Pathological, microbiological and immunohistochemical characterization of avian colibacillosis in broiler chickens of Mozambique

ABSTRACT: Avian colibacillosis is an acute and globally occurring infectious disease of domestic and wild birds caused by Escherichia coli, and it is associated with considerable economic losses mainly due to the morbidity and mortality associated. The present study aimed to describe the pathological, bacteriological and immunohistochemical aspects of avian colibacillosis in broiler chickens of Mozambique. Forty-nine broiler chicken presented anorexia, decreased weight gain, ataxia, diarrhea, dyspnea, and death in a clinical course of 3-5 days. The birds were raised in five farms (small, medium and large farms) with manual and automatic breeding system, with flocks ranging from 100 to 20,000 birds. At the necropsy, all birds had poor body condition, and the pericardium and the Glissons capsule of all avian exhibited different degrees of adherence often associated with severe fibrin deposition. The thoracic and abdominal air sacs were thickened and adhered to the costal wall. Mild, moderate or marked hepatomegaly associated with white pinpoint multifocal areas (100%, 49/49) and mild to moderate splenomegaly in 75.5% (37/49) with a mottled surface were observed. The lungs and kidney were enlarged and reddish. Histologically, a multiorgan fibrinoheterophilic polyserositis was observed in 75.5% of the cases (37/49), which were characterized by inflammatory infiltrates composed mainly of degenerative heterophils, macrophages and plasma cells, associated with fibrin deposits and intermixed by coccobacillary bacterial basophilic aggregates. These affected mainly the pericardium (28.6%, 14/49), the pleura (18.4%, 9/49), the Glissons capsule (10.2%, 5/49), the ventriculus (10.2, 5/33), and the proventriculus (8.2%, 4/49) serosa. Multifocal to coalescing areas of coagulative necrosis associated with similar inflammatory cells were observed mainly in the spleen (28.6%, 14/49), liver (24.5%, 12/49), and intestines (22.4%, 11/49). A similar infiltrate was also observed affecting the the lungs (16.3%, 8/49), the kidney (16.3%, 8/49) and the myocardium (14.3%, 7/49). Isolation and identification of E. coli was obtained in 12 cases through bacterial culture. Some organs (2 cases of each farms) were selected and submitted to immunohistochemistry anti-E. coli, and a positive stain was observed in all tested cases in liver (3/3), heart (4/4), spleen (1/1), lungs (4/4), intestines (4/4), bursa of Fabricius (1/1), ventriculus (1/1), and proventriculus (1/1) tissue sections. These results demonstrate that E. coli was the cause of mortality in these birds. Therefore, biosecurity and management measures should be employed to prevent and control the disease occurrence in Mozambiques poultry farming.

