Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Bovint respiratoriskt syncytialt virus (BRSV) kan orsaka allvarlig luftvägssjukdom hos nötkreatur
och är vanligt förekommande i svenska nötkreatursbesättningar. Sjukdomsförloppet kan vara subkliniskt, ge milda symptom eller orsaka svår sjukdom med dödlig utgång. En genomgången naturlig
infektion verkar skydda mot allvarlig sjukdom, men exakt hur länge en individ är skyddad och vilken
typ av immunitet som ger skydd har forskare ännu inte kartlagt fullständigt. Det är dessutom oklart
i vilken utsträckning nötkreatur återinfekteras och om dessa utgör symptomlösa smittbärare med en
viktig roll i virusets epidemiologi.
Syftet med detta examensarbete var att kartlägga antikroppssvar efter naturlig infektion med BRSV,
samt att fastställa exempel på efter hur lång tid och vid vilken antikroppstiter nötkreatur kan bli
återinfekterade med BRSV. Examensarbetet fokuserade på att beskriva kinetiken av BRSVspecifika IgG1-antikroppstitrar i serum hos nötkreatur under 2–4 år efter naturlig infektion. Därtill
jämfördes titrar av BRSV-specifika IgG1-antikroppar med virusneutraliserande (VN) antikroppar i
serum samt BRSV-specifika IgG1-antikroppstitrar i mjölk och serum på individnivå. Återinfektioner beskrevs i en besättning och individuella BRSV-specifika serum IgG1-antikroppstitrar vid
återinfektion av enstaka djur fastställdes.
Resultaten indikerade att nötkreatur har serumantikroppar, både BRSV-specifika IgG1 och VNantikroppar, i minst fyra år efter naturlig infektion av BRSV. En relativt god korrelation mellan
IgG1 och VN-antikroppar fastställdes. Antikropparna verkar bidra till skydd mot allvarlig sjukdom,
men inte mot infektion och virusutsöndring. Ett visst immunologiskt minne verkar kvarstå i minst
fyra år, då antikroppstitrarna, såväl IgG1 som VN-antikroppar, blev högre vid återinfektion av
BRSV än vid primärinfektion. Vid primärinfektion var den individuella variationen av antikroppstitrar stor, men mängden antikroppar verkade inte ha betydelse för antikroppssvarets duration, då
samtliga analyserade prover innehöll antikroppar (IgG1) fyra år efter infektion.
Mjölkproverna som analyserades visade exempel på att det även gick att påvisa IgG1 i outspädd
mjölk i minst fyra år efter en primärinfektion, men mängden IgG1 kunde inte kvantifieras och således gick det inte visa på någon korrelation mellan IgG1 i serum och mjölk.
Kunskapen kan bidra till förståelse om infektionsdynamiken i stora populationer, t.ex. när besättningsimmuniteteten avtar efter ett utbrott, vilket kan påverka framtida vaccinationsstrategier.
Sammantaget kan dessa data indikera immunitetens duration och användbarheten för ELISA samt
analys av serum och mjölk för att förutspå skydd på individnivå.

Bovine Respiratory Syncytial Virus (BRSV) can cause severe airway disease in cattle and is very
common in Swedish cattle farms. The disease can be subclinical, mild or severe with lethal outcome.
Natural disease seems to protect from severe clinical signs upon reinfection. Exactly for how long
an individual is protected and what type of immunity is protective is not completely understood. It
is also unclear to which extent animals become re-infected and if these are asymptomatic carriers,
with an important role in virus epidemiology.
The purpose of this thesis was to quantify and map IgG antibody responses after a natural infection
with BRSV and give examples of after how long time and at which antibody titre cattle can be reinfected with BRSV. This thesis focused on describing the kinetics of BRSV-specific serum IgG1-
antibody titres in cattle during 2-4 years after a natural infection. In addition, titres of BRSV-specific
IgG1 antibodies and virus neutralising antibodies (VN-antibodies) in serum were compared. Finally,
BRSV-specific IgG1 antibodies in milk and serum were compared at the individual level. Reinfections in a herd and individual BRSV-specific serum IgG1 antibodies before and after reinfection of a few animals was also described.
The results showed that cattle have serum antibodies, both IgG1 and VN-antibodies, at least four
years after natural infection with BRSV and that the titres of these antibodies covary fairly well.
These antibodies seem to have contributed to protection against severe disease but did not protect
from being infected and neither from shedding virus. A certain level of specific immunological
memory seems to have persisted, as the antibody titres of both IgG1 and VN-antibodies increased
more after re-infection with BRSV compared to after primary infection. After a primary infection
the magnitude of antibody responses varied greatly between different animals, but the level of
antibodies seems to be of less significance for the duration of responses, as all samples analyzed
were positive for antibodies (IgG1) four years after primary infection.
In this work, some examples have been given, that it is possible to use ELISA to detect IgG1 in
undiluted milk at least four years after a primary infection, but it was not possible to quantify the
IgG1 by sample dilution. Hence, no covariation of IgG1 in serum and milk could be demonstrated.
The knowledge will contribute to the understanding about infection dynamics in large cattle
populations, for example when herd immunity declines after an outbreak, which may influence
future vaccination strategies. Altogether these data indicate the duration of humoral immunity and
the utility of ELISA and milk analysis to predict protection against BRSV on an individual level.