Ying-Ting Wang,1 Bi-Ling Su,2 Li-En Hsieh,1 a Ling-Ling Chueh1
Pôvodný článok: An outbreak of feline infectious peritonitis in a Taiwanese shelter: epidemiologic and molecular evidence for horizontal transmission of a novel type II feline coronavirus
Český preklad čiastočne prevzatý z : Výsledky Potvrzení propuknutí FIP v útulku koček – Sevaron
13.7.2013
Abstrakt
Infekční peritonitida koček (FIP) je fatální onemocnění, způsobené infekcí kočičího koranaviru (FCoV). FCoV je možné rozdělit na sérotypy I a II. Tvrdí se, že virus, který způsobuje FIP (FIPV), se vyskytuje sporadicky a nešíří se často z jedné kočky na druhou. Nedávno bylo potvrzeno propuknutí onemocnění na Taiwanu z jednoho zvířecího útulku. Byl analyzován FCoV ze všech koček v tomto útulku, aby se stanovila epidemiologie tohoto propuknutí. Bylo identifikováno třináct ze 46 (28,2%) koček s typickými příznaky FIP. Z nich byla FIP u sedmi koček potvrzena nekropsií nebo histopatologickým vyšetřením. I přes skutečnost, že v tomto prostředí s větším množstvím koček byl identifikován vice jak jeden FCoV, u osmi koček s příznaky FIP bylo spolehlivě zjištěno, že jsou infikovány FCoV typu II. Sekvenční analýza odhalila, že FIPV typu II, nalezený ze vzorků kočičího trusu, tělesných výpotků a homogenátu granulomatózní tkáně od koček, které podlehly FIP, obsahoval ve všech případech identickou rekombinaci v jejich S genu. U dvou koček, které podlehly FIP, bylo zjištěno, že mají identickou nesmyslnou mutaci v 3c genu. Vylučování viru tohoto typu II v trusu u efuzivní formy FIP je možné zjistit až šest dní před uhynutím zvířete. Obecně vzato, naše údaje prokazují, že horizontální přenos FIPV je možný a že FIP kočky mohou představovat potenciální riziko pro ostatní kočky, žijící v tomtéž prostředí.
Úvod
Infekční peritonitida koček (FIP) je fatální onemocnění koček, způsobené infekcí kočičího koranaviru (FCoV). FCoV je obalený RNA virus, který patří do druhu Alphacoronavirus, čeledi Coronaviridae a do řádu Nidovirales. Velikost genomu FCoV činí přibližně 28,9 kb, včetně nestrukturního replikačního genu; čtyř strukturních genů, které kódují spike (S), obálku, membránu a nukleokapsidní proteiny; a pěti pomocných /nestrukturních genů 3abc a 7ab[1].
Kočičí koronaviry způsobují mírné, málo zjevné a přechodné infekce střev a jsou všudypřítomné mezi populací koček na celém světě [2]. Vyskytují se ve dvou sérotypech, I a II [3]. Typ I FCoV zde převažuje, kdežto virus typu II představuje jen 2-30% infekcí [4–8]. Po nahromadění genetických důkazů je zjevné, že FCoV typu II vznikl dvěma homologními rekombinacemi mezi FCoV typu I a psího koronaviru CoV (CCoV) [9,10]. Oba sérotypy mohou zmutovat v hostiteli, dojde k makrofágnímu tropismu a ke vzniku systemického onemocnění, které nazýváme infekční peritonitidou koček [2,11,12]. Vzhledem ke slabému vylučování viru ve studiích FIP u koček jsou mutantní FIP viry (FIP vyvolávající FCoV, FIPV) podle všeho obsaženy pouze v nemocných tkáních a nejsou za přirozených podmínek přenášeny při kontaktu z kočky na kočku [2,11,13,14].
V tomto článku podáváme zprávu o epizootické FIP v jednom útulku na Taiwanu, která byla způsobena novým typem II FCoV. Epidemiologické a molekulární vyšetření izolátů z různých zdravých i nemocných koček z tohoto útulku velmi silně naznačuje, že tento virus byl vnesen přesunutím koťat z jiného útulku s následným horizontálním rozšířením na dospělé kočky, se kterými nová koťata sdílela útulek.
Materiály a metody
Zvířata a sběr vzorků
Do této studie, která probíhala od září 2011 do srpna 2012, bylo zařazeno celkem 46 koček ze soukromého útulku.V tomto útulku jsou umístěny dospělé kočky a čas od času i pár koťat. Všechny kočky byly buď zatoulané anebo byly zachráněny a některé z nich byly získány z domů různých soukromých záchranářských stanic, kde byly zachráněné kočky dočasně umístěny. Před propuknutím tohoto onemocnění žily všechny kočky společně ve vnitřním prostředí bez klecí, dělily se o potravu, pití a o toalety. Některé kočky byly sourozenci, jiné s nimi spřízněné nebyly (Tabulka 1).
