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Centro de Biotecnología, Vol. 4 Nro. 1. 2015 61 DETECCIÓN DEL VIRUS DE NEWCASTLE EN GALLINAS CRIOLLAS EN LA PROVINCIA DE LOJA DETECTION OF NEWCASTLE DISEASE VIRUS IN NATIVE HENS IN LOJA PROVINCE Janeth E. Armijos Montaño1 Agusto Luzuriaga Neira2 Fredy Cueva Castillo3 Galo Escudero Sánchez4 Loidy Zamora Gutierrez2 Gustavo Villacís Rivas1* 1. Carrera de Medicina Veterinaria. Universidad Nacional de Loja. Ciudadela Guillermo Falconi “La Argelia”- PBX 072547252 – Casilla Letras ¨S¨, Loja-Ecuador 2. Universidad de Porto. Porto-Portugal. 3. Agrocalidad. Ministerio de Agricultura, Ganaderia, Acuacultura y Pesca. Loja. chazo1970@hotmail.com 4. Centro de Biotecnología. Universidad Nacional de Loja. Ciudadela Guillermo Falconi ¨La Argelia¨- PBX 072547252 – Casilla Letras ¨S¨, Loja-Ecuador. loydizamorag@gmail.com * Autor para correspondencia Resumen La enfermedad de Newcastle es causada por cepas virulentas de paramixovirus tipo1 (PMVA-I). El objetivo de este estudio fue determinar la presencia del virus en las parroquias de Cazaderos, Garza Real, Mangahurco, Paletillas y Bolaspamba en el cantón Zapotillo en la provincia de Loja. Se tomaron 350 muestras de suero sanguíneo y 140 muestras de hisopados cloacales, provenientes de aves aparentemente sanas y que presentaron signos clínicos de la enfermedad. Las muestras de suero fueron analizadas Kit de ELISA IDEXX, de las cuales un 49,7 % de las mismas resultaron positivas. A partir de los hisopados se realizó el aislamiento viral en huevos embrionados de 9 a 11 días de desarrollo libres de patógenos específicos (LPE). Se realizó hemoaglutinación en el fluido alantoideo para comprobar la presencia del virus. A partir del líquido alantoideo se extrajo ARN y posteriormente se les realizó una RT-PCR con cebadores específicos, donde se obtuvo productos de 362 pb. La presencia viral se comprobó en 10,71% de las muestras. Para realizar la identificación de cepas patogénicas se realizó una segunda RT-PCR en un solo paso con cebadores específicos, donde se obtuvo amplificaciones de 254. Este es el primer estudio de la detección molecular del virus Newcastle en el Ecuador, lo que contribuye al manejo de la enfermedad. Palabras claves: Virus de Newcastle, ELISA, aislamiento viral, RT-PCR. Abstract The Newcastle Disease is causing by virulent strains of paramyxoviruses type 1(PMVA-I). The aim of this study was to determine the presence of the virus in the Loja province. The places survey were Cazaderos, Garza Real, Mangahurco, Paletillas and Bolaspamba. 350 serum and 140 cloacael swabs samples were taken, from apparently healthy birds and showed disease clinical signs. Serum samples were analyzed by IDEXX ELISA kit, which 49.7 % of them were positive. From the swabs it was performed virus isolation in eggs specific pathogen free (SPF) of 9-11 days of development. The Hemagglutination probe was performed in the allantoic fluid for determined virus presence. From allantoic fluid RNA was extracted and subsequently RT-PCR was made with specific primers, products of 362 bp were obtained. Viral presence was found in 10.71% of the samples. To make identification of pathogenic strains a second RT-PCR was performed in a single step with specific primers, where amplifications of 254 bp were obtained. This is the first study of the molecular detection of Newcastle virus in Ecuador, contributing to disease management. Keywords: Newcastle virus disease, ELISA, viral isolation, RT-PCR. Recibido: febrero 08 de 2015 Aprobado: mayo 27 de 2015 62 Centro de Biotecnología, Vol. 4 Nro. 1. 