Molecular and Clinical Study of Feline Infectious Peritonitis Virus in Iran Showing a Paraphyletic Tree: Emphasizing the “Internal Mutation” Hypothesis

Document Type : Original Articles

Authors

1 Department of Clinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran.

2 Department of Microbiology and Immunology, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran.

10.32598/ijvm.19.2.1005247

Abstract

Background: Feline infectious peritonitis (FIP) is a severe and often fatal disease affecting feline species. Despite the high prevalence of feline coronavirus (FCoV) infections, the manifestation of FIP occurs in only a small percentage (1%-5%) of cases. The intricate aspects of FIP differential diagnosis persist, and a comprehensive understanding of the molecular mechanisms driving FIP pathogenesis remains elusive.
Objectives: This study aims to thoroughly investigate the characteristics of Iranian feline infectious peritonitis viruses (FIPV), encompassing sequence analysis and detailed examination of laboratory and clinical findings. The primary objective is to unravel the hypothesized genesis of the FIP virus, with a specific focus on the membrane (M) gene level.
Methods: Our methodology involved examining abdominal or thoracic fluids from 17 cats suspected of having FIP, utilizing biochemical tests, such as total serum protein, albumin to globulin (A/G) ratio, and the Rivalta test. A molecular approach utilizing reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) based on the M gene was employed. Sequence analysis of five crucial residues in the M genes and subsequent construction of a phylogenetic tree using the five sequenced viruses further enriched our investigation.
Results: The study confirmed FIP in 6 of 17 cats through the Rivalta test, guiding subsequent evaluations. Significant gender disparities in FIP occurrence were observed among young cats (9-30 months old), with males exhibiting a two-fold higher incidence than females. Affected cats within the 9-30 months age range consistently exhibited an albumin to globulin (A/G) ratio below 0.66 and total serum protein exceeding 0.43 g/dL. Cavity fluid cytology indicated non-degenerated macrophages and neutrophils against a basophilic background due to a high protein percentage, confirming FIP diagnosis. Importantly, sequence analysis of five M protein amino acid hotspots revealed negligible differences in nucleotide sequences between feline enteric coronavirus (FECoV) and FIPV, aligning with their biotypic patterns.
Conclusion: The phylogenetic tree generated in this study displayed a paraphilic pattern, emphasizing the “internal mutation” hypothesis, suggesting that viral mutations occur within the cat’s body and no significant differences are observed in FECoV and FIPV-generating viruses. These results provide valuable insights into the discourse surrounding FIP pathogenesis, potentially guiding future diagnostic and therapeutic approaches. 

Keywords

Article Title [Persian]

مطالعه مولکولی و بالینی ویروس پریتونیت عفونی گربه سانان در ایران نشانگر درخت فیلوژنتیک چند شاخه است: تاییدی بر نظریه موتاسیون داخلی

Authors [Persian]

  • شهرام جمشیدی 1
  • فرنوش مومنی 1
  • ایرج اشرفی تمای 2
  • امید مددگار 2
1 گروه علوم بالینی دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
2 گروه میکروبیولوژی و ایمنولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
Abstract [Persian]

زمینه مطالعه: پریتونیت عفونی گربه‌ها (FIP) یک بیماری شدید و اغلب کشنده است که گونه‌های گربه ها را در سطح جهان مبتلا می کند. علیرغم شیوع بالای عفونت‌های ویروس کرونا (FCoV)، تظاهرات FIP تنها در درصد کمی (5-1%) از موارد رخ می‌دهد. جنبه های پیچیده تشخیص افتراقی FIP همچنان ادامه دارد، و درک جامع از مکانیسم های مولکولی مولد FIP مبهم باقی مانده است.
هدف: بررسی ویژگی‌های FIPV ایرانی، شامل تجزیه و تحلیل توالی و بررسی یافته‌های آزمایشگاهی و بالینی بوده است. هدف اصلی، بررسی فرضیه پیدایش ویروس FIP، با تمرکز خاص بر سطح ژن M است.
روش کار: روش ما بررسی مایعات شکمی یا سینه‌ای از 17 گربه مشکوک به FIP، با استفاده از آزمایش‌های بیوشیمیایی مانند پروتئین کل سرم، نسبت آلبومین به گلوبولین (A/G) و تست ریوالتا بود. علاوه بر این، RT-PCR بر اساس ژن غشایی (M) مورد استفاده قرار گرفت. تجزیه و تحلیل توالی پنج اسید آمینه حیاتی در ژن M و تولید درخت فیلوژنتیک با استفاده از پنج ویروس توالی‌یابی شده، تحقیقات ما را غنی‌تر کرد.
نتایج: تست ریوالتا FIP را در 6 گربه از 17 گربه تایید کرد. وقوع FIP در میان گربه های جوان (9-30 ماهه) در نرها دو برابر بیشتر از ماده ها بود. گربه های مبتلا در محدوده سنی 30-9 ماهه نسبت A/G کمتر از 0.66 و کل پروتئین سرم بیش از 0/43 گرم در دسی لیتر را نشان دادند. سیتولوژی مایع حفره های بدن ماکروفاژها و نوتروفیل های غیر دژنره شده را در برابر پس زمینه بازوفیل نشان داد که تایید کننده تشخیص FIP است. مهمتر از همه، تجزیه و تحلیل توالی پنج نقطه کانونی اسید آمینه پروتئین M، تفاوت های ناچیزی در توالی های نوکلئوتیدی FECoV و FIPVٰ، هم سو با الگوی بیوتیپی آن‌ها را نشان داد.
نتیجه‌گیری نهایی: درخت فیلوژنتیک تولید شده در این مطالعه یک الگوی پارافیلیک که بر فرضیه «جهش داخلی» تأکید دارد را نشان می‌دهد و بنابراین جهش‌های ویروسی در بدن گربه رخ می‌دهد و تفاوت قابل‌توجهی در ویروس‌های مولد FECoV و FIPV وجود ندارد. این یافته‌ها به شناخت پاتوژنز FIP کمک می‌کنند و رویکردهای تشخیصی و درمانی آینده را هدایت می‌کنند.

Keywords [Persian]

  • آنالیز فیلوژنتیک
  • پریتونیت عفونی گربه سانان
  • تست های بیوشیمیایی
  • تست ریوالتا
  • ایران
Iranian Journal of Veterinary Medicine
Volume 19, Issue 2
April 2025
Pages 179-190

Files

Share

How to cite

Statistics