Rev. sci. tech. Off. int. Epiz., 1984, 3 (2), 329-337. Anticuerpos anti-VIA en animales susceptibles al virus de la fiebre aftosa A.A. SCHUDEL, G. PALMA ZULOAGA, F. FERNÁNDEZ, M.V. BORCA y F.E. MARCOVECCHIO* Resumen : La inoculación experimental de virus de fiebre aftosa a bovinos, cobayos y ratones, induce la formación de anticuerpos contra el antígeno asociado a la infección viral (VIA), mientras que la inocula­ ción de virus aftoso inactivado no produce la aparición de anticuerpos anti-VIA. La hiperinmunización con virus aftoso inactivado, a bovi­ nos, cobayos y ratones, con más de 20 dosis separadas en el tiempo, tampoco induce la formación de anticuerpos anti-VIA, lo que significa que solamente en presencia de multiplicación activa viral se producen anticuerpos anti-VIA en las especies estudiadas. La sensibilidad de la especie animal al virus de fiebre aftosa pare­ cería también influir en la expresión y duración de los anticuerpos antiVIA. Según nuestro conocimiento, este es el primer trabajo en el que se describe la aparición de anticuerpos anti- VIA en ratones. INTRODUCCIÓN La presencia de un antígeno asociado a la infección (VIA) con virus de fiebre aftosa (VFA) en bovinos es bien conocida desde su primera detección por C o w a n y Graves en 1966 (3). Trabajos recientes identifican a u n a A R N polimerasa dependiente del A R N viral, como el constituyente principal del complejo antigénico V I A (7, 8). Esta proteína es sintetizada sólo en presencia de infección activa con V F A y no forma parte de la estructura viral. En países con sistemas de vacunación intensiva, la diferenciación de ani­ males vacunados o infectados mediante la detección de anticuerpos neutrali­ zantes es problemática, c u a n d o no imposible, sin embargo la presencia de anticuerpos anti-VIA ofrece un m é t o d o práctico y económico p a r a el estudio epizootiológico de áreas o zonas bajo control o declaradas libres de la enfer­ medad. * Centro de Investigaciones en Ciencias Veterinarias, Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria (INTA), Centro Nacional, Las Cabanas y Los Reseros, 1712-Castelar (Argentina). — 330 — Si bien el concepto de presencia de anticuerpos anti-VIA solamente en animales infectados con virus de fiebre aftosa se mantiene (4), varios autores han demostrado su presencia en animales vacunados con vacunas de V F A inactivadas. Alonso Fernández en 1974 (1), demuestra que vacunas no completamente inactivadas con formaldehido pueden infectar bovinos susceptibles e inducir la formación de anticuerpos anti-VIA, aunque no se demuestre la presencia de cuadro clínico aparente. Rosenberg (10) y Lobo (5) realizan estudios seroepidemiológicos en zonas bajo vacunación sistemática y libres de infección respectivamente, determinando las tasas de prevalencia, y atribuyendo la presencia de anticuerpos anti-VIA al pasaje de anticuerpos calostrales en animales menores de dos años (1), o bien la presencia de infección sin manifestación clínica. El presente trabajo tiende a aportar datos experimentales sobre detección de anticuerpos anti-VIA en bovinos, cobayos y ratones. MATERIALES Y MÉTODOS Animales experimentales. Bovinos, adultos, provenientes de la Patagonia (zona libre de VFA) e introducidos en lotes de 10-25 animales a la zona contaminada, donde se utilizaron en experiencias de descarga o vacunación. Previamente a la introducción a la zona libre se examinaron