Különböző fertőző bronchitis vírustörzsek pathomechanizmusának összehasonlító vizsgálata

Abstract

A csirkék fertőzőbronchitise az 1930-as évektől ismert betegség. Ennek ellenére az elmúlt közel 100 év alatt jelentőségéből semmit sem vesztett. Kezdetben az egyre változatosabb kórformák kialakulása, napjainkban, pedig a számtalan új szerotípus megjelenése jelenti alegnagyobb kihívást az ágazatban dolgozószakemberek számára. A vírus hatására kialakuló légzőszervi kórkép mellett, atojóállományokban már a kezdetekben tojástermelés csökkenés és héjminőség romlás is jelentkezett.A vesekárosítótörzsek megjelenése a ’60-as évekre vezethetővissza. Azótapedig további, főként az emésztőtraktus különbözőszakaszainakkárosodásával összefüggésbe hozhatótörzsek kártételéről számoltak be világszerte. A légzőszerven kívüli kórformák gyakran csak bizonyos szerotípusok jelenlétéhez illetve bizonyos korhoz köthetőek. Ezek a szerotípusokantigénszerkezetileg sok esetben oly mértékben különböznek a törzsek többségétől, hogy a jelenleg forgalomban lévő vakcinákkal kialakított immunvédelem hatástalan marad a velük való fertőzéssel szemben. Hasonló a helyzet a ’90-es években megjelent QXszerotípus esetén is. Kezdetben Kínában, majd 2004-től Európa országaiban okozott jelentékeny morbiditással és mortalitással kísért járványokat. A légzőszervi tüneteken túl a QXtörzsekkel kapcsolatbansúlyos vesekárosodásról, mirigyesgyomor-gyulladásról és ”áltojó-szindróma” kialakulásáról számoltak be. Munkánk elsődleges célja az volt, hogy megvizsgáljuk a QXszerotípus törzsei által okozott fertőzés pontospathomechenizmusátés tisztázzuk, hogy mely kórformák kialakulásahozható összefüggésbe ezen törzsek kártételével. A vizsgálatotaz Európában legelterjedtebb két szerotípus – Massachusetts (Mass) és 4/91 – egy-egy referencia törzsével összehasonlításban végeztük el. Elsőlépésben törzseket izoláltunkötország járványeseteiből, majd miután mind a kínai, a francia, a szlovák, a görög és amagyar mintából származó izolátum esetén igazoltuk,hogy azok aQX szerotípusbatartoznak, fertőzési kísérletet végeztünk. Az állatfertőzési vizsgálat során napos korú jércéket, valamint a magyar és a két referencia törzs eseténkakasokatis fertőztünk. 42 napon át követtük az egyes csoportokbankialakuló klinikai tüneteket, kórbonctani és kórszövettani elváltozásokat, a vírus RNS megjelenését akiválasztottszervekben, valamint a fertőzésre adott ellenanyag választ. Ezenkívül, a fertőzést követő14. napig vizsgáltuk alégcsövekben a csillómozgás károsodásának mértékét, valamint a vírusantigén jelenlétét a kiválasztott szervekben.A kakasok fertőzését ivarérett korú egyedeken is elvégeztük, hogy adatokat gyűjtsünk a herék,és ezáltal a kakasok termékenységének lehetséges károsodásáról. A fertőzés ésaz azt követőlaboratóriumi vizsgálatok alapján megállapítottuk, hogya QXszerotípus jellemezhetőa legkifejezettebb károsító hatással és a legkiterjedtebb szervtropizmussal. Erőteljes légzőszervi hatásukon túl vesekárosítópotenciával is rendelkeznek, képesek előidézniaz ”áltojó-szindrómához” vezetőfiatalkori tojócsőkárosodás kialakulását, valamint nagy mennyiségben és tartósan képesek megtelepedni a vakbélbejárati nyiroktüszőkbenés feltehetően a bélcsatorna további részeiben is. A QXszerotípuson belül is jelentkeztek különbségek a izolátumok biológiai tulajdonságai között. A vizsgált szervek összességét tekintve legerősebb károsító hatást a kínai izolátummal való fertőzést követően észleltük, leggyengébb hatásaa magyar és afrancia izolátumnak volt. A kísérletben használtMass referenciatörzs az irodalmi adatok alapján a vártnál enyhébb hatást mutatott. A légzőszerveket érintőkárosítás ugyan a QXszerotípussal azonos erősségűvolt, a többi szervben mégsem tudtuk igazolni atartós megtelepedését és jelentékeny károsító hatását. A vizsgálatba vont vírustörzsek közül a 4/91 szerotípust reprezentáló 793/B bizonyult a legkevésbévirulensnek. Eredményeink alapján ez a törzs kizárólag légzőszervi típusnak tekinthető. A herében mindkét korosztály fertőzése esetén csak kis mértékűkórszövettani elváltozás utalt a vírus jelenlétére, amit azonban az antigénkimutatással nem sikerült megerősítenünk. Ennek ellenére a magyar QX izolátum RNS-étmindkét esetben jelentősebbmennyiségben mutattuk ki,így célszerűvolna a vírusnak a hím ivar terméketlenségben betöltött esetleges szerepét újabb, továbbgondolt vizsgálatokkal elemezni. A korábbiakban más, főleg a kínai szerzők által, amirigyesgyomorbanleírt elváltozások egyik csoportban sem alakultak ki és a laboratóriumi vizsgálatok sem utaltak a vírus jelenlétére ebben a szervben. Az egyre szaporodó nemzetközi közleményeket figyelembe véve azonban, egy mirigyesgyomrot érintőkórbonctani lelet esetén gondolni kell az IBV jelenlétére is.

