Evaluation of actions of the official veterinary service to mitigate outbreaks of infectious laryngotracheitis and improve biosecurity on laying hen farms

ABSTRACT: Infectious laryngotracheitis (ILT), caused by an Alphaherpesvirus (Gallid herpesvirus-1; GaHV-1), has been noticed in the region of the Terras Altas da Mantiqueira, Minas Gerais. From 2010 to 2018, the Serviço Veterinário Oficial (SVO) of the Instituto Mineiro Agropecuário (IMA), implemented measures to prevent spread of the virus to other regions and control the disease in the area. Due to the close proximity and consequent epidemiological link among farms, the region was considered a unique epidemiological unit. To check the efficiency of the ILT control measures, we carried out: (1) a seroepidemiological survey, (2) questionnaires for evaluating biosecurity measures; and (3) an evaluation of the influence of farm population density on the occurrence of ILT. In 2016, 2017, and 2018, ILT was investigated using epidemiological and clinicopathological methods, along with GaHV-1 molecular detection. Serological survey was carried out on 24 farms in the quarantined region and on 13 farms from other regions of the state. In 2010 and 2018, questionnaires were applied to collect data and determine indicators of biosecurity practices in all farms of the quarantined area. The differences were then assessed (Wilcoxons p 0.05). The results indicated positive serology throughout the region, although only on four farms (16.6%) the chickens have clinical signs, macroscopic and histological lesions of ILT. The prevalence of viral infection increased from 2016 (27%) to 2017 (50%) and was higher in farms with a high stock density (p=0.033). No disease, virus or antibodies were detected in the farms outside of the quarantined area. Although the biosecurity indicators had improved on all farms in the quarantined area (p 0.05), the virus was active and circulating in the region. The contingency measures have contained the outbreak, but biosecurity practices are paramount in the control of new outbreaks. Official control will be maintained in the region, including surveillance of new cases and biosecurity procedures to mitigate the risk of the virus reaching other regions.

RESUMO: Laringotraqueíte infecciosa (LTI), causada por um alfaherpesvírus (herpesvírus Gallid-1; GaHV-1), foi observada na região das Terras Altas da Mantiqueira, Minas Gerais. De 2010 a 2018, o Serviço Veterinário Oficial (SVO) do Instituto Mineiro Agropecuário (IMA) implementou medidas para impedir a disseminação do vírus para outras regiões do estado e controlar a doença na região interditada. Devido à proximidade e consequente vínculo epidemiológico entre as granjas, a região foi considerada uma unidade epidemiológica única. Para verificar a eficiência das medidas de controle de LTI, foram realizados: (1) pesquisa soroepidemiológica, (2) questionários para avaliar medidas de biosseguridade; e (3) avaliação da influência da densidade populacional da granja na ocorrência de LTI. Em 2016, 2017 e 2018, a LTI foi investigada usando métodos epidemiológicos e clínico-patológicos, com a detecção molecular de GaHV-1. O levantamento sorológico foi realizado em 24 granjas da região interditada e em 13 granjas de outras regiões do estado. Em 2010 e 2018, foram aplicados questionários para coletar dados e determinar indicadores de medidas de biosseguridade em todas as granjas da área interditada. As diferenças foram avaliadas (p 0,05 de Wilcoxon). Os resultados indicaram sorologia positiva em toda a região, embora apenas em quatro granjas (16,6%) as galinhas apresentaram sinais clínicos, lesões macroscópicas e histológicas da LTI. A prevalência de infecção viral aumentou de 2016 (27%) para 2017 (50%) e foi maior em fazendas com alta densidade de alojamento (p=0,033). Presença da doença, vírus ou anticorpos foram detectados nas granjas fora da área interditada. Embora os indicadores de biosseguridade tenham melhorado em todas as fazendas da área interditada (p 0,05), o vírus está ativo e circulava na região. As medidas de contingência contiveram o surto, mas as práticas de biosseguridade são fundamentais para o controle de novos surtos. O controle oficial será mantido na região, incluindo a vigilância de novos casos e procedimentos de biosseguridade para mitigar o risco de transmissão do vírus para outras regiões.

