Epidemiologische Studie zur Verbreitung porziner Circoviren beim Wildschwein in Deutschland

Abstract

PMWS, weltweit die wirtschaftlich bedeutendste Erkrankung in der Schweineinproduktion, wird mit PCV 2 assoziiert. Weitere Erkrankungen wie Reproduktionsstörungen und der porcine respiratory disease Complex (PRDC) werden mit dem Virus assoziiert und das Virus gilt als ein Faktor für das Porzine Dermatitis und Nephropathie Syndrom (PDNS). Porzine Circoviren vom Typ I, die als Zellkulturkontaminante entdeckt wurden, gelten als nicht pathogen. Der Erreger beider Typen ist in den Hausschweinepopulationen weit verbreitet, kommen aber auch beim Wildschwein vor. Nur vereinzelt vorliegende Daten über das Vorkommen von PCV 2 beim Wildschwein deuten eine potentielle Rolle von Wildschweinen als Multiplikator und Reservoir für den Erreger an. Ziel dieser Arbeit ist, die Verteilung porziner Circoviren bei Wildschweinen ausgewählter deutscher Reviere zu untersuchen und die Variabilität verschiedener von Wildschweinen stammender Isolate zu vergleichen. Die Milzproben von 238 Wildschweinen aus vier Regionen (Westerwald, Hunsrück, Rheingau und Odenwald) wurden auf PCV 1- und PCV 2-spezifische Nukleinsäuren mittels PCR untersucht. In Hinblick auf das Alter und die körperliche Entwicklung der Wildschweine wurden die Befunde verglichen. Eine Probe (#214) wurde komplett sequenziert. Ein 742 Nukleotide umfassendes variables Fragment des PCV 2-Genoms wurde anhand von 16 Wildschwein-Isolaten vergleichend untersucht. Bei 61,8 % der untersuchten Tiere konnte weder PCV 1, noch PCV 2 nachgewiesen werden, 21,9 % waren positiv für PCV 1 und 18,1 % für PCV 2. Hinsichtlich der Prävalenzen konnten signifikante Unterschiede zwischen den einzelnen Revieren und Regionen aufgezeigt werden. Im Vergleich zu bisher publizierten Ergebnissen waren in den untersuchten Regionen Porzine Circoviren vom Typ II stärker und solche vom Typ I weniger stark verbreitet. Statistische Untersuchungen zeigten, dass jüngere Tiere signifikant häufiger betroffen waren als ältere, bezogen auf die körperliche Entwicklung der Tiere konnte jedoch kein Zusammenhang mit der Infektion festgestellt werden. Bei der vergleichenden Untersuchung des variablen Fragmentes konnten drei Varianten aufgezeigt werden. Eine Variante konnte bei 14 der 16 Proben identifiziert werden, beim Vergleich mit in der Datenbank veröffentlichten Sequenzen von Hausschwein-Isolaten zeigte diese die größte Übereinstimmung mit einem chinesischen Isolat. In der Basensequenz zeigte sich eine Verschiebung des STOP-Codons in Richtung des 5´-Endes durch eine Deletion um ein Nukleotid. Diese hatte eine Verlängerung des Capsidproteins um eine Aminosäure zur Folge. Die anderen beiden Varianten wichen in bis zu 4,7 % der Nukleotide und in bis zu 10,5 % der Aminosäuren von den übrigen Proben ab. Im Vergleich der Nukleotide konnten diese Varianten in Clustern mit europäischen, vornehmlich deutschen und französischen Isolaten, gruppiert werden. Ungeklärt bleibt die Frage, woher diese Isolate stammen, ob sie sich bei Wildschweinen entwickelt haben oder eingeführt wurden und in welcher Beziehung sie zur Entstehung von PMWS stehen. Porcine circovirus type II is considered the major agent in the developing of the postweaning multisystemic wasting syndrome (PMWS) and its economical factor is concerning in swine production worldwide. It is involved in further diseases like in the porcine dermatitis and nephropathy syndrome (PDNS) and in reproductive and respiratory disorders. Porcine circovirus type I is considered nonpathogenic. Circoviruses are wide spread in domestic pigs and also occur in feral pigs. Only several data is known about the occurrence of porcine Circovirus in feral pigs indicating a potential role of feral pigs as reservoir and multiplier of the agent. So far there has been no characterisation of the PCV found in feral pigs. Both questions have been topic of the present investigation. Spleen samples of 238 feral pigs from four regions (Westerwald, Hunsrück, Rheingau und Odenwald) in Germany have been screened for PCV 1 and PCV 2 DNA by PCR. Results were related to age and body condition of the pigs. Spleen samples of 16 animals of four regions were used for the analysis of the viral genome. In one sample the sequence of the whole genome was determined. In the further 16 samples a highly variable 742 nucleotide long fragment was sequenced. In 61,8 % of the investigated pigs no PCV-specific DNA could be detected, 21,9 % were positive for PCV 1 and 18,1 % for PCV 2. The results differed significantly between the prevalences in grounds and regions. Compared to results from other studies prevalences for PCV 1 were higher and lower for PCV 2 in the present study. Younger animals were affected significantly more than older, but no influence on the body condition of the animals could be proven. Comparative sequence analysis lead to three strains. One of them was represented by 14 of the 16 samples, it was closest related to Chinese but not to European strains. Genomic sequence analysis indicated a deletion of one nucleotide at the end of the ORF2 which lead to a shift of the open reading frame and the addition of one codon, so that the capsid-protein extended to 234 amino acids. The two other strains varied in up to 4,7 % of nucleotides and in up to 10,5 % of amino acids. They grouped into clusters of European origin. It remains unclear, if the three strains have evolved in the wild pigs from one common ancestor, or if they have been introduced from external, maybe domestic sources, and whether these strains can be associated with PMWS in a different matter or not.