serológicamente por la presencia de anticuerpos seroneutralizantes, resultando negativos. Se incluyó en este estudio a 13 animales bovinos adultos, Holando Argentino de un establecimiento ganadero bajo rigurosas medidas sanitarias. Cobayos, adultos, de más de 400 gr, machos, de colonia propia. Ratones, adultos, C F - 1 , de más de 27 gr, de colonia propia. Virus. Cepas de referencia utilizadas en pruebas de descarga en bovinos, se emplearon como epitelio lingual o primer pasaje en cultivo celular (BHK-21), las cepas A , A (8345), O Campos y C Resende. Estos virus fueron administrados por vía intradermolingual a bovinos, 1 x 10 dosis letales ratón lactante 5 0 % / m i , intradermoplantar a cobayos, 1 x 10 dosis letales ratón lactante 5 0 % / m l , e intraperitoneal a ratones, 1 x 1O dosis letales ratón lactante 50%/ml. 8 1 2 4 1 3 4 6 4 Vacunas. Se utilizaron vacunas oleosas, hidróxido oleosas monovalentes producidas en nuestro laboratorio (9) y vacunas comerciales trivalentes hidroxisaponinadas. En las experiencias realizadas sobre bovinos de una explotación comercial, se utilizaron vacunas comerciales disponibles en su m o m e n t o y aplicadas — 331 — por vía subcutánea. La dosis de vacuna administrada a bovinos fue de 5 m l , a cobayos 0,25 ml por vía intramuscular, y a ratones 0,2 ml por vía intramuscular. Antígeno VIA. P r e p a r a d o a partir del sobrenadante de la precipitación del V F A con P E G (6, 13), pero p a s a n d o el pool de la fracción 140S por u n a columna de D E A E celulosa, equilibrada con buffer de fosfatos 0,05 M p H 7,8. El antígeno VIA se eluyó con buffer 0,2 M de cloruro de sodio en fosfatos 0,05 M p H 7,8. El eluído se concentró 1000 X respecto al virus original, por ultrafiltrado con membrana Diaflo 30 M . Inmunodifusión en gel. Se aplicó la técnica de C o w a n y col. (2, 13) sobre placas de vidrio de 8 X 12 cm en gel de agar 1,25% en buffer de veronal sòdico p H 8,6. Se calaron rosetas hexagonales con perforaciones de 3 m m de diámetro y 8 m m de separación. E n el orificio central de la roseta se sembró el antígeno y en la periferia el suero positivo control (resultado de la hiperinmunización con virus vivo a bovino por inoculación de V F A A , C y O ) y los sueros problemas. La lectura de los resultados se llevó a cabo a las 72 hs, expresándose los resultados como positivos ( + ) o negativos ( - ) . 2 4 3 1 RESULTADOS Desde que se comenzara el examen de los sueros bovinos del área libre de fiebre aftosa de P a t a g o n i a (República Argentina) en 1974, a la fecha, nunca se detectó la presencia de reactores positivos al antígeno VIA (ver Cuadros I y II). Sobre u n total de 124 bovinos examinados, la totalidad resultó negativa, tanto a anticuerpos anti-VIA c o m o anti-140S. En el C u a d r o I, observamos claramente que la totalidad de los bovinos descargados con virus aftoso, presenta anticuerpos anti-VIA, desde los 15 días pos-descarga, manteniéndose hasta por lo menos 28 días, en que se efectuó el control experimental. Sobre un lote de 5 animales descargados con virus O C a m p o s y cuyo seguimiento se prolongó d u r a n t e 120 días, fue posible detectar anticuerpos anti-VIA hasta los 120 días pos-descarga. E n cobayos la respuesta al virus aftoso es aparentemente m e n o r , detectándose anticuerpos circulantes desde los 7 días pos-descarga y hasta por lo menos 28 días, alcanzándose un m á x i m o de positividad a los 15 días pos-descarga, para luego disminuir à un 6 2 % a los 28 días. En ratones el c o m p o r t a m i e n t o con respecto a la producción de anticuerpos anti-VIA alcanza su máximo entre los 7-15 días pos-descarga, p a r a luego desaparecer a los 21-28 días, n o así los anticuerpos anti-140S, que en cobayos o ratones persisten por encima del período experimental. 