Evaluation of actions of the official veterinary service to mitigate outbreaks of infectious laryngotracheitis and improve biosecurity on laying hen farms / Avaliação de ações do serviço veterinário oficial para bloqueio de foco de laringotraqueite infecciosa e melhoria da biosseguridade em granjas de postura

Infectious laryngotracheitis (ILT), caused by an Alphaherpesvirus (Gallid herpesvirus-1; GaHV-1), has been noticed in the region of the Terras Altas da Mantiqueira, Minas Gerais. From 2010 to 2018, the "Serviço Veterinário Oficial" (SVO) of the "Instituto Mineiro Agropecuário" (IMA), implemented measures to prevent spread of the virus to other regions and control the disease in the area. Due to the close proximity and consequent epidemiological link among farms, the region was considered a unique epidemiological unit. To check the efficiency of the ILT control measures, we carried out: (1) a seroepidemiological survey, (2) questionnaires for evaluating biosecurity measures; and (3) an evaluation of the influence of farm population density on the occurrence of ILT. In 2016, 2017, and 2018, ILT was investigated using epidemiological and clinicopathological methods, along with GaHV-1 molecular detection. Serological survey was carried out on 24 farms in the quarantined region and on 13 farms from other regions of the state. In 2010 and 2018, questionnaires were applied to collect data and determine indicators of biosecurity practices in all farms of the quarantined area. The differences were then assessed (Wilcoxon's p<0.05). The results indicated positive serology throughout the region, although only on four farms (16.6%) the chickens have clinical signs, macroscopic and histological lesions of ILT. The prevalence of viral infection increased from 2016 (27%) to 2017 (50%) and was higher in farms with a high stock density (p=0.033). No disease, virus or antibodies were detected in the farms outside of the quarantined area. Although the biosecurity indicators had improved on all farms in the quarantined area (p<0.05), the virus was active and circulating in the region. The contingency measures have contained the outbreak, but biosecurity practices are paramount in the control of new outbreaks. Official control will be maintained in the region, including surveillance of new cases and biosecurity procedures to mitigate the risk of the virus reaching other regions.(AU)

Laringotraqueíte infecciosa (LTI), causada por um alfaherpesvírus (herpesvírus Gallid-1; GaHV-1), foi observada na região das Terras Altas da Mantiqueira, Minas Gerais. De 2010 a 2018, o Serviço Veterinário Oficial (SVO) do Instituto Mineiro Agropecuário (IMA) implementou medidas para impedir a disseminação do vírus para outras regiões do estado e controlar a doença na região interditada. Devido à proximidade e consequente vínculo epidemiológico entre as granjas, a região foi considerada uma unidade epidemiológica única. Para verificar a eficiência das medidas de controle de LTI, foram realizados: (1) pesquisa soroepidemiológica, (2) questionários para avaliar medidas de biosseguridade; e (3) avaliação da influência da densidade populacional da granja na ocorrência de LTI. Em 2016, 2017 e 2018, a LTI foi investigada usando métodos epidemiológicos e clínico-patológicos, com a detecção molecular de GaHV-1. O levantamento sorológico foi realizado em 24 granjas da região interditada e em 13 granjas de outras regiões do estado. Em 2010 e 2018, foram aplicados questionários para coletar dados e determinar indicadores de medidas de biosseguridade em todas as granjas da área interditada. As diferenças foram avaliadas (p<0,05 de Wilcoxon). Os resultados indicaram sorologia positiva em toda a região, embora apenas em quatro granjas (16,6%) as galinhas apresentaram sinais clínicos, lesões macroscópicas e histológicas da LTI. A prevalência de infecção viral aumentou de 2016 (27%) para 2017 (50%) e foi maior em fazendas com alta densidade de alojamento (p=0,033). Presença da doença, vírus ou anticorpos foram detectados nas granjas fora da área interditada. Embora os indicadores de biosseguridade tenham melhorado em todas as fazendas da área interditada (p<0,05), o vírus está ativo e circulava na região. As medidas de contingência contiveram o surto, mas as práticas de biosseguridade são fundamentais para o controle de novos surtos. O controle oficial será mantido na região, incluindo a vigilância de novos casos e procedimentos de biosseguridade para mitigar o risco de transmissão do vírus para outras regiões.(AU)

Investigação epidemiológica de estomatite vesicular por achados clínicos em bovinos e equinos no Estado do Maranhão / Stomatitis vesicular in cattle and horse in the Maranhão state

