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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-215395

Resumo

Esta dissertação foi dividida em quatro capítulos, tendo como principais objetivos: i) realizar a identificação bacteriológica dos agentes envolvidos na Ceratoconjuntivite Infecciosa Bovina (CIB), por meio de diferentes técnicas: análise morfo-tintorial e bioquímica, Espectrometria de massas com fonte de ionização e dessorção a laser assistida por matriz e analisador de massas do tipo tempo-de-voo (MALDI-TOF), Reação em cadeia da polimerase (PCR) e sequenciamento. ii) avaliar a diversidade genética de bactérias das espécies Moraxella bovis e Moraxella bovoculi isoladas de surtos de CIB entre 2015 e 2017, utilizando as técnicas de ERIC-PCR (enterobacterial repetitive intergenic consensus), RAPD-PCR (random amplification of polymorphic DNA) e uma variação do RAPD-PCR com os primers JWP1 e JWOPA07. iii) estimar os parâmetros e valores genéticos por meio da avaliação tradicional pelo modelo animal para a incidência de CIB. iv) realizar estudo de associação ampla do genoma (GWAS) para identificação de regiões genômicas e SNPs mais representativos para susceptibilidade à CIB. Logo no início do surto de CIB amostras de secreções oculares e nasais foram coletadas de bovinos da raça Hereford para possibilitar a identificação do agente bacteriológico causador da enfermidade, com isso confirmar o surto de CIB. Os animais eram provenientes de cinco fazendas, criados no sul do estado do Rio Grande do Sul. Foram realizadas quatro avaliações, com intervalo médio de 30 dias. O monitoramento teve como finalidade a realização da fenotipagem com relação à susceptibilidade à doença, por meio do acompanhamento da evolução dos surtos de CIB nas propriedades, a partir da atribuição de escores de lesão ocular. Foram atribuídos escores para as lesões de CIB, para cada um dos olhos, em uma escala de zero a quatro, na qual zero indicava o olho normal e quatro o estágio mais avançado da doença, implicando em perda ocular. As melhores concordâncias obtidas entre os métodos de identificação bacteriológica estudada foram à identificação por MALDI-TOF e a identificação molecular (PCR), confirmadas por sequenciamento, a partir do DNA extraído das colônias de Moraxella spp. Ademais, foi confirmada a existência de variabilidade genética entre as cepas de Moraxella bovis e Moraxella bovoculi isoladas de bovinos da raça Hereford, acometidos por CIB, pertencentes a cinco diferentes municípios situados no estado do Rio Grande do Sul. Os coeficientes de herdabilidade preditos foram de 0,14, 0,096 e 0,099 para as categorias (c_2, c_3 e c_9) para incidência a CIB. Os estudos de GWAS apontaram janelas genômicas significativas nos cromossomos 3, 11, 14, 18, 26 e 27 associados à CIB. As análises de enriquecimento funcional revelaram oito termos significativos (p<0,05) associados com a susceptibilidade a CIB: Babesia, Plasmodium vivax, Babesiosis, Bood bactericidal activity, Retinal cone photorecptor cells, Animal nutritional physiological phenomena, COS cells e 5 Flanking region. Os termos MeSH, apontam para importantes processos biológicos que estão relacionados com a expressão fenotípica das lesões ocorridas pela CIB. Concluindo, as análises fenotípicas e genômicas realizada ao longo deste estudo podem auxiliar na concepção de estratégias de prevenção e tratamento contra o CIB, podendo colaborar com estratégias de seleção por animais resistentes a CIB.

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This dissertation was divided into four chapters, with the following main objectives: i) to carry out the bacteriological identification of the agents involved in Infectious Bovine Keratoconjunctivitis (IBK) by means of different techniques: morpho-tintorial and biochemical analysis, mass spectrometry with ionization source and matrixassisted laser desorption and time-of-flight mass analyzer (MALDI-TOF), polymerase chain reaction (PCR) and sequencing. ii) to evaluate the genetic diversity of Moraxella bovis and Moraxella bovoculi bacteria isolated from IBK outbreaks between 2015 and 2017, using ERIC-PCR (enterobacterial repetitive intergenic consensus), RAPD-PCR (random amplification of polymorphic DNA) and a variation of the RAPD-PCR with primers JWP1 and JWOPA07. iii) to estimate the genetic parameters and values through the traditional evaluation by the animal model for the incidence of IBK. iv) carry out genome association study (GWAS) to identify genomic regions and most representative SNPs for susceptibility to IBK. At the beginning of the outbreak of IBK samples of ocular and nasal secretions were collected from Hereford cattle to enable the identification of the bacteriological agent causing the disease, thus confirming the IBK outbreak. The animals came from five farms, located in the southern of Rio Grande do Sul state. Four evaluations were performed, with an average interval of 30 days. The purpose of the monitoring was to perform the phenotyping with regard to susceptibility to the disease, by monitoring the evolution of IBK outbreaks in the properties, from the attribution of ocular lesion scores. Scores were assigned to IBK lesions for each eye on a scale of zero to four, in which zero indicated the normal eye and four the most advanced stage of the disease, implying ocular loss. The best concordances obtained between the methods of bacteriological identification studied were the identification by MALDI-TOF and the molecular identification (PCR), confirmed by sequencing, from the DNA extracted from the colonies of Moraxella spp. In addition, the existence of genetic variability between Moraxella bovis and Moraxella bovoculi strains isolated from Hereford cattle, affected by IBK, belonging to five different municipalities located in the state of Rio Grande do Sul was confirmed. The predicted heritability coefficients were 0.14, 0.096 and 0.099 for the categories (c2, c3 and c9) for incidence at IBK. GWAS studies showed significant genomic windows on chromosomes 3, 11, 14, 18, 26 and 27 associated with IBK. Functional enrichment analyzes revealed eight significant (p <0.05) terms associated with IBK susceptibility: Babesia, Plasmodium vivax, Babesiosis, Bood bactericidal activity, Retinal cone photorecptor cells, Animal nutritional physiological phenomena, COS cells e 5 Flanking region. The terms MeSH, point to important biological processes that are related to the phenotypic expression of the lesions occurred by IBC. In conclusion, the phenotypic and genomic analyzes carried out throughout this study may help in the design of strategies for prevention and treatment against CIB, and may collaborate with selection strategies for CIB resistant animals.

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