A hepatitis E vírus állat-egészségügyi és élelmiszer-biztonsági jelentősége sertésben és nyúlban
Title in English
The animal health and food-safety significance of hepatitis E virus in swine and rabbit
Keywords in Hungarian
hepatitis E vírus, sertés, nyúl, állat-egészségügy, élelmiszer-biztonság, zoonózis
Keywords in English
hepatitis E virus, swine, rabbit, animal health, food-safety, zoonosis
Discipline
Veterinary sciences (Council of Complex Environmental Sciences)
50 %
Ortelius classification: Veterinary medicine
Food safety (Council of Complex Environmental Sciences)
25 %
Zoonozes (Council of Complex Environmental Sciences)
25 %
Panel
Plant and animal breeding
Department or equivalent
Department of Microbiology and Infectious Diseases (University of Veterinary Medicine Budapest)
Participants
Bakonyi, Tamás Bányai, Krisztián Erdélyi, Károly Gyuranecz, Miklós Laczay, Péter
Starting date
2016-07-01
Closing date
2018-02-28
Funding (in million HUF)
10.055
FTE (full time equivalent)
1.52
state
closed project
Summary in Hungarian
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára. A potenciálisan zoonotikus, állatokban enterális megbetegedéseket okozó vírusok közül a hepatitis E vírus (HEV; Hepeviridae, Hepevirus genus) okozta fertőzés emberekben heveny, önkorlátozó, sárgasággal járó, átlagosan 1% mortalitású májgyulladást okoz. A világ különböző országaiban kimutatott vírus-változatok négy genocsoportba sorolhatók, melyek közül a 3. és a 4. csoport vírusai embereket és állatokat is fertőzni képesek. A fertőzés állatokban tünetmentes; a házi sertés, a vaddisznó, és vadon élő kérődzők a vírus fő rezervoárjai. Kísérletes fertőzések és genetikai vizsgálatok eredményei támasztják alá a vírus potenciális zoonotikus jellegét.
A Magyarországon 2004 és 2010 között végzett felmérő vizsgálatok során sertésekben, vaddisznókban, szarvasokban és őzekben igazoltuk a HEV-fertőzöttséget. A házi kérdőzőkből és rágcsálókból származó minták nem tartalmaztak HEV-nukleinsavat kimutatható mennyiségben. A filogenetikai vizsgálatok szerint Magyarországon állatokat fertőző hepatitis E vírusok nagyfokú hasonlóságot mutattak más országokban állatokból és emberekből kimutatott vírustörzsekkel.
Vizsgálatainkban a HEV járványtanáról és élelmiszer-higiéniai jelentőségéről kívánunk újabb adatokat gyűjteni. Az elsősorban sertésből és nyúlból gyűjtött minták vizsgálatával a vírus elterjedtségének mértékét szeretnék meghatározni és összehasonlítani korábbi eredményeinkkel. Vágóhídon, hús- és vadfeldolgozó létesítményekben gyűjtött minták vizsgálatával a HEV élelmiszer-biztonsági jelentőségét mérhetjük fel. A kimutatott vírusok genetikai vizsgálatával a Magyarországon állatok körében fertőzést okozó vírustörzsek evolúciójáról és járványtanáról ismerhetünk meg újabb részleteket.
Mi a kutatás alapkérdése? Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek. 1. A HEV járványtana állatokban. A 2004-2010-es években végzett vizsgálatok eredményeihez képest hogyan változott a HEV magyarországi elterjedtsége sertésben? Kimutatható-e a HEV házi és üregi nyúlban? A HEV-fertőzés lefolyásának vizsgálata sertésben és nyúlban, különösen a vágóállatok fertőzöttségének élelmiszer-higiéniai jelentőségére való tekintettel.
2. A HEV élelmiszer-higiéniai jelentőségének vizsgálata. Milyen mértékű a HEV-fertőzöttség Magyarországon az emberi fogyasztásra szánt állatok vágóhídra kerülő korcsoportjában? Az emberi fogyasztásra szánt húsok és hústermékek mely csoportjai és milyen mértékben tartalmaznak hepatitis E vírust?
3. A húsfeldolgozás folyamata hatással van-e a HEV fertőzőképességére?
4. Az állatokban kimutatott HEV-törzsek genetikai vizsgálata. A kutatás során kimutatott HEV-törzsek genetikai vizsgálata alapján változtak-e a korábban fertőzést okozó vírusok? Megjelentek-e új, a korábbiaktól eltérő genocsoportba tartozó vírusok Magyarországon? Milyen mértékű genetikai rokonság mutatható ki a Magyarországon és külföldön állatokban fertőzést okozó vírusok, illetve az állati és emberi eredetű vírustörzsek között?
