Cattle rabies: the effect of clinical evolution, viral genetic lineage, and viral load on the severity of histological lesions / Raiva bovina: relação do curso clínico, da linhagem genética do vírus e carga viral com a intensidade de lesões histológicas

Our objective was the characterization and staging of histological lesions in different anatomical sites of the central nervous system (CNS) of rabid cattle. The severity of the lesions was compared with the clinical stages of the disease, the variants of viral isolates, and with the load of virus. Thirty-one spontaneously affected rabid cattle the state of Santa Catarina underwent clinical follow-up and were eventually necropsied. CNS tissues were sampled and submitted to direct fluorescent antibody technique (DFAT), immunohistochemistry (IHC), routine histopathology with hematoxylin and eosin stain (HE), reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR), and polymerase chain reaction in quantitative reverse transcriptase in real time (qRT-PCR). Affected cattle were allotted in four groups according to their clinical stage when euthanized: G1, euthanized while standing; G2, euthanized when in sternal recumbence; G3, euthanized when in lateral recumbence; and G4, affected cattle with natural death. In order to evaluate the degree of severity of the lesions and the presence of Negri bodies (NBs), the brain was sectioned at 9 sites. Additionally, spinal cord and trigeminal ganglion sections were examined. The intensity of the lesions was graded as either absent, mild, moderate, or marked, and the presence or absence of the NBs was noted. Histological lesions were characterized by lymphocytic and monocytic meningoencephalitis with NBs in 28 cases. In all analyzed groups, intensities of histological lesions ranging from mild to severe were observed. Brain regions with the highest inflammatory lesion intensity were the medulla at the level of obex, followed by the colliculus and thalamus. NBs were observed in a higher percentage in the cerebellum, followed by medulla at the obex level, striatum complex, and frontal telencephalon. The duration of the clinical course of the disease did not influence the intensity of the inflammatory lesion, but it did influence the presence of NBs, with a higher percentage of these inclusions in cattle that died naturally than in euthanized cattle. All isolated rhabdovirus included in this study were genetically compatible with samples from hematophagous bats Desmodus rotundus. The evaluation by qRT-PCR did not demonstrate a correlation between lesion intensity and the amount of virus.(AU)

Nosso objetivo foi a caracterização e estadiamento de lesões histológicas em diferentes locais anatômicos do sistema nervoso central (SNC) de bovinos raivosos. A gravidade das lesões foi comparada com os estágios clínicos da doença, as variantes dos isolados virais e com a quantidade de vírus. Trinta e um bovinos do estado de Santa Catarina, afetados naturalmente por raiva, foram acompanhados clinicalmente e, ao final, necropsiados. Os tecidos do SNC foram amostrados e submetidos a imunofluorescência direta, imunohistoquímica, histopatologia de rotina, reação em cadeia da polimerase via transcriptase reversa (RT-PCR) e reação em cadeia da polimerase em transcriptase reversa quantitativa em tempo real (qRT-PCR). Os bovinos afetados foram distribuídos em quatro grupos, de acordo com sua fase clínica: G1, eutanasiados quando ainda se mantinham em pé; G2, eutanasiados quando em decúbito esternal; G3, eutanasiados quando em decúbito lateral; e G4, bovinos afetados com morte natural. Para avaliar o grau de gravidade das lesões e a presença de corpúsculos de Negri (CNs), o cérebro foi seccionado em 9 locais. Além disso, seções da medula espinhal e do gânglio trigêmeo foram examinadas. A intensidade das lesões foi graduada como ausente, leve, moderada ou acentuada, e a presença ou ausência dos CNs foi anotada. Lesões histológicas foram caracterizadas por meningoencefalite linfocítica e monocítica com CNs em 28 casos. Em todos os grupos analisados foram observadas intensidades de lesões histológicas variando de leve a grave. As regiões cerebrais com maior intensidade de lesão inflamatória foram o bulbo no nível do obex, seguido do colículo e tálamo. CNs foram mais prevalentes no cerebelo, seguido pelo bulbo ao nível do óbex, corpo estriado e telencéfalo frontal. A duração do curso clínico da raiva não influenciou a intensidade da lesão inflamatória, mas influenciou a presença de CNs, com maior porcentagem dessas inclusões em bovinos que morreram naturalmente do que em bovinos sacrificados. Todos os isolados rabdovírus obtidos neste estudo eram geneticamente compatíveis com amostras provenientes de morcegos hematófagos Desmodus rotundus.(AU)

