Clinico-pathological assessment of virulent Newcastle Disease Virus in ducks / Avaliação clínico-patológica do Vírus da Doença de Newcastle em patos

Abstract Newcastle disease (ND) is an infectious, highly contagious and lethal disease of avian species. It is considered that ducks are natural reservoir or carrier for Newcastle disease virus (NDV) and are resistant against different strains of NDV. Current study was designed to evaluate the pathogenesis of Newcastle disease in domestic ducks through histopathology, immunohistochemistry (IHC) and serum biochemical changes. For this purpose, eighty ducks were reared for 42 days and divided in two groups A and B. Ducks in group A were challenged with (NDV) at rate of 0.1 ml of ELD50 (virus titer 107.32/100µl) on second week of age, whereas Group B was control negative. Splenomegaly, atrophy of thymus and necrotic lesion in kidney were observed on 9th day of post infection. Hepatic degeneration and mononuclear cell infiltration were noticed in proventriculus and intestine in challenged ducks. Viral antigen detected in lungs, intestine, proventriculus and lymphoid organs of infected ducks through IHC. Albumin and total protein values were significantly low in infected groups A as compared to control group B. ALT, AST, and ALP values were significantly high in infected group A. On 5th and 7th day of post infection oropharyngeal swabs were negative for NDV and cloacal swabs were positive for NDV through Reverse transcriptase polymerase chain reaction. It is concluded that ducks are susceptible to NDV and virulent strain of NDV caused disease in ducks.

Resumo A doença de Newcastle (DN) é uma doença infecciosa, altamente contagiosa e letal de espécies aviárias. Considera-se que os patos são reservatórios ou portadores naturais do vírus da doença de Newcastle (VDN) e são resistentes a diferentes cepas de VDN. O presente estudo foi desenvolvido para avaliar a patogênese da DN em patos domésticos por meio de histopatologia, imuno-histoquímica (IHQ) e alterações bioquímicas séricas. Para este propósito, 80 patos foram criados por 42 dias e divididos em dois grupos A e B. Os patos do grupo A foram submetidos ao VDN a uma taxa de 0,1 ml de ELD50 (título viral de 107,32 / 100 µl) na segunda semana de idade, enquanto o Grupo B foi controle negativo. Esplenomegalia, atrofia do timo e lesão necrótica no rim foram observadas no 9º dia pós-infecção. Degeneração hepática e infiltração de células mononucleares foram observadas no proventrículo e intestino em patos infectados. Antígeno viral foi detectado em pulmões, intestino, proventrículo e órgãos linfoides de patos infectados por IHQ. Os valores de albumina e proteína total foram significativamente baixos no grupo A infectado em comparação com o grupo B. Os valores de ALT, AST e ALP foram significativamente altos no grupo A. No 5º e no 7º dia após a infecção, os esfregaços orofaríngeos foram negativos para VDN, enquanto os esfregaços cloacais foram positivos para VDN por meio da reação em cadeia da polimerase via transcriptase reversa. Conclui-se que os patos são suscetíveis ao VDN e à cepa virulenta de VDN que causou doenças em patos.

Clinico-pathological assessment of virulent Newcastle Disease Virus in ducks

Abstract Newcastle disease (ND) is an infectious, highly contagious and lethal disease of avian species. It is considered that ducks are natural reservoir or carrier for Newcastle disease virus (NDV) and are resistant against different strains of NDV. Current study was designed to evaluate the pathogenesis of Newcastle disease in domestic ducks through histopathology, immunohistochemistry (IHC) and serum biochemical changes. For this purpose, eighty ducks were reared for 42 days and divided in two groups A and B. Ducks in group A were challenged with (NDV) at rate of 0.1 ml of ELD50 (virus titer 107.32/100µl) on second week of age, whereas Group B was control negative. Splenomegaly, atrophy of thymus and necrotic lesion in kidney were observed on 9th day of post infection. Hepatic degeneration and mononuclear cell infiltration were noticed in proventriculus and intestine in challenged ducks. Viral antigen detected in lungs, intestine, proventriculus and lymphoid organs of infected ducks through IHC. Albumin and total protein values were significantly low in infected groups A as compared to control group B. ALT, AST, and ALP values were significantly high in infected group A. On 5th and 7th day of post infection oropharyngeal swabs were negative for NDV and cloacal swabs were positive for NDV through Reverse transcriptase polymerase chain reaction. It is concluded that ducks are susceptible to NDV and virulent strain of NDV caused disease in ducks.

