Mehmet Özkan TİMURKAN, Nergis ULAŞ, Hakan AYDIN, Şükrü DEĞİRMENÇAY

Sığırlarda koyun ilişkili Ovine gammaherpesvirus-2’nin moleküler karakterizasyonu ve risk faktörlerinin belirlenmesi

Amaç: Malignant catarrhal fever (MCF), Herpesvirales takımında Herpesviridae ailesinde, Gammaherpesvirinae alt ailesinde ve Macavirus cinsi içerisinde bir grup virus tarafından sebep olunan sporadik seyirli ölümcül (mortal) bir hastalıktır. Macavirus cinsinde yer alan Alcelaphine gammaherpesvirus-1 (AlHV-1) ve Ovine gammaherpesvirus-2 (OvHV-2), MCF enfeksiyonu etiyolojisinde yer alan en önemli iki patojendir. Dünya genelinde koyunların asemptomatik taşıyıcısı olduğu OvHV-2, koyunlarla yakın teması olan evcil sığırlara bulaşarak lenfoproliferatif ve ölümcül bir enfeksiyon olan MCF oluşumu ile sonuçlanmaktadır. Koyun ve sığırların bir arada yetiştirilmesi veya pazar alanlarında bir arada satışa sunulması OvHV-2’nin saçılımında oldukça önemlidir. Bu çalışmada, 2017 yılı Kurban bayramında kurulan hayvan pazarında koyun ilişkili bir temas yaşanan bir boğada, çeşitli klinik bulgularla seyreden enfeksiyonun etiyolojisinin ve risk faktörlerinin araştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: Çalışmamızda kan ve oküler sürüntü örneklerinde virus varlığının tespiti amacıyla konvansiyonel polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) kullanıldı. PCR sonrası elde edilen amplikonlar sekans reaksiyonuna tâbî tutuldu. Sekans sonrası elde edilen ham veriler Gen-Bank’ta bulunan referans sekanslarla karşılaştırıldı. Filogenetik analizler ise MEGA 5.0 programıyla gerçekleştirildi. Bulgular: Kan ve sürüntü örneklerinde OvHV-2’nin tegument proteinini kodlayan gen bölgesine yönelik gerçekleştirilen PCR analizi sonrası 422-bp büyüklüğünde pozitif PCR amplikonu elde edildi. Sekans ve filogenetik analizi yapılan OvHV-2 suşunun; Hindistan, Mısır ve Irak suşları ile oldukça yakın genetik ilişkili olduğu, Almanya, Kanada, Brezilya, ve Afrika suşları ile daha uzak genetik ilişkili olduğu belirlendi. Sonuç: Bu çalışma sonucunda müslüman ülkelerde Kurban bayramlarında kurulan kontrolsüz hayvan pazarlarının OvHV-2 enfeksiyonun saçılımı açısından risk oluşturduğu ve satış alanlarında farklı hayvan türlerinin bir arada satışa sunulmaması gerektiği sonucuna varılmıştır.

Molecular characterization and determination of risk factors of sheep-associated Ovine gammaherpesvirus-2 in cattle

Objective: Malignant catarrhal fever (MCF), is a sporadic disease with high mortality caused by a group of viruses that are classified in Herpesviridae, in subfamily Gammaherpesvirinae and genus Macavirus. Alcelaphine gammaherpesvirus-1 (AlHV-1) and Ovine gammaherpesvirus-2 (OvHV-2), are two pathogens in the Macavirus genus that play an important role in the etiology of the disease. OvHV-2 of which the sheep is an asymptomatic carrier worldwide, is transmissed to cattle with close contact and results in a lymphoproliferative and fatal disease of MCF. The Husbandry of cattle and sheep together or selling of the species in animal markets in close contact has a role in spreading of OvHV-2. In this study, we aimed to investigate a bull that was purchased in a market at the 2017 Festival of Sacrifice, after 3 weeks of incubation period, that had symptoms of opacity in the eyes, nasal and ocular mucopurulent discharge and accompanying nervous system symptoms. Methods: We used conventional polymerase chain reaction (PCR) to investigate virus presence in blood and swab samples. Amplicons that were obtained from PCR were sequenced and raw data of referance sequences were compared to references previously recorded to GenBank. Phylogenetic analysis was performed with MEGA 5.0 software. Results: After PCR analysis of blood and swab samples, targeting the tegument protein coding region of OvHV-2, an amplicon of 422-bp was obtained. Sequencing and phylogenetical analyses revealed that OvHV-2 strain in this study was closely related to India, Egypt and Iraq strains and relatively distant to German, Canadian, Brazilian and African strains. Conclusion: We conclude that, in Muslim countries unregulated animal markets which are formed during the Festival of Sacrifice have a significant risk of spread for OvHV-2 and different species should not be sold together in these areas.

