Risk Factors and Characteristics of Low Pathogenic Avian Influenza Virus Isolated from Commercial Poultry in Tunisia

• DOI: 10.1371/journal.pone.0053524
• Publication Date: 2013-01-12T00:10:19Z
• Authors: Wafa Tombari; Mathilde Paul; Jihene Bettaieb; Imen Larbi; Jihene Nsiri; Imen Elbehi; Latifa Gribaa; Abdeljelil Ghram
• Keywords: MESH: Geography; Genes, Viral; Epidemiology; [SDV]Life Sciences [q-bio]; Veterinary medicine; Seroprevalence; Influenza A virus subtype H5N1; MESH: Logistic Models; MESH: Amino Acid Sequence; Antibodies, Viral; Gene; 630; Poultry; Agricultural and Biological Sciences; 0403 veterinary science; MESH: Poultry; MESH: Risk Factors; Risk Factors; Seroepidemiologic Studies; MESH: Animals; Viral; MESH: Phylogeny; Phylogeny; MESH: Orthomyxoviridae; 2. Zero hunger; MESH: Turkeys; MESH: Genes, Viral; Geography; Ecology; Broiler; Q; MESH: DNA; MESH: Chickens; R; Commerce; MESH: Enzyme-Linked Immunosorbent Assay; Life Sciences; 04 agricultural and veterinary sciences; Orthomyxoviridae; MESH: Genes; Virus; 3. Good health; facteur de risque; Serology; Influenza A virus; Biosecurity; Medicine; grippe aviaire; MESH: Tunisia; Research Article; 570; Turkeys; Tunisia; biosécurité; Science; Molecular Sequence Data; Immunology; Dynamics of Livestock Disease Transmission and Control; Enzyme-Linked Immunosorbent Assay; virus; MESH: Multivariate Analysis; Genetic Characterization; MESH: Influenza in Birds; Virology; Health Sciences; Epidemiology and Pathogenesis of Respiratory Viral Infections; Genetics; Animals; Amino Acid Sequence; Biology; Antibody; tunisie; MESH: Molecular Sequence Data; MESH: Seroepidemiologic Studies; MESH: Antibodies; FOS: Clinical medicine; MESH: Viral Proteins; MESH: DNA, Viral; MESH: Commerce; volaille; Logistic Models; Flock; Influenza in Birds; FOS: Biological sciences; DNA, Viral; Multivariate Analysis; Glycoprotein; Influenza Virus Research and Epidemiology; Chickens; Agronomy and Crop Science; MESH: Antibodies, Viral; Animal science; Phylogenetic tree

Objective Estimate the seroprevalence of influenza A virus in various commercial poultry farms and evaluate specific risk factors as well as analyze their genetic nature using molecular assays. Materials and Methods This report summarizes the findings of a national survey realized from October 2010 to May 2011 on 800 flocks in 20 governorates. Serum samples were screened for the presence of specific influenza virus antibodies using cELISA test. Additionally, swab samples were tested by real time and conventional RT-PCR and compared with results obtained by others assays. Phylogenetic and genetic analyses of the glycoproteins were established for some strains. Results Out of the 800 chicken and turkey flocks tested by cELISA, 223 showed positive anti-NP antibodies (28.7%, 95% CI: 25.6–32.1). Significantly higher seroprevalence was found among the coastal areas compared to inland and during the autumn and winter. Broiler flocks showed significantly lower seroprevalence than layers and broiler breeders. The influenza virus infection prevalence increased after the laying phase among layer flocks. In addition, AIV seropositivity was significantly associated with low biosecurity measures. The Ag EIA and rRT-PCR tests revealed significantly higher numbers of AI positive samples as compared to cell cultures or egg inoculation. All new strains were subtyped as H9N2 by real time and conventional RT-PCR. Drift mutations, addition or deletion of glycosylation sites were likely to have occurred in the HA and NA glycoproteins of Tunisian strains resulting in multiple new amino acid substitutions. This fact may reflect different evolutionary pressures affecting these glycoproteins. The role of these newly detected substitutions should be tested. Conclusion Our findings highlight the potential risk of AIV to avian health. Strict enforcement of biosecurity measures and possible vaccination of all poultry flocks with continuous monitoring of poultry stations may ensure reduction of AIV prevalence and avoid emergence of more pathogenic strains.