Resumo A doença de Newcastle (DN) é uma doença infecciosa, altamente contagiosa e letal de espécies aviárias. Considera-se que os patos são reservatórios ou portadores naturais do vírus da doença de Newcastle (VDN) e são resistentes a diferentes cepas de VDN. O presente estudo foi desenvolvido para avaliar a patogênese da DN em patos domésticos por meio de histopatologia, imuno-histoquímica (IHQ) e alterações bioquímicas séricas. Para este propósito, 80 patos foram criados por 42 dias e divididos em dois grupos A e B. Os patos do grupo A foram submetidos ao VDN a uma taxa de 0,1 ml de ELD50 (título viral de 107,32 / 100 µl) na segunda semana de idade, enquanto o Grupo B foi controle negativo. Esplenomegalia, atrofia do timo e lesão necrótica no rim foram observadas no 9º dia pós-infecção. Degeneração hepática e infiltração de células mononucleares foram observadas no proventrículo e intestino em patos infectados. Antígeno viral foi detectado em pulmões, intestino, proventrículo e órgãos linfoides de patos infectados por IHQ. Os valores de albumina e proteína total foram significativamente baixos no grupo A infectado em comparação com o grupo B. Os valores de ALT, AST e ALP foram significativamente altos no grupo A. No 5º e no 7º dia após a infecção, os esfregaços orofaríngeos foram negativos para VDN, enquanto os esfregaços cloacais foram positivos para VDN por meio da reação em cadeia da polimerase via transcriptase reversa. Conclui-se que os patos são suscetíveis ao VDN e à cepa virulenta de VDN que causou doenças em patos.

Pathological and molecular findings of avian avulavirus type 1 outbreak in pigeons (Columba livia) of southern Brazil / Achados patológicos e moleculares da infecção por avulavirus aviário tipo 1 em pombos (Columba livia) do sul do Brasil

The Newcastle disease, caused by avian avulavirus type 1 strains (APMV-1) is an important avian disease involved into high rates of mortality and economic losses. Several outbreaks have been reported over the last 30 years in Columbiformes in different parts of the world, caused by a adapted variant strain of AAvV-1, called pigeon paramyxovirus type 1 (PPMV-1). A high mortality associated with an outbreak was analyzed in free-living pigeons (Columba livia) in a public square in Porto Alegre in Southern Brazil. A total of 24 pigeons moribund or freshly dead, within five weeks interval were submitted to necropsy, histopathological, immunohistochemical (anti-Newcastle), and RT-PCR followed by sequencing of the amplification products analysis. They presented neurological signs, non-suppurative encephalitis and encephalomyelitis, and mononuclear inflammatory infiltrate in different organs. Immunohistochemical analysis in nine pigeons tissue showed that anti-Newcastle was expressed in brain, kidney, liver and pancreas. The RT-PCR test for the M protein of Newcastle disease virus was positive in six pigeons. The differential diagnosis of Influenza, West Nile, Mycoplasma gallisepticum and Mycoplasma synoviae in all pigeons presented negative results. The sequence of amino acids in the cleavage site region of the F protein was 112RRQKRF117 classifying the strain as virulent. The phylogenetic analysis classified this virus strain into Class II and VI genotype.(AU)