A Estomatite Vesicular (EV) é uma doença infecciosa que acomete equinos, bovinos, suínos, mamíferos silvestres e humanos. Por apresentar sinais clínicos semelhantes a outras doenças vesiculares, principalmente, febre aftosa, sua presença em determinadas regiões pode interferir no intercâmbio comercial internacional dos animais, seus produtos e subprodutos. Apesar de sua importância, a epidemiologia e a manutenção do vírus no ambiente não estão totalmente esclarecidas dificultando a aplicação de medidas de controle efetivas. A doença já foi diagnosticada em todas as regiões brasileiras. Bovinos com sialorréia, perda do epitélio lingual, lesões abertas com bordas amareladas nas gengivas, lábios, língua e mucosa oral e equinos com sialorréia e lesões abertas na mucosa oral e lábios foram observados e notificados ao Serviço Veterinário Oficial do Estado do Maranhão, Agência Estadual de Defesa Agropecuária do Maranhão (AGRD/MA). Amostras de soro de equinos e bovinos com sintomas de EV foram coletadas para investigação por ELISA e por neutralização viral, além do diagnóstico diferencial para Febre Aftosa (FA). Fragmentos epiteliais de bovinos com lesões na língua foram coletados para identificação molecular do agente. Todos os animais foram negativos para FA. Todos os bovinos e equinos foram reativos para EV nos testes sorológicos. A partir dos fragmentos epiteliais de bovinos enviados ao Instituto Biológico de São Paulo para PCR, foi possível caracterizar o agente como VesiculovirusIndiana III (Alagoas/VSAV).

Vesicular stomatitis (VS) is an infectious viral disease that affects bovines, equines, swine, wild animals and humans. As it is indistinguishable from other vesicular diseases, mainly Foot and Mouth Disease (FMD), it causes restrictions in commercial livestock trade at national and international levels and also significant economic losses. As the epidemiology and maintenance of VS virus in nature are not clearly understood it is difficult to take effective control measures. VS was diagnosed in some regions of Brazil, such as Minas Gerais, Santa Catarina, São Paulo and Alagoas. Cattle and horses with clinical symptoms of drooling, shedding of the lingual epithelium, presence of vesicles on the oral mucosa were observed and reported to the National Animal Health Office health of Maranhão State, Brazil. Samples of serum of these animals were collected and sent to Laboratório Nacional de Agropecuaria for ELISA and virus neutralization and differential diagnosis for Foot and Mouth Disease (FMD). The results of ELISA confirmed the VS. In the differential diagnosis, the results were negative for FMD. Samples of bovine epithelial tissue for VS by PCR confirmation of diagnosis were collected and sent to Biological Institute of São Paulo. Molecular results confirmed the VesiculovirusIndiana III (Alagoas/VSAV) infection.

Seleção, caracterização e clonagem dos genes fljB e groEL agonistas dos receptores de reconhecimento de padrão do sistema imune inato das aves / Selection, characterization and cloning of the fljB and groEL genes agonists of the innate immune system pattern recognition receptors of birds

The recombinant production of innate immune system pattern recognition receptor agonists has provided a new tool for the production of immunostimulants for animals. The molecular pattern associated with the pathogen (PAMP), flagellin, coded by the fljB gene from Salmonella Typhimirium, and the molecular pattern associated to the damage (DAMP), HSP60, coded by the groEL gene from S. Typhimurium and S. Enteritidis, are recognized by pattern recognition receptors (PRRs) of the innate immune system of birds. In the present study, we performed the cloning of genetic fragments of the genes fljB, from S. Typhimurium, and groEL from S. Typhimurium and S. Enteritidis inserted in expression vector pET100/D-TOPO and transformed in E. coli TO10 cells. The clones were evaluated by colony PCR, plasmidial DNA PCR and genome sequencing in order to confirm the presence of these genes. In the colony PCR, we identified the presence of genes groEL (S. Enteritidis), groEL (S. Typhimurium) and fljB (S. Typhimurium) in 80%, 60% and 80% of the transformed colonies, respectively. The cloning system adopted allowed the production of HSP60 genetic fragment clones and flagellin of Salmonella strains, allowing the posterior use of these clones in gene expression trials, with the future potential of being used as non-specific immunostimulants for birds.

A produção recombinante de agonistas dos receptores do reconhecimento de padrão do sistema imune inato tem fornecido uma nova ferramenta para a produção de imunoestimulantes para animais. O padrão molecular associado ao patógeno (PAMP), flagelina, codificado pelo gene fljB de Salmonella Typhimurium e o padrão molecular associado ao dano (DAMP) HSP60, codificado pelo gene groEL da S. Typhimurium e S. Enteritidis, são reconhecidos por receptores de reconhecimento de padrões (RRPs) do sistema imune inato das aves. No presente estudo, foi feita a clonagem de fragmentos genéticos dos genes fljB de S. Typhimurium e groEL de S. Typhimurium e S. Enteritidis inseridos no vetor de expressão pET100/D-TOPO e transformados em células de E. coli TOP10. Os clones foram avaliados pela PCR de colônia, PCR de DNA plasmidial e sequenciamento genômico para a confirmação da presença desses genes. Na PCR de colônia, foram identificadas em 80%, 60% e 80% das colônias transformadas, a presença dos genes groEL (S. Enteritidis), groEL (S. Typhimurium) e fljB (S. Typhimurium) respectivamente. O sistema de clonagem adotado possibilitou a produção de clones dos fragmentos genéticos da HSP60 e flagelina das cepas de Salmonella, permitindo a utilização posterior desses clones em ensaios de expressão gênica, com potencial futuro de serem utilizados como imunoestimulante inespecífico das aves.