1 — 332 — CUADRO I Detección de anticuerpos anti-VIA y 140S en bovinos, cobayos y experimentalmente inoculados con virus de fiebre aftosa ratones Tiempo pos-descarga* 7 15 21 28 5/7 7/7 7/7 7/7 7/7 2/2 2/2 0/5 2/2 5/5 5/5 5/5 5/5 Especie Virus N° de animales Bovinos Agi 7 VIA 140S 0/7** 0/7 A 4 5 VIA 140S 0/5 0/5 Oi 20 VIA 140S 0/20 0/20 Oi 8 VIA 140S 0/8 0/8 0/7 3/7 7/7 7/7 10 VIA 140S 0/10 0/10 1/10 7/10 9/10 10/10 5/8 8/8 5/8 8/8 5 VIA 140S 0/3 0/3 3/4 0/4 3/4 1/3 0/4 4/4 0/4 4/4 2 Cobayos Ratones Oí 0 20/20 12/20 * El tiempo pos-descarga se expresa en días. ** Los resultados se expresan c o m o número de positivos sobre el total. En el Cuadro II se observa claramente que como resultado de la inmuni­ zación con vacunas de (OH)Al u oleosa, o bien por la hiperinmunización a bovinos, cobayos y ratones, n o se demuestra la aparición de anticuerpos antiVIA. Al mismo tiempo que en las tres especies se observa la aparición de anticuerpos anti-140S, como resultado de la hiperinmunización o inmuniza­ ción con virus aftoso inactivado. La aparición de anticuerpos anti-VIA en animales vacunados y descarga­ dos puede observarse en el Cuadro III, donde en bovinos se detectan anti­ cuerpos específicos anti-VIA a los 7 días pos-descarga, empleando virus O Campos, para alcanzar un 100% de animales con anticuerpos anti-140S. La respuesta en cobayos, si bien mayoritaria, es de menor nivel, ya que sólo 26/30 animales reaccionan a los 28 días pos-descarga. En ratones la respuesta es mucho menor, observándose valores que van desde 0 % de respuesta en una experiencia a 25 y 5 0 % respectivamente. 1 DISCUSIÓN La detección de. anticuerpos anti-VIA en bovinos c o m o respuesta a la infección activa con virus de fiebre aftosa es bien conocida (1 y 2). Trabajos recientes (14) indican de la producción y eliminación de antígeno VIA en — 333 cobayo a través de su adsorción a pequeñas vacuolas de glándulas m a m a r i a s , hígado y glóbulos de grasa de la leche, posibilitando en caso de replicación en órganos internos, u n a buena exposición antigénica y por ende u n a m u y buena respuesta en anticuerpos (14). En nuestro laboratorio hemos demostrado recientemente que el r a t ó n (11) y los primates sudamericanos (12) al permitir la replicación del virus posibilitan la expresión del antígeno VIA y la consecuente aparición de anticuerpos anti-VIA. Si bien varios autores ( 1 , 5 ) h a n detectado anticuerpos anti-VIA en bovinos inmunizados con vacunas inactivadas contra el V F A , nuestros resultados coinciden con los de Alonso Fernández (1). Este sugiere que sólo las vacunas no totalmente inactivadas y que son capaces de inducir u n proceso de infección activa, con síntesis del complejo V I A , posibilitan la aparición de anticuerpos anti-VIA. Otra hipótesis postulada p a r a explicar la presencia de anticuerpos anti-VIA en bovinos vacunados : ellos podrían producirse como resultado de repetidas inoculaciones de vacunas inactivadas, que contienen en el sobrenadante restos de la polimerasa dependiente del A R N viral (VIA), la que resultaría