A doença de Newcastle, causada por cepas de avulavirus aviário tipo 1 (AAvV-1), é uma doença de aves importante por causar altos índices de mortalidade e perdas econômicas. Vários surtos têm sido relatados ao longo de 30 anos em aves da ordem Columbiformes, em diferentes partes do mundo, causados por uma cepa variante específica de AAvV-1, denominada Pigeon paramyxovirus tipo 1 (PPMV-1). Foi analisado um surto de mortalidade em pombos domésticos (Columba livia), provenientes de uma praça pública em Porto Alegre, no Sul do Brasil. Vinte e quatro aves moribundas ou mortas foram submetidas, no intervalo de cinco semanas, ao exame de necropsia, exame histopatológico, imuno-histoquímico anti-Newcastle, RT-PCR e sequenciamento. Apresentaram sinais neurológicos, encefalite e encefalomielite não supurativas, além de infiltrado inflamatório mononuclear em diversos órgãos. Nove aves demonstraram exame imuno-histoquímico positivo em órgãos como cérebro, rim, fígado e pâncreas. Seis aves foram positivas no exame de RT-PCR para a proteína M do vírus da Doença de Newcastle. Nos exames de diagnósticos diferenciais de Influenza, West Nile, Mycoplasma gallisepticum e Mycoplasma synoviae, todas as aves testadas foram negativas. A sequência dos aminoácidos na região do sítio de clivagem da proteína foi 112RRQKRF117, classificando a cepa como virulenta. De acordo com a análise filogenética o vírus identificado foi classificado como pertencente à classe II e ao genótipo VI.(AU)

The Newcastle Pediatric Mitochondrial Disease Scale: translation and cultural adaptation for use in Brazil / Escala Pediátrica de Doença Mitocondrial de Newcastle: tradução e adaptação cultural para uso no Brasil

ABSTRACT Objective The aim of this study was to translate and adapt the Newcastle Paediatric Mitochondrial Disease Scale (NPMDS) to Portuguese for use in Brazil. Methods The scale was applied in 20 pediatric patients with mitochondrial disease, in three groups: myopathy (n = 4); Leigh syndrome (n = 8); and encephalomyopathy (n = 8). Scores were obtained for the various dimensions of the NPMDS, and comparisons were drawn between the groups. Results There was a statistically significant difference between the myopathy group and the Leigh syndrome group (p = 0.0085), as well as between the myopathy and encephalomyopathy groups (p = 0.01). Conclusions The translation of the NPMDS, and its adaptation to the socioeconomic and cultural conditions in Brazil, make the NPMDS score useful as an additional parameter in the evaluation and monitoring of pediatric patients with MD in Brazil.

RESUMO Objetivo O objetivo do presente estudo foi realizar a tradução e adaptação da escala NPMDS para a população brasileira. Métodos A escala foi aplicada em 20 crianças e adolescentes com doença mitocondrial (DM) divididos em três grupos: miopatia (n=4), síndrome de Leigh (n=8) e encefalomiopatia (n=8). Obteve-se os escores separados das dimensões da escala NPMDS, foram realizadas comparações entre os escores da NPMDS nos diferentes grupos. Conclusão A tradução da escala NPMDS e sua adequação as condições socioeconômicas e culturais de nossa população tornam este instrumento um parâmetro adicional na avaliação e acompanhamento de pacientes pediátricos com DM.

Design of recombinant vaccines for Gumboro, Newcastle and Avian Infectious Laryngotracheitis / Diseño de vacunas recombinantes en las enfermedades de Gumboro, Newcastle y Laringotraqueítis Infecciosa Aviar / Desenho de vacinas recombinantes nas doenças de Gumboro, Newcastle e Laringotraqueite infecciosa aviar

The poultry industry worldwide has experienced significant growth in recent years. Likewise, the Colombian poultry sector has become a dynamic and promising industry with high yields and a significant share of the gross domestic product (GDP). However, this development has not been exempt of threats and challenges. Two of the biggest challenges faced by the industry are the prevention and control of infectious diseases and the safety of poultry products. In recent years, major efforts have focused on the control of infectious agents that cause economic losses by implementing prophylactic plans with safe, effective and practical vaccines. These immunizing inocula have changed with genetic engineering developments resulting in the design of recombinant DNA vaccines. This article provides an update on the design of recombinant vaccines and their use for controlling Gumboro, Newcastle and avian infectious laryngotracheitis. It addresses issues such as poultry vaccination principles, description and application of immunogens, and the advantages and disadvantages of this group of vaccines.