2015 Armijos et al. (2015); DETECCIÓN DEL VIRUS DE NEWCASTLE EN GALLINAS CRIOLLAS EN LA PROVINCIA DE LOJA Introducción La industria avícola en el Ecuador aporta aproximadamente el 23% del valor de la producción agropecuaria nacional. Constituye un componente básico en la seguridad alimentaria. En el catón Zapotillo de la provincia de Loja existen pequeños productores que crían aves en sus propiedades bajo un sistema tradicional (traspatio). Donde el control sanitario es carente, así como la existencia de programas de bioseguridad. Estos constituyen factores de riesgo para el desarrollo de enfermedades (Villacís et al., 2014). Una de las enfermedades más importantes que afecta al sector avícola en el cantón Zapotillo es la Enfermedad de Newcastle (EN) causada por Newcastle disease virus (NDV) que es uno de los patógenos de mayor importancia social y económica en la industria avícola (Villacís et al., 2014). Este virus produce una elevada morbilidad y mortalidad, presenta un amplio rango de hospedero, afectando a más de 240 especies aviares (OIE, 2012). Newcastle disease virus pertenece a la familia Paramyxoviridae, del género Aluvavirus (ICTV, 2014). Existen tres tipos de cepas: lentogénica o leve, mesogénica o moderada, y velogénica o muy virulenta. Las cepas lentogénicas cursan con signos respiratorios leves y caída de la postura en las aves más sensibles. Las cepas mesogénicas dan lugar a formas clínicas agudas, cursando con sintomatología respiratoria y las alteraciones nerviosas no son frecuentes. Las cepas velogénicas dan lugar a formas clínicas sobreagudas, la morbilidad puede llegar a alcanzar valores del 100% y la mortalidad puede superar el 50% en aves adultas y el 90% en aves jóvenes. El cuadro clínico es de corta duración, aparece bruscamente y se propaga con rapidez (OIE, 2012). Como medida de control de la enfermedad se ha establecido la vacunación rutinaria contra el virus de Newcastle en todas las aves comerciales, sin embargo, las aves de traspatio no son sometidas a este procedimiento por razones socio-culturales y económicas. Se Centro de Biotecnología pp 61 – 65 ha descrito la aparente resistencia de estas aves a la enfermedad, pero se reconoce que actúan como importantes portadores y fuentes de infección para la avicultura comercial (Senne, 2004). El objetivo de este estudio fue determinar la presencia del virus en las parroquias de Cazaderos, Garza Real, Mangahurco, Paletillas y Bolaspamba en el cantón Zapotillo en la provincia de Loja. Lo que posibilitará establecer un control epidemiológico a través de planes de prevención. Esto contribuirá a evitar la diseminación de la enfermedad a otros sectores, favoreciendo a la sanidad animal y a la economía de los productores. Materiales y métodos Se tomaron 140 muestras de hisopados cloacales y 350 muestras de suero sanguíneo de gallinas criollas aparentemente sanas y con signos de la enfermedad en el cantón Zapotillo. El catón está ubicado en la parte occidental de la provincia de Loja, a 240 km aproximadamente, a 835 metros de altura sobre el nivel del mar en la zona alta y a 182 metros de altura sobre el nivel del mar en la zona baja. Se recolectaron muestras de las parroquias: Cazaderos, Garza Real, Limones Paletillas, Bolaspamba y Mangahurco. Las muestras se tomaron en etapas sucesivas, para lo cual se utilizó como guía el III Censo Nacional Agropecuario realizado en el 2000, en el que existen 2266 Unión de Pequeños Agricultores. Detección de anticuerpos La detección de anticuerpos en las muestras de suero sanguíneo se realizó mediante ELISA con el Kit Newcastle Disease Virus Antibody (IDEXX). En la cual se reportó como muestras seropositivas a todas las aves con títulos superiores a 396 según las indicaciones del fabricante. Se realizó la prueba x2 para determinar si existen diferencias significativas entre positivos y negativos utilizando el paquete estadístico Infostat (Di Rienzo et al., 2011). ISSN: 1390-7573 Centro de Biotecnología, Vol. 4 Nro. 1. 