PDF

___

1. Zhu H, Sun N, Li Y, Feng T, Jiang L, Yu X, et al. Malignant catarrhal fever: An emerging yet neglected disease in captive sika deer (Cervus nippon) herds in China. Transbound Emerg Dis, 2020; 67(1): 149-58.
2. OIE (2021). Alcelaphıne Herpesvırus 1 and Ovıs Herpesvırus 2. (Erişim tarihi 30 Aralık 2021) https://www.oie.int/app/uploads/2021/05/alcelaphine-herpesvirus-1-or-ovine-herpesvirus-2-infection-with.pdf
3. MacLachlan N.J, Edward J. Veterinary and Zoonotic Viruses. Fenner’s Veterinary Virology. 5th ed. Academic Press, San Diego, California, 2017; 210-2.
4. Avcı H, İpek E, Babaoğlu AR, Epikmen ET, Aydoğan A. Malignant Catarrhal Fever caused by Ovine Herpesvirus-2 in a cow. Etlik Vet Mikrobiyol Derg, 2020; 31 (1): 82-6.
5. Plowright W. Malignant Catarrhal Fever Virus, in Virus Infections of Ruminants, 3rd ed In: Dinter Z, Morein B, editors. New York: Elsevier Science; 1990; 123–50.
6. Aydin H, Timurkan MO, Acar-Kirmizi G. Sequence analysis of Turkish field strains of bovine torovirus shows unique amino acid changes in the partial M gene. Asian Pac J Trop Biomed, 2019; 9(3): 129-34.
7. Çomakli S, Sağlam YS, Timurkan MÖ. Comparative detection of bovine herpesvirus-1 using antigen ELISA, immunohistochemistry and immunofluorescence methods in cattle with pneumonia. Turk J Vet Anim Sci, 2019; 43(3): 306-3.
8. Özkaraca M, Timurkan MÖ. Immunohistochemistry and PCR methods for the diagnosis of BVDV in cattle with pneumonia in Erzurum Region. Van Vet J, 2016; 27(2): 85-8.
9. Timurkan MÖ, Aydın H, Belen S. The detection and molecular characterization of bovine respiratory coronavirus infection by RT-PCR in Erzurum. Atatürk Üniversitesi J Vet Sci, 2015; 10(3): 186-92.
10. Timurkan MÖ, Özkaraca M, Aydın H, Sağlam YS. The detection and molecular characterization of lumpy skin disease virus, northeast Turkey. Int J Vet Sci, 2016; 5(1): 44-7.
11. Timurkan MO, Aydın H. Cirit atlarında influenza A virus enfeksiyonunun serolojik ve moleküler yöntemlerle araştırılması. Atatürk Üniversitesi J Vet Sci, 2019; 14(1): 71-7.
12. Kirbas A, Oruc E, Ozkanlar Y, Sozdutmaz I, Aktas MS, Saglam YS. Sheep-associated malignant catarrhal fever: First report in a calf in Northeastern Turkey. Isr J Vet Med, 2013; 68(3): 195-200.
13. Yildirim Y, Bilge-Dağalp S, Yilmaz V, Faraji Majarashin A. Molecular characterisation of ovine herpesvirus type 2 (OvHV-2) in Turkey. Acta Vet Hung, 2012; 60(4): 521-7.
14. Yazici Z, Arslan HH, Gumusova S, Meral Y, Albayrak H. Occurrence of ovine herpesvirus type-2 infection in sheep and cattle in Samsun Province, Turkey. DTW. Dtsch Tierarztl, 2006; 113(9): 348-50.
15. Yeşilbağ K. Seroprevalence of malignant catarrhal fever-related gammaherpesviruses in domestic ruminants in Turkey. Trop Anim Health Prod, 2007; 39(5): 363-8.
16. Baxter SI, Pow I, Bridgen A, Reid HW. PCR detection of the sheep-associated agent of malignant catarrhal fever. Arch Virol. 1993; 132: 145-59.
17. Tamura K, Peterson D, Peterson N, Stecher G, Nei M, Kumar S. MEGA5: Molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Mol Biol Evol 2011; 28: 2731-9.
18. Turan T, Isidan H, Atasoy MO, Sozdutmaz İ, Bulut H. Genetic diversity of ovine herpesvirus 2 strains obtained from malignant catarrhal fever cases in Eastern Turkey. Virus Res, 2020; 276: 197801.
19. Oğuzoğlu TÇ, Salar S, Adıgüzel E, Demirden C, Ülgenalp O. Detection and characterisation of sheep-associated malignant catarrhal fever infection from ruminants by using tegument and gB gene sequences of OvHV-2. J Vet Res, 2020; 87(1): 1-4.
20. Dabak M, Dabak DO, Karapinar T, Bulut H. Vitamin D status in cattle with malignant catarrhal fever. J Vet Med Sci, 2012; 74(1): 125-8.
21. Yavru S, Şimşek A, Yapıcı O, Bulut O, Avcı O. Determination of prevalence of malignant catarrhal fever by using competitive inhibition ELISA in domestic cattle. Bionature, 2018; 38(3): 214-8.
22. Sood R, Khandia R, Bhatia S, Hemadri D, Kumar M, Patil SS, et al. Detection and molecular characterization of naturally transmitted sheep associated malignant catarrhal fever in cattle in India. Trop Anim Health Prod. 2014; 46(6): 1037-43.
23. Abd El Rahman S, Ateya A, El-Beskawy M, Wernike K, Hoffmann B, Eschbaumer M. Field observations and genetic characterization of sheep-associated malignant catarrhal fever in Egypt, 2018. Vet Sci. 2020; 7(4):201.
24. Khudhair YI, Ayyez HN, Hussain MH. Phylogenetic analysis of ovine herpes virus-2 (OHV-2) in malignant catarrhal fever infected cattle in AL-Qadisiyah of Iraq. Iraqi J Vet Sci, 2019; 33(1): 51-8.
25. Pesca C, Gobbi M, Palombi C, Forte C, Pavone S, Stazi M, Pela M, Cruciani D, D’Avino N. Bovine malignant catarrhal fever: case reporting in Central Italy. Vet Ital, 2019; 55: 279-83.
26. McAllum HJ, Mavor NM, Hemmingsen P. A malignant catarrhal fever-like disease in red deer (Cervus elaphus) in New Zealand. N Z Vet Jl, 1982; 30(7): 99– 101.