Avian infectious bronchitis is a well known disease since the 1930-ies. Despite of this long history, its impact has not decreased at all. At the beginning, theappearance of variable pathotypes and today the introduction of numerous new serotypes represent the most challenging problem for people working in the poultry industry. Besides therespiratory manifestation of the disease, falls in egg production and poor eggshell quality was reported in laying hens. Not much later, in the ’60-ies, nephropathogenic strains appeared. In more recent years, worldwide circulation of strains associated with diarrhea or pathological alterations in digestive tract has been reported. The non-respiratory manifestation is usually induced eitherby certain serotypes or it can be developed by infection of birds at a defined age.Due to the high antigenic difference between these serotypes and the ‘conventional’ ones, the immune response induced by commercially available vaccines remains often ineffective against them. Similar situation features the serotype QX, reported at first in the ’90-ies. It caused considerable morbidity and mortality of broilerflocks in China and in several European countries from 2004. Besides respiratory signs,severe kidney lesions,proventriculitis and the impaired development of infantile oviduct, have been reportedin association with this serotype. The last symptom leads to ‘false layer syndrome’ in laying flocks. The main goal of my thesis was to investigate the exact pathomechanism of this new serotype and to clarify which symptoms can be induced by these strains. The investigationwas performed in comparison with two strains representingthe two most common serotypes – Massachusetts(Mass) and 4/91 –in Europe. The first approach was the isolation of strains from five different countries. After proving that all the five (Chinese, French, Slovakian, Greek,Hungarian)isolates belong to the QXserotype, a pathogenicitytrial was performed on the target species. One day old female chicks were infected with the fiveQX and with the two reference strains. In case of groups infected with Hungarian QXandthe two reference strains cockerels were alsoinvolved in theinvestigation. Clinicalsigns, pathological changes, appearanceof virus RNA in designated organs andthe immune response were followed through 42 days after infection. Ciliar activity test and immunohistochemical staining of the virus antigen was conducted until 14 days post infection. The infection of the cockerelswas repeated in mature cocks, in order to collect data about the possible impairment of the testis and infertilityof male gender. Results of the pathogenicity evaluation and the consecutive laboratory tests proved that the QX serotype is the most harmful and possesses the widest dissemination capacity. Beyond its respiratory effect, it has strong potential to causelesions in the kidneys. Italso induces lesions in the infantile oviduct leading to ‘falselayer syndrome’ in older age. It replicates and persists in ceacal tonsils and possibly in other parts of the intestinal tract. Difference could be also observed among strains belonging to theQXserotype. Consideringall the investigated organs, the Chinese isolatewas the most pathogenic and mildest lesions could be detected after infection by the French or the Hungarian QXisolates. The Mass reference strain usedin this experiment had milder effect, as it was predicted bypreviously published data on this serotype. Its detrimental effect in the respiratory tract was similar to that induced bythe QXserotype, but in the other investigatedorgans we could not prove its long persistence and harmful effect. Taking into account all the serotypes used in this work, the 4/91 seemed to be the less virulent, which was represented by strain 793/B.According to our result, this isolateis an obligate respiratory pathogen virus. In case of both age-groups, only few histopathological lesions indicated the presence of the virus in the testis, but unfortunately we could not confirm it with the IHC staining. Despite of this, we measured highdegree of virus RNA inboth age groups after infection withthe Hungarian QXisolate. Therefore we propose furtherinvestigation of the role of IBV in the infertility of cocks. Proventriculitis, in association with infection by QXserotype, was reported previously mainly from China. This symptom did not develop in our experiment and no results of the laboratory investigation indicated the presence of the virus inthis organ. Notwithstanding, considering the increasing number of publicationsinthis subject, we should not ignore the possible presence of IBV in case of proventricular findings.