2015 63 Armijos et al. (2015); DETECCIÓN DEL VIRUS DE NEWCASTLE EN GALLINAS CRIOLLAS EN LA PROVINCIA DE LOJA Aislamiento del virus a partir de hisopados cloacales Los hisopados cloacales se inocularon en embriones de pollo de 9-11 días de desarrollo, libre de patógenos específicos (LPE). Se utilizaron a razón de 10 embriones por muestra y se inocularon por la vía de la cavidad alantoidea con volumen de 0.25 mL por embrión. Los embriones fueron incubados a 370C y diariamente se chequeó su viabilidad. A las 72 horas post-inoculación, se cosechó el líquido alantoideo y se realizaron dos pases ciegos en embrión de pollo. Posteriormente a partir del líquido alantoideo se realizó la prueba de hemaglutinación (OIE, 2012). Extracción de ARN Técnica Reacción en Cadena de la Polimerasa – Reverso Transcriptasa La extracción de ARN se realizó mediante el Ki Viral RNA/DNA mini Kit (Invitrogen). Se realizó la cuantificación del ARN viral en un equipo Nano Drop (2000). La RT-PCR se llevada a cabo con SuperScript® III One-Step RT-PCR System with Platinum® Taq DNA Polymerase (Invitrogen). Los cebadores utilizados para determinar la presencia de NDV fueron ALLs y Alle, mientras que para cepas virulentas del virus se utilizó ALLs y AVLe (Wang et al., 2001). Las reacciones de PCR se llevaron a cabo con los mismos cebadores siguiendo las condiciones descritas por Wang et al., 2001. Los productos de PCR fueron visualizados en geles de agarosa 1,5%. Resultados Detección de anticuerpos Un total de 174 muestras fueron seropositivas mediante el método de ELISA, lo que representa un porcentaje del 49,7%, mientras que 176 resultaron seronegativas lo que representa el 50,3% de las muestras colectadas. En la figura 1 se puede observar que la parroquia con mayor presencia de anticuerpos fue Paletillas, así como la de menor presencia fue la parroquia Bolaspamba. En el Cuadro 1 se muestran los resultados de la prueba x2 donde se observa que solamente existen diferencias significativas en la Parroquia Paletillas entre el número de muestras positivas y negativas. Figura 1. Presencia de anticuerpos contra el Virus de Newcastle en gallinas criollas en parroquias del cantón Zapotillo. Aislamiento cloacales ISSN: 1390-7573 del virus a partir de hisopados Los resultados del aislamiento viral después de 3 pases sucesivos realizados en embrión de pollo revelaron que en 15 de las muestras Centro de Biotecnología pp 61 – 65 64 Centro de Biotecnología, Vol. 4 Nro. 1. 2015 Armijos et al. (2015); DETECCIÓN DEL VIRUS DE NEWCASTLE EN GALLINAS CRIOLLAS EN LA PROVINCIA DE LOJA Parroquias Positivos Negativos X2 p-value 0,05 Garza Real 37 35 0.067 0.7958 Limones 23 37 2.6578 0.103 Cazaderos 22 26 0.2544 0.614 Mangahurco 26 31 0.3297 0.5658 Bolaspamba 21 32 1.877 0.1707 Paletillas 45 15 13.1606 0.0002 Cuadro 1. Comparación de los casos positivos y negativos por en las parroquias del cantón Zapotillo mediante prueba x2. evaluadas se evidencia multiplicación viral, lo que fue determinado por mortalidad embrionaria con lesiones similares a las producidas por NDV. Dichas muestras resultaron positivas para la prueba de hemaglutinación. Determinación Newcastle disease virus mediante técnica Reacción en Cadena de la Polimerasa – Reverso Transcriptasa de la presencia Se confirmaron 15 muestras positivas mediante la RT-PCR con cebadores específicos para Newcastle disease virus lo que representa 10,71%. Donde se obtuvo productos de amplificación 362 (bp) en las parroquias de Cazaderos, Garza Real, Mangahurco, Paletillas y Bolaspamba. La RT-PCR para determinar cepas patogénicas arrojó que 5 de las muestras son virulentas con cebadores específicos, en las parroquias Cazaderos, Garza Real, Paletillas y Bolaspamba. Discusión Las aves que presentaron títulos mayores a 396 se consideran valores altos lo que Centro de Biotecnología pp 61 – 65 sugiere una hipótesis de circulación viral en estas aves con clínica compatible. Esto puede atribuirse a factores como el sistema de manejo de producción tradicional, porque tienen pocas medidas sanitarias las cuales favorecen la diseminación del virus; la continua exposición a aves silvestres; las deficiencias de la nutrición; la ausencia de control de la enfermedad a través de la vacunación y el contacto