Infecção e enfermidade neurológica pelo herpesvírus bovino tipo 5 (BHV-5): coelhos como modelo experimental

Beltrão, N., Flores E.F., Weiblen R., Silva A.M., Roehe, P.M. & Irigoyen L.F. 2000. [Acute infection and neurological disease by bovine herpesvirus type-5 (BHV-5): Rabbits as an experimental model.] Infecção aguda e enfermidade neurológica pelo herpesvírus bovino tipo 5 (BHV-5): coelhos como modelo experimental. Pesquisa Veterinária Brasileira 20 (4):144-150. Depto Medicina Veterinária Preventiva, Universidade Federal de Santa Maria, 97105-900 Santa Maria, RS, Brazil.

Rabbits are susceptible to bovine herpesvirus type 5 (BHV-5) infection and often develop an acute and fatal neurological disease upon intranasal inoculation. The kinetics of viral infection of the central nervous system (CNS) was investigated by testing serial brain sections for infectivity at intervals after virus inoculation. The virus was first detected in the main olfactory bulb at 48h, followed by the olfactory cortex at 48/72h. At 72/96h infectivity was also detected in the trigeminal ganglia, pons and cerebral cortex. Two experiments were conducted to investigate the role of the olfactory system in the invasion of the rabbits' CNS by BHV-5. In the first experiment, rabbits were inoculated with two BHV-5 isolates in the conjunctival sac. Rabbits inoculated by this route developed the neurological disease, yet with a reduced frequency and delayed clinical course. In a second experiment, twelve rabbits were submitted to surgical removal of the olfactory bulb and subsequently inoculated intranasally with BHV-5. Eleven out of 12 (91.6%) of the control rabbits developed the disease, against four out of 12 (33.3%) of the animals lacking the olfactory bulb. These results suggest that the olfactory system is the main pathway utilized by BHV-5 to reach the CNS of rabbits after intranasal inoculation. Nevertheless, the development of neurological infection in rabbits inoculated in the conjunctival sac and in rabbits lacking the olfactory bulb indicate that BHV-5 may utilize an alternative route to invade the CNS, probably the sensory and autonomic fibers of the trigeminal nerve. The effects of immunization with homologous (BHV-5) and heterologous (BHV-1) strains in prevention of neurological disease by BHV-5 were investigated. Five out of 10 rabbits (50%) immunized with BHV-5 showed mild and transient neurological signs and one died upon challenge. Interestingly, the degree of protection against BHV-5 challenge was higher in rabbits immunized with BHV-1: only two rabbits showed transient neurological signs and subsequently recovered. Thus, prevention of neurological disease by BHV-5 in rabbits may be achieved by immunization with either BHV-5 or BHV-1, likely reflecting the extensive serological cross-reactivity between these viruses. Further studies in rabbits may help in understanding the pathogenesis and immune response to BHV-5 infection.

INDEX TERMS: Bovine herpesvirus type 5 (BHV-5), meningo-encephalitis, rabbits, experimental model.