Multiple substitutions in biologically active domains ofrabies virus glycoprotein can be related to pathogenicprofile / Múltiplas substituições em domínios biologicamente ativos da glicoproteína do vírusrábico podem estar relacionadas com o perfil patogênico

Pathogenic profile of a rabies virus isolated from an insectivorous bat Lasiurus ega was compared with a rabies fixedvirus strain (CVS/32) in hamster and mouse. Incubation and clinical periods, clinical manifestation and death rateswere compared. Challenge of hamsters with L. ega was performed using: 10 2,611-4,021 LD50 /0,05 mL;. For CVS were used10 3,7-4,7 LD50 /0,05 mL. Were tested intramuscular (IM), intradermal (ID), intranasal (IN), epidermal abrasion (EA)inoculation routes. Viral antigen in brains was confirmed by Direct Immunofluorescence Test. Mortality percentagesobserved with L. ega rabies virus isolate were the following in hamster: 3,5 % IM, 10,710% IN; in mice: 50.0% IM, 30.0%IN. Furious rabies was predominant. Mortality percentages observed with CVS/32 in hamster: 12.5% IM, 62.5% ID,12.5% IN; in mice 100.0% IM, 70.0% ID, 10.0% IN. Paralytic rabies was found with this strain in both animal models.Epidermic abrasion was not a suitable challenge route. Incubation period was 5-7 days for CVS and 11-16 days for L. egaisolate, meanwhile clinical periods were comprehended between 4–7 days for both viruses. Several substitutions weredetected at antigenic domains of glycoprotein: AI (position 231), AII (34–42 and 198-200), domain of fusion dependenton low pH (102–179), transmembrane domain (440–461) and residue 242. These viruses showed contrasting biologicalbehaviors that can be linked to those substitutions at antigenic domains previously described.

O perfil patogênico de um vírus da raiva isolado de um morcego insetívoro Lasiurus ega foi comparado com o de vírusfixo de raiva (CVS/32) em hamster e camundongo, determinando os períodos de incubação e clínico, manifestaçãoclínica e mortalidade. Os animais foram desafiados com 10 2,611 - 4,021 DL50 /0,05 mL do isolado de L. ega e 10 3,7- 4,7 LD50 /0,05 mL do CVS/32, usando as vias: intramuscular (IM), intradermica (ID), intranasal (IN) e abrasão epidermica (AE).A presença do antígeno viral foi confirmada pela prova de imunofluorescência direta. As porcentagens de mortalidadeobservadas com o isolado de L. ega foram as seguintes em hamster: 3,5% IM, 10,71% IN; em camundongo: 50.0%IM, 30.0% IN. A forma furiosa da doença foi predominante. As porcentagens de mortalidade observadas com o vírusCVS/32 em hamster foram as seguintes: 12.5% IM, 62.5% ID, 12.5% IN; em camundongo 100.0% IM, 70.0% ID,10.0% IN. Com este vírus foi observada raiva paralitica. A via AE mostrou-se inadequada para induzir doença. Operíodo de incubação foi de 5–7 dias para o CVS/32 e 11-16 dias para o isolado de L. ega, entre tanto os períodosclínicos oscilaram entre 4–7 dias para ambos os vírus. Varias substituições foram achadas em domínios antigênicos daglicoproteína: AI (posição 231), AII (34–42 e 198-200), domínio de fusão dependente de baixo pH (102–179), domínioda transmembrana (440–461) e resíduo 242. Esses vírus mostraram comportamentos biológicos distintos o que poderiaestar ligado às substituições nos domínios antigênicos anteriormente descritos.