Tabulka 1
Informace o všech kočkách z tohoto útulku, u kterých bylo podezření na FIP a u kterých bylo toto onemocnění potvrzeno
Kočka | Věk 1 | Datum přijetí do útulku | Datum nástupu horečky | Datum úmrtí | Klinické nálezy | Nekroptické nálezy | Efuzivní/neefuzivní |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 3m | 16. června 2011 | 17. srpna 2011 | 01. září 2011 | Horečka, anorexie, ascites, neurologické příznaky | ||
2a | 4m | 06. srpna 2011 | NA 2 | 21. září 2011 | Klinické příznaky nejsou k dispozici | ||
3b | 3m | 11. července 2011 | 18. srpna 2011 | 25. září 2011 | Horečka, anorexie, úbytek hmotnosti, neurologické příznaky | ||
4 | 2.5m | Jun. 08, 2011 | 16. srpna 2011 | 28. září 2011 | Horečka, ascites, neurologické příznaky | ||
5a | 4m | 06. srpna 2011 | 15. srpna 2011 | 20. října 2011 | Horečka, pleurální výpotek, průjem | ||
6 | 7m | 24. dubna 2011 | NA | 22. října 2011 | Anorexie, úbytek hmotnosti, neurologické příznaky | ||
7 | 3y6m | Rezident | NA | 27. října 2011 | Ascites, žloutenka, granulomatózní léze v ledvině, fibrinózní peritonitida | Efuzivní | |
8 | 6m | 11. července 2011 | NA | 14. prosince 2011 | Granulomatózní změny v ledvinách, játrech, plicích, mozku a očích | Neefuzivní | |
9 | 2y | Rezident | NA | 28. prosince 2011 | Ascites, pleurální výpotek a perikardiální výpotek, granulomatózní změny v ledvinách, játrech a střevě. | Efuzivní/neefuzivní | |
10 b | 3m | 11. července 2011 | NA | 05. listopadu 2011 | Granulomatózní změny v ledvinách, játrech a omentu | Neefuzivní | |
11 c | 1y6m | Rezident | NA | 14. února 2012 | Ascites a pleurální výpotek, žloutenka, fibrinózní peritonitida, granulomatózní změny v ledvinách, játrech, plicích a slezině. | Efuzivní/neefuzivní | |
12 c | 1y6m | Rezident | NA | 19. března 2012 | Žloutenka, fibrinózní peritonitida, granulomatózní změny hrudní a břišní stěny, ledvin, jater, plic, sleziny omenta a očí. | Efuzivní/neefuzivní | |
13 | 1y7m | Rezident | NA | 13. dubna 2012 | Žloutenka, zvětšení jater a mezenterických lymfatických uzlin, granulomatózní změny v ledvinách a plicích. | Neefuzivní |
1 Věk koček v době, kdy se objevily klinické příznaky FIP.
2 Není k dispozici.
a, b, c : sourozenci.
Od všech asymptomatických koček byl minimálně jednou odebrán trus nebo rektální vzorky pro sledování výskytu FCoV. Od koček, které již vykazovaly příznaky onemocnění anebo u nichž bylo podezření na FIP, se standardně odebíraly tělesné výpotky, vzorky krve, vzorky výtěrů, včetně rektálních, nazálních, orálních a konjunktiválních. Kromě podpůrné péče byly kočky s podezřením na FIP léčeny prednisolonem (Prelon®, YF Chemical Corp., New Taipei City, Taiwan), benazeprilem (Cibacen®, Novartis, Barbera del Valles, Španělsko) a rekombinačním lidským interferonem alfa (Roferon®-A, Roche, Basilej, Švýcarsko). Kočky, které podlehly nemoci, byly podrobeny nekropsii za účelem patologického potvrzení. Při nekropsii byly nejprve jehlou a injekční stříkačkou odebrány tělesné výpotky, pak následovaly stěry, odběr krve, moči a granulomatózních lézí na vnitřních orgánech. Všechny vzorky byly zmraženy při -20 °C až do okamžiku použití. Všechny vzorky byly vyšetřeny na FCoV polymerázovou řetězovou reakcí nested s reverzní transkripcí (RT-nPCR) [15]. Vzorky s pozitivními výsledky byly následně podrobeny další analýze.
Příprava vzorků a reverzní transkripce
Vzorky stěrů byly suspendovány v 1 ml vody, ošetřené 0,1% diethyl pyrokarbonátem (DEPC). Vzorky trusu byly suspendovány s 9x upravenou vodou 0,1% DEPC vortexováním. Suspenze byla centrifugována a supernatant byl přenesen do nové zkumavky. Cca 0,5 g tkání bylo zmraženo a potom rozdrceno paličkou v hmoždíři za přítomnosti 2 ml Trizolu [16]. Celková RNA byla extrahována ze 300 μl suspenze stěru, celé krve, suspenze trusu, homogenátu tkáně a tělesného výpotku pomocí Trizolu. Dvacet jedna mikrolitrů izolované RNA bylo podrobeno reverzní transkripci se specifickým primerem N1 (5′-gctacaattgtatcctcaac-3′) nebo P211 [15] s reverzní transkripcí Moloneyho virusu myší leukémie (Invitrogen, CA, USA). Reakce byla inkubovaná při 37°C po dobu 60 min, při 72°C po dobu 15 min a nakonec při 94°C po dobu 5 minut.