Outbreak of infectious laryngotracheitis in large multi-age egg layer chicken flocks in Minas Gerais, Brazil / Surto de laringotraqueíte infecciosa em granjas de galinhas poedeiras de múltiplas idades em Minas Gerais, Brasil

A recent (November 2010) outbreak of infectious laryngotracheitis (ILT) in a multi-age laying hen facility in Minas Gerais state, Brazil, is described. Previous ILT outbreak in laying hens was only notified in São Paulo state, Brazil, in 2002. In the outbreak described here, the affected population was approximately eight million hens, with flock sizes ranging from 100,000 to 2,900,000 chickens. The average mortality ranged from 1 to 6%, and morbidity was around 90% (most of the twenty seven farms of the area were positive for ILT virus). Three multi-age laying farms from one company were selected for this report. Clinical signs included prostration, dyspnea, conjunctivitis, occasional swelling of the paranasal sinuses and bloody mucous nasal discharge. Severely affected chickens presented with dyspnea, gasping and became cyanotic before death. At necropsy, these chickens had fibrinous exudate blocking the larynx and the lumen of cranial part of the trachea. In addition, conjunctivitis with intense hyperemia, edema and sinuses with caseous exudate were present. On histopathology, there were marked necrosis and desquamation of respiratory ephitelium and conjunctiva with numerous syncytial cells formation and fibrinous exudate. Moderate to marked non suppurative (especially lymphocytes and plasma cells) infiltration in the lamina propria also was observed. Sixteen out of 20 examined chickens, eosinophilic intranuclear inclusion bodies were observed in the syncytial cells. The DNA extracted from larynx and trachea produced positive PCR results for ILT virus (ILTV) DNA using formalin-fixed, paraffin embedded (FFPE) samples. Amplicons from a small region of ICP4 gene were submitted to sequencing and showed 100% identity with ILTV EU104910.1 (USA strain), 99% with ILTV JN596963.1 (Australian strain) and 91% with ILTV JN580316.1 (Gallid herpesvirus 1 CEO vaccine strain) and JN580315.1 (Gallid herpesvirus 1 TCO vaccine strain).

Um surto recente (Novembro de 2010) de laringotraqueite infecciosa (LTI) em granjas de postura de múltiplas idades em Minas Gerais, Brasil, é descrito. Um surto de LTI em galinhas de postura havia sido previamente relatado apenas no Estado de São Paulo em 2002. No surto aqui descrito, a população afetada foi de aproximadamente oito milhões de galinhas, com lotes variando de 100.000 a 2.900.000 galinhas. A mortalidade média variou de 1 a 6% e a morbidade atingiu cerca de 90% (a maioria das 27 granjas foram positivas para o virus da LTI). Três granjas com aves de múltiplas idades pertencentes a uma empresa foram selecionadas para o presente relato. Os sinais clinicos incluíram prostração, dispneia, conjuntivite, edema ocasional dos seios paranasais e secreção nasal mucosa e/ou sanguinolenta. As aves severamente afetadas apresentaram acentuada dispneia, aparente engasgo e tornaram-se cianóticas antes da morte. Nestas aves, exsudato fibrinoso denso obstruindo o lúmen da laringe e parte cranial da traqueia foi observado na necropsia. Havia também, conjuntivite com hiperemia intensa e edema, além de sinusite com exsudato caseoso. Na histopatologia, observaram-se necrose e descamação acentuada do epitélio respiratório e da conjuntiva com formação de numerosos sincícios e exsudato fibrinoso. Além disso, infiltrado inflamatório mononuclear (especialmente linfócitos e plasmócitos) moderado a acentuado na lâmina própria foi observado. Corpúsculos de inclusão intranucleares nas células sinciciais foram observados em 16 das 20 aves examinadas. Resultados positivos pela PCR para o virus da LTI foram obtidos de DNA extraído das laringes e traqueias utilizando amostras fixadas em formol e incluidas na parafina. O produto amplificado de uma região pequena do gen ICP4 foi submetido ao sequenciamento e quando comparado com outras sequências depositadas no Genbank mostrou os seguintes resultados: 100% de identidade com uma estirpe do virus de LTI dos Estados Unidos (JN596963.1), 99% de identidade com uma estirpe Australiana e 91% com a estirpe vacinal CEO (JN580316.1) e TCO (JN580315.1).