Mi a kutatás jelentősége? Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának! A HEV egy potenciálisan zoonotikus kórokozó, mely emberekben általában enyhe lefolyású, de esetenként akár halálos kimenetelig súlyosbodó májgyulladást okoz. A vírus a fejlett országokban elsősorban fertőzött állatokkal vagy azok húsával való érintkezés révén okoz fertőzést. Jelenleg Magyarországon nem végeznek vizsgálatokat a HEV állatok körében való elterjedtségére, élelmiszer-higiéniai jelentőségére és genetikai tulajdonságaira vonatkozóan. Korábbi vizsgálataink folytatásaként szeretnénk a vírussal kapcsolatos ismereteinket bővíteni.
Nemzetközi kutatási eredmények alapján feltételezzük Magyarországon sertések körében a HEV-elterjedtségének növekedését, illetve a fertőzés megjelenését házi nyúlban is. Szerológiai vizsgálatok segítségével a fertőzött sertés és nyúltelepek szűrését, valamint ezekben a fertőzöttség mértékét tudjuk meghatározni. Amennyiben lehetőségeink engedik, további állatfajok mintáinak szerológiai vizsgálatával a HEV járványtanában potenciálisan szerepet játszó fajok fertőzés iránti fogékonyságáról gyűjthetünk információkat.
A szeropozitív kocákból származó malacok születéstől a vágásig történő, laboratóriumi vizsgálatokkal való nyomon követése révén vizsgálhatjuk, hogy a vírus elterjedése miatt a fertőzés lefolyásában történt-e változás a korábbiakhoz képest. A kutatás ezen részének eredményei kiegészítő információval szolgálhatnak az élelmiszer-termelő állatok HEV-fertőzöttségének élelmiszer-higiéniai jelentőségéről.
A vágóhídon, feldolgozó üzemekben és kereskedelmi egységekben gyűjtött hús- és húskészítmény-minták vizsgálatával a HEV mint potenciálisan zoonotikus, élelmiszerrel terjedő vírus élelmiszer-biztonsági jelentőségének jobb megismerését reméljük. A kutatás során alkalmazott módszerek összehasonlításával meghatározhatjuk, mely vizsgálati módszer alkalmas leginkább az élelmiszerekben kimutatott HEV-részecskék fertőzőképességének, azaz a vírus élelmiszer-higiéniai jelentőségének meghatározására. A vírus genetikai vizsgálatával szeretnénk nyomon követni új vírusváltozatok kialakulását, valamint a 4. genocsoportba tartozó vírustörzsek megjelenését Magyarországon.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára. A hepatitis E vírus (HEV) emberekben enyhébb, esetenként halálig vezető súlyosságú tünetekkel járó májgyulladást, terhes nőkben (különösen a 3. trimeszterben való fertőződés esetén) vetélést okoz. Fejlődő országokban az emberek elsősorban fertőzött állatokkal és ezek húsával való érintkezés révén fertőződhetnek a vírussal. Korábbi kutatásaink eredményei szerint a HEV Magyarországon is előfordul állatok körében: eddig sertések, vaddisznók, őzek és szarvasok fertőzöttségét sikerült igazolni.
További vizsgálatainkban új adatokat kívánunk gyűjteni a vírus állatokban való elterjedtségére, elsősorban sertésre és nyúlra vonatkozóan. Ezen kívül a vírus élelmiszerekkel való terjedésének lehetőségét is vizsgálni kívánjuk. Genetikai vizsgálatokkal pedig a Magyarországon fertőzést okozó vírusok evolúciójáról és járványtanáról szeretnénk új ismereteket gyűjteni.
Summary
Summary of the research and its aims for experts Describe the major aims of the research for experts. Among potentially zoonotic viruses, that cause enteric infections in animals, the Hepatitis E virus (HEV, Hepeviridae, Hepevirus genus) can be responsible for clinically manifested acute hepatitis in humans. The virus-variants detected in several countries are classified into 4 genotypes; viruses of the 3rd and 4th genotype can infect both humans and animals. Besides genetic and epidemiological studies, the zoonotic nature of the virus was proven by experimental infections. HEV infections of animals remain subclinical, the main reservoirs are domestic swine, wild boar, and wild ruminants.
Between 2004 and 2010 a survey on the occurrence of HEV in Hungary was done, investigating samples of domestic and wild animals. HEV infection was detected in domestic swine, wild boars, red deer and roe deer. Samples from domestic cattle, as well as from rodents collected at pig farms and in natural habitats, did not contain HEV RNA in detectable amount. Phylogenetic investigations revealed that the hepatitis E viruses detected in animals showed high similarity to HEV sequences of human and animal origin detected in other countries.