antigénica. Pequeñas descargas, repetidas con sucesivas vacu- CUADRO II Detección de anticuerpos anti- VIA y 140S en bovinos, inmunizados e hiperinmunizados con vacunas contra el virus de fiebre aftosa Tipo de vacuna N° de animales Comercial (OH)Al A - O - C INTA oleosa A - O - C Hiperinmunizados A-O-C 13 Especie Bovinos Cobayos INTA oleosa O INTA oleosa A 4 Hiperinmunizados A 80 13 10 37 2 8 7 9 Ratones INTA oleosa A Hiperinmunizados A 50 24 7 9 19 cobayos y ratones inactivadas Tiempo pos-inmunización 0 21 28 VIA 140S VIA 140S VIA 140S 0/13* 0/13 0/80 0/80 0/13 12/13 VIA 140S VIA 140S VIA 140S 0/10 0/10 0/37 0/37 0/8 0/8 0/10 10/10 0/37 36/37 0/8 8/8 VIA 140S VIA 140S 0/10 0/10 0/10 0/10 0/45 10/21 0/9 10/10 * Los resultados se expresan c o m o positivos sobre total examinado. 0/13 6/13 0/80 0/13 12/13 — 334 — C U A D R O III Detección de anticuerpos anti-VIA y 140S en bovinos, cobayos y ratones inmunizados con vacunas inactivadas contra el virus de fiebre aftosa y descargados con virus de subtipos A, O y C Tipo de vacuna Bovinos Comercial (OH)Al A-O-C INTA oleosa A-O-C Cobayos I N T A oleosa A Ratones Días pos- Virus de N° de vacunación descarga animales 21 C 30 Tiempo pos-descarga 0 7 15 28 13 VIA 0/13* 4 / 1 3 140S 6/13 7/13 Oj 80 VIA 30 A 30 VIA 0/30 140S 7/7 21 A 21 A 21 A 3 2 4 10/11 10/11 0/80 80/80 10/10 10/10 80/80 26/30 10/10 24 INTA (OH) Al A INTA oleosa A INTA oleosa (OH)Al 24 8 VIA 0/8 140S 8/8 0/8 8/8 8 VIA 0/8 140S 8/8 2/8 8/8 8 VIA 0/8 140S 8/8 4/8 8/8 2 4 7 9 7 9 A 24 2 4 * Los resultados se expresan c o m o positivos sobre el total examinado. naciones, sensibilizarían al bovino, y algunos presentarían anticuerpos antiVIA por corto tiempo luego de la repetición de vacunaciones (5). Nuestros resultados experimentales, sin embargo, en las tres especies estudiadas, b o v i n o , cobayo y r a t ó n , demuestran que en ningún caso p u d o obtenerse u n a respuesta VIA positiva, luego de la inoculación de inmunógenos inactivados. Ni siquiera cuando el grado de inmunización conferido por éstos alcanzó para producir anticuerpos anti-140S, y tampoco en el caso de animales hiperinmunizados, como bovinos que recibieron hasta 20 dosis con intervalos de cuatro meses durante 5 años o cobayos y ratones que recibieron 20 dosis en intervalos semanales. Parecería que la vacunación previa, acortaría el período de aparición de anticuerpos anti-VIA, luego de la descarga (Cuadro III), donde a los 7 días pos-descarga en bovinos inoculados con vacuna con adyuvante oleoso se detectó un 100% de bovinos VIA positivos. No p u d o determinarse si este — 335 — fenómeno se observó con relación a esta vacuna en particular o puede generalizarse, sin embargo estos resultados parecerían indicar cierto grado de sensibilización. La respuesta por especie a la síntesis de anticuerpos anti-VIA indicaría que el bovino es el animal más sensible al VFA. Otros autores han determinado que la detección de los anticuerpos anti-VIA en bovinos es mayor a 120 días, y que no es necesario el mantenimiento de un estado carrier para la presencia de sus anticuerpos (5). En cobayos si bien no hemos continuado con las experiencias por encima de los 28 días, tal como se observa en el Cuadro I, a los 7 días comienzan a detectarse anticuerpos anti-VIA alcanzando su máximo a los 15 días, para luego descender. Puede que la cantidad de anticuerpos producida en cobayos sea proporcionalmente menor al bovino y de allí las fallas en la detección (1/10 animales). En ratones se repite el cuadro de cobayo con un máximo de 15 días, p a r a desaparecer a los 21 días. Es probable que la producción de anticuerpos anti-VIA esté relacionada con el grado de susceptibilidad al V F A de la especie en estudio, y los resultados de bovino reflejen el grado de replicación viral en ese animal, sin embargo nuestros resultados (11) indican que en el r a t ó n entre 24-48 hs posinoculación se observa un alto grado de replicación viral en órganos, con síntesis activa de antígeno V I A , sin embargo la producción de anticuerpos anti-VIA no alcanza valores relativamente altos. Cabe la posibilidad que las diferentes especies varíen en su capacidad de respuesta inmunitaria al antígeno VIA, siendo esto independiente de la cantidad de VIA producido en el animal. En los ratones vacunados y descargados se observa un bajo grado de respuesta, que puede deberse al alto grado de inmunidad conferida que impide la replicación, síntesis de A R N polimerasa (VIA), y por consiguiente no producción de anticuerpos anti-VIA. C o m o control del proceso de descarga puede observarse que en todos los casos la respuesta medida en anticuerpos anti-140S fue satisfactoria, asegurando suficientes niveles de exposición o sensibilización. La sumatoria de las experiencias realizadas en bovinos, nos demuestra que a pesar de la pequeñez de la muestra en estudio, los bovinos de la P a t a gonia se encuentran libres de infección con VFA, ya que de 112 animales investigados, en ninguno p u d o constatarse la presencia de anticuerpos antiVIA. * * * ANTICORPS ANTI-VIA CHEZ LES ANIMAUX RÉCEPTIFS AU VIRUS APHTEUX. — A.A. Schudel, G. Palma Zuloaga, F. Fernández, M.V. Borca et F.E. Marco vecchio. Résumé : L'inoculation expérimentale de virus aphteux à des bovins, des cobayes et des souris induit la formation d'anticorps contre l'anti- — 336 — gène associé à l'infection virale (VIA), tandis que l'inoculation de virus aphteux inactivé ne l'induit pas. L'hyperimmunisation des mêmes espèces animales au moyen de vingt doses de virus aphteux inactivé administrées à des intervalles de temps variables ne produit pas non plus la formation d'anticorps anti-VIA. Les auteurs estiment que ce résultat confirme que ces anticorps ne sont produits chez ces espèces animales qu'en présence d'une multiplication virale active. Il semble que la sensibilité particulière de chaque espèce animale au virus aphteux joue également un rôle dans l'expression et la persistance des anticorps anti-VIA. A la connaissance des auteurs, ce travail décrit pour la première fois la production d'anticorps anti-VIA chez des souris. * ** ANTI-VIA ANTIBODIES IN ANIMALS SUSCEPTIBLE TO FOOT AND MOUTH DISEASE VIRUS. — A.A. Schudel, G. Palma Zuloaga, F. Fernández, M.V. Borca and F.E. Marcovecchio. Summary : Experimental inoculation of FMD virus to cattle, guinea pigs and mice, induces formation of antibodies to virus-infectionassociated antigen (VIA), while inoculation of inactivated FMD virus does not have that effect. Hyperimmunization by means of 20-fold interation of the inactivated virus stimulus is also ineffective for antiVIA antibody production. This is interpreted as a confirmation of the viewpoint that, in these animal species, anti-VIA antibodies are only produced when viral multiplication has taken place. Susceptibility of the respective animal species to FMD virus also appears to be a requirement for the expression and persistence of antiVIA antibodies. This, to the authors' knowledge, is the first publication describing and- VIA antibody production in mice. * ** BIBLIOGRAFÌA 1. A L O N S O FERNÁNDEZ A . , A U G É DE M E L L O P . , G O M E Z I. y ROSENBERG F . ( 1 9 7 7 ) . — El uso del antígeno asociado a la infección viral (VIA) en la detección del ganado expuesto al virus de la fiebre aftosa. Bltn. Centro Panamericano Fiebre Aftosa, 26, 31-35. 