On the occurrence and genealogy of Brazilian strains of Canine coronavirus (CCoV) and the role of dogs as reservoirs for rotavirus

Gastrenterites virais em cães são doenças transmissíveis infecciosas com importância para a saúde animal, como as causadas por Parvovírus canino e Coronavírus canino (CCoV) e saúde pública, como no caso dos rotavírus. Rotavírus em cães são encontrados com baixa freqüência, tanto em cães com diarréia quanto sadios, mas sua importância como reservatório para a rotavirose humana já é conhecido. O CCoV, pertencente ao grupo 1 do gênero Coronavirus, ocorre sob a forma dos genótipos I e II, amplamente distribuídos mundialmente e implicados em diarréia moderada, mas podendo levar a elevada letalidade no caso de patótipos altamente patogênicos. No Brasil, a ocorrência de rotavírus do sorogrupo A em cães é um fato conhecido, mas, no caso do CCoV, existe, até o momento, apenas uma investigação relatando sua ocorrência, sem dados de diversidade molecular. A presente investigação teve por objetivos avaliar o papel de cães jovens com enterite sintomática, bem como sadios, como reservatórios de rotavírus, estudar a freqüência de ocorrência de Coronavírus canino (CCoV) em amostras fecais destes animais e estudar a diversidade molecular das amostras de CCoV encontradas. Para tato foram colhidas 100 amostras fecais de cães não vacinados, entre 1 e 180 dias de idade entre 2007 e 2008, sendo 50 com diarréia e 50 sem diarréia no momento da colheita, nos Municípios de São Paulo, São Bernardo do Campo, Santo André, São Caetano do Sul, Taboão da Serra, Itapecerica da Serra e uma aldeia indígena em Parelheiros. Às amostras foi aplicada a técnica de eletroforese em gel de poliacrilamida (PAGE) para a detecção de rotavírus e uma RT-PCR dirigida ao gene da proteína de membrana M do CCoV (nucleotídeos 337 a 746) para a detecção deste vírus, sendo os fragmentos detectados submetidos a seqüenciamento de DNA. As seqüencias obtidas, traduzidas em aminoácidos, foram utilizadas para a construção de uma árvore genealógica enraizada de distância com o algoritmo Neighbor-Joning e modelo de Poisson com 100 repetições de bootstrap. Nenhuma das amostras resultou positiva para rotavirus, enquanto que 47 foram positivas para CCoV, com freqüência significativamente superior nos animais com diarréia. Vinte e dois dos 47 fragmentos de DNA obtidos resultaram em seqüências viáveis de DNA, sendo 12 classificadas como CCoV Tipo I e 10 como Tipo II, tendo sido encontrada uma sublinhagem exclusivamente brasileira para o Tipo II. Em relação à amostra vacinal de CCoV submetida ao seqüenciamento de DNA, a maior identidade ocorreu com o grupo Tipo II sublinhagem 01, com um valor de 100%, seguido de 97,2% para o Tipo II sublinhagem 02 (a linhagem brasileira) e 93,2% para o Tipo I. Sugere-se que a diversidade de CCoV encontrada seja derivada da elevada freqüência de ocorrência deste vírus, o que pode aumentar a probabilidade de divergências e de possíveis falhas vacinais por diferenças entre a amostra vacinal (Tipo II) e as amostras de campo (Tipos I e II), e, dessa forma, a vacina não diminuiria a transmissão e novas linhagens de CCoV emergiriam. Conclui-se que cães jovens com enterite sintomática, bem como sadios, não tiveram papel como reservatório para rotavírus, considerando-se a região geográfica e o período de colheita de amostras. O CCoV ocorreu com uma freqüência de 47% na população canina estudada, com freqüência estatisticamente significativamente superior naqueles com diarréia do que naqueles sem diarréia. Finalmente, amostras brasileiras de CCoV, com base em seqüenciamento parcial do gene codificador da proteína de membrana M, ocorrem tanto como tipo I quanto II, sendo que, para o tipo II, há uma lihangem tipicamente brasileira.Viral canine gastroenteritis is infectious transmissible diseases with importance for animal health, as those caused by Canine parvovirus and Canine coronavirus (CCoV) and public health, as in the case of rotavirus. Canine rotavirus occurs at low frequencies, both in diarrheic and health dogs, but the importance of dog as reservoirs for human rotaviruses is known. CCoV belongs to group 1 of the genus Coronavirus and occurs as genotypes I and II, worldwide distributed and implicated in mild diarrhea, but high pathogenic types might lead to high lethality. In Brazil, the occurrence of serogroup A rotavirus in dogs is already known but, in the case of CCoV, theres a single report on the occurrence of this virus, with no data on its molecular diversity. The aims of the present investigation were to evaluate the roles of diarrheic and health young dogs as reservoirs of rotavirus, to study the occurrence of CCoV in these animals and to assess the molecular diversity of the strains found. One hundred fecal samples were collected from unvaccinated dogs between 2007 and 2008 (50 with diarrhea and 50 health dogs) in the Municipalities of São Paulo, São Bernardo do Campo, Santo André, São Caetano do Sul, Taboão da Serra, Itapecerica da Serra and in an indian community in Parelheiros. The samples were submitted to polyacrilamide gel electrophoresis (PAGE) for rotavirus detection and to an RT-PCR targeted to the membrane M protein gene (nucleotides 337 to 746) of CCoV for the detection of this virus; amplicons were then submitted to DNA sequencing and the putative amino acids sequences were used to build a rooted distance genealogic tree with the Neighbor-Joinng algorithm and he Poisson correction with 1,000 bootstrap replicates. No sample was positive to rotavirus, while 47 out of the 100 samples were positive for CCoV, with a statistically significative higher frequency for the dogs with diarrhea. Twenty-two out of the 47 ampicons resulted in viable sequences, being 12 classified as CCoV Type II and 10 as Type I; besides, and exclusively Brazilian sub lineage was found for Type II. Regarding the vaccine strain, the highest identity was found to Type II sub linage 02 (10%), followed by 97.2% for Type II sub linage II (the Brazilian sub linage) and 93.2% for Type I. Its suggested that the high diversity for CCoV detected is a consequence of the high frequency of occurrence of this virus, what might increase the probability of the emergence of divergence and possible vaccine failures due to differences amongst the vaccine strain (Type II) and field strains (Types I and II) and thus vaccination would not decrease the transmission and new lineages would emerge. It can be concluded that both health and diarrheic young dogs have played no role as reservoirs for rotavirus taking into account the geographic area and the time of samples collection. CCoV ocurred at a frequecy of 47%, with a higher frequency in the diarreic animals. Finally, Brazilian strains of CCoV, based on partial M gene sequences, occur as both type I and II, while, for Type II, a typical Brazilian lineage was described