Wpływ intensywnej immunizacji na epidemiologię PCV2

Szczepienie przeciw cirkowirusowi typu 2 (PCV2) skutecznie przeciwdziała chorobom związanym z PCV2 (PCVAD). Szczepionki przeciw PCV2 wprowadzono na rynek USA w 2006 roku w związku ze wzrostem liczby przypadków PCVAD. Prowadzenie intensywnych szczepień doprowadziło do indukcji w stadach wysokich poziomów przeciwciał przeciw PCV2 i obniżenia poziomów wirusa we krwi zwierząt, ale nie wyeliminowało zakażeń (Dvorak et al, 2016). Kontynuacja szczepień może ewentualnie doprowadzić do eliminacji wirusa z ferm, lecz badania z USA wskazują, że mimo systematycznego ich prowadzenia w 1/3 do połowy ferm wirus nadal jest wykrywany (Dvorak et al, 2016).

Większość obecnie dostępnych szczepionek przeciw PCV2 jest opartych na genotypie PCV2a ale wykazano ich skuteczność również przeciwko innym genotypom wirusa (Fort et al, 2008; Opriessnig et al, 2017). Na przestrzeni kilku lat dochodziło do zmian w dominacji poszczególnych genotypów PCV2. Początkowo dominujący genotyp PCV2a został zastąpiony przez PCV2b a obecnie przez PCV2d, co wiązano ze stosowaniem szczepionek opartych na PCV2a. Wykazano jednak, że przypadki choroby były skutecznie zwalczane w następstwie zastosowanego programu szczepień tą samą szczepionką. Wskazuje to na fakt, że przyczyną nie była niedostateczna immunogenność szczepionki, czy niedostateczna odporność krzyżowa, a raczej błędy popełniane przy szczepieniu (niewłaściwe przechowywanie, niewłaściwa aplikacja szczepionki) lub czynniki związane z zarządzaniem na fermie. W celu bliższego zbadania zmian w występowaniu genotypów PCV2 w USA analizie poddano sekwencje zgromadzone przez Laboratorium Diagnostyczne Uniwersytetu Minnesota (UMN-DVL).

Wyniki

Sekwencje ORF2 PCV2 (Genbank ID KT867794-KT868522, n=729) pochodzące z próbek terenowych dostarczonych do UMN-VDL w latach 2002 – 2015 sprawdzono pod kątem kompletności i dodatkowych danych (Davies et al. 2016). Większość sekwencji pochodziła z 2006 (47%) i 2007 roku (18%) a inna duża grupa z lat 2012 – 2013 (Ryc. 1). W próbkach uzyskanych do roku 2005 stwierdzano wyłącznie PCV2a. W 2005 roku pojawił się genotyp PCV2b (Ryc. 1). W latach 2006 – 2010 dominował PCV2b lecz 2011 i 2012 nastąpił wzrost liczby sekwencji PCV2a (Ryc. 1). Genotyp PCV2d po raz pierwszy zidentyfikowany został w 2012 roku i w 2014 stanowił dominujący genotyp wirus (Ryc. 1). Genotyp PCV2e po raz pierwszy stwierdzono w próbkach z 2006 a później z 2012 roku lecz jego prewalencja była na niskim poziomie (Ryc. 1).

W celu zobrazowania rozkładu genotypów w czasie skonstruowano drzewo filogenetyczne wykorzystując metodę największego prawdopodobieństwa i program MEGA 7.0.21, w którym różnymi kolorami oznaczono rok pochodzenia sekwencji (Ryc. 2, n=729). Genotypy PCV2a i PCV2b były stwierdzane przez cały okres prowadzonej analizy, przy czym stwierdzano zmniejszającą się zmienność genetyczną w obrębie genotypów. W latach 2006-2007 zaobserwowano kilka klasterów identycznych lub niemal identycznych sekwencji, głównie PCV2b, które zanikły (Ryc. 2). Genotypy PCV2d i PCV2e stwierdzono ostatnio (2012-2015), chociaż PCV2e był obecny w populacji już w 2006 roku (Fig. 2).

Wnioski

Szczepionki przeciw PCV2 wprowadzono w USA w 2006 roku i były one oparte na genotypie PCV2a. Szczepienie jest skuteczne w eliminacji PCVAD i znacząco redukuje poziom wiremii. Szczepienie nie eliminuje PCV2 z ferm i może doprowadzić do zwiększenia częstości występowania innych genotypów wirusa (nie-PCV2a). Analiza ponad 700 sekwencji PCV2 z bazy danych UMN-VDL wykazała wzrost występowania PCV2b od 2005 roku. Powrót PCV2a w 2011 roku wskazuje, że genotyp ten był obecny na amerykańskich fermach mimo prowadzenia szczepień. Można przyjąć, że spadek występowania PCV2a i PCV2b i wzrost występowania PCV2d w 2012 roku mógł wystąpić na skutek wystąpienia nieznanych czynników, innych niż selekcja immunologiczna wywołana szczepieniem szczepionkami opartymi na genotypie PCV2a.