Pathological and epidemiological investigation on agents incriminated the poult enteritis and mortality syndrome of turkeys in Hungarian Farms

Abstract

Poult enteritis and mortality syndrome (PEMS) is a multifactorial disease, the most severe form of enteric disease occuring in young turkeys and causing substantial economic problems worldwide in the poultry industry. It is characterized by diarrhea, weight loss, immune disfunction, stunting and increased mortality. However direct mortality can be quite high in case of PEMS, it is irrelevant in the momentuos ecomonic losses caused by the syndrome. The most important effects are the secondary consequenses of the disease such as increased morbidity, poor feed conversation and weight gain, decreased final weights and increase in costs of therapy. In order to avoid the considerable economic losses, it would be important to find a solution for the prevention of PEMS, therefore exact knowledge of the etiology and pathogenesis is desired. The scope of this study was to provide deeper insight in the etiology of PEMS, using direct diagnostic methods (PCR, RT- PCR), to examine the occurence of different viruses (avian reovirus, rotavirus, astrovirus, coronavirus, adenovirus and the latterly identified parvovirus) in the samples collected from Hungarian turkey broiler flocks experiencing the disease. In addition, the histopathological investigations and immunohistochemical analysis for direct identification of the newly incriminated turkey parvovirus were performed. Our histopathologic findings were lymphohistiocytic inflammation of the duodenum and jejunum, mild lymphocyte depletion of the bursa Fabricii and nodular pancreatitis. Positive turkey parvovirus (TuPV) specific nuclear staining was detected by indirect IHC in the epithelial and inflammatory cells of the duodenum and jejunum; hence it is a hypothetical multiplication site of TuPV. IHC positivity was also observed in the follicles of the bursa Fabricii, liver and exocrine pancreas. Using PCR methods, astroviruses were the first, TuPV was the second most frequently identified virus in our samples. We also detected avian nephritis virus in the investigated turkey flocks. By the statistical analysis we assume that the severity of the syndrome is not dependent on the number of demonstrated viruses, and that increased mortality is mostly presented in flocks younger than four-week-old. In order to develop an effective defensive strategy, it is crucial to understand the causes and effects of the disease exactly. Since investigation of cases with natural infection does not allow the drawing of far-reaching conclusions, further research based on experimental infections is needed to receive precise informations on the etiology of PEMS.

A PEMS (poult enteritis and mortality syndrome) a fiatal pulykák legsúlyosabb enterális kórképe, mely iparszerű termelési körülmények mellett világszerte jelentős gazdasági károkat okoz a baromfi-ágazatban. Jellemző tünetei a hasmenés, súlyvesztés, immundiszfunkció, sorvadás valamint a mortalitás növekedése. Bár utóbbi a PEMS esetén kivételesen magas lehet, a gazdasági veszteségek szempontjából ennek jelentősége elhanyagolható a kórkép másodlagos következményei mellett, amilyenek a morbiditás emelkedése, a takarmány hasznosítás, növekedési erély és vágó súly csökkenése, valamint magasabb kezelési költségek. A PEMS elleni védekezéshez a kóroktan és kórfejlődés ismerete nélkülözhetetlen. A jelen tanulmány célja molekuláris diagnosztikai eszközök (PCR, RT-PCR) felhasználásával bővíteni ismereteinket a PEMS kóroktanával kapcsolatban. A betegség tüneteit mutató magyarországi pulykaállományokból gyűjtött mintákban vizsgáltuk a PEMS kialakulásában feltételezett szerepet játszó vírusok (reovirus, rotavírus, astrovírus, coronavírus, adenovírus, és az legutóbb kimutatott parvovírus) jelenlétét ill. előfordulási gyakoriságát. Emellett az eddig kevéssé ismert pulyka parvovírus jelenlétét mutattuk ki különböző szervekből immunhisztokémiai eljárások alkalmazásával és elvégeztük ezen szervek kórszövettani vizsgálatát. A szövettani metszetek vizsgálata során a duodenum és a jejunum lymphohisztioctás gyulladását, a Bursa Fabricius limfoid deplécióját és gócos pancreatitist találtunk. A parvovírus-specificus IHC eljárás pozitív reakciót adott a vékonybél hám- és gyulladásos sejtjeiben, ami a parvovírus e sejtekben történő szaporodásának lehetőségét valószínűsíti. Ezen kívül IHC festődést láttunk a Bursa Fabricius tüszőiben, a májban és a hasnyálmirigyben is. Mintáinkban PCR és RT-PCR eljárással legtöbb esetben astrovírusokat mutattunk ki, a második leggyakoribb a parvovírus volt. Emellett ANV-t (avian nephritis virus) is kimutattunk a vizgált pulykaállományokból. A statisztikai analízis alapján feltételezzük, hogy a betegség súlyossága nem függ a kialakításában szerepet játszó vírusok számától, valamint, hogy az emelkedett mortalitás főleg a négy hetesnél fiatalabb állományokra jellemző. Egy hatékony védekezési terv kidolgozásához a betegség okainak és következményeinek ismerete nélkülözhetetlen. Mivel a természetes fertőzéses esetek vizsgálati eredményeiből messzemenő következtetéseket nem lehet levonni, további, kísérletes fertőzéseken alapuló kutatásokra van szükség ahhoz, hogy megbízható eredményeket kapjunk a PEMS kóroktanát illetően.