitóticos. A porcentagem de leucócitos realizando fagocitose, caracterizada pela intensidade de fluorescência do iodeto de propídio, entre as células obtidas de animais com LP, de 7,20%, foi menor que aquela verificada nas amostras coletadas de animais soronegativos, de 12,90%, e soropositivos alinfocitóticos, de 14,70% (p=0,047). Além disso, as células provenientes de animais com LP apresentaram uma menor intensidade de fagocitose que aquela observada em leucócitos de animais soronegativos e soropositivos alinfocitóticos (p<0,001). Assim, os resultados obtidos demonstram uma vulnerabilidade funcional em leucócitos sangüíneos obtidos de animais infectados pelo VLB, manifestando LP

Different leukocyte populations play key roles on the elimination of foreign antigens through phagocytosis and killing by oxygen-independent and -dependent (respiratory burst) mechanisms. Assuming that Enzootic Bovine Leukosis virus (BLV), that causes a chronic disease, and affects, mainly, lymphoid tissues, alters bovine circulating leukocyte subpopulations quantitatively and qualitatively, and influences the innate immune response, this study evaluated the intracellular production of hydrogen peroxide (H2O2) of circulating leukocytes after in vitro stimuli with phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA), Escherichia coli lipopolysaccharides (LPS), or phagocytosis of propidium iodide-labeled Staphylococcus aureus (PI-Sa). Cells were obtained from five BLV-negative cows, five naturally BLV-infected, non-lymphocytotic cows, and five BLV-positive cows with persistent lymphocytosis (PL), and analyzed by flow cytometry. Normality was tested using the Anderson-Darling test, followed by an F test or a Lavene\'s test to analyze the equality of variances. Differences among frequencies were tested using the Qui-square test. Differences among means were verified by a one way analysis of variance (ANOVA), followed by a Turkey-Kramer test, or a Student t-test, a Mann-Whitney U-test, or a Kruskal-Wallis test. Mean total percentage of H2O2-producing cells, characterized by the intensity of 2,7-dichlorofluorescein fluorescence, in the assay without in vitro stimulus (30.60%) was smaller (p=0.005) than that verified in the assay after in vitro addition of LPS (52.00%), and after addition of PMA (63.13%). Mean total percentage of H2O2-producing cells in the assay with stimulus by in vitro phagocytosis of PI-Sa (47.47%) was not different from that verified in the assay without in vitro stimulus. Mean total percentages of H2O2-producing leukocytes did not differ among assays with previous in vitro stimuli. There was no difference in the percentages of H2O2-producing leukocytes, among cells obtained from cows that belonged to different groups. However, mean intracellular H2O2-production of leukocytes obtained from BLV-infected cows, presenting PL, without in vitro stimulus (p=0.007), after in vitro addition of PMA (p<0.001), or LPS (p=0.001), or after phagocytosis (p=0.002) was smaller than that verified in leukocytes obtained from non-infected and from BLV-infected, non-lymphocytotic, cows. The percentage of leukocytes that were carrying out phagocytosis, characterized by the intensity of propidium iodide fluorescence, among cells obtained from BLV-infected cows, presenting PL (7.20%), was smaller (p=0.047) than that verified among cells obtained from non-infected and from BLV-infected (12.90%), non-lymphocytotic (14.70%), cows. Furthermore, leukocytes obtained from BLV-infected cows, presenting PL, showed smaller phagocytosis intensity (p<0.001) than leukocytes obtained from non-infected and from BLV-infected, non-lymphocytotic, cows. Therefore, results show a functional vulnerability of circulating leukocytes obtained from BLV-infected, lymphocytotic cows