RESUMO: A colibacilose aviária é uma doença aguda de ocorrência mundial que acomete aves domésticas e silvestres, causada por Escherichia coli e resulta em perdas econômicas consideráveis devido à elevada morbidade e mortalidade das aves. O presente estudo teve o objetivo de descrever os aspectos patológicos, bacteriológicos e imuno-histoquímicos de colibacilose aviária em frangos de corte de Moçambique. Um total de 49 frangos de corte apresentaram anorexia, baixo ganho de peso, ataxia, diarreia, dispneia e morte em um curso clínico de 3 a 5 dias. As aves eram provenientes de 5 granjas (pequenas, média e grandes), com sistema de criação manual e automático, com rebanhos que variavam de 100 a 20.000 aves. À necropsia, todas as aves exibiam condição corporal ruim a caquética, além de pericárdio e cápsula de Glisson de todas aves (100%; n=49) com diferentes graus de aderência e deposição de fibrina de forma difusa acentuada. Os sacos aéreos torácicos e abdominais estavam espessados e aderidos à parede costal. Foi observado ainda hepatomegalia discreta, moderada a severa frequentemente associada com áreas multifocais puntiformes brancacentas (100%; 49/49), e esplenomegalia discreta a moderada, associado a áreas multifocais moteadas (75,5%; 37/49). Os pulmões e rins estavam aumentados e com coloração avermelhada. Histologicamente, observou-se majoritariamente serosite fibrinoheterofílica em 75,5% dos casos (37/49), caracterizadas por infiltrado inflamatório composto por heterófilos degenerados, macrófagos, linfócitos e plasmócitos, com deposição de fibrina entremeada por uma miríade de estruturas bacterianas cocobacilares. Esta lesão foi observada principalmente em pericárdio (28,6%; 14/49), pleura (18,4%; 9/49), cápsula de Glisson (10,2%; 5/49), ventrículo (10,2; 5/33) e em proventrículo (8,2%; 4/49). Áreas multifocais a coalescentes de necrose de coagulação associada a infiltrado inflamatório semelhante ao descrito foi observado principalmente no baço (28,6%; 14/49), fígado (24.5%; 12/49), e intestinos (8,2%; 4/49). Um infiltrado inflamatório semelhante também foi visualizado em pulmões (16,3%; 8/49), rins (16,3%; 8/49) e miocárdio (14,3%; 7/49), Colônias puras de E. coli foram identificadas e isoladas em 12 casos. Alguns órgãos (2 de cada granja) foram submetidos ao exame imuno-histoquímico anti-E. coli e marcação positiva foi visualizada em todos casos testados, como em fígado (3/3), coração (4/4), baço (1/1), pulmão (4/4), intestinos (4/4), bursa de Fabricius (1/1), rim (1/1), ventrículo (1/1) e proventrículo (1/1). Estes resultados demonstram que E. coli foi a causa de morte destas aves. Sendo assim, a adoção de boas medidas de biosseguridade e de manejo são indispensáveis para a prevenção e controle da ocorrência da doença nas granjas de frango de corte de Moçambique.

Pathological, microbiological and immunohistochemical characterization of avian colibacillosis in broiler chickens of Mozambique / Caracterização patológica, microbiológica e imuno-histoquímica de colibacilose em frangos de corte de Moçambique

Avian colibacillosis is an acute and globally occurring infectious disease of domestic and wild birds caused by Escherichia coli, and it is associated with considerable economic losses mainly due to the morbidity and mortality associated. The present study aimed to describe the pathological, bacteriological and immunohistochemical aspects of avian colibacillosis in broiler chickens of Mozambique. Forty-nine broiler chicken presented anorexia, decreased weight gain, ataxia, diarrhea, dyspnea, and death in a clinical course of 3-5 days. The birds were raised in five farms (small, medium and large farms) with manual and automatic breeding system, with flocks ranging from 100 to 20,000 birds. At the necropsy, all birds had poor body condition, and the pericardium and the Glisson's capsule of all avian exhibited different degrees of adherence often associated with severe fibrin deposition. The thoracic and abdominal air sacs were thickened and adhered to the costal wall. Mild, moderate or marked hepatomegaly associated with white pinpoint multifocal areas (100%, 49/49) and mild to moderate splenomegaly in 75.5% (37/49) with a mottled surface were observed. The lungs and kidney were enlarged and reddish. Histologically, a multiorgan fibrinoheterophilic polyserositis was observed in 75.5% of the cases (37/49), which were characterized by inflammatory infiltrates composed mainly of degenerative heterophils, macrophages and plasma cells, associated with fibrin deposits and intermixed by coccobacillary bacterial basophilic aggregates. These affected mainly the pericardium (28.6%, 14/49), the pleura (18.4%, 9/49), the Glisson's capsule (10.2%, 5/49), the ventriculus (10.2, 5/33), and the proventriculus (8.2%, 4/49) serosa. Multifocal to coalescing areas of coagulative necrosis associated with similar inflammatory cells were observed mainly in the spleen (28.6%, 14/49), liver (24.5%, 12/49), and intestines (22.4%, 11/49). A similar infiltrate was also observed affecting the the lungs (16.3%, 8/49), the kidney (16.3%, 8/49) and the myocardium (14.3%, 7/49). Isolation and identification of E. coli was obtained in 12 cases through bacterial culture. Some organs (2 cases of each farms) were selected and submitted to immunohistochemistry anti-E. coli, and a positive stain was observed in all tested cases in liver (3/3), heart (4/4), spleen (1/1), lungs (4/4), intestines (4/4), bursa of Fabricius (1/1), ventriculus (1/1), and proventriculus (1/1) tissue sections. These results demonstrate that E. coli was the cause of mortality in these birds. Therefore, biosecurity and management measures should be employed to prevent and control the disease occurrence in Mozambique's poultry farming.(AU)

