ABSTRACT
@#ObjectiveTo explore the innate immune response mediated by interferon(IFN) induced by influenza B virus(IBV)infection.MethodsThe activation of IFN signaling pathway and the expression of IFN-stimulated genes were detected by qPCR using Madin Darby canine kidney(MDCK)cells infected with IBV as model. The supernatants of MDCK cells infected with IBV for 36 h and 48 h were collected and mixed with fresh medium to culture MDCK cells infected with IBV. The antiviral effect of endogenous IFN was detected by qPCR. After adding JAK-STAT pathway inhibitor CP,the supernatant of IBV infected MDCK cells was collected and the cells were cultured. The effect of JAK-STAT pathway inhibition on the antiviral effect of endogenous IFN was detected by qPCR.ResultsIBV effectively activated IFN signal pathway and induced the production of cytokines dominated by typeⅠIFN(IFNα,IFNβ)and typeⅢIFN(IFNλ1,IFNλ3).Meanwhile,MDCK cells infected with IBV induced a series of IFN-stimulated genes(ISGs)with broad-spectrum antiviral effect,such as ISG15,CCL5,CXCL10,MX1 and RIG-I. After CP was used to inhibit JAK-STAT pathway,the ability of ISGs production induced by IBV infection in MDCK cells and the corresponding antiviral effect were significantly inhibited.ConclusionMDCK cells infected with IBV effectively activated type Ⅰ and type Ⅲ IFN mediated JAK-STAT signaling pathways,which provided a reference for the further understanding the interaction between IBV and host.
ABSTRACT
A Brazilian field isolate (IBV/Brazil/PR05) of avian infectious bronchitis virus (IBV), associated with development of nephritis in chickens, was previously genotyped as IBV variant after S1 gene sequencing. The aim of this study was to evaluate the levels of IL-6 in kidneys and trachea of birds vaccinated and challenged with IBV/Brazil/PR05 strain, correlating these results with scores of microscopic lesions, specific IBV antigen detection and viral load. The up-regulation of IL-6 and the increased levels of viral load on renal and tracheal samples were significantly correlated with scores of microscopic lesions. Reduced levels of viral load were detected in kidneys of birds previously vaccinated and challenged, compared to non-vaccinated challenged group, although markedly microscopic lesions were observed for both groups. The expression of IL-6, present both in the kidney and in the tracheas, was dependent on the load of the virus present in the tissue, and the development of lesions was related with IL-6 present in the tissues. These data suggest that variant IBV/Brazil/PR05 can induce the expression of proinflammatory cytokines in a manner correlated with viral load and increased IL-6 is involved in the tissue with the influx of inflammatory cells and subsequent nephritis. This may contribute with a model to the development of immunosuppressive agents of IL-6 to prevent acute inflammatory processes against infection with IBV and perhaps other coronaviruses, as well as contribute to the understanding of the immunopathogenesis of IBV nephropatogenic strains.
Uma estirpe variante do vírus da bronquite infecciosa (VBI) associada com o desenvolvimento de nefrite em galinhas, foi isolado e identificado como variante por análise do gene S1. A estirpe IBV/Brazil/PR05 foi testada quanto à sua capacidade de induzir a expressão de interleucina-6 (IL-6) nos tecidos renais e traqueais. Galinhas vacinadas com a estirpe Massachusetts H120 e não vacinadas foram desafiadas com a estirpe IBV/Brazil/PR05. Cinco dias após a infecção, traquéias e rins foram coletados para análise por RT-qPCR, imunohistoquímica e histopatologia. Foi determinada a expressão relativa de IL-6 e da carga viral. A expressão de IL-6 e carga viral foram correlacionadas com o desenvolvimento de nefrite e lesão traqueal. A expressão de IL-6 foi maior quando houve aumento da carga viral na traqueia e nos rins. A carga viral presente nos rins foi inferior quando as aves foram vacinadas, entretanto foi observada nefrite acentuada. Houve alta correlação entre o desenvolvimento de nefrite e o nível de expressão de IL-6, bem como a expressão de IL-6 e a carga viral. A expressão de IL-6, presente tanto nos rins e nas traqueias, foi relacionada a carga viral presente nestes tecidos, e o desenvolvimento das lesões foi relacionado com a expressão de IL-6. Estes dados sugerem que a variante IBV/Brazil/PR05 pode induzir a expressão de citocinas pró-inflamatórias de forma correlacionada com a carga viral, e o aumento de IL-6 está envolvido com o influxo de células inflamatórias no tecido, o que evolui para o desenvolvimento de nefrite. Isto pode contribuir como um modelo para o desenvolvimento de agentes imunossupressores da IL-6 para evitar processos inflamatórios agudos contra infecção com o VBI e talvez outros coronavírus, bem como contribuir para o entendimento da imunopatogênese das estirpes nefropatogênicas deste vírus.