<br/>Objetivo Estimar la seroprevalencia del virus de la influenza A en varias granjas avícolas comerciales y evaluar los factores de riesgo específicos, así como analizar su naturaleza genética mediante ensayos moleculares. Materiales y métodos Este informe resume los resultados de una encuesta nacional realizada entre octubre de 2010 y mayo de 2011 sobre 800 manadas en 20 gobernaciones. Las muestras de suero se analizaron para detectar la presencia de anticuerpos específicos contra el virus de la influenza utilizando la prueba cELISA. Además, las muestras de hisopo se analizaron mediante RT-PCR en tiempo real y convencional y se compararon con los resultados obtenidos mediante otros ensayos. Se establecieron análisis filogenéticos y genéticos de las glicoproteínas para algunas cepas. Resultados De las 800 parvadas de pollos y pavos analizadas por cELISA, 223 mostraron anticuerpos anti-NP positivos (28,7%, IC del 95%: 25,6-32,1). Se encontró una seroprevalencia significativamente mayor entre las zonas costeras en comparación con el interior y durante el otoño y el invierno. Las parvadas de pollos de engorde mostraron una seroprevalencia significativamente menor que las ponedoras y los reproductores de pollos de eng La prevalencia de la infección por el virus de la gripe aumentó después de la fase de puesta entre los rebaños ponedores. Además, la seropositividad de AIV se asoció significativamente con bajas medidas de bioseguridad. Las pruebas de Ag EIA y rRT-PCR revelaron un número significativamente mayor de muestras positivas para IA en comparación con los cultivos celulares o la inoculación de huevos. Todas las nuevas cepas se subtipificaron como H9N2 mediante RT-PCR en tiempo real y convencional. Es probable que se hayan producido mutaciones de deriva, adición o eliminación de sitios de glicosilación en las glicoproteínas HA y NA de las cepas tunecinas, lo que resultó en múltiples sustituciones de aminoácidos nuevos. Este hecho puede reflejar diferentes presiones evolutivas que afectan a estas glicoproteínas. Se debe probar el papel de estas sustituciones recién detectadas. Conclusión Nuestros hallazgos destacan el riesgo potencial de la AIV para la salud aviar. La aplicación estricta de las medidas de bioseguridad y la posible vacunación de todas las manadas de aves de corral con un monitoreo continuo de las estaciones de aves de corral pueden garantizar la reducción de la prevalencia de AIV y evitar la aparición de cepas más patógenas.<br/>تقدير الانتشار المصلي لفيروس الأنفلونزا A في مختلف مزارع الدواجن التجارية وتقييم عوامل الخطر المحددة وكذلك تحليل طبيعتها الوراثية باستخدام المقايسات الجزيئية. المواد والأساليب يلخص هذا التقرير نتائج مسح وطني تم إجراؤه في الفترة من أكتوبر 2010 إلى مايو 2011 على 800 قطيع في 20 محافظة. تم فحص عينات المصل بحثًا عن وجود أجسام مضادة محددة لفيروس الأنفلونزا باستخدام اختبار CELISA. بالإضافة إلى ذلك، تم اختبار عينات المسحة في الوقت الفعلي و RT - PCR التقليدي ومقارنتها بالنتائج التي حصلت عليها فحوصات أخرى. تم إجراء التحليلات الوراثية والوراثية للبروتينات السكرية لبعض السلالات. النتائج من بين 800 من قطعان الدجاج والديك الرومي التي تم اختبارها بواسطة CELISA، أظهر 223 أجسامًا مضادة إيجابية لـ NP (28.7 ٪، 95 ٪ CI: 25.6–32.1). تم العثور على انتشار مصلي أعلى