| Date: |
2026 |
| Abstract: |
El circovirus porcí 2 (PCV2) continua sent un patogen ubic en la producció porcina mundial malgrat gairebé dues dècades de vacunació intensiva. Tot i que les vacunes actuals han reduït de manera notable la malaltia clínica, no són esterilitzants i no impedeixen completament la circulació viral. En aquest context, la immunitat maternal (MDI) s'ha convertit en un factor clau per entendre l'epidemiologia del PCV2 i l'eficàcia vacunal, especialment en presència de patògens immunomoduladors co-circulants, com el virus de la síndrome respiratòria i reproductiva porcina (PRRSV). Aquesta tesi doctoral ha investigat com la MDI, la vacunació i les coinfeccions víriques interactuen per modelar la dinàmica d'infecció per PCV2, integrant epidemiologia de camp, immunologia experimental, patologia digital i modelització predictiva. Al primer capítol es van analitzar dades serològiques i virològiques de granges espanyoles de cicle tancat recollides el 2020 i el 2022. L'estudi va mostrar que la presència de nivells baixos d'anticossos d'origen maternal (MDA) en els garrins en el moment de la vacunació s'associaven a una major freqüència de virèmia precoç, especialment en granges amb circulació concomitant de PRRSV. Aquests resultats il·lustren com el context immunitari de la granja, modulat per la pressió vacunal contra el PCV2 i l'estatus de PRRSV, entre altres factors, condiciona el moment de la infecció i la finestra de susceptibilitat prèvia a la vacunació dels garrins. Al segon capítol es va avaluar experimentalment l'eficàcia d'una vacuna combinada front a PCV2d i Mycoplasma hyopneumoniae en garrins amb nivells alts i baixos de MDA en el moment de la vacunació. Aquesta vacunació va reduir significativament la virèmia per PCV2, la càrrega viral en teixits limfoides i les lesions histopatològiques després d'un desafiament heteròleg amb PCV2b, independentment del nivell d'MDA. A més, el perfil de citoquines va mostrar una modulació de respostes proinflamatòries i reguladores induïda per la vacunació, reflectint una activació immunitària eficaç fins i tot en presència de MDA elevats. Atès el caràcter subclínic del desafiament, l'anàlisi histopatològic convencional no va evidenciar lesions en la majoria dels animals. No obstant això, la hibridació in situ (ISH) per RNAscopeTM va detectar quantitats variables de genoma viral, demostrant una major sensibilitat i confirmant una càrrega viral molt inferior en els animals vacunats en comparació amb els no vacunats. Al tercer capítol es va aprofundir en aquest enfoc diagnòstic mitjançant el desenvolupament d'un mètode automatitzat de quantificació d'ISH per RNAscope basat en píxels, destinat a la detecció objectiva del genoma de PCV2 en teixits fixats en formalina i inclosos en parafina. Aquesta eina de patologia digital, validada amb un conjunt més ampli de limfonodes, va proporcionar un sistema reproduïble i d'alta sensibilitat per visualitzar i quantificar la distribució del PCV2. Finalment, a partir del marc establert pels estudis epidemiològic i experimental previs, es va desenvolupar un model individual que simula la transmissió del PCV2, el descens dels MDA i els efectes de diferents estratègies de vacunació en granges de cicle tancat. Parametritzat amb dades recents de la literatura científica, el model permet analitzar com la combinació de nivells d'MDA, pressió d'infecció i pautes vacunals influeix en la dinàmica viral, l'excreció i els resultats productius, constituint una eina útil per optimitzar el control del PCV2 a nivell d'explotació. En conjunt, aquesta tesi doctoral aprofundeix en la comprensió de l'epidemiologia i la immunitat davant del PCV2, integrant coneixements sobre protecció passiva, resposta vacunal, diagnòstic digital i modelització predictiva. |
| Abstract: |
El circovirus porcino 2 (PCV2) sigue siendo un patógeno ubicuo en la producción porcina mundial a pesar de casi dos décadas de vacunación intensiva. Aunque las vacunas disponibles han reducido de forma notable la enfermedad clínica, no son esterilizantes y no pueden prevenir completamente la circulación viral. En estas condiciones, la inmunidad maternal (MDI) se ha convertido en un determinante central de la epidemiología del PCV2 y de la eficacia vacunal, especialmente en el contexto de patógenos inmunomoduladores co-circulantes como el virus del síndrome respiratorio y reproductivo porcino (PRRSV). Esta tesis doctoral investigó cómo la MDI, la vacunación y las coinfecciones virales interactúan para modelar la dinámica de infección por PCV2, integrando epidemiología de campo, eficacia vacunal, patología digital y modelización predictiva. En el primer capítulo se analizaron datos serológicos y virológicos de granjas españolas de ciclo cerrado recogidos en 2020 y 2022. El estudio reveló que niveles más bajos de anticuerpos de origen maternal (MDA) frente a PCV2 en lechones coincidían con una mayor frecuencia de viremia temprana, especialmente en granjas con circulación concurrente de PRRSV. Estos resultados muestran cómo el contexto inmunitario de la granja, modulado por la presión vacunal frente a PCV2 y el estatus sanitario frente a PRRSV, entre otros factores, determinan el momento de la infección de PCV2 y la ventana de susceptibilidad previa a la vacunación de los lechones. En el segundo capítulo se evaluó experimentalmente la eficacia de una vacuna combinada frente a PCV2d y Mycoplasma hyopneumoniae en lechones con valores altos y bajos de MDA. La vacunación redujo significativamente la viremia por PCV2, la carga viral en tejidos linfoides y las lesiones histopatológicas tras un desafío heterólogo con PCV2b, independientemente del nivel de MDA en el momento de la vacunación. Además, el perfil de citoquinas indicó una modulación vacunal tanto de respuestas proinflamatorias como