Určení typu FCoV pomocí nested PCR
Pro stanovení typu FCoV byla provedena nested PCR v souladu s postupy, uváděnými Addie a kol. [5] s mírnou modifikací. Po reverzní transkripci bylo přidáno 5 μl komplementární DNA k 25 μl směsi PCR (Invitrogen, CA, USA), a to podle pokynů výrobce pro následující sady primerů: S1 a Iffs pro určení FCoV typu I a S1 a Icfs pro určení FCoV typu II. Nested PCR byl provedena na 2 μl prvního PCR produktu pomocí nested primerů. Očekávaná velikost druhé PCR, dosažená pro typ I a pro typ II FCoV činila 360 a 218 bp. Produkty RT-nPCR byly podrobeny elektroforéze a potom byly cílové fragmenty DNA čištěny (Geneaid Biotech, Ltd, Taipei) a sekvenovány (Mission Biotech, Taipei, Taiwan) – z obou orientací.
Amplifikace, sekvenování a analýza genu 3a a 3c z FCoV typu II
Pro amplifikaci 3a genu FCoV typu II z FIP koček byla navržena sada specifických primerů, které je schopna amplifikovat z S genu typu II na gen 3a. Komplementární DNA, amplifikovaná sadou primerů, zaměřila 3′ konec S genu (Icfs) FCoV typu II a 5′ konec 3a genu FCoVe (3aR2: 5′-caccaaaacctatacacacaag-3′). Teplotní cyklus byl následující: 5 minut předehřátí při 94°C; 35 cyklů denaturace při 94°C po dobu 20 s, žíhání při 50°C po dobu 20 a prodloužení při 72°C po dobu 30 s; a konečné prodloužení při 72°C po dobu 5 minut. Následovala druhé série amplifikace pomocí primerů nIcfs a 3aR2; očekávaná velikost produktu činila cca 600 bp. Amplikony byly podrobeny elektroforéze, čištěny a sekvenovány z obou orientací, aby se potvrdily nukleotidové sekvence.
Pro amplifikaci 3c genu FCoV typu II z FIP koček byla navržena sada specifických primerů, které je schopna amplifikovat z S genu typu II na gen 3c. Komplementární DNA byla amplifikovaná forward primerem (Icfs) a reverzním primerem (E68R: 5′-aatatcaatataattatctgctgga-3′ případně N21R: 5′-gttcatctccccagttgacg-3′). Teplotní cyklus byl následující: 5 minut předehřátí při 94°C; 40 cyklů denaturace při 94°C po dobu 30 s, žíhání při 46°C po dobu 30 s a prodloužení při 72°C po dobu 90 s; a konečné prodloužení při 72°C po dobu 7 minut. Následovala druhé série amplifikace pomocí primerů nIcfs a E68R, produkty byly podrobeny elektroforéze, čištěny a sekvenovány z obou orientací, aby se potvrdily nukleotidové sekvence.
Fylogenetická analýza a rekombinační analýza FCoV typu II
Bylo provedeno několik sekvenčních vyrovnání pomocí ClustalW 2.0 s ruční editací v EditSeq (DNASTAR, Madison, USA). Byly provedeny fylogenetické analýzy pomocí MegAlign, verze 7.2.1 (DNASTAR, Madison, USA). Byly sestaveny bootscan a podobné grafy s využitím software SimPlot 3.5.1 (SCRoftware, Baltimore, USA).
Výsledky
Potvrzení propuknutí FIP v útulku koček
Útulek funguje tři a půl roku. Před srpnem 2011 neexistují žádné záznamy o výskytu FIP. Koťata (kočky 1, 3, 4, 8 a 10) byly přesunuty do tohoto útulku v období mezi červnem a červencem 2011. Po přivezení si tato koťata společně hrála a bydlela společně s dospělými kočkami, které tu žily již dříve. Před vypuknutím nemoci byla koťata jednotlivě brána k veterináři za účelem vakcinace a návštěv s cílem adopce. Horečka byla poprvé zjištěna u čtyř koťat (kočky 1, 3, 4, 5) během několika dní (od 15. do 18. srpna) (Tabulka 1). Klinické příznaky, např. horečka, anorexie, neurologické příznaky, těžké oddechování a rozšíření břicha bylo pozorováno během následujících dvou měsíců a koťata postupně uhynula v rozmezí od 1. září do 22. října (Tabulka 1). Pečovatelé z útulku požádali o naši pomoc 27. září. Všechny kočky, dlouhodobě umístěné v útulku, byly okamžitě vyšetřeny na FCoV pomocí metody RT-nPCR. Všechny FCoV pozitivní kočky byly izolovány a drženy odděleně.Přesto počínaje zářím se u dospělých koček s FIP (kočky 7-13) objevily klinické příznaky obdobné jako u koťat a všechny tyto kočky později uhynuly.
U šesti koťat (kočky 1-6) s tělesnými výpotky případně neurologickými příznaky, které podlehly v prvních dvou měsících, nebylo provedeno potvrzení nekropsií (Tabulka 1). Kočka 1 byla jednou přivezena do naší fakultní nemocnice a byl u ní odebrán ascites (volná tekutina v dutině břišní). U koček 7-13 byly zjištěny typické příznaky, konkrétně ascites nebo pleurální výpotky v dutině těla (efuzivní FIP) a granulomatózní léze v některých orgánech, zejména v ledvinách, jádrech, plicích, omentum (předstěra) a očích (neefuzivní FIP). U koček 9, 11 a 12 byla při nekropsii prokázána smíšená forma nemoci (Tabulka 1).