Subject(s)
Animals , Chickens/virology , /isolation & purification , Nephritis/veterinary , Infectious bronchitis virus/isolation & purification , Real-Time Polymerase Chain Reaction/veterinary , Kidney/pathology , Trachea/pathologyABSTRACT
O vírus da Bronquite Infecciosa das galinhas (VBI) pertence ao grupo 3 da família Coronaviridae e é o causador de desordens respiratórias e renais em frangos de corte. A vacinação com vacinas vivas é praticada em matrizes e avós e muitas vezes também nos plantéis destinados ao abate. As vacinas utilizadas no Brasil são usualmente do sorogrupo Massachusetts e baseadas nas amostras H120 e H52. É comum que após a vacinação o vírus vacinal seja detectado por isolamento em ovos embrionados ou por métodos moleculares por até 4 semanas. Após essa data, normalmente, não há detecção de vírus e o VBI, quando encontrado, pode representar recirculação do vírus vacinal no plantel ou a introdução de uma nova cepa do vírus. No presente estudo, para avaliar a circulação do vírus em plantéis de frangos e reprodutoras nos estados do Rio Grande do Sul e Mato Grosso do Sul, foram coletadas 240 traqueias e rins de aves de 48 plantéis, sendo (20 exemplares/4 plantéis) de avós, (80 exemplares/16 plantéis) de matrizes e (140 exemplares/28 plantéis) de frangos de corte, as quais foram analisadas em misturas de cinco amostras. Todos os animais eram vacinados e as amostras foram coletadas ao redor de 2 a 48 semanas após a vacinação. A presença de VBI foi determinada com auxílio de uma reação em cadeia da polimerase tipo nested, direcionada ao gene da proteína S1, padronizada neste estudo. Das 48 amostras testadas, 14 resultaram positivas: cinco foram oriundas de aves vacinadas há menos de quatro semanas na data da coleta e nove eram de amostras de aves vacinadas há mais de quatro semanas, o que pode ser devido à recirculação do vírus vacinal ou mesmo introdução de vírus selvagem nos plantéis.
Infectious bronchitis virus (IBV, Avian Coronavirus) from chickens belongs to group 3 of the family Coronaviridae and causes respiratory and renal disorders in broilers. Vaccination using live vaccines is generally performed in mothers and grandmothers, as well as often in flocks for slaughter. The vaccines used in Brazil are usually from serogroup Massachusetts and based on standard samples of the virus at passages H120 and H52. It is common that after vaccination the vaccine virus is detected by isolation in embryonated eggs or by molecular methods for up to four weeks. After, there is usually no virus detection and any IBV found may represent recirculation of the vaccine virus in the flock or the introduction of a new strain. In this study, to evaluate the circulation of the virus in poultry flocks and breeders in the state of Rio Grande do Sul and Mato Grosso do Sul, 240 samples were collected from tracheas and kidneys of birds from 48 flocks, and (20 biological samples / 4 flocks) from grandmothers (80 samples/16 flocks) and mothers (140 samples/28 flocks) from broilers, which were analyzed in pools of five samples. All animals were vaccinated and samples were collected around 2-48 weeks after vaccination. The presence of IBV was determined with the aid of a polymerase chain reaction "nested" gene-directed protein S1, standardized in this study. From the 48 samples tested, 14 were positive: 5 were from birds vaccinated after less than 4 weeks and 9 were from birds vaccinated more than four weeks should be wild viruses or represent the recirculation of the vaccine virus.
