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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-221905

Resumo

A carne suína é a segunda maior fonte de proteína animal consumida no mundo. O sucesso na profunda expansão da suinocultura deve-se principalmente às melhorias sanitárias implantadas nos sistemas de produção intensiva. Todavia, o aumento da densidade de animais contribuiu para a emergência e reemergência de doenças virais, facilitou a transmissão viral entre os animais e promoveu o surgimento de síndromes de etiologia desconhecida ou multifatoriais, incluindo doenças respiratórias e gastrointestinais. A metagenômica viral aliada ao sequenciamento de alto desempenho (HTS) oferece uma oportunidade para identificação, monitoramento e diagnóstico de infecções virais. Por meio dessa abordagem, é possível caracterizar virtualmente todos os genomas virais presentes em determinada amostra (o viroma). A caracterização do viroma de diferentes tipos de amostras alimenta os bancos de dados com informações para análises genéticas comparativas acelerando o entendimento acerca de cadeias de transmissão, taxa de evolução viral e origem de doenças zoonóticas. Além disso, os vírus possuem papel fundamental na saúde de seus hospedeiros e explorar a diversidade viral natural dos suínos é o primeiro passo para a compreensão de síndromes de etiologia indefinida ou de origem multifatorial. Nesse trabalho, o viroma de suínos domésticos foi explorado por meio da abordagem metagenômica viral aliada ao HTS e ferramentas de bioinformática. O soro de suínos com sinais clínicos de doença respiratória revelou a presença de vários vírus de genoma circular DNA fita simples (ssDNA) codificadores de replicase (CRESS DNA) (Artigo 1), dentre os quais foram classificados nas famílias Genomoviridae, Smacoviridae (no qual um novo gênero é proposto), Redondoviridae e Nenyaviridae; outros não puderam ser classificados em nenhuma família reconhecida atualmente. Ainda nesse estudo, foram detectados vírus das famílias Anelloviridae, Parvoviridae (eucarióticos), Microviridae e Inoviridae (procarióticos). O viroma do soro de suínos clinicamente saudáveis oriundos de granjas de reprodutores suídeos certificadas (GRSC) também foi explorado e revelou vírus das famílias Anelloviridae, Parvoviridae e vários CRESS DNA não classificados. Em outro estudo ainda em andamento, o viroma de fezes de suínos com, ou sem diarreia, foi investigado e diversas famílias virais foram detectadas. Por fim, esse trabalho também apresenta a continuação de um estudo anterior que, por meio da metagenômica viral e HTS, identificou circovírus suíno tipo 3 (PCV3) em matrizes com natimortos. Aqui, a relação do PCV3 com a natimortalidade em suínos foi investigada por meio de PCR em tempo real nas amostras individuais de matrizes com ou sem natimortos, revelando que esse vírus está amplamente disseminado entre os suínos (Artigo 2). Os resultados apresentados nessa tese ampliam o conhecimento sobre a comunidade viral presente em suínos domésticos, enriquecem os bancos de dados virais e fornecem uma base para a comparação da diversidade viral em estudos futuros.

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Pork meat is the second largest source of animal protein consumed in the world. The success in the deep expansion of pig farming is mainly due to the sanitary improvements implemented in intensive production systems. However, the increase in animal density contributed to the emergence and reemergence of viral diseases, facilitated viral transmission between animals and promoted the emergence of syndromes of unknown or multifactorial etiology, including respiratory and gastrointestinal diseases. Viral metagenomics combined with high-throughput sequencing (HTS) offers a valuable opportunity for the identification, monitoring and diagnosis of viral infections. Through this approach, it is possible to characterize virtually all viral genomes present in a given sample, the viroma. The viroma characterization of different types of samples feeds the databases with information for comparative genetic analyzes, accelerating the understanding about transmission chains, viral evolution rate and origin of zoonotic diseases. In addition, viruses play a fundamental role in the health of their hosts and exploring the natural viral diversity of pigs is the first step towards understanding syndromes of undefined etiology or of multifactorial origin. In this work, the domestic swine viroma was explored using viral metagenomic approach combined with HTS and bioinformatics tools. Swine serum with clinical signs of respiratory disease revealed the presence of several circular single-stranded DNA (ssDNA) Rep-encoding (CRESS DNA) viruses (Article 1), which were classified into the viral families Genomoviridae, Smacoviridae (by which one new genus is proposed), Redondoviridae and Nenyaviridae; others could not be classified in any currently recognized family. Also, viruses from the families Anelloviridae, Parvoviridae (eukaryotic), Microviridae and Inoviridae (prokaryotic) were detected. The serum virome of clinically healthy pigs from certified swine breeders (GRSC) farms was also explored and revealed viruses from the Anelloviridae, Parvoviridae and several unclassified CRESS DNA families. In another study still in progress, swine feces virome with or without diarrhea was investigated and several viral families were detected. Finally, this work also presents the continuation of a previous study that, using viral metagenomics and HTS, identified porcine circovirus type 3 (PCV3) in sows with stillbirths. Here, the relationship between PCV3 and stillbirth was investigated using realtime PCR in individual samples from sows with or without stillbirths, revealing that this virus is widely disseminated in pigs (Article 2). The results presented in here expand the knowledge about the viral community in domestic swine, enrich the viral databases and provide a baseline for viral diversity comparison in future studies.

Biblioteca responsável: BR68.1