Microarray-based gene expression analysis in natural and experimental cases of porcine circovirus type 2 infection

La presente Tesis se oriento a la caracterizacion molecular de la infeccion causada por PCV2 utilizando la tecnologia de los microarrays. Este virus es el agente infeccioso esencial de la enfermedad sistemica (ES) por PCV2, una enfermedad de caracter multifactorial que afecta principalmente a cerdos en las fases de transicion y engorde, y es una de las enfermedades porcinas mas importantes economicamente a nivel mundial. La tecnologia de los microarrays permite la determinacion simultanea de los niveles de ARNm de miles de genes y ha sido utilizada en los ultimos anos para investigar los perfiles de expresion genica de tejidos y lineas celulares, ayudando a descifrar las interacciones huesped-patogeno que son relevantes para la patogenesis de varias enfermedades. Es por ello que esta Tesis se oriento a identificar genes y procesos biologicos implicados en la respuesta inmune de cerdos subclinicamente infectados por el PCV2 y tambien de animales naturalmente afectados por la ES-PCV2. La primera parte de esta Tesis consistio en un trabajo exploratorio dirigido a evaluar la utilidad de la plataforma Affymetrix Porcine GeneChip® para estudiar el perfil global del transcriptoma de lechones de la raza Duroc, derivados por cesarea y privados de calostro (DCPC), experimentalmente infectados por PCV2. A partir del analisis de los datos de los microarrays, se seleccionaron 25 y 33 genes que resultaron diferencialmente expresados (DE) entre los grupos control e inoculados con PCV2 en linfonodos mesentericos y pulmones, respectivamente. La gran mayoria de los genes sobre-expresados en el grupo inoculado con PCV2 estaba relacionada a la respuesta inmune. Desde el punto de vista del transcriptoma, los animales inoculados con PCV2 fueron capaces de activar la respuesta mediada por celulas y desarrollar anticuerpos especificos para PCV2, hechos que se asocian a la generacion de una infeccion subclinica. Los resultados de este trabajo indicaron que la tecnica de los microarrays es una herramienta util para el estudio de la patogenesis de la infeccion por el PCV2. El segundo estudio fue dirigido a caracterizar los mecanismos moleculares de la respuesta inmune que tienen lugar en las fases temprana y tardia de la infeccion subclinica por PCV2. Los genes sub-expresados en las muestras de linfonodo mediastinico (LM) se relacionaron principalmente a la adhesion celular y migracion, lo que sugiere la participacion de esos genes en los procesos inflamatorios observados en la infeccion por PCV2. La inmunidad innata se desarrollo en la primera semana p.i. y se demostro por la sobre-expresion de varios genes estimulados por interferon (ISGs) entre las muestras de LM y de sangre total (ST) de los animales inoculados con PCV2. Tambien se detecto un aumento en la expresion de genes relacionados con la activacion linfocitaria en la primera semana p.i. en las muestras de LM de los cerdos infectados, lo que indica la activacion temprana de la respuesta adaptativa. Se obtuvieron resultados similares en las fases tardias de la infeccion, dada la sobre-expresion de los genes que codifican para el interferon (IFN)-γ y para la inmunoglobulina (Ig)-G en el dia 29 p.i en las muestras de LM. El tercer estudio consistio en investigar los cambios globales en el transcriptoma de animales naturalmente afectados por ES-PCV2 y congeneres sanos. Tras los analisis de datos, se encontraron 366 transcritos con significativa abundancia diferencial en el grupo de animales afectados por ES-PCV2 en relacion al grupo control. Los resultados de este estudio identificaron mecanismos (dano mediado por el complemento e inmunosupresion) potencialmente involucrados en la inflamacion y deplecion linfocitaria en tejidos linfoides, caracteristicas histopatologicas claves de la ES-PCV2.