Celkem 13 ze 46 koček (28,3%) zemřelo v období od září 2011 do dubna 2012 na FIP. V této době 33 koček (71,7%) vypadalo, že jsou klinicky zdravé a 26 z těchto asymptomatických koček (78,7%) bylo pozitivních minimálně jednou na FCoV – zjištěno z trusu pomocí metody RT-nPCR. Ostatních sedm z těchto asymptomatických koček bylo negativních při zjišťování výskytu FCoV (Tabulka 2).
Tabulka 2
Zjištění výskytu a typu FCoV ze vzorků trusu u zdravých koček z téhož útulku
Kočka | Typ | ||||
---|---|---|---|---|---|
Oct. 2011 | Feb. 2012 | Jun. 2012 | Jul. 2012 | ||
14 | ++ | ++ | ++ | + | netypizovatelný |
15 | – | + | – | netypizovatelný | |
16 | ++ | – | – | netypizovatelný | |
17 | ++ | ++ | + | ++ | I |
18 | ++ | ++ | ++ | ++ | I |
19 | – | – | + | netypizovatelný | |
20 | – | – | + | netypizovatelný | |
21 | – | – | – | ||
22 | ++ | ++ | – | netypizovatelný | |
23 | + | ++ | – | + | I |
24 | – | + | – | netypizovatelný | |
25 | ++ | ++ | + | + | I |
26 | – | + | – | netypizovatelný | |
27 | ++ | ++ | + | + | I |
28 | ++ | ++ | ++ | + | I |
29 | – | – | – | ||
30 | – | ++ | ++ | – | I |
31 | – | – | |||
32 | + | ++ | – | – | I |
33 | – | ++ | – | netypizovatelný | |
34 | ++ | I | |||
35 | – | + | + | netypizovatelný | |
36 | ++ | ++ | + | – | I |
37 | – | ||||
38 | + | netypizovatelný | |||
39 | ++ | + | + | I | |
40 | – | + | – | netypizovatelný | |
41 | + | – | + | netypizovatelný | |
42 | + | – | netypizovatelný | ||
43 | – | ||||
44 | – | ||||
45 | – | ||||
46 | + | netypizovatelný |
++: FCoV detekován v prvním kole PCR.
+: FCoV detekován pouze v nested PCR.
FIPV typu II byl zjištěn u všech koček, které podlehly FIP
Aby bylo možné dále prošetřit vztah mezi těmito sedmi histopatologicky potvrzenými FIP kočkami, byla amplifikovaná DNA typována, sekvenována a analyzována. FIPV typu II byl zjištěn u všech osmi zvířat, které podlehly FIP, a to ze stěrů, trusu, moči, tělesných výpotků, cerebrospinální tekutiny a homogenátů tkání (Tabulka 3). Viry typu II, které způsobují FIP, byly nalezeny nejen v nemocné tkáni, ale také ve vzorcích trusu (kočky 7, 11, 12 a 13), ve vzorcích nazálního/orálního/konjunktiválního stěru (kočky 7, 8, 9, 11 a 12) a v moči, odebrané cystocentézou (kočka 11) (Tabulka 3). I když nebyla provedena nekropsie, ascites od kočky 1 – první kočka, která v útulku zemřela na FIP, byly k dispozici pro analýzu.U této kočky bylo potvrzeno, že byla infikována virem typu II. U zdravých zvířat byl ze vzorků trusu zjištěn pouze typ I anebo FCoV bez určení typu (Tabulka 2). Kočky 8, 9 a 13 byly infikovány oběma typy FCoV (Tabulka 3). I když bylo zjištěno, že v tomto prostředí s mnoha kočkami se vyskytuje více jak jeden typ FCoV, tj. typ I, II nebo viry bez určení typu, u všech osmi FIP koček byla nalezena infekce FCoV typu II, kdežto u zdravých zvířat tomu tak nebylo (Tabulky 2 a 33).
Tabulka 3
Charakteristika 3c genů FCoV získaných z různých vzorků FIP koček
Kočka | Genotyp FCoV | S místo genového křížení | Integrita 3c genub | ||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
NOC | R/F | U | A/P | CSF | Li | Lu | Ki | Br | Sp | Int | R/F | A/P | Li | Lu | Ki | Br | Sp | ||
1 | II | 4250a | neporušený | ||||||||||||||||
7 | II | II | II | II | II | II | II | II | 4250 | neporušený | neporušený | neporušený | neporušený | neporušený | |||||
8 | II | I | + | II | II | + | – | – | |||||||||||
9 | II | I | II | + | II | II | II | + | 4250 | G210* | G210* | G210* | |||||||
10 | + | + | II | II | II | 4250 | neporušený | ||||||||||||
11 | II | II | II | II | + | II | II | II | + | 4250 | E47* | ||||||||
12 | II | II | II | II | + | II | II | II | + | 4250 | G210* | G210* | |||||||
13 | I/II | + | + | + | II | II | + | 4250 | Q218* |
NOC, výtěry z nosu/úst/konjunktivu; R/F, výtěry z konečníku nebo vzorky stolice; A/P, ascites nebo pleurální výpotek; CSF, mozkomíšní mok; Li, játra; Lu, plíce; Ki, ledviny; Br, mozek; Sp, slezina; Int, střevo.
+: FCoV pozitivní, ale typ viru nelze určit. -: FCoV negativní.
a: FCoV/NTU2/R/2003; GenBank: DQ160294.
b : E47*, G210* a Q218*: byly nalezeny zkrácené proteiny 3c s předčasnými stop kodony na aminokyselinách 47, 210 a 218.