ABSTRACT
The protective efficacy of DNA plasmids encoding avian infectious bronchitis virus (IBV) S1, N, or M protein was investigated in chickens. Chickens were inoculated monovalently (with plasmid pVAX1-16S1, pVAX1-16M, or pVAX1-16N alone) or multivalently (combination of the three different plasmids, pVAX1-16S1/M/N). A prime-boost immunization protocol against IBV was developed. Chickens were immunized with the multivalent DNA vaccine twice and then boosted with an inactivated vaccine once. Antibody titers of the chickens immunized with pVAX1-16S1/M/N were much higher than those of the monovalent groups (p < 0.01). A protective rate up to 90% was observed in the pVAX1-16S1/M/N group. The serum antibody titers in the prime-boost birds were significantly higher than those of the multivalent DNA vaccine group (p < 0.01) but not significantly different compared to the inactivated vaccine group at 49 days of age. Additionally, the prime-boost group also showed the highest level of IBV-specific cellular proliferation compared to the monovalent groups (p < 0.01) but no significant difference was found compared to the multivalent DNA vaccine group, and the prime-boost group completely protected from followed viral challenge.
Subject(s)
Animals , Aging , Antibodies, Viral/blood , Cell Proliferation , Chickens , Coronavirus Infections/prevention & control , Immunization, Secondary/veterinary , Infectious bronchitis virus/immunology , Poultry Diseases/prevention & control , T-Lymphocyte Subsets/cytology , Vaccines, DNA/immunology , Vaccines, Inactivated/immunology , Viral Vaccines/immunologyABSTRACT
Duplex RT-PCR assay is reported for the simultaneous detection of avian infectious bronchitis virus (IBV) and avian metapneumovirus (aMPV), the causative agents of major diseases in poultry. The duplex RT-PCR assay optimized showed a detection limit of 10-3 (101 EID50/50m L for IBV and 100.5 EID50/50m L for aMPV, respectively when two viruses were mixed and 10-1 for each one separated (103 EID50/50m L for IBV and 102.5 EID50/50m L for aMPV, respectively. It was specific, sensitive and applicable for the rapid detection of these viruses in clinical samples.
Descreve-se um ensaio de duplex RT-PCR assay para a detecção simultânea do vírus da bronquite infecciosa das galinhas (IBV) e do metapneumovirus aviário (aMPV), agentes etiológicos de doenças de elevada importância em avicultura. A duplex RT-PCR otimizada mostrou um limiar de detecção de 10-3 (101 EID50/50m L para IBV e 100.5 EID50/50m L para aMPV, respectivamente, quando da combinação dos dois vírus e 10-1 para cada um dos vírus em separado(103 EID50/50m L para IBV e 102.5 EID50/50m L para aMPV, respectivamente. O ensaio foi demonstrado como específico, sensível e aplicável à rápida detecção destes vírus em amostras clínicas.
Subject(s)
Animals , Diagnosis , Chickens/classification , Metapneumovirus/pathogenicity , Infectious bronchitis virus/pathogenicityABSTRACT
Avian infectious bronchitis virus (IBV) (Nidovirales: Coronaviridae) is a chicken Gammacoronavirus with the highest evolution rate in the genus and, despite the recently reported proofreading activity of its polymerase, intra and interhost diversity is a well documented phenomenon. This study aimed to assess the genetic variation of serial passages of a variant genotype IBV strain in vitro. Strain CRG-BETA, propagated in chicken embryos, was inoculated in VERO cells monolayers up to the 4th passage and each passage was monitored with an RT-PCR targeted to the S1 gene (nt 705 to 1094) and an RT-PCR to the protein 5a mRNA. All passages were positive to RT-PCRs to S1 and passages 1 to 3 to 5a mRNA; S1 sequences showed no polymorphism. The finding of IBV mRNA in the cell cultures demonstrates that the CRG-BETA IBV strain is replicating in the VERO cells and regarding S1 sequence analysis, the lack of nucleotide mutations shows that CRG-BETA might have reached a fixed status. As a conclusion, different genotypes of IBV present different evolutionary patterns not only in vivo as previously known, but also in vitro, as described herein.
O virus da bronquite infecciosa das galinhas (IBV) (Nidovirales: Coronaviridae) é um Gammacoronavirus com a maior taxa evolutiva no gênero e, apesar de uma recentemente relatada atividade corretiva de sua polimerase, a diversidade intra e inter-hospedeiros é um fenômeno bem documentado. Este estudo objetivou avaliar a variação genética após passagens seriais de uma amostra de IBV variante. A amostra CRG-BETA, propagada em embriões de galinhas, foi inoculada em monocamadas de células VERO até a quarta passagem e cada passagem foi monitorada com uma RTPCR para a região S1 do gene S (nt 705 a 1094) e uma RT-PCR para o mRNA da proteína 5a do vírus. Todas as passagens foram positivas para S1 e as passagens 1 a 3 para mRNA 5a; sequências de S1 não apresentaram polimorfismos. O encontro de mRNA de IBV nos cultivos celulares demonstra que a amostra CRG-BETA está replicando nas células VERO e, em relação à análise de S1, a ausência de mutações de nucleotídeos demonstra que a amostra CRG-BETA pode ter atingido um estado fixo. Como conclusão, diferentes genótipos de IBV apresentam diferentes padrões evolutivos não apenas in vivo, como previamente conhecido, mas também in vitro, como aqui relatado.
