Orientador: Prof. Dr. Antonio OstrenskyCoorientador: Ubiratã de Assis Teixeira da SilvaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas - Zoologia. Defesa : Curitiba, 28/07/2021Inclui referências: p. 209-217Resumo: Os crustáceos portunídeos, popularmente conhecidos como siris, são distribuídos globalmente e conhecidos por seu grande potencial econômico para a aquicultura. O cultivo de siri-mole desperta o interesse de investidores no Brasil e no mundo por gerar um produto de alto valor de mercado, bastante demandado e desejado pelos consumidores. Não raramente, porém, as infecções virais limitam a sobrevivência dos siris em cativeiro e, consequentemente, o sucesso dos cultivos em escala comercial. No Brasil, embora sejam registradas altas taxas de mortandade de siris em cultivo, nenhum estudo havia sido realizado até então para avaliar a presença de quaisquer vírus. O objetivo desse trabalho foi analisar a presença de vírus de RNA e os efeitos da infecção em Callinectes danae, uma espécie de siri-azul explorada pela indústria brasileira de produção de siri-mole, em condições de laboratório. Por meio de levantamento bibliográfico sistemático (utilizando a metodologia PRISMA - preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses) foi possível descrever os patógenos virais que afetam técnica e economicamente a aquicultura de crustáceos braquiúros, bem como os métodos de diagnóstico e controle das doenças causadas por vírus. Essa análise mostrou que os patógenos virais mais estudados em crustáceos braquiuros foram relacionados à família Reoviridae (36%), com destaque para o Callinectes sapidus Reo-like Vírus 1 (20%), uma das espécies associadas a episódios de elevada e rápida mortalidade de C. sapidus em sistemas de produção de sirimole nos EUA. Na etapa seguinte, um estudo foi projetado para investigar se o CsRV1 contribui para a mortandade de C. danae em cativeiro no Brasil. Após 14 dias de experimento, todos os siris analisados (n=178) testaram negativo para CsRV1 após ensaios RT-qPCR. No entanto, a análise eletroforética do RNA extraído de alguns siris mostrou um padrão de 12 bandas de dsRNA, indicando uma infecção por um novo reovírus putativo, denominado CsRV2. A infecção por CsRV2 não foi associada a mortandade dos siris, mas causou alterações metabólicas e comportamentais significativas, como redução na concentração de glicogênio no hepatopâncreas e uma diminuição dos reflexos motores dos siris. Em seguida, a sequência do genoma de CsRV2 (20.909 nt) foi descrita e, com base no nível de identidade do gene RdRp com outros reovírus, foi constatado que CsRV2 pertence ao gênero Cardoreovirus. Os dados do sequenciamento de nova geração também permitiram a descoberta de um genoma tripartido (11.430 nt), semelhante à bunyavírus, relacionado a família Cruliviridae, aqui nominado como C. danae Portunibunyavirus. Análises histopatológicas e de microscopia eletrônica também foram conduzidas e revelaram que ambos os vírus infectam os tecidos derivados da ectoderme e mesoderme, podendo ser capazes de causar alterações histopatológicas com potencial associação com a mortalidade dos animais infectados. O passo seguinte foi analisar a patogenicidade de CsRV2 em C. danae (n=25) mantidos em condições de laboratório. Após 14 dias de infecção experimental, foi registrada maior taxa de mortalidade nos siris coinfectados com CsRV2 e CdPBV1 (70%), em comparação com os siris infectados somente com CsRV2 (9%). Nenhuma morte foi registrada no grupo controle negativo. Ainda, foi observado que a coinfecção por CsRV2 e CdPBV1 exacerba as alterações metabólicas (aumento do consumo de oxigênio), comportamentais (redução dos reflexos motores) e imunológicas (redução do número de granulócitos circulantes). Por fim, entendendo a importância da divulgação científica, os resultados gerados nesta tese foram compilados em texto de linguagem simples e de fácil compreensão que será utilizado para divulgação da tese e de seus resultados. Ficou evidenciado que a infecção por patógenos virais será possivelmente o principal desafio para o sucesso da indústria de siri-mole no Brasil, fazendo-se necessário o desenvolvimento de medidas de controle e mitigação para que essa cadeia produtiva possa se consolidar e crescer no Brasil.Abstract: Portunid crabs are globally distributed and known for their great economic potential for aquaculture. The soft-shell crab aquaculture awakens the interest of investors in Brazil and the world for generating a product with a high market value, which is highly demanded and desired by consumers. Not rarely, however, viral infections limit the crab's survival in captivity and, consequently, the aquaculture's success on a commercial scale. In Brazil, although high mortality rates of crabs in captivity are recorded, no study has been carried out to assess the presence of any viruses. The objective of this study was to analyze the presence of RNA viruses and the effects of the infection in Callinectes danae, a blue crab species explored by the Brazilian soft-shell crab production industry, under laboratory conditions. Through a systematic literature review (PRISMA methodology - preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses) it was possible to describe the viral pathogens that technically and economically affect the aquaculture of brachyuran crustaceans, as well as the methods of diagnosis and control of diseases caused by the virus. This analysis showed that the most studied viral pathogens in crabs were related to the Reoviridae family (36%), with emphasis on Callinectes sapidus Reo-like Virus 1 (20%), as it is one of the species associated with high and rapid episodes of mortality of C. sapidus in soft-shell crab production systems in the USA. In the next step, a study was designed to investigate whether CsRV1 contributes to the mortality of C. danae in captivity in Brazil. After 14 days of the experiment, all crabs analyzed (n=178) tested negative for CsRV1 through RT-qPCR assays. However, electrophoretic analysis of RNA extracted from some crabs showed a pattern of 12 dsRNA bands that indicated infection by putative new reovirus called CsRV2. CsRV2 infection was not associated with crab mortality, but it caused significant metabolic and behavioral changes, such as a reduction in the concentration of hepatopancreas glycogen and a decrease in crab motor reflexes. Then, the CsRV2 genome sequence (20,909 nt) was described and, based on the level of identity of the RdRp gene with other reoviruses, it was found that CsRV2 belongs to the genus Cardoreovirus. The next-generation sequencing data also allowed for the discovery of a tripartite bunyaviruslike genome (11,430 nt), related to the Cruliviridae family, here called C. danae Portunibunyavirus 1. Histopathological and electron microscopy analyzes were also conducted and revealed that both the viruses infect tissues derived from the ectoderm and mesoderm, and may be capable of causing histopathological changes with a potential association with the mortality of infected crabs. Then, was analyzed the CsRV2 pathogenicity in C. danae (n=25) kept under laboratory conditions. After 14 days of experimental infection, a higher mortality rate was recorded in crabs co-infected with CsRV2 and CdPBV1 (70%) compared to crabs infected only with CsRV2 (9%). No deaths were recorded in the negative control group. Furthermore, it was observed that the co-infection by CsRV2 and CdPBV1 exacerbates metabolic (increased oxygen consumption), behavioral (reduction in motor reflexes), and immunological (reduction in the number of circulating granulocytes) alterations. Finally, understanding the importance of scientific dissemination, the results generated in this thesis were compiled in a journal with simple and easy-tounderstand language. The results of this thesis show that infection by viral pathogens is also the main challenge for the success of the soft-shell crab industry in Brazil, making it necessary to develop control and mitigation measures for this production chain to develop on a large scale in Brazil