La industria avícola ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años a nivel mundial. Igualmente, el sector avícola colombiano se ha consolidado como una industria dinámica y promisoria con altos rendimientos y una importante participación en el producto interno bruto (PIB). Sin embargo, este desarrollo se ha afectado por las amenazas o los retos a los que la avicultura se enfrenta. Dos de los grandes desafíos que esta industria debe enfrentar son la prevención y el control de las enfermedades infecciosas y la inocuidad de los productos avícolas. En los últimos años, los mayores esfuerzos se han centrado en el control de los agentes infecciosos causantes de pérdidas económicas por medio del uso de planes profilácticos con biológicos seguros, eficaces y prácticos. Estos inóculos usados para la inmunización se han modificado con la evolución de la ingeniería genética dando como resultado el diseño de vacunas de ADN recombinante. En este artículo se presenta una actualización sobre el diseño de las vacunas recombinantes y su uso para el control de las enfermedades de Gumboro, Newcastle y laringotraqueítis infecciosa aviar, abordando temas asociados con los principios de la vacunación en avicultura, la descripción y la aplicación de este tipo de inmunógenos, así como las ventajas y las desventajas de dicho grupo de vacunas.

A indústria avícola tem experimentado um crescimento significativo nos últimos anos ao redor do mundo. Igualmente, o setor avícola colombiano tem se consolidado como uma indústria dinâmica e promissória com maiores rendimentos e uma importante participação no produto interno bruto (PIB). Embora, este desenvolvimento tem se visto afetado pelas ameaças ou os desafios que apresenta a avicultura. Dois dos grandes desafios que esta indústria tem que enfrentar são a prevenção e o controle das doenças infecciosas e a inocuidade dos produtos avícolas. Nos últimos anos, os maiores esforços têm se centrado no controle de agentes infecciosos causantes de perdas econômicas por médio do uso de planos profiláticos com biológicos seguros, eficazes e práticos. Esses inoculos usados para a imunização tem sido modificados com a evolução da engenharia genética gerando como resultado o desenho de vacinas de DNA recombinante. Neste artigo, apresenta-se uma atualização sobre o desenho de vacinas recombinantes e sua utilização para o controle das doenças: Gumboro, Newcastle e Laringotraqueite infecciosa aviar, abordando temas associados com os princípios de vacinação em avicultura, a descrição e aplicação deste tipo de imunógenos, assim como as vantagens e desvantagens deste grupo de vacinas.

Soroepidemiologia da doença de Newcastle em plantéis de avestruzes dos Estados da Bahia e de São Paulo / Serologic occurrence of Newcastle disease in ostriches raised in Bahia and São Paulo

Estudos sorológicos em Avestruzes (Struthio camelus) são ferramentas úteis para analisar os riscos relacionados à Doença de Newcastle nesses plantéis e à avicultura nacional. No presente estudo, amostras de sangue foram obtidas de avestruzes de ambos os sexos, de diferentes faixas etárias e sem apresentação de sintomatologia clínica, criadas nos Estados da Bahia e de São Paulo com o objetivo de avaliar a presença de anticorpos contra o vírus da Doença de Newcastle por meio de ELISA indireto. Foram testadas 339 amostras provenientes do Estado da Bahia e 105 amostras do Estado de São Paulo. Apesar de os proprietários afirmarem que não foi utilizada vacina em seus animais, foi verificada positividade na Bahia de 17,9 por cento e de 4,7 por cento em São Paulo, em avestruzes, sugerindo contato com vírus vacinal ou de campo.

Serological studies in ostriches (Struthio camelus) are important tools to assess the risk of Newcastle disease in these herds and to the national poultry industry. In the present study blood samples were obtained from male and female ostriches without symptoms of the disease, raised in Bahia and São Paulo in order to evaluate the presence of antibodies against Newcastle disease virus using an indirect ELISA. There were collected 339 samples in Bahia and 105 samples in São Paulo. Although the owners guarantee that animals were not vaccinated, it was verified the presence 17,9 percent positives in Bahia and 4,7 percent in São Paulo, suggesting contact with vaccinal or field strain.

