Impairment on nuclear maturation rate in oocytes from cows naturally infected by bovine herpesvirus 1 (BoHV-1) Translated title: Comprometimento na taxa de maturação nuclear em ovócitos de vacas naturalmente infectadas pelo herpesvírus bovino 1 (BoHV-1)

Abstract

ABSTRACT Bovine herpesvirus 1 (BoHV-1) is an important bovine pathogen that is responsible for causing respiratory diseases and reproductive failures. The presence of BoHV-1 in an in vitro embryo production system affects fertilization, maturation, and embryonic development. The objective of this study was to evaluate the developmental capacity of oocytes from naturally infected cows with no reproductive history. Moreover, this study investigated the presence of viral DNA in cumulus oophorus complexes (COCs). Experimental groups were differentiated by titrating the antibodies detected through seroneutralization assays, establishing three groups: seronegative animals (titer lower than 2), low titer (2 to 8), and animals with a titer above or equal to 16. COCs were obtained from 15 donors during 22 sessions of ultrasound-guided follicular aspiration. DNA was extracted from a pool of COCs obtained from all aspirations from the same donor as well as from whole blood and nested PCR reactions were performed. Only COCs with a compact layer of cumulus cells, an intact zona pellucida, and homogeneous cytoplasm were selected for in vitro culture and evaluation of nuclear maturation rate. After culturing for 24 hours, the oocytes were fixed and stained to evaluate the meiotic cell cycle stage. Oocytes that showed a chromosomal configuration in metaphase II were considered to have reached nuclear maturation. Compared with the other groups, the oocyte nuclear maturation rate in animals with a titer greater than or equal to 16 (50%) was compromised (P< 0.05). However, the viral titer did not influence the maturation rate of bovine oocytes in animals exhibiting low titration (62.2%) when compared with the control group (76.7%). Viral DNA was not observed in the blood samples but was detected in the COC pool from three seropositive donors. In view of the results obtained, we conclude that natural infections by the BoHV-1 virus can compromise the nuclear maturation rate in cows, depending on the titration levels of antibodies against the virus. Moreover, viral DNA could be present in COCs, contradicting the hypothesis that seropositive animals with no history of clinical symptomatology pose a negligible risk of transmitting BoHV-1 by COCs.

Translated abstract

RESUMO: Herpesvírus bovino 1 (BoHV-1) é um importante patógeno bovino, responsável por causar doenças respiratórias e falhas reprodutivas. A presença do BoHV-1 em sistema de produção in vitro de embriões afeta a fertilização, a maturação e o desenvolvimento embrionário. O objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade de desenvolvimento de ovócitos oriundos de vacas infectadas naturalmente sem histórico reprodutivo. Além disso, este estudo investigou a presença do DNA viral em Complexos Cumulus Ooforus (COCs). Os tratamentos foram definidos a partir do título de anticorpos detectados pelos ensaios de soroneutralização, sendo estabelecidos três grupos: animais soronegativos (título menor do que 2), título baixo (2 a 8) e animais com título maior ou igual a 16. Os COCs foram obtidos de 15 doadoras durante 22 sessões de aspiração folicular guiada por ultrassom. A extração do DNA foi realizada em um pool de COCs de todas as aspirações de uma mesma doadora e no sangue total para a realização das reações de Nested-PCR. Para avaliação da taxa de maturação nuclear, foram selecionados para o cultivo in vitro somente os COCs com camada compacta de células do cumulus, zona pelúcida íntegra e citoplasma homogêneo. Após 24 horas de cultivo, os ovócitos foram fixados e corados em lâmina para a avaliação do estádio do ciclo celular meiótico. Os ovócitos que apresentaram configuração cromossômica em metáfase II foram considerados como tendo alcançado a maturação nuclear. Verificou-se comprometimento na taxa de maturação nuclear ovocitária (P<0.05) nos animais de título maior ou igual a 16 (50%). No entanto, não houve influência do título viral na taxa de maturação de ovócitos bovinos em animais que apresentaram titulação baixa (62,2%) quando comparados com o grupo controle (76,7%). O DNA viral não foi identificado nas amostras de sangue, mas foi detectado no pool de COCs de três doadoras soropositivas. Diante dos resultados encontrados conclui-se que vacas infectadas naturalmente pelo vírus BoHV-1 apresentam comprometimento na taxa de maturação nuclear, dependendo do grau de titulação de anticorpos contra o vírus. Ademais, o DNA viral pode estar presente em COCs contrariando a hipótese de que animais sorologicamente positivos e sem histórico de sintomatologia clínica oferecem risco negligível de transmissão do BoHV-1 por COCs.