In further studies we plan to collect more information regarding the epidemiology and food-hygiene significance of the virus. By investigation of samples collected from swine and rabbit, the incidence of the infection could be estimated and compared to the results of our previous study. Testing meat and meat products can reveal the significance of the virus in food-hygiene. By the phylogenetic investigation detailed information about the detected virus strains and the zoonotic potential of HEV could be collected.
What is the major research question? Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments. 1. Epidemiology of HEV in animals. Comparing to the results of our previous study, what is the incidence of HEV infection of swine in Hungary? Can HEV be detected in farmed rabbits and hare? Investigation of the course of infection in case of swine and rabbits, especially from food-hygiene aspects.
2. The significance of HEV in food-safety. What is the incidence of HEV infection among food-producing animals at the time of their slaughter? Which edible parts of the animal body contain infective HEV particles?
3. Does meat processing influence the infectivity of HEV?
4. Genetic investigation of HEV strains detected in animals. What differences can be found between the recently and previously detected viruses? Have genotype 4 viruses been introduced to Hungary? What is the genetic relationship between viruses detected in animals in Hungary and viruses detected in other countries, both in human and animals?
What is the significance of the research? Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field. HEV is a potentially zoonotic virus that causes usually mild, but in some cases life-threatening hepatitis in humans. In developed countries people can become infected by contact with infected animals or their meat. Currently there are no on-going studies in Hungary regarding the incidence of HEV in animals, the food-safety significance of the virus and its genetic characterization. Based on our previous studies, our further investigations could provide new information about the virus.
Based on the results of our previous survey and the scientific data published by other research groups we suspect the increase of HEV-infection in swine comparing to the period between 2004 and 2010. With the help of serological investigations we could estimate the occurrence of HEV-infection among pigs and farm rabbits as well as to sort out positive farms for further investigations. If opportunity is given, serological survey done on other animal species may result in additional information about the animal species possibly susceptible for HEV infection.
By the follow up of pigs born to seropositive sows from birth till the time of slaughter, we could detect the changes in the course of the infection caused by the spread of the virus in Hungary. This part of the investigation would result in supplementing information regarding the food-safety significance of HEV-infection of food-producing animals.
Investigating samples of meat and meat products collected at slaughterhouses, food-processing plants and local markets we could collect more information about the zoonotic potential and food safety significance of HEV. By parallel application of three different methods we could determine, which is the most reliable on the evaluation of the infectivity of HEV particles present in meat and liver.
By genetic investigation the evolution of HEV in Hungary could be followed up. We also expect discovering new virus variants evolved in or introduced to Hungary.
Summary and aims of the research for the public Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others. Hepatitis E virus causes mild or in some cases serious hepatitis in human. Abortion caused by the virus is observed in pregnant women, especially after infection in the 3rd trimester. In developing countries people become infected by contact with infected animals and their meat. In our previous study we proved, that in Hungary domestic swine, wild boar roe deer and red deer are reservoirs of the virus.
In our further investigation we would like to collect new information regarding the incidence of HEV in animals, primarily in swine and rabbit in Hungary. We would like to estimate also the food-safety significance of the virus by the investigation of meat and meat products. By genetic investigation we would like to follow up the evolution and epidemiology of HEV in Hungary.
Final report
Results in Hungarian
Az Orthohepevirus A zoonotikus törzseinek állatról emberre történő átvitelében a tünetmentesen fertőzött állatok bélsarának és nyers húsának szerepét feltételezik.
Tanulmányunkban több mint 1700 sertés, vaddisznó, házi és mezei nyúl és kecske szérum mintát vizsgáltunk a HEV-fertőzés elterjedtségének felmérésére. Eredményeink szerint a sertéstelepek mindegyikén és a vizsgált vaddisznó farmon is endémiás a vírus, kecskében és mezei nyúlban nem mutattuk ki a fertőzést, a 11 vizsgált nyúlfarm közül 5 telepen igazoltuk a HEV jelenlétét. A vadon élő vaddisznókból gyűjtött minták 56% (Magyarország) – 73% (Ausztria és Szerbia) arányban bizonyultak pozitívnak.