Emprego da microscopia eletrônica na avaliação pós-vacinal de epitélio traqueal de patos (Anas platyrhynchos) imunizados contra a doença de Newcastle / The use of scanning electron microscopy in post-vaccinal evaluation of tracheal epithelium in ducks (Anas platyrhynchos) imunized against Newcastle disease

Avaliou-se o emprego da microscopia eletrônica de varredura no estudo da reação respiratória pós-vacinal em epitélio traqueal de patos (Anas platyrhynchos) imunizados contra a doença de Newcastle. Foram utilizadas 48 aves, distribuídas em quatro grupos: T1 - grupo de aves-controle (não vacinadas), T2 - grupo de aves vacinadas com a estirpe Ulster 2C, T3 - grupo de aves vacinadas com a estirpe B1 e T4 - grupo de aves vacinadas com a estirpe LaSota. Independente do grupo experimental, as aves não apresentaram sinais clínicos detectáveis de reação respiratória pós-vacinal. Ao microscópio eletrônico de varredura, observou-se que os animais vacinados com as estirpes B1 e LaSota desenvolveram descamação epitelial da traqueia, enquanto os vacinados com a estirpe Ulster 2C não, mostrando um epitélio traqueal íntegro, semelhante ao do grupo-controle. Os patos vacinados com a estirpe B1 mostraram evidências de regeneração epitelial da traqueia decorridos 21 dias pós-vacinação, o que não ocorreu com os vacinados com a amostra LaSota.

Scanning electron microscopy was used in the study of the post-vaccinal respiratory reaction of the tracheal epithelium of ducks (Anas platyrhynchos) immunized against Newcastle disease. Forty-eight ducks were distributed into four groups: T1 - control birds (non-vaccinated); T2 - birds vaccinated with Ulster 2C strain; t3 - birds vaccinated with B1 strain; and t4 - birds vaccinated with LaSota strain. Regardless the experimental group, birds did not show detectable clinical signs of post-vaccinal respiratory reaction. Scanning electron microscopy showed that birds vaccinated with B1 and LaSota strains developed epithelial sloughing of the trachea, whereas those vaccinated with Ulster 2C strain did not develop this change, showing intact tracheal epithelium, similar to the control group. However, the birds vaccinated with B1 strain showed evidences of regeneration of tracheal epithelium 21 days post-vaccination, which did not happen with the ducks vaccinated with LaSota strain.

Mycoplasma synoviae infection on Newcastle disease vaccination of chickens / Infecção por Mycoplasma synoviae na vacinação da doença de Newcastle em galinhas

Newcastle disease is characterized by respiratory manifestations in association with nervous and/or digestive symptoms. Its prevention is done by vaccination with live attenuated (lentogenic strains) and/or killed vaccines. The lentogenic strains can lead to strong post-vaccination reaction, principally due to the presence of other pathogenic agents. Among them, Mycoplasma synoviae is worldwide important, mainly in Brazil. The dissemination of this agent in poultry flocks has been achieved due to difficulties in diagnosis and disease reproduction, virulence variations among different M.synoviae strains, and attribution of typical M.synoviae disease manifestation to other disease agents. This experimental study in SPF chicks (Gallus gallus), previously infected by M.synoviae and thereafter vaccinated against Newcastle disease, was done with the objective of evaluating M.synoviae pathogenicity through assessment of post-vaccinal respiratory reactions and serologic responses to Newcastle disease virus vaccine in the absence of environmental factors. A total of 86 three days old chicks were used, being 57 infected by eye and nostril drop, with chicken activated M. synoviae strain WVU 1853. Seven days later, 21 mycoplasma infected birds plus 29 not mycoplasma infected ones were vaccinated against Newcastle disease. As results, the not infected and vaccinated birds yielded, significantly, higher and longer lasting serologic responses to Newcastle disease vaccine virus than those infected and vaccinated. Similarly, the infected and vaccinated birds yielded lower serologic reactions to M.synoviae than those only mycoplasma infected. No post-vaccinal respiratory reaction was observed in the vaccinated birds.