regulatorias, reflejando una activación inmunitaria eficaz incluso en presencia de MDA elevados. Dado el carácter subclínico del desafío, la histopatología convencional no reveló lesiones visibles en la mayoría de los animales. Sin embargo, la hibridación in situ RNAscopeTM (ISH) identificó cantidades variables de genoma viral, demostrando su mayor sensibilidad y confirmando una carga viral marcadamente menor en los cerdos vacunados en comparación con los no vacunados. En el tercer capítulo se profundizó en este enfoque diagnóstico mediante el desarrollo de un método automatizado de cuantificación de ISH por RNAscope basado en píxeles, diseñado para la detección objetiva del genoma de PCV2 en tejidos fijados en formalina e incluidos en parafina. Esta herramienta de patología digital, validada con un conjunto ampliado de tejidos linfoides, ofreció un sistema reproducible y de alta sensibilidad para visualizar y cuantificar la distribución de PCV2. Finalmente, aprovechando el marco generado por los estudios epidemiológico y experimental anteriores, se desarrolló un modelo estocástico individual que simula la prevalencia de PCV2, el descenso de los MDA y los efectos de distintos programas vacunales en granjas de ciclo cerrado. Parametrizado con datos recientes de la literatura, el modelo permite evaluar cómo la combinación de niveles de MDA, presión de infección y pautas de vacunación modula la dinámica viral, la prevalencia y los resultados productivos, ofreciendo una herramienta útil para optimizar el control del PCV2 en las granjas. En conjunto, esta tesis doctoral profundiza en la comprensión de la epidemiología y la inmunidad frente a PCV2, integrando conocimientos sobre protección pasiva, eficacia vacunal, diagnóstico digital y modelización predictiva. |
| Abstract: |
Porcine circovirus 2 (PCV2) remains a ubiquitous pathogen in global pig production despite nearly two decades of extensive vaccination. While current vaccines have markedly reduced clinical disease, they are not sterilising and cannot fully prevent viral circulation. Under these conditions, maternally derived immunity (MDI) has become a central determinant of PCV2 epidemiology and vaccine performance, particularly in the context of co-circulating immunomodulatory pathogens such as porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV). This doctoral thesis investigated how MDI, vaccination, and viral coinfections interact to shape PCV2 infection dynamics, integrating field epidemiology, vaccine efficacy, digital pathology, and predictive modelling. The first Chapter analysed serological and virological data from Spanish farrow-to-finish herds collected in 2020 and 2022. The study revealed that lower PCV2 maternally derived antibodies (MDA) levels in piglets coincided with a higher frequency of early-life PCV2 viremia, particularly in farms with concurrent PRRSV circulation. These results demonstrate how herd-level humoral immunity landscapes, modulated by both PCV2 vaccination pressure and PRRSV status, among others, determine the timing of PCV2 infection and the window of susceptibility before piglet vaccination. The second Chapter evaluated experimentally the efficacy of a combined PCV2d and Mycoplasma hyopneumoniae vaccine in piglets with high and low MDA values. Vaccination significantly reduced PCV2 viremia, viral load in lymphoid tissues, and lymphoid histopathological lesions following a heterologous PCV2b challenge regardless the MDA level. Additionally, cytokine profiling indicated a vaccine-induced modulation of both pro-inflammatory and regulatory responses, reflecting an effective immune activation even in the presence of high MDA. Given the subclinical nature of the challenge, conventional histopathology did not reveal visible lesions in most animals. However, RNAscopeTM in situ hybridisation (ISH) successfully identified variable amounts of viral genome, demonstrating its higher sensitivity and confirming a markedly lower viral load in vaccinated compared to not vaccinated pigs. The third Chapter expanded that diagnostic approach by developing an automated, pixel-based RNAscope ISH quantification method for objective detection of PCV2 genome in formalin-fixed, paraffin-embedded tissues. This digital pathology tool, validated with an extended set of lymphoid samples, provided a reproducible and high-sensitivity platform to visualise and quantify PCV2 distribution. Finally, building upon the conceptual framework established in the previous epidemiological and experimental studies, a stochastic individual-based model was developed to simulate PCV2 prevalence, MDA decay, and vaccination outcomes in farrow-to-finish herds. The model was parameterised using data from the current scientific literature and predicts how different combinations of MDA levels, infection pressure, and vaccination schedules influence viral dynamics, shedding, and production performance, providing a decision-support framework for optimising PCV2 control at the herd level. Overall, this PhD thesis advances in the understanding of PCV2 epidemiology and immunity by connecting passive protection, vaccination efficacy, digital diagnosis and predictive modelling. |
| Note: |
Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Medicina i Sanitat Animals. |
| Rights: |
Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre i quan aquestes es distribueixin sota la mateixa llicència que regula l'obra original i es reconegui l'autoria.  |
| Language: |
Anglès |
| Document: |
Tesi doctoral ; Text ; Versió publicada |
| Subject: |
Circovirus porcí 2 (PCV2) ;
Porcine circovirus 2 (PCV2) ;
Circovirus porcino 2 (PCV2) ;
Immunitat maternal ;
Maternally derived immunity ;
Inmunidad maternal ;
Eficàcia vacunal ;
Vaccination efficacy ;
Eficacia vacunal ;
Ciències de la Salut |
guest ::
dir.