A colibacilose aviária é uma doença aguda de ocorrência mundial que acomete aves domésticas e silvestres, causada por Escherichia coli e resulta em perdas econômicas consideráveis devido à elevada morbidade e mortalidade das aves. O presente estudo teve o objetivo de descrever os aspectos patológicos, bacteriológicos e imuno-histoquímicos de colibacilose aviária em frangos de corte de Moçambique. Um total de 49 frangos de corte apresentaram anorexia, baixo ganho de peso, ataxia, diarreia, dispneia e morte em um curso clínico de 3 a 5 dias. As aves eram provenientes de 5 granjas (pequenas, média e grandes), com sistema de criação manual e automático, com rebanhos que variavam de 100 a 20.000 aves. À necropsia, todas as aves exibiam condição corporal ruim a caquética, além de pericárdio e cápsula de Glisson de todas aves (100%; n=49) com diferentes graus de aderência e deposição de fibrina de forma difusa acentuada. Os sacos aéreos torácicos e abdominais estavam espessados e aderidos à parede costal. Foi observado ainda hepatomegalia discreta, moderada a severa frequentemente associada com áreas multifocais puntiformes brancacentas (100%; 49/49), e esplenomegalia discreta a moderada, associado a áreas multifocais moteadas (75,5%; 37/49). Os pulmões e rins estavam aumentados e com coloração avermelhada. Histologicamente, observou-se majoritariamente serosite fibrinoheterofílica em 75,5% dos casos (37/49), caracterizadas por infiltrado inflamatório composto por heterófilos degenerados, macrófagos, linfócitos e plasmócitos, com deposição de fibrina entremeada por uma miríade de estruturas bacterianas cocobacilares. Esta lesão foi observada principalmente em pericárdio (28,6%; 14/49), pleura (18,4%; 9/49), cápsula de Glisson (10,2%; 5/49), ventrículo (10,2; 5/33) e em proventrículo (8,2%; 4/49). Áreas multifocais a coalescentes de necrose de coagulação associada a infiltrado inflamatório semelhante ao descrito foi observado principalmente no baço (28,6%; 14/49), fígado (24.5%; 12/49), e intestinos (8,2%; 4/49). Um infiltrado inflamatório semelhante também foi visualizado em pulmões (16,3%; 8/49), rins (16,3%; 8/49) e miocárdio (14,3%; 7/49), Colônias puras de E. coli foram identificadas e isoladas em 12 casos. Alguns órgãos (2 de cada granja) foram submetidos ao exame imuno-histoquímico anti-E. coli e marcação positiva foi visualizada em todos casos testados, como em fígado (3/3), coração (4/4), baço (1/1), pulmão (4/4), intestinos (4/4), bursa de Fabricius (1/1), rim (1/1), ventrículo (1/1) e proventrículo (1/1). Estes resultados demonstram que E. coli foi a causa de morte destas aves. Sendo assim, a adoção de boas medidas de biosseguridade e de manejo são indispensáveis para a prevenção e controle da ocorrência da doença nas granjas de frango de corte de Moçambique.(AU)

Causes of mortality of seabirds stranded at the Northeastern coast of Brazil / Causas de mortalidade de aves marinhas encalhadas na costa do Nordeste do Brasil

The aim of this work was to determine the main species of stranded seabirds at the Northeastern coast of Brazil in addition to the most frequent causes of stranding and mortality. The study was conducted in a monitored area for three years (2012-2014), from the coastline of south Alagoas through north coast of Bahia encompassing 254km of coast. The seabirds found alive during the monitoring were sent to rehