Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Genetic and Biological Characterization of Atypical Porcine Pestivirus (APPV) Associated with Congenital Tremor in Newborn Piglets

Cagatay, Gökce Nur

Pestiviruses are enveloped RNA viruses belonging to the family Flaviviridae which comprises significant animal and human pathogens. A novel genetically distinct pestivirus, designated Atypical porcine pestivirus (APPV), was recently discovered and subsequently demonstrated to be a major cause of congenital tremor (CT) in newborn piglets. Within the present project, investigations of apparently healthy pigs from different parts of Europe and Asia (n=1,460) revealed remarkably high APPV genome (8.9%) and antibody (60%) detection rates, which together with reports from North and South America, indicate the global distribution and high abundance of APPV. Characterization of APPV variants from different origins demonstrated the high genetic variability of APPV. High genome (19%) and antibody (52%) detection rates of APPV in wild boar were demonstrated, which indicates that wild boar may serve as a wild animal reservoir for APPV. Furthermore, humoral immune response induced after a field infection with APPV was characterized. Findings indicate that E2 glycoprotein represents the immune-dominant antigen for induction of neutralizing antibodies against APPV infections. Maternally derived antibodies (MDA) could be detected at a low titer and rapidly declined. Presence of MDA in new born piglets apparently did not confer protection against APPV infections. A subclinical horizontal infection was observed when healthy and infected piglets were mingled on the flat deck. Results provide strong evidence that protective immunity against APPV infection can be achieved after horizontal infection. In contrast to the classical pestiviruses, typical persistent infection was not observed for APPV infection. Findings of this project help to understand the epidemiology and pathogenesis of this novel pathogen and are useful for the implementation of tailored prevention strategies.

Pestiviren sind behüllte RNA Viren in der Familie Flaviviridae, welche wichtige tierische und menschliche Erreger umfasst. Ein genetisch verschiedenartiges Pestivirus, bezeichnet als Atypisches porzines Pestivirus (APPV) wurde vor kurzem entdeckt. Es konnte nachgewiesen werden, dass APPV an der Entstehung des kongenitalen Tremors bei neugeborenen Ferkeln beteiligt ist. Während des aktuellen Projektes konnten Untersuchungen von klinisch unauffäligen Schweinen aus verschiedenen Teilen Europas und Asiens (n=1,460) eine hohe Detektionsrate von APPV Genom (8,9%) und Antikörpern (60%) feststellen. Diese Nachweise deuten zusammen mit Berichten aus Nord- und Südamerika auf eine weltweite Verbreitung und große Häufigkeit von APPV Infektionen hin. Die Charakterisierung unterschiedlicher APPV Varianten aus unterschiedlichen Regionen weist eine hohe genetische Variabilität auf. Es konnten hohe Genom- (19%) und Antikörper-Detektionsraten (52%) von APPV in Wildschweinen festgestellt werden. Dies lässt vermuten, dass Wildschweine als Reservoirwirt für APPV dienen. Weiterhin wurde die humorale Immunantwort nach einer Feldinfektion mit APPV charakterisiert. Ergebnisse zeigen, dass das E2 Glykoprotein als immundominantes Antigen für die Bildung neutralisierender Antikörper gegen APPV dient. Ein niedriger Titer maternaler Antikörper konnte nachgewiesen werden, welcher schnell abfiel. Die Anwesenheit maternaler Antikörper in neugeborenen Ferkeln gewährte keinen Schutz gegen APPV Infektionen. Eine subklinische horizontale Infektion konnte beobachtet werden, als nicht-infizierte und infizierte Ferkel auf dem Flatdeck vermischt wurden. Diese Ergebnisse liefern einen glaubwürdigen Anhaltspunkt, dass eine schützende Immunität gegen APPV durch horizontale Infektionen erworben werden kann. Im Vergleich mit klassischen Pestiviren konnte keine typische persistierende Infektion durch APPV nachgewiesen werden. Die Ergebnisse und Schlussfolgerungen aus diesem Projekt verbessern unser Verständnis der Epidemiologie und Pathogenese dieses neuen Erregers und sind nützlich für die Entwicklung und Umsetzung maßgeschneiderter Präventionsstrategien gegen APPV.

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Cagatay, Gökce: Genetic and Biological Characterization of Atypical Porcine Pestivirus (APPV) Associated with Congenital Tremor in Newborn Piglets. Hannover 2019. Tierärztliche Hochschule Hannover.

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