Study of metalloproteinases in the blood of goats experimentally infected with caprine encephalitis arthritis virus.

• Autor(a) principal: GALIZA, Y. S. de
• Data de Publicação: 2020
• Outros Autores: ELOY, A. M. X., PINHEIRO, R. R., PEIXOTO, R. M., LIMA, A. M. C., BARROSO, M. L. da S., FONSECA, L. M.
• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da EMBRAPA (Repository Open Access to Scientific Information from EMBRAPA - Alice)
• Texto Completo: http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/1127176
• topic: MMPs; Zimografia; Encefalite artrite caprina; Infecção experimental; CAEV; Zymography; Caprine arthritis encephalit virus; Experimental infection; Caprino; Doença Animal; Protease; Diagnostico; Virose Animal; Small ruminants; Goats; Goat diseases; Infectious diseases; Lentivirus; Caprine arthritis-encephalitis; Caprine arthritis encephalitis virus; Disease diagnosis; Semiarid zones; Brazil

Abstract: Caprine arthritis encephalitis is a lentiviral disease that leads to considerable losses in goat farming. In the acute phase of viral infection, though antiviral antibodies are produced by the host?s immune system, they are not sufficient to be detected by serological tests. Acute infections begin with an incubation period, during which the viral genome replicates and host innate responses are initiated. Matrix metalloproteinases (MMPs) are enzymes that play an important role in the physiological and pathological processes of tissue remodeling. The present study aimed to evaluate the expression of MMPs and their activity in the blood serum of male goats experimentally infected with caprine arthritis encephalitis virus (CAEV). Five dairy male goats, aged 3-4 years, were intravenously inoculated with CAEV Cork strain (titer: 105-6 TCID50/mL) after being tested negative for CAEV thrice at consecutive intervals of 30 days using western blot analysis and nested-PCR. The study included three stages: S1 or pre-infection stage; S2 or seroconversion stage, corresponding to the occurrence of first seroconversion; and S3 or post-seroconversion stage, corresponding to 23 weeks after seroconversion. Zymography was performed for the samples using gelatin zymography gels (12.5%), which were subjected to electrophoresis at 170V, 1A, and 300W for 50-70 min. The density of MMP-2 was found to be lower at S1 (1456.20 pixels) than that at S2 and S3 (1943.80 and 2104.40 pixels, respectively) (P < 0.05); and the density of MMP-9 was found to be lower at S3 (133.60 pixels) than that at S1 and S2 (359.60 and 370.60 pixels, respectively). The density of proMMP-2 was low at S1 and S3 (130.45 and 145.20 pixels, respectively). On the other hand, the density of proMMP-9 was statistically different between S1 and S3 (89.22 vs. 415.60 pixels). Both proMMP-2 and proMMP-9 were absent at S2. Thus, MMP-2 and MMP-9 exhibited opposite behaviors depending on the stage of infection. As the greatest activity of MMP-2 was detected at stage S3, we suggest that MMP-2 can be used as a biomarker for complementary diagnosis of acute CAEV infection. In addition, the presence of proMMP-13 can be used to indicate active viral infection. [Estudo de metaloproteinases no sangue de caprinos experimentalmente infectados pelo vírus da artrite encefalite caprina]. Resumo: A encefalite por artrite caprina é uma doença lentiviral que leva a perdas consideráveis na criação de caprinos. Na fase aguda da infecção viral, embora os anticorpos antivirais sejam produzidos pelo sistema imunológico do hospedeiro, eles não são suficientes para serem detectados por testes sorológicos. As infecções agudas começam com um período de incubação, durante o qual o genoma viral se replica e as respostas inatas do hospedeiro são iniciadas. As metaloproteinases da matriz (MMPs) são enzimas que desempenham um papel importante nos processos fisiológicos e patológicos da remodelação tecidual. O presente estudo teve como objetivo avaliar a expressão de MMPs e sua atividade no soro sanguíneo de reprodutores caprinos infectados experimentalmente pelo vírus da encefalite por artrite caprina (CAEV). Cinco machos caprinos, com idades entre 3-4 anos, foram inoculadas por via intravenosa com a cepa de CAEV Cork (título: 105-6 TCID50/mL) após serem testados negativamente para CAEV três vezes em intervalos consecutivos de 30 dias usando a análise de western blot e nested-PCR. O estudo incluiu três etapas: estágio S1 ou pré-infecção; S2 ou estágio de soroconversão, correspondente à ocorrência de primeira soroconversão; e S3 ou pós-soroconversão, correspondendo a 23 semanas após a soroconversão. A zimografia foi realizada para as amostras utilizando gel de gelatina (12,5%), que foram submetidos à eletroforese em 170V, 1A e 300W por 50-70 min. Verificou-se que a densidade de MMP-2 era menor em S1 (1456,20 pixels) do que em S2 e S3 (1943,80 e 2104,40 pixels, respectivamente) (P < 0,05); e a densidade de MMP-9 foi menor em S3 (133,60 pixels) do que em S1 e S2 (359,60 e 370,60 pixels, respectivamente). A densidade do proMMP-2 era baixa em S1 e S3 (130,45 e 145,20 pixels, respectivamente). Por outro lado, a densidade do proMMP-9 foi estatisticamente diferente entre S1 e S3 (89,22 vs. 415,60 pixels). ProMMP-2 e proMMP-9 estavam ausentes no S2. Assim, MMP-2 e MMP-9 exibiram comportamentos opostos, dependendo do estágio da infecção. Como a maior atividade da MMP-2 foi detectada no estágio S3, sugerimos que a MMP-2 possa ser usada como biomarcador para o diagnóstico complementar de infecção aguda por CAEV. Além disso, a presença de proMMP-13 pode ser usada para indicar infecção viral ativa.