Subject(s)
Animals , Bronchitis/pathology , Chickens/classification , Virology , Biological EvolutionABSTRACT
Variações genética e antigênica são observadas com frequência elevada entre estirpes do VBIG e envolvem principalmente a glicoproteína S1. Com o objetivo de contribuir com a disponibilidade de ferramentas para o imunodiagnóstico e a imunoprofilaxia da bronquite infecciosa das galinhas foi desenvolvida uma metodologia para expressão recombinante da glicoproteína S1 na levedura Picchia pastoris. O cDNA do gene codificador dessa proteína foi obtido a partir de RNA viral de ovos embrionados infectados com a estirpe M41 do VBIG submetido à transcrição reversa (RT) e reação em cadeia da polimerase (PCR), amplificando-se a sequência codificadora de S1 acrescida de extremidades compatíveis com a clonagem no vetor usado na transformação de leveduras. A indução com metanol resultou na produção de uma proteína detectada como banda única do tamanho previsto, em western-blot, no lisado celular das leveduras transformadas. A expressão em P. pastoris mostrou ser um método eficaz para a produção recombinante da proteína S1 do VBIG, com potencial para utilização em técnicas de imunodiagnóstico da bronquite infecciosa das galinhas.
Genetic and antigenic variation are very frequently observed among IBV strains and affect mainly the S1 glycoprotein. In order to contribute to the availability of tools for immunodiagnosis and immunoprophylaxis of chicken infectious bronchitis we developed an expression system for production of recombinant S1 glycoprotein in Pichia pastoris. We obtained the cDNA from viral RNA on embryonated eggs infected with the M41 strain of IBV, by reverse transcription (RT) and polymerase chain reaction (PCR), amplifying the S1 coding sequence with extremities compatible with the vector used to transform yeast. Induction with methanol led to the production of a protein with the predicted molecular weight that was detected by Western blot in the cell lysate of transformed yeast. Expression in P. pastoris proved to be an effective method for recombinant production of S1 protein from IBV, with potential for use in immuno-diagnosis of chicken infectious bronchitis virus.
Subject(s)
Animals , Pichia/ultrastructure , Glycoproteins/analysis , Chickens/virology , Viral Fusion Proteins/analysis , Infectious bronchitis virus/geneticsABSTRACT
El virus de bronquitis infecciosa (IBV) causa una enfermedad altamente contagiosa, distribuida mundialmente, que conlleva graves pérdidas económicas. En algunas oportunidades se asocia con otras entidades como los virus de las enfermedades de Gumboro y de Newcastle, Mycoplasma gallisepticum y Escherichia coli. La alta variabilidad genética del virus ha generado una gran cantidad de cepas virales con diferentes cuadros clínicos. El objetivo del trabajo fue evaluar la dinámica de anticuerpos del IBV en aves vacunadas y no vacunadas contra IBV, alojadas en una explotación de pollo de engorde donde se detectó el agente por RT-PCR, en Fusagasugá, Colombia, y aves vacunadas en semiaislamiento en Bogotá. Para esto se organizaron 3 grupos de aves (Ross 308) de 1 día de edad (44 aves/grupo), las cuales fueron vacunadas con un virus vivo atenuado, cepa Massachusetts H120, y se evaluó la respuesta inmune a través de la prueba de Elisa. Desde el primer día hasta el día 24 de edad se observó una disminución progresiva de los títulos de anticuerpos en los tres grupos,aunque en las aves vacunadas y no vacunadas mantenidas en granja se observaron niveles de anticuerpos superiores al grupo en condiciones de semiaislamiento. A partir del día 28en las aves alojadas en campo se incrementaron levemente los títulos hasta final de ciclo. El leve aumento en el nivel de anticuerpos puede ser consecuencia de exposición al virusvacunal que generó reversión de patogenicidad, persistencia viral o una exposición tardía al virus de campo.