FIPV typu II téhož původu byl objeven u koček, které podlehly FIP
Za účelem dalšího prošetření vztahu těchto virů typu II, které způsobují nemoc a které byly izolovány od koček, které podlehly FIP, byly k analýze virálních sekvencí použity sady specifických primerů, které jsou schopny specificky amplifikovat z 3′ konce S gene typu II ma následný gen. Identita 620 bp amplikonů, odvozených ze sedmi FIPV typu II, činila přibližně 98,7% až 99,8%. Fylogenetická analýza zjistila, že FCoV typu II, vyvozené z výše popisovaného vypuknutí nemoci, byly všechny seskupeny do samostatného clusteru, který se odlišuje od ostatních čtyř FCoV typu II, které jsou momentálně k dispozici v GenBank, tj. FIPV 79-1146 (GenBank: {“type”:”entrez-nucleotide”,”attrs”:{“text”:”DQ010921″,”term_id”:”63098796″}}DQ010921), FCoV 79-1683 (GenBank: {“type”:”entrez-nucleotide”,”attrs”:{“text”:”JN634064″,”term_id”:”384038902″}}JN634064), FCoV DF-2 (GenBank: {“type”:”entrez-nucleotide”,”attrs”:{“text”:”DQ286389″,”term_id”:”87242672″}}DQ286389) a FCoV NTU156 (GenBank: {“type”:”entrez-nucleotide”,”attrs”:{“text”:”GQ152141″,”term_id”:”240015188″}}GQ152141) (údaje nejsou uvedeny).
Rekombinace na 3′ konci S genu s domnělým místem rekombinace na nukleotidu 4250 byla stanovena u všech FCoV typu II, získaných z tělesných výpotků a tkáňového homogenátu u koček 1, 7, 9, 10, 11, 12 a 13 (Dodatečný soubor 1) (Tabulka 3). Sekvence nad tímto místem vykazují vyšší podobnost s CCoV, kdežto sekvence za tímto místem se podobaly spíše na FCoV typu I (Obr. 1). Tyto nálezy skutečně naznačují, že FCoV typu II, zjištěný u všech FIP koček, má společný původ.
Identická nesmyslná mutace na 3c genu byla zjištěna u dvou koček, které podlehly FIP
Za účelem další analýzy vztahu těchto FIPV, byly 3c geny, navrhovaný faktor FIP spojený s virulencí, amplifikovány z FCoV typu II, který způsobuje onemocnění. Zmutované 3c geny s identickým předčasným stop codonem na nukleotidech 628-630 (aminokyselina 210, G210*) byly nalezeny u dvou FIP koček, kočka 9 (ascites, slezina a mozek) a 12 (ascites a rektální stěry ze dne, kdy kočka uhynula a čtyři dny předtím) (Obr. 2A). Stojí za zmínku, že FIPV, získaný z kočky 12, vykazoval identickou nesmyslnou mutaci jako virus v jejích ascites. Intaktní 3c geny byly objeveny u koček 1, 7 a 10, které dříve podlehly FIP. Dvě další jasné/rozdílné nesmyslné mutace byly objeveny u koček 11 (E47*) a 13 (Q218*) (Obr. 2A-B, Tabulka 3).
Vylučování FIPV typu II je možné zjistit v terminální fázi u FIP koček
Výskyt FCoV byl průběžně analyzován, aby bylo možné objasnit možnou cestu vylučování a přenosu FIPV. Bylo zjištěno, že FCoV typu II, spojený s onemocněním, se vylučoval nazální/orální/konjunktivální cestou a trusem (Tabulka 4). Fekální a nazální/orální / konjunktivální vylučování viru typu II je možné zjistit od 6. dne (kočka 11) a od 4. dne (kočka 12) před uhynutím. Virémii je možné zjistit během terminálního stádia u koček trpících FIP až do 18 dní před uhynutím, a současné vylučování trusem bylo zjištěno u jedné kočky (kočka 12) (Tabulka 4).
Tabulka 4
Vylučování a sérotypy kočičího koronaviru, zjištěné u FIP koček v kočičím útulku
Kočka | Vzorka | Dni před smrtí | |||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
−80 | −66 | −60 | −57 | −50 | −43 | −36 | −29 | −25 | −23 | −20 | −18 | −14 | −12 | −8 | −6 | −4 | 0* | ||
9 | Výkaly | I | I | II | |||||||||||||||
NOC tampony | II | ||||||||||||||||||
Viremie | II | + | |||||||||||||||||
Efuze | II | II | II | ||||||||||||||||
11 | Výkaly | – | – | – | II | II | |||||||||||||
NOC tampony | – | – | II | ||||||||||||||||
Viremie | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
Efuze | + | II | |||||||||||||||||
12 | Výkaly | – | + | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | + | II | II | |||
NOC tampony | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | II | II | |||||||
Viremie | – | – | – | – | – | – | – | – | – | II | + | + | – | ||||||
Efuze | II | II |
+: FCoV pozitivní; -: FCoV negativní.
I, II: FCoV typu I nebo typu II.
*: Vzorky byly odebrány bezprostředně před eutanazií, s výjimkou kočky 12, které byly vzorky odebrány až po smrti.