2 . COWAN K . M . ( 1 9 6 8 ) . — Immunochemical studies on foot and m o u t h disease : IV. Preparation and evaluation of antisera specific for virus, virus proteins subunits, and the infection associated antigen. J. Immunol., 101 ( 6 ) , 1 1 8 3 - 1 1 9 8 . — 337 — 3. COWAN K . M . y GRAVES J . H . (1966). — A third antigenic c o m p o n e n t associated with foot a n d m o u t h disease infection. Virology, 30, 528-540. 4. G A M E T C H U B . , M O R G A N D . O . , M C K E R C H E R P . y S C O T T F . W . (1983). — I m m u - nogenicity of foot a n d m o u t h disease virus type O , replicated in either monolayer or suspended B H K - 2 1 cell system. Comp. Immun. Microbiol, inf. Dis., 6 (1), 1931. 1 5. L O B O C , A R B E L A E Z G . , RESTREPO G . y RESTREPO A . (1977). — Prevalencia de anticuerpos anti-VIA en bovinos del N o r t e del C h o c o , C o l o m b i a , 1975. Bltn. Centro Panamericano Fiebre Aftosa, 26, 31-35. 6. LOBO C . A . , GUTIÉRREZ A . y M A R I N O O . (1974). — E v a l u a t i o n d ' a n t i c o r p s induits p a r infection p a r le virus de la fièvre aphteuse. Bull. Off. int. Epiz., 81 (34), 343-352. 7. N E W M A N J . F . E . , CARTWRIGHT B . , D O E L T . R . y B R O W N F . (1979). — Purifica- tion a n d identification of the R N A - d e p e n d e n t R N A polymerase of foot a n d m o u t h disease virus. J. gen. Virol., 45, 497-505. 8. POLATNICK J . (1980). — Isolation of foot a n d m o u t h disease polyuridylic acid polymerase a n d its inhibition by antibody. J. Virol., 33, 774-779. 9. RIVENSON S., MARCOVECCHIO F . E . , Z A B A L O . , SADIR A . M . , B O R C A M . V . y LAPORTE O . (1982). — Ensayo c o m p a r a t i v o en cobayos y bovinos d e u n a v a c u n a antiaftosa emulsionada con adyuvante oleoso sintético e hidróxido de aluminio. Gaceta Veterinaria, 44 (367), 74-83. 10. ROSENBERG F . , M A L A G A C R U Z H . , A L O N S O F E R N Á N D E Z A . , M A R T Í N E Z T . y B A R - RETO A . (1976). — Prevalencia de anticuerpos c o n t r a el antígeno asociado a la infección (VIA) del virus de la fiebre aftosa en bovinos del C h a c o P a r a g u a y o . Bltn. Centro Panamericano Fiebre Aftosa, 21-22, 9-16. 11. SCHUDEL A . A . y col. — T r a b a j o en p r e p a r a c i ó n . 12. S C H U D E L A . A . , SADIR A . M . , ETCHEVERRIGARAY M . E . , S A M U S S. y COLILLA O . (1982). — Susceptibility o f squirrel a n d cebus m o n k e y s t o foot a n d m o u t h disease virus. J. Med. Primat., 11, 126-132. 13. W A G N E R G . , C A R D J . y C O W A N K . (1970). — I m m u n o c h e m i c a l studies of foot and m o u t h disease virus concentrated by polyethyleneglycol precipitation. Arch, ges. Virusforsch., 30 (4), 343-352. 14. W O O L S . H . , POLATNICK J . y K N U D S E N R . C . (1982). — U l t r a s t r u c t u r a l changes and antigen localization in tissues from foot a n d m o u t h disease virus infected guinea pigs. Vet. Microbiol., 7, 391-400.