Coelhos são susceptíveis à infecção pelo herpes-vírus bovino tipo 5 (BHV-5) e freqüentemente desenvolvem enfermidade neurológica aguda fatal após inoculação intranasal. A cinética da invasão do sistema nervoso central (SNC) de coelhos pelo BHV-5 foi estudada através de pesquisa de vírus em secções do SNC a diferentes intervalos pós-inoculação. Após inoculação intranasal, o vírus foi inicialmente detectado no bulbo olfatório às 48h, seguido do córtex olfatório às 48/72h. Às 72/96h o vírus foi detectado também no gânglio trigêmeo, ponte e córtex cerebral. Dois experimentos foram realizados para avaliar a importância do sistema olfatório na invasão do SNC de coelhos pelo BHV-5. No primeiro experimento, coelhos foram inoculados com duas amostras do BHV-5 no saco conjuntival. Coelhos inoculados por essa via também desenvolveram a enfermidade neurológica, porém com menor freqüência com curso clínico tardio. No segundo experimento, doze coelhos foram submetidos à ablação cirúrgica do bulbo olfatório e posteriormente inoculados com o BHV-5 pela via intranasal. Onze de 12 coelhos controle (91,6%), não submetidos à cirurgia, desenvolveram a doença neurológica, contra quatro de 12 (33,3%) dos animals submetidos à remoção cirúrgica do bulbo olfatório. Esses resultados demonstram que o sistema olfatório constitui-se na principal via de acesso do BHV-5 ao encéfalo de coelhos após inoculação intranasal. No entanto, o desenvolvimento de infecção neurológica em coelhos inoculados pela via conjuntival e em coelhos sem o bulbo olfatório indica que o BHV-5 pode utilizar outras vias para invadir o SNC, provavelmente as fibras sensoriais e autonômicas que compõe o nervo trigêmeo. Os efeitos da imunização com vírus homólogo (BHV-5) e heterólogo (BHV-1) na proteção à infecção neurológica foram investigados. Cinco entre 10 coelhos (50%) imunizados com o BHV-5 apresentaram sinais neurológicos discretos e transitórios e um morreu após o desafio com o BHV-5. Curiosamente, o grau de proteção foi superior nos coelhos imunizados com o BHV-1: apenas dois animais apresentaram sinais clínicos passageiros e recuperaram-se. Portanto, proteção da enfermidade neurológica pelo BHV-5 em coelhos pode ser obtida por imunização com o BHV-5 ou BHV-1, provavelmente devido à extensa reatividade sorológica cruzada entre esses vírus. Estudos adicionais em coelhos podem auxiliar no esclarecimento da patogênese e resposta imunológica a infecção pelo BHV-5.

TERMOS DE INDEXAÇÃO: Herpesvírus Bovino tipo 5, BHV-5, meningoencefalite, coelhos, modelo experimental.

O herpesvírus bovino tipo 5 (BHV-5) é um alfaherpesvírus associado com meningo-encefalite de curso geralmente fatal, que acomete principalmente bovinos jovens (Studdert 1989). Previamente classificado como um subtipo do herpesvírus bovino tipo 1 (BHV-1), o BHV-5 foi recentemente reclassificado com base em algumas características biológicas e moleculares que o distingue dos isolados respiratórios e genitais do BHV-1 (Roizman 1992). Surtos de meningo-encefalite pelo BHV-5 têm sido freqüentemente descritos, principalmente no Brasil e Argentina (Schudel et al. 1986, Weiblen et al. 1989, Salvador et al. 1998). Os sinais clínicos da enfermidade incluem tremores, andar em círculos, incoordenação, nistagmo, bruxismo, ataxia, convulsões e depressão profunda seguida de morte (Hall et al. 1966, Bagust & Clark 1972, Schudel et al. 1986).

Os herpesvírus bovinos tipo 1 e 5 são muito semelhantes entre si em aspectos estruturais, biológicos, antigênicos e moleculares (French 1962, Metzler et al. 1986, Studdert 1989, Bratanich et al. 1991). A principal diferença entre esses vírus parece estar relacionada à sua habilidade de invadir, replicar no sistema nervoso central (SNC) e causar enfermidade neurológica (Bagust & Clark 1972, Studdert 1989, Belknap et al. 1994). Amostras de alfaherpesvírus identificadas como BHV-1 têm sido quase que exclusivamente isoladas de casos de doença respiratória ou genital, enquanto os herpesvírus isolados de casos de doença nervosa têm sido identificados como BHV-5 (Studdert 1989, d'Offay et al. 1995, Roehe et al. 1997, Salvador et al. 1998). Inoculações experimentais de terneiros têm confirmado o potencial neuropatogênico dos isolados de campo identificados como BHV-5 (Belknap et al. 1994, Cascio et al. 1999).

A falta de um modelo experimental têm dificultados o estudo das bases biológicas e moleculares do fenótipo neuropatogênico do BHV-5. Recentemente, a infecção aguda e enfermidade neurológica pelo BHV-5 foram reproduzidas em ovinos (Silva et al. 1998) e coelhos (Chowdhury et al. 1997, Meyer et al. 1997, Silva et al. 1999). Silva et al. (1999) caracterizaram a enfermidade neurológica aguda em coelhos infectados com o BHV-5 e propuseram essa espécie como modelo experimental para estudos de patogenia. O presente artigo relata a utilização do modelo proposto por Silva et al. (1999) para estudar aspectos específicos da neuropatogênese e resposta imunológica ao BHV-5.