Diskuse
Možnost horizontálního přenosu je u FIP obecně zpochybňována, protože (i) výskyt FIP je sporadický a je běžné, že se v prostředí s velkým množstvím koček vyvine FIP u jediné z nich [2]; (ii) teorie interní mutace, která popisuje, že FIPV je mutant, generovaný z enterického FCoV u jedné kočky [12,17]; (iii) neexistuje dostatek důkazů, že se mutantní FIPV vylučuje z FIP koček; a (iv) mutace 3c genu je unikátní pro každou FIP kočku [11,13,18]. Současné přesvědčení je takové, že kočky, které podlehly FIP, nevylučují a nepřenášejí FIPV na jiné kočky [11,13,14,18–20]. Naše údaji signalizují, že toto vypuknutí FIP bylo způsobeno viry téhož původu. Za prvé, všechny kočky, uhynulé na FIP, měly infekci typu II a rekombinace těchto sedmi virů typu II byla lokalizována na témže místě. Rekombinace virů typu II, které jsou v současné době k dispozici v genetické bance, tj. FIPV 79-1146, FCoV 79-1683 a FCoV NTU156, byly všechny unikátní, specifické a vyskytovaly se nezávisle [9,10]. Zadruhé, FIPV, zjištěný u tří koťat, která uhynula během prvních dvou měsíců po vzniku horečky, měl intaktní 3c gen, kdežto viry od koček, které přežily déle (uhynuly o čtyři až osm měsíců později) všechny obsahovaly nesmyslnou mutaci, tj. G210* (kočky 9 a 12), E47* (kočka 11) a Q218* (kočka 13). Protože tři nesmyslné mutace, zjištěné ve FIPV u těchto zvířat, byly všechny umístěny na různých místech,viry, které původně infikovaly tyto kočky, by měly mít intaktní 3c gen – obdobně jako virus, objevený u koťat, která uhynula dříve. Po infikování došlo k místním mutacím během replikace viru u jednotlivých koček, což dalo vzniknout FIPV s 3c genem, který nese nesmyslné mutace na různých místech. Zjištění, že viry, které byly identifikovány nejen ve tkáních, ale také ve vzorcích trusu u dvou koček (kočky 9 a 12), měly identickou mutaci ve 3c genu, dále potvrdilo, že došlo k horizontálnímu přenosu (Tabulka 3). Souhrnně řečeno, všechny tyto nálezy prokázaly, že vysoce virulentní FIPV se šířil od jednoho zvířete ke druhému horizontálně.
Toto je první zpráva vypuknutí FIPV typu II s důkazem horizontálního přenosu FCoV, vyvolávajícího onemocnění. K propuknutí FIP došlo poté, co se v rozmezí od června a července 2011 dostalo do tohoto útulku pět koťat (kočky 1, 3, 4, 8 a 10). Protože kauzativní viry typu II se specifickým genetickým markerem v S genu byly potvrzeny jako rekombinace kočičího a psího koronaviru a u některých z koťat, které uhynuly dříve, bylo zjištěno, že žila společně nebo vedle psů v době mezi jejich zachráněním a převezením do tohoto útulku, některé z těchto koťat mohlo být zdrojem tohoto viru typu II. Psi a zejména mladí psi často v útulcích vylučují velká množství psího koronaviru ve výkalech a rekombinace mezi kočičím– psím a psím-kočičím koronavirem je již dobře zdokumentovaná [21–23]. A kromě toho tytp kauzativní viry typu II byly zjištěny v řade exkretů a sekretů u koček, které uhynuly na FIP (Tabulka 3), čímž se prokazuje, že je možné šíření mezi jednotlivými kočkami.
I když bezprostředně po prvním vyšetření všech zvířat z tohoto útulku na FCoV byly kočky, které vylučovaly FCoV, umístěny v samostatných klecích a přenos následně ustal, úmrtnost při vypuknutí této nemoci byla vysoká (28%, 13/46). Výsledky tří studií, které se zabývaly propuknutím FIP, byly uvedeny již dříve. Výsledky čtyřleté studie, prováděné v blízké chovatelské stanici koček, prokázaly průměrnou úmrtnost 17,3% [24]; úmrtnost, plynoucí z desetileté studie, prováděné v blízké chovatelské stanici, činila 29,4% (5/17) [25]. Další studie epidemií, která se prováděla v sedmi chovatelských stanicích /útulcích odhalila >10% úmrtnost [20]. Vysoký výskyt FIP v těchto uzavřených chovatelských stanicích by mohl být ovlivněn geneticky predisponovanými chovnými zvířaty. V naší studii pouze několik FIP koček v tomto útulku byly sourozenci a ostatní kočky nebyly geneticky spřízněné. Naše studie prokazuje, že i bez vlivu genetických predispozičních faktorů může být úmrtnost na FIP vysoká v uzavřeném prostředí s velkým množstvím koček, pokud zůstane neodhaleno šíření FCoV, který způsobuje onemocnění.
V tomto prostředí s velkým počtem koček byly tři FIP kočky infikovány nejen FCoV typu II, ale také koinfikovány FCoV typu I (Tabulka 3). FCoV typu I byl nalezen pouze ve vzorcích trusu, kdežto FCoV typu II byl nalezen v různých vzorcích, včetně tělesných výpotků, homogenátů granulomatózní tkáně a v cerebrospinální tekutině. Tento nález ukazuje, že u těchto dvojnásobně infikovaných zvířat byl FCoV typu II hlavní příčinou FIP. Tento nález odpovídá našemu dřívějšímu nálezu, že se infekce FCoV typu II je významně spojena s FIP [4].