de aves no infectadas con aves portadoras de patógenos. En la parroquia Paletillas se presentan diferencias significativas entre el número de seropositivos y seronegativos, siendo el porcentaje de positivos de 12,8%. Esta parroquia es un lugar muy comercial, en donde campesinos de las distintas cercanías e incluso de Perú, acuden a este lugar a vender sus animales, siendo estas aves de dudosa procedencia que pueden ser portadores de la enfermedad (Villacís et al., 20014). Otra de las parroquias en las que se encontró alta sero-prevalencia fue Garza Real (10,5%). En cambio este lugar es preferido por aves ISSN: 1390-7573 Centro de Biotecnología, Vol. 4 Nro. 1. 2015 65 Armijos et al. (2015); DETECCIÓN DEL VIRUS DE NEWCASTLE EN GALLINAS CRIOLLAS EN LA PROVINCIA DE LOJA la migratorias como garzas las cuales han sido informadas como una de las especies silvestres portadoras del virus. Las aves domésticas pueden ser infectadas a través del contacto con las heces fecales de las aves migratorias (Severino, 2007). Mediante la técnica de RT-PCR se logró determinar la presencia del virus de Newcastle a partir de muestras de campo, previo aislamiento viral donde se evidencian amplificaciones de la talla esperada según los descrito por Wang et al., 2001. La ventaja de disponer de una herramienta de diagnóstico como RT-PCR permite revelar de forma rápida y específica pequeñas concentraciones de ARN viral, independientemente de la viabilidad del mismo. El hecho de poder conocer si la cepa circulante es patogénica o no es de gran importancia, lo que está relacionado con lo descrito por diversos autores quienes proponen la detección específica y simultánea de las diferentes cepas virales (Tiwari et al., 2004; Zhang et al., 2010; Miller et al., 2010). Este es el primer estudio de la detección molecular del virus Newcastle en el Ecuador, lo que contribuye de manera positiva al manejo de la enfermedad. Conclusiones virulentas del virus. Referencias bibliográficas Di Rienzo, J.A., Casanoves, F., Balzarini, M. G., Gonzalez, L., Tablada y M., Robledo, C. W. 2011. Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. URL http:// www. infostat. com. ar. International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV). 2014. http://ictvonline.org/ virustaxonomy.asp Miller, P.J., Decanini, E.L. y Afonso, C.L. 2010. Newcastle disease: evolution of genotypes and the related diagnostic challenges. Infect Genet Evol. 10: 26-35. Organización Mundial de Sanidad Animal (OIE). 2012. Manual Terrestre de la OIE. Enfermedad de Newcastle Severino J. 2007. Migracao de aves: Influenza aviaria e a doenca de Newcastle no Brasil. En: Conferencia APINCO 2007 de Ciencia e Tecnologia Avicola. Porto Alegre, Brasil. Senne, D. A., King, D. J. y Kapczynski, D. R. 2004. Control of Newcastle disease by vaccination. Dev Biol (Basel).119:165-70. Tiwaria, A. K., Katariaa, R. S., Nanthakumara, T., Dashb, B. B. y Desa, G. 2004. Differential detection of Newcastle disease virus strains by degenerate primers based RT-PCR. Comparative Immunology, Microbiology & Infectious Diseases. 27: 163–169. La parroquia con mayor sero-prevalencia en el cantón Zapotillo es Paletillas. Villacís, G., Escudero, G., Cueva, F. y Luzuriaga, A. 2014. Aislamiento del virus de la enfermedad de Newcastle en zonas rurales del sur del Ecuador. CEDAMAZ. 4: 86-90. Se determinó la presencia del virus de Newcastle en las parroquias de Cazaderos, Garza Real, Mangahurco, Paletillas y Bolaspamba en el cantón Zapotillo en la provincia de Loja. Wang, Z., Vreede, F. T., Mitchell, J. O. y Viljoen, G. J. 2001. Rapid detection and differentiation of Newcastle disease virus isolates by a triple one-step RT-PCR. Onderstepoort J Vet Res. 68:131-4. Se obtuvo el aislamiento de quince cepas del virus de Newcastle, cinco de las cuales son patogénicas. Se optimizó la técnica RT-PCR con cebadores específicos para la detección de cepas ISSN: 1390-7573 Centro de Biotecnología pp 61 – 65