Epidemiologia molecolare di canine parvovirus (CPV) in Italia

Canine parvovirus (CPV) is a major pathogen for dogs. Its history is featured by a quick emergence and diffusion that guided the research on the disease, with particular attention towards the phenotypic differences among the circulating strains, as traits related to clinical manifestations and epidemiology. However, the antigenic classification that recognized several variants has been recently questioned, because of the low variability represented by the selected amino acidic markers instead of the whole nucleotide heterogeneity. The real evolutionary and phylogenetic relationships among CPV circulating strains are in fact evaluable only on genome bases, embracing the widest information available and avoiding the misinterpretation of the strain affinity due to similar morphological features, which could actually be due to convergent evolution rather than necessarily to a common ancestor. The present study aims to describe Italian molecular epidemiology of CPV, by analysing VP2 sequences from samples collected from several regions between 2008 and 2015. Additionally, the Italian scenario has been compared to a database of worldwide sequences. The results highlighted a huge variability and circulation at the Italian level, which is also mirrored by the global situation, where many introduction events take place with the consequent strain persistence. These circumstances set the premises both for the co-circulation of different strains in the same region and the presence of strictly related strains in distant places. Other than measuring the spread of the virus, the international connections and dissemination patterns using a phylogeographic approach, CPV nucleotide variability allows the reconstruction of the population dynamics, depicting the viral expansion in relation to time and possible impacting events on genetic variability, such as vaccination or new strain introduction, population immunity onset, etc. CPV appears to be a recent virus, with its origin placed in the early ‘70s, characterized by a high substitution rate (~10-4 substitutions*site-1*year-1), which can be the cause of the ongoing viral population expansion and possibly of unexpected variations in the clinical aspects of the disease. These elements enforce the importance and usefulness of the genetic information, whose collection should be improved in order to achieve a deeper knowledge of CPV and the genetic determinants of its peculiar biological, epidemiological and clinical features.

Il canine parvovirus (CPV) è uno dei patogeni più importanti per lo stato sanitario del cane. La sua storia è caratterizzata da una rapida comparsa e diffusione, che ne hanno condizionato lo studio, catalizzando l’attenzione verso le differenze fenotipiche tra i ceppi in circolazione, ritenute finora elementi correlabili alle manifestazioni cliniche e all’epidemiologia. Negli ultimi anni però, la classificazione su base antigenica che ha permesso la distinzione delle diverse varianti, è stata rimessa in discussione, in quanto la variabilità misurata mediante semplici marker amminoacidici appare riduttiva rispetto alla sottostante eterogeneità nucleotidica del virus. Solo sulla base del genoma di CPV è infatti possibile ricostruire i legami filogenetici ed evolutivi tra i ceppi circolanti, massimizzando l’informazione a disposizione ed evitando di ricondurre l’affinità dei ceppi virali alla presenza di caratteri morfologici simili, promossi frequentemente da un’evoluzione convergente piuttosto che da un’origine comune. In questa cornice si inserisce il presente lavoro che mira a descrivere l’epidemiologia molecolare italiana di CPV, attraverso l’analisi delle sequenze del gene codificante la proteina VP2, ottenute da campioni provenienti da svariate regioni e raccolti tra il 2008 e il 2015. L’orizzonte dello studio è stato poi esteso al confronto di tali dati con un database di sequenze mondiali. I risultati ottenuti hanno permesso di evidenziare come le elevate eterogeneità e circolazione virali a livello locale rispecchino la situazione globale, mettendo in luce uno scenario epidemiologico caratterizzato dall’occorrenza di molteplici eventi introduttivi, cui sovente segue una prolungata persistenza territoriale. Ciò esita sia in una frequente co-circolazione di alcuni ceppi nella medesima regione, sia nella presenza di stipiti strettamente correlati in località molto distanti. Oltre a restituire la misura della capacità di diffusione del virus, delle connessioni tra i paesi e delle conseguenti vie di disseminazione virale, esplorabili anche con un approccio filogeografico, la variabilità nucleotidica di CPV permette di ricostruire le dinamiche di popolazione, monitorandone l’espansione nel tempo e interpretandone le fluttuazioni in relazione a possibili eventi impattanti sulla variabilità genetica, come l’introduzione di nuovi virus o della vaccinazione, l’insorgenza dell’immunità di popolazione, ecc. CPV si conferma un virus recente, originato all’inizio degli anni ’70 e caratterizzato da un elevato tasso evolutivo (~10-4 sostituzioni*sito-1*anno-1), in grado perciò di sostenere l’espansione della popolazione virale osservabile sin dalla sua comparsa e, potenzialmente, di comportare variazioni imprevedibili a carico degli aspetti clinici della patologia. L’insieme di questi elementi sottolinea da un lato l’importanza e le potenzialità delle informazioni racchiuse nella sequenza nucleotidica, che non devono essere sottovalutate, dall’altra la necessità di un’analisi più approfondita sulla natura di CPV, investigando i determinanti genetici, ancora inesplorati, alla base delle caratteristiche biologiche, epidemiologiche e cliniche di CPV.