Immune Responsiveness in Cattle Fatally Affected by Bovine Virus Diarrhea‐Mucosal Disease1

Summary In 25 animals affected by fatal Mucosal disease, caused by BVD-virus, the humoral and some aspects of the cellular immune responsiveness were studied. The serum levels of IgG1 IgM and IgA were normal, whereas that of IgG2 was significantly reduced. 24 of the MD-cases lacked neutralizing antibodies to BVD-virus, in contrast to 97.5% seropositive animals in the herds of origin. However, there was no difference in antibody formation to 4 other viruses and experimentally to ferritin. The stimulation of washed lymphocytes from sick animals by phytohemagglutinin and Concanavalin A was similar to the controls. But sera from 6 of 12 animals in later stages of fatal BVD-MD had a very marked suppressive effect. Among 209 seronegative animals successfully immunized in a field trial, four animals were found which developed good antibody titers to the Oregonstrain, but nevertheless died from BVD-MD caused by an antigenic field variant against which neutralizing antibodies were lacking. These observations confirm the highly specific nature of the immunological non-responsiveness in BVD-MD and demonstrate the need to include a broader spectrum of antigenic variants in BVD-MD-vaccines. Zusammenfassung Immunantwort bei der todlichen Form der Bovinen Virusdiarrhoe-Mucosal-Disease Bei 25 Rindern, die an der todlichen Form der Mucosaldisease (MD)-Virusdiarrhoe erkrankt waren, wurde die humorale Immunantwort sowie die Stimulierbarkeit der Lymphozyten durch obligate Mitogene im Vergleich zu gleichaltrigen, gesunden Kontrolltieren aus den gleichen Bestanden untersucht. Die Serumimmunglobuline IgG1, IgM und IgA zeigten Konzentrationen im Normalbereich, IgG2 dagegen war bei kranken Tieren signifikant erniedrigt. Wahrend in den Herkunftsbestanden 97,5% aller Tiere Antikorper gegen BVD-Virus aufwiesen, fehlten diese bei 24 der MD-Falle. Keine Unterschiede in Haufigkeit und Titerhohe der Antikorper wurden hingegen bei 4 anderen Viren und nach experimenteller Immunisierung mit Ferritin festgestellt. Die Stimulierbarkeit von gewaschenen Lymphozyten durch obligate Mitogene war bei beiden Tiergruppen ahnlich, dagegen wies das Serum bei 6 von 12 MD-kranken Tieren eine stark unterdruckende Wirkung auf. Unter 209 seronegativen in einem Feldversuch erfolgreich immunisierten Rindern befanden sich 4 Tiere, die trotz guter Antikorperbildung gegen den Oregonstamm, aber ohne Antikorper gegen eine antigenetische Feldvariante, an BVD-MD starben. Diese Beobachtung bestatigt die enge Spezifitat des Immundefektes und weist gleichzeitig auf die Notwendigkeit hin, in BVD-Impfstoffe ein breiteres Spektrum antigenetischer Varianten einzuschliesen. Resume Reponse immunitaire chez la forme fatale de la maladie des muquenses La reponse immunitaire humorale et quelques aspects de l'immunite cellulaire sur 25 bovins atteints de la forme fatale de la maladie des muqueuses (BVD-MD) en comparaison avec des animaux de controle font l'objet de cette etude. La concentration serique des immunoglobulins IgG1, IgM et IgA sont dans les normes, tandis que IgG2 montre une concentration reduite. Il n'y a pas d'anticorps contre le virus BVD-MD sur 24 des betes malades mais par contre en 97,5% des troupeaux d'origine. Avec quatre autres virus aucune difference en production d'anticorps est decelable. La stimulation des lymphocytes laves des animaux malades par des mitogens obligatoires est comparable aux controles, mais en 6 cas sur 12 le serum d'animaux cause un effet suppressif tres prononce. Dans un essai d'immunisation parmis 209 animaux seronegatifs immunises avec succes, 4 bovins furent deceles qu'ils ont developpe un titre d'anticorps neutralisants considerable contre la souche Oregon, mais non contre une variante antigenique, qui amenait leur mort avec des lesions typiques de BVD-MD. Les observations confirment la haute specificite du defect immunitaire dans la maladie des muqueuses et demontrent la necessite d'inclure des variantes antigeniques dans les vaccins. Resumen Respuesta inmunitaria en bovinos afectados por la forma fatal de la enfermedad de las mucosas Se estudiaron la respuesta inmunitaria humoral y algunos aspectos de la inmunidad celular en 25 bovinos afectos de la forma fatal de la enfermedad de las mucosas (Mucosal disease, MD), causada por el virus BVD. Las inmunoglobulinas IgG1, IgM e IgA presentaron concentraciones sericas normales, pero la IgG2 acuso una reduccion significativa en los animales enfermos. El 97,5% de todos los animales de los rebanos de origen poseian anticuerpos contra el virus BVD, mientras que 24 de las reses aquejadas de MD carecian de ellos. Con otros 4 virus y tras la inmunizacion experimental con ferritina no se comprobo, en cambio, ninguna diferencia en la produccion de anticuerpos. La estimulacion de linfocitos lavados mediante mitogenos obligatorios fue similar en ambos grupos, pero el suero de 6 de 12 animales enfermos evidencio un pronunciado efecto supresivo. Entre 209 bovinos seronegativos inmunizados con exito, se hallaron 4 animales con una buena produccion de anticuerpos contra la cepa Oregon, pero sin anticuerpos contra una variante empirica antigenica, y que murieron de BVD-MD. Esta observacion confirma la elevada especifidad del defecto inmunitario y pone a la vez de manifiesto la necesidad de incluir en las vacunas un mayor espectro de variantes antigenicas.