Egy sertéstelepen 12-24 hetes kor között gyűjtött bélsárminták vizsgálatával azt találtuk, hogy a vágóhídra kerülő sertések között van vírusürítő, míg 100 levágott és 30 boncolt nyúl mintáiból a vírus nukleinsavát és anti-HEV ellenanyagokat kimutatva megállapítottuk, hogy a fertőzés nyulak esetében 9 hetes kor körül történik, ezért a 11 hetes korban bekövetkező vágáskor az állatok nagy részében aktív a HEV-fertőzés. A kimutatott vírusok genetikai elemzésével hasonlóságot találtunk az állatokban és emberekben fertőzést okozó vírustörzsek között.
Vizsgálataink eredményei támogatják azt a feltételezést, hogy az élelmiszer-termelő állatok HEV-fertőzésének élelmiszer-biztonsági és munkaegészségügyi jelentősége nem elhanyagolható, ezért szabályozásokra van szükség.
Results in English
The zoonotic genotypes of Orthohepevirus A are suspected to be transmitted from animals to humans by faeces and raw meat of the asymptomatically infected animals.
Within the study over 1700 serum and juice samples of domestic swine and rabbit, wild boar, hare and goat were investigated by serological test on the prevalence of HEV infection. HEV is found to be endemic in all the investigated swine farms. Anti-HEV antibodies were detected in samples originating from 5 out of 11 rabbit farms. All of the goat and hare samples were found to be negative by serological investigation, all the wild boar samples collected at the farm were positive and we detected the anti-HEV antibodies in 56% of the wild boar serum collected in Hungary and 73% in the samples collected in either Austria or Serbia.
By following virus shedding in swine between 12 weeks and 24 weeks of age we found, that at the time of slaughter HEV RNA was detectable in the faeces. By the detection of viral RNA in faeces, liver and meat, and anti-HEV antibodies in juice of 100 slaughtered and 30 necropsied rabbits we recognised, that the infection occurs around the 9th week of age, therefore high number of rabbits are slaughtered with active virus replication. By phylogenetic analysis the detected virus strains were found to be similar to viruses causing infection in human.
Our results support the food-safety and occupational health significance of HEV infection in food producing animals, and the need of regulations.
Sam Gallagher: Hepatitis E virus: the time course of infection in a swine herd followed by serological PCR investigation, Állatorvostudományi Egyetem Könyvtár B-11170, 2016
Helle Hagenlund: Serological investigation on the prevalence of hepatitis E virus infection in food-producing animals, Állatorvostudományi Egyetem Könyvtár B-11685, 2016
Kanizsai Krisztián: Házinyulak hepatitis E vírus fertőzöttsége Magyarországon, Állatorvostudományi Egyetem Könyvtár, 2016
Michelle Troye-White: Hepatitis E infection in wild boar populations of Hungary, Austria and Serbia, beadás alatt, 2019
K. Kanizsai, P. Forgách, P. Laczay, Z.L. Német, M. Rusvai, Á. Hornyák, T. Bakonyi: Nyulak hepatitis E vírus fertőzöttsége Magyarországon, Akadémiai Beszámolók, 2017
S. Gallagher, D. Ferenczy, T. Bakonyi P. Laczay, P. Forgách: A hepatitis E vírus fertőzés időbeli lefolyása egy magyarországi sertéstelepen, Akadémiai Beszámolók, 2017
Forgách P.: A Hepatitis E vírus okozta fertőzés állategészségügyi és élelmiszer-biztonsági jelentősége, Magyar Zoonózis Társaság Rudnai-Kemenes Nap, 2017
P. Forgách, P. Laczay, H. Hagenlund, Z.L. Német, M. Rusvai, T. Bakonyi: Serological Investigation on the Prevalence of Hepatitis E Virus Infection in Food-producing Animals, 33th World Veterinary Congress, Incheon, Republic of Korea, 2017
P. Forgách, P. Laczay, K. Kanizsai, Z.L. Német, M. Rusvai, T. Bakonyi: Food Safety and Occupational Health Significance of Hepatitis E Virus infection in Rabbit and Hare, 33th World Veterinary Congress, Incheon, Republic of Korea, 2017
P. Forgách, P. Laczay, S. Gallagher, D. Ferenczy, T. Bakonyi: Hepatitis E Virus: the Time Course of Infection in a Swine Herd Followed by Serological and PCR Investigation, 33th World Veterinary Congress, Incheon, Republic of Korea, 2017
P. Forgach: The presence and food safety significance of hepatitis E virus in food producing animals in Hungary, Seoul National University College of Veterinary Medicine, Seoul, Republic of Korea, 2017
Forgách P.: The presence and food safety significance of hepatitis E virus in food producing animals in Hungary, 2018 International Symposium of Research Institute of Veterinary Medicine, Chungnam National University, Daejeon, Republic of Korea, 2018
