Analysis of ORF5 sequences of Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome virus (PRRSV) circulating within swine farms in Costa Rica

Abstract

Background: Worldwide, Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome (PRRS) is among the diseases that cause the highest economic impact in modern pig production. PRRS was first detected in Costa Rica in 1996 and has since then severely affected the local swine industry. Studies of the molecular characterization of circulating strains, correlation with clinical records, and associations with pathogens associated with Porcine Respiratory Disease Complex (PRDC) have not been done in Costa Rica. Results: Sequencing and phylogenetic analysis of ORF5 proved that PRRSV-2 was the only species detected in all locations analyzed. These sequences were grouped into three clusters. When comparing samples from San Jose, Alejuela, and Puntarenas to historical isolates of the previously described lineages (1 to 9), it has been shown that these were closely related to each other and belonged to Lineage 5, along with the samples from Heredia. Intriguingly, samples from Cartago clustered in a separate clade, phylogenetically related to Lineage 1. Epitope analysis conducted on the GP5 sequence of field isolates from Costa Rica revealed seven peptides with at least 80% amino acid sequence identity with previously described and experimentally validated immunogenic regions. Previously described epitopes A, B, and C, were detected in the Santa Barbara-Heredia isolate. Conclusions: Our data suggest that the virus has three distinct origins or introductions to the country. Future studies will elucidate how recently introduced vaccines will shape the evolutionary change of circulating field strains.

Antecedentes: En todo el mundo, el Síndrome Reproductivo y Respiratorio Porcino (PRRS) se encuentra entre las enfermedades que causan el mayor impacto económico en la producción porcina moderna. El PRRS se detectó por primera vez en Costa Rica en 1996 y desde entonces ha desde entonces ha afectado gravemente a la industria porcina local. Los estudios de caracterización molecular de las cepas circulantes correlación con los registros clínicos, y las asociaciones con patógenos asociados al Complejo de la Enfermedad Respiratoria Porcina (PRDC). (PRDC) no se han realizado en Costa Rica. Resultados: La secuenciación y el análisis filogenético del ORF5 demostraron que el PRRSV-2 fue la única especie detectada en todas las localidades analizadas. Estas secuencias se agruparon en tres clusters. Al comparar las muestras de San José Alejuela y Puntarenas con los aislamientos históricos de los linajes descritos anteriormente (1 a 9), se demostró que que estaban estrechamente relacionados entre sí y pertenecían al linaje 5, junto con las muestras de Heredia. Curiosamente, las muestras de Cartago se agruparon en un clado separado, relacionado filogenéticamente con el linaje 1. Epítopo El análisis de epítopos realizado en la secuencia de GP5 de los aislados de campo de Costa Rica reveló siete péptidos con al menos un 80% de identidad de secuencia de aminoácidos con los descritos anteriormente. identidad de secuencia de aminoácidos con regiones inmunogénicas previamente descritas y validadas experimentalmente. Los epítopos A, B y C, descritos anteriormente, se detectaron en el aislado de Santa Bárbara-Heredia. Conclusiones: Nuestros datos sugieren que el virus tiene tres orígenes o introducciones distintas en el país. Futuros estudios de estudios futuros dilucidarán cómo las vacunas recientemente introducidas darán forma al cambio evolutivo de las cepas circulantes en el campo. de campo.