بشكل ملحوظ بين المناطق الساحلية مقارنة بالداخلية وخلال الخريف والشتاء. أظهرت أسراب الدجاج اللاحم انتشارًا مصليًا أقل بكثير من الطبقات ومربي الدجاج اللاحم. زاد انتشار عدوى فيروس الأنفلونزا بعد مرحلة التمدد بين أسراب الطبقة. بالإضافة إلى ذلك، ارتبطت الإيجابية المصلية لفيروس AIV بشكل كبير بتدابير الأمن البيولوجي المنخفضة. كشفت اختبارات Ag EIA و rRT - PCR عن أعداد أكبر بكثير من العينات الإيجابية للذكاء الاصطناعي مقارنة بمزارع الخلايا أو تلقيح البيض. تم تصنيف جميع السلالات الجديدة على أنها H9N2 في الوقت الفعلي و RT - PCR التقليدي. من المحتمل أن تكون طفرات الانجراف أو إضافة أو حذف مواقع المعالجة بالجليكوزيل قد حدثت في البروتينات السكرية HA و NA للسلالات التونسية مما أدى إلى استبدال العديد من الأحماض الأمينية الجديدة. قد تعكس هذه الحقيقة ضغوطًا تطورية مختلفة تؤثر على هذه البروتينات السكرية. يجب اختبار دور هذه البدائل المكتشفة حديثًا. خاتمة تسلط النتائج التي توصلنا إليها الضوء على المخاطر المحتملة للإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية على صحة الطيور. قد يضمن الإنفاذ الصارم لتدابير الأمن البيولوجي والتطعيم المحتمل لجميع قطعان الدواجن مع المراقبة المستمرة لمحطات الدواجن الحد من انتشار AIV وتجنب ظهور المزيد من السلالات المسببة للأمراض.<br/>Objectif Estimer la séroprévalence du virus de la grippe A dans diverses exploitations avicoles commerciales et évaluer les facteurs de risque spécifiques ainsi qu'analyser leur nature génétique à l'aide de tests moléculaires. Matériel et méthodes Ce rapport résume les résultats d'une enquête nationale réalisée d'octobre 2010 à mai 2011 sur 800 troupeaux dans 20 gouvernorats. Les échantillons de sérum ont été dépistés pour la présence d'anticorps spécifiques du virus de la grippe à l'aide du test cELISA. De plus, des échantillons d'écouvillon ont été testés par RT-PCR en temps réel et conventionnelle et comparés aux résultats obtenus par d'autres tests. Des analyses phylogénétiques et génétiques des glycoprotéines ont été établies pour certaines souches. Résultats Sur les 800 troupeaux de poulets et de dindes testés par cELISA, 223 ont montré des anticorps anti-NP positifs (28,7 %, IC à 95 % : 25,6-32,1). Une séroprévalence significativement plus élevée a été observée dans les zones côtières par rapport à l'intérieur des terres et pendant l'automne et l'hiver. Les troupeaux de poulets de chair ont montré une séroprévalence significativement plus faible que les poules pondeuses et les reproducteurs de poulets de chair La prévalence de l'infection par le virus de la grippe a augmenté après la phase de ponte parmi les troupeaux stratifiés. De plus, la séropositivité à l'AIV était significativement associée à de faibles mesures de biosécurité. Les tests Ag EIA et rRT-PCR ont révélé un nombre significativement plus élevé d'échantillons positifs à l'IA par rapport aux cultures cellulaires ou à l'inoculation d'œufs. Toutes les nouvelles souches ont été sous-typées en H9N2 par RT-PCR en temps réel et conventionnelle. Des mutations de dérive, l'ajout ou la délétion de sites de glycosylation étaient susceptibles de se produire dans les glycoprotéines HA et NA de souches tunisiennes entraînant de multiples nouvelles substitutions d'acides aminés. Ce fait peut refléter différentes pressions évolutives affectant ces glycoprotéines. Le rôle de ces substitutions nouvellement détectées doit être testé. Conclusion Nos résultats mettent en évidence le risque potentiel de l'AIV pour la santé aviaire. L'application stricte des mesures de biosécurité et la vaccination possible de tous les troupeaux de volailles avec une surveillance continue des stations de volaille peuvent assurer la réduction de la prévalence du VA et éviter l'émergence de souches plus pathogènes.<br/>