A doença de Newcastle é caracterizada por manifestações respiratórias associadas a sintomas nervosos e/ou digestivos. Sua prevenção é feita pela vacinação com vacinas vivas atenuadas (cepas lentogênicas) e/ou inativadas. As cepas lentogênicas podem determinar acentuada reação pós-vacinal, principalmente na presença de outros patógenos. Entre eles, o Mycoplasma synoviae tem importância mundial, principalmente no Brasil. A disseminação deste agente nos planteís avícolas tem sido facilitada, devido a dificuldades de reprodução e diagnóstico da doença em aves, variação de virulência entre as diferentes cepas de M.synoviae e atribuição a outros patógenos de manifestação típica da micoplasmose por M.synoviae. Este estudo experimental em aves (Gallus gallus) SPF, previamente infectadas por M.synoviae e depois vacinadas contra Newcastle, foi realizado com objetivo de avaliar a patogenicidade do M.synoviae pela obtenção dareação respiratória pós-vacinal e a resposta sorológica para o vírus vacinal da doença de Newcastle, na ausência de fatores ambientais. Um total de 86 aves, com três dias de idade foram utilizadas, sendo 57 infectadas via ocular e intranasal, com cepa MS WVU 1853, ativada em galinhas. Sete dias depois, 21 aves infectadas por micoplasma e 29 não infectadas foram vacinadas contra a doença de Newcastle. Como resultados, aves não infectadas e vacinadas produziram resposta sorológica para o vírus vacinal da doença de Newcastle, significativamente mais elevada e mais duradora que aquelas infectadas e vacinadas. Igualmente, aves infectadas e vacinadas produziram reações sorológicas para M.synoviae mais baixa, que aquelas apenas infectadas. Não foram observadas reações respiratórias pós-vacinal nas aves vacinadas.

ELISA indireto para detecção de IgG antivírus da doença de Newcastle em soro de codorna / Indirect ELISA for the detection of IgG specific to Newcastle disease virus in quail serum

An indirect ELISA for the detection of japanese quail IgG specific to Newcastle disease virus (NDV) was developed. The secondary anti-quail IgG was produced in Balb/c mice, by inoculating Freund's complete adjuvant emulsified japanese quail-IgG extract. The purification of IgG was achieved using the caprilic acid method. The ELISA was compared to the haemagglutination-inhibition (HI) test for antibodies to NDV. ELISA cut-off point was established through TG-ROC analysis. Total correlation was observed between the ELISA and the HI, being the ELISA efficient in the identification of positive and negative sera, with high sensitivity and specificity (100 percent). These results validate the use of the indirect ELISA as an alternative for the detection of NDV-specific IgG in japanese quail sera, with the advantage of high sensitivity and automation

Níveis de anticorpos contra a doença de Newcastle mediante a imunização com vacinas associadas com os vírus da bronquite infecciosa e da infecção da bursa de Fabrícius

Um artifício atualmente bastante difundido para a imunização de aves em apenas uma única administração, seria a utilizaçãode vacinas associadas; mas, segundo alguns pesquisadores, frangos de corte vacinados com vacinas associadas contendovírus vivos atenuados da doença de Newcastle (DNC) e da bronquite infecciosa das galinhas (BIG), podem sofrer um fenômenodenominado interferência viral, incapacitando o sistema imunológico de estimular a produção de anticorpos (AC) protetores,produzindo uma competição por epítopos, ou dirigindo a resposta imune em outros sentidos. Estes animais foram divididosem nove tratamentos e imunizados com vacinas contendo as cepas HB1 (HB1 e Clone 30) do vírus da DNC e da cepaMassachusetts (H120 e Ma5) para o vírus da BIG, em diversas combinações, administradas pela via ocular. Um tratamento (T11)deixado sem imunização foi utilizado como controle. Os tratamentos T2, T4 e T10 sofreram imunização apenas contra a DNCem separado ou associada no momento da vacinação ou em laboratório à BIG, sendo que nos tratamentos T5, T6, T7, T8 e T9foi incluída a vacinação contra a infecção da bursa de Fabrícius (IBF). Os resultados mostram haver uma redução na produçãode AC contra a DNC quando esta foi associada à BIG (tratamento 4), ambas diluídas no mesmo frasco no momento davacinação. Porém observou-se menor interferência, a partir da utilização de uma vacina já associ