The infectious bronchitis virus (IBV) causes a highly contagious disease, spread worldwide,leading to serious economic losses. Sometimes the disease is associated with other entities such as infectious bursal disease virus, Newcastle disease virus, Mycoplasma gallisepticumand Escherichia coli. The highly genetic variability of the virus has generated a large number of viral strains with different clinical presentations. The objective was to assess the dynamics of the virus antibodies in birds vaccinated and not vaccinated against IBV, hosted en ona broiler farm where the agent was detected by RT-PCR in Fusagasuga, Colombia and vaccinated birds in semi-isolation conditions in Bogotá. To order this, 3 groups of birds(Ross 308) from 1 day of age (44 birds/group), which were vaccinated with a live attenuated virus strain Massachusetts H120, and the immune response was evaluated through the Elisa test. Since day 24 of age the birds showed a progressive decrease in antibody titers in all three groups, although in the vaccinated and unvaccinated birds kept at the farm were found higher levels of antibodies in the group of semi-isolation. Starting at day 28 in the birds housed in field, the antibodies titles rose slightly until the end of cycle. The slight increase in the level of antibodies may result from exposure to the virus vaccine generated a reversal of pathogenic viral persistence or a late exposure to field virus.
Subject(s)
Animals , Colombia , Chickens , Enzyme-Linked Immunosorbent Assay , Serology , Infectious bronchitis virusABSTRACT
A bronquite infecciosa das galinhas (IB) é uma doença viral aguda e altamente contagiosa que provoca grandes perdas econômicas à indústria avícola em todo o mundo. Considerando que surtos têm ocorrido no Brasil com emergência de novas variantes de IBV, desafiando as estratégias de vacinação atuais, este trabalho objetiva revisar os conhecimentos sobre IB e IBV, a sua distribuição, as cepas e as vacinas utilizadas no Brasil.
Infectious bronchitis (IB) is an acute, highly contagious disease of chickens, caused by infectious bronchitis virus (IBV), which results in great economic losses to the poultry industry worldwide, despite the routine use of vaccines. Several outbreaks do occur periodically in densely populated poultry regions in Brazil and there are constant emergence of new variants. The aim of this paper is to review the current knowledge about IBV and IB, the distribution, strains and vaccines in Brazil.
ABSTRACT
No Brasil, a população de aves conhecida como galinhas de terreiro encontra-se fora do sistema de biosseguridade aplicada às criações comerciais. Para investigar a presença de anticorpos contra alguns vírus específicos nesta população, foram coletadas amostras de sangue de 867 aves não-vacinadas em 60 propriedades de 22 municípios do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. O soro foi testado para a presença de anticorpos contra o vírus da bronquite infecciosa das galinhas (IBV), reovírus aviário (ARV) e o vírus da doença infecciosa da bolsa (IBDV) pela técnica de soroneutralização. Anticorpos contra IBV foram detectados em 65 por cento (564/867) das amostras, contra ARV em 21,6 por cento (187/867) e contra IBDV em 80,2 por cento (695/867) das aves. Todas as propriedades avaliadas apresentavam uma ave positiva para anticorpos contra IBV e IBDV e 88,3 por cento delas eram positivas para ARV. Os resultados demonstram que esses vírus estão presentes em galinhas de terreiro nas criações avícolas não-industriais da região central do Estado. Os resultados indicam a necessidade de um programa de vigilância permanente nessa população e ainda indicam a necessidade de avaliar o impacto destas infecções nos próprios plantéis e o risco associado à transmissão destas às criações comerciais.
The backyard poultry are not included in the biosecurity system applied in commercial flocks in Brazil. To investigate the presence of antibodies to specific viral pathogens in this population, blood samples were collected from 867 non-vaccinated birds, from 60 flocks in 22 counties of the Rio Grande do Sul State, Brazil. The samples were tested to detect antibodies against infectious bronchitis virus (IBV), avian reovirus (ARV) and infectious bursal disease virus (IBDV), through the virus neutralization test. Antibodies to IBV were detected in 65 percent (564/867), against ARV in 21.6 percent (187/867), and against IBDV in 80.2 percent (695/867) of the samples. All the flocks had chickens positive to IBV and IBDV antibodies, and 88.3 percent of them harbored antibodies to ARV. The results show the presence of these viruses in backyard poultry from the central region of the State. It also indicates the need for additional studies aimed to evaluate the real importance of these infections for this type of flocks.