Výskyt FCoV v plné krvi v terminální fázi byl zjištěn již dříve [26,27]; ovšem pokud je nám známo, výskyt FIPV v trusu před konečnou fází onemocnění nebyl až do naší studie nikde publikován. Vylučování viru tohoto typu II trusem a nazální/orální/konjunktivální cestou je možné zjistit u efuzivní formy FIP až šest dní před uhynutím zvířete. Další experimentální studie infekce prokázala, že inokulované viry bylo možné odhalit až cca dva týdny po inokulaci, dříve než se rozvinuly klinické příznaky onemocnění [14]. Souhrnně řečeno, k přenosu FIPV by mohlo dojít na počátku, před projevy nemoci a v terminální fázi. Při propuknutí onemocnění v našem případě byly všechny kočky zpočátku umístěny společně v otevřené místnosti. Poté, co sedm koček postupně tomuto onemocnění podlehlo, byly všechny kočky pozitivní na FCoV umístěny samostatně v klecích a drženy odděleně. Izolace pravděpodobně zabrzdila přenos onemocnění. Toto propuknutí nemoci, které usmrtilo 13 koček, nám umožnilo jednoznačně stanovit, že FIPV může být přenášen horizontálně a ukázat, že izolace nemocných koček by měla být zohledněna v prostředí, kde se nachází větší množství koček.
Konkurenční zájmy
Autoři prohlašují, že nemají žádné konkurenční zájmy.
Příspěvky a vklady autorů
YTW provedl odběr vzorků a přípravu, detekování FCoV, určení typu, amplifikaci 3c genu a další analýzy a sestavil rukopis. BLS prováděl dozor nad odběrem vzorků a ošetřováním všech FIP zvířat a přispěl k sestavení rukopisu. LEH se účastnil amplifikace 3c genu, genetické analýzy a přípravy rukopisu. LLC vymyslel studii, účastnil se koncipování studie, koordinace a podílel se na přípravě rukopisu. Všichni autoři přečetli a schválili konečnou verzi rukopisu.
Přídavný materiál
Dodatečný soubor 1:
Poděkování
Autoři by rádi vyslovili poděkování ošetřovatelům v uváděném kočičím útulku, bez jejichž pomoci by tuto studii nebylo možné dokončit.
Literatura
- Lai MMC, Perlman S, Anderson LJ. In: Fields virology. Knipe DM, Howley PM, Griffin DE, Lamb RA, Martin MA, Roizman B, Straus SE, editor. Philadelphia: Lippincott Wiilliams & Wikins; 2007. Coronaviridae; pp. 1305–1335.
- Pedersen NC. A review of feline infectious peritonitis virus infection: 1963-2008. J Feline Med Surg. 2009;44:225–258. doi: 10.1016/j.jfms.2008.09.008. [PubMed] [Cross Ref]
- Pedersen NC, Black JW, Boyle JF, Evermann JF, McKeirnan AJ, Ott RL. Pathogenic differences between various feline coronavirus isolates. Adv Exp Med Biol. 1984;44:365–380. doi: 10.1007/978-1-4615-9373-7_36. [PubMed] [Cross Ref]
- Lin CN, Su BL, Wang CH, Hsieh MW, Chueh TJ, Chueh LL. Genetic diversity and correlation with feline infectious peritonitis of feline coronavirus type I and II: a 5-year study in Taiwan. Vet Microbiol. 2009;44:233–239. doi: 10.1016/j.vetmic.2008.11.010. [PubMed] [Cross Ref]
- Addie DD, Schaap IA, Nicolson L, Jarrett O. Persistence and transmission of natural type I feline coronavirus infection. J Gen Virol. 2003;44:2735–2744. doi: 10.1099/vir.0.19129-0. [PubMed] [Cross Ref]
- Benetka V, Kubber-Heiss A, Kolodziejek J, Nowotny N, Hofmann-Parisot M, Mostl K. Prevalence of feline coronavirus types I and II in cats with histopathologically verified feline infectious peritonitis. Vet Microbiol. 2004;44:31–42. doi: 10.1016/j.vetmic.2003.07.010. [PubMed] [Cross Ref]
- Hohdatsu T, Okada S, Ishizuka Y, Yamada H, Koyama H. The prevalence of types I and II feline coronavirus infections in cats. J Vet Med Sci. 1992;44:557–562. doi: 10.1292/jvms.54.557. [PubMed] [Cross Ref]
- Kummrow M, Meli ML, Haessig M, Goenczi E, Poland A, Pedersen NC, Hofmann-Lehmann R, Lutz H. Feline coronavirus serotypes 1 and 2: seroprevalence and association with disease in Switzerland. Clin Diagn Lab Immunol. 2005;44:1209–1215. [PMC free article] [PubMed]
- Lin CN, Chang RY, Su BL, Chueh LL. Full genome analysis of a novel type II feline coronavirus NTU156. Virus Genes. 2013;44:316–322. doi: 10.1007/s11262-012-0864-0. [PubMed] [Cross Ref]
- Herrewegh AA, Smeenk I, Horzinek MC, Rottier PJ, de Groot RJ. Feline coronavirus type II strains 79-1683 and 79-1146 originate from a double recombination between feline coronavirus type I and canine coronavirus. J Virol. 1998;44:4508–4514. [PMC free article] [PubMed]
- Vennema H, Poland A, Foley J, Pedersen NC. Feline infectious peritonitis viruses arise by mutation from endemic feline enteric coronaviruses. Virology. 1998;44:150–157. doi: 10.1006/viro.1998.9045. [PubMed] [Cross Ref]
- Rottier PJ, Nakamura K, Schellen P, Volders H, Haijema BJ. Acquisition of macrophage tropism during the pathogenesis of feline infectious peritonitis is determined by mutations in the feline coronavirus spike protein. J Virol. 2005;44:14122–14130. doi: 10.1128/JVI.79.22.14122-14130.2005. [PMC free article] [PubMed] [Cross Ref]
- Chang HW, de Groot RJ, Egberink HF, Rottier PJ. Feline infectious peritonitis: insights into feline coronavirus pathobiogenesis and epidemiology based on genetic analysis of the viral 3c gene. J Gen Virol. 2010;44:415–420. doi: 10.1099/vir.0.016485-0. [PubMed] [Cross Ref]
- Stoddart ME, Gaskell RM, Harbour DA, Gaskell CJ. Virus shedding and immune responses in cats inoculated with cell culture-adapted feline infectious peritonitis virus. Vet Microbiol. 1988;44:145–158. doi: 10.1016/0378-1135(88)90039-9. [PubMed] [Cross Ref]
- Herrewegh AA, de Groot RJ, Cepica A, Egberink HF, Horzinek MC, Rottier PJ. Detection of feline coronavirus RNA in feces, tissues, and body fluids of naturally infected cats by reverse transcriptase PCR. J Clin Microbiol. 1995;44:684–689. [PMC free article] [PubMed]
- Chomczynski P, Sacchi N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction. Anal Biochem. 1987;44:156–159. [PubMed]
- Poland AM, Vennema H, Foley JE, Pedersen NC. Two related strains of feline infectious peritonitis virus isolated from immunocompromised cats infected with a feline enteric coronavirus. J Clin Microbiol. 1996;44:3180–3184. [PMC free article] [PubMed]
- Pedersen NC, Liu H, Scarlett J, Leutenegger CM, Golovko L, Kennedy H, Kamal FM. Feline infectious peritonitis: role of the feline coronavirus 3c gene in intestinal tropism and pathogenicity based upon isolates from resident and adopted shelter cats. Virus Res. 2012;44:17–28. doi: 10.1016/j.virusres.2011.12.020. [PubMed] [Cross Ref]
- Foley JE, Poland A, Carlson J, Pedersen NC. Patterns of feline coronavirus infection and fecal shedding from cats in multiple-cat environments. J Am Vet Med Assoc. 1997;44:1307–1312. [PubMed]
- Foley JE, Poland A, Carlson J, Pedersen NC. Risk factors for feline infectious peritonitis among cats in multiple-cat environments with endemic feline enteric coronavirus. J Am Vet Med Assoc. 1997;44:1313–1318. [PubMed]
- Stavisky J, Pinchbeck G, Gaskell RM, Dawson S, German AJ, Radford AD. Cross sectional and longitudinal surveys of canine enteric coronavirus infection in kennelled dogs: a molecular marker for biosecurity. Infect Genet Evol. 2012;44:1419–1426. doi: 10.1016/j.meegid.2012.04.010. [PubMed] [Cross Ref]
- Decaro N, Mari V, Elia G, Addie DD, Camero M, Lucente MS, Martella V, Buonavoglia C. Recombinant canine coronaviruses in dogs, Europe. Emerg Infect Dis. 2010;44:41–47. doi: 10.3201/eid1601.090726. [PMC free article] [PubMed] [Cross Ref]
- Decaro N, Buonavoglia C. An update on canine coronaviruses: viral evolution and pathobiology. Vet Microbiol. 2008;44:221–234. doi: 10.1016/j.vetmic.2008.06.007. [PubMed] [Cross Ref]
- Potkay S, Bacher JD, Pitts TW. Feline infectious peritonitis in a closed breeding colony. Lab Anim Sci. 1974;44:279–289. [PubMed]
- Watt NJ, MacIntyre NJ, McOrist S. An extended outbreak of infectious peritonitis in a closed colony of European wildcats (Felis silvestris) J Comp Pathol. 1993;44:73–79. doi: 10.1016/S0021-9975(08)80229-0. [PubMed] [Cross Ref]
- de Groot-Mijnes JD, van Dun JM, van der Most RG, de Groot RJ. Natural history of a recurrent feline coronavirus infection and the role of cellular immunity in survival and disease. J Virol. 2005;44:1036–1044. doi: 10.1128/JVI.79.2.1036-1044.2005. [PMC free article] [PubMed] [Cross Ref]
- Tsai HY, Chueh LL, Lin CN, Su BL. Clinicopathological findings and disease staging of feline infectious peritonitis: 51 cases from 2003 to 2009 in Taiwan. J Feline Med Surg. 2011;44:74–80. doi: 10.1016/j.jfms.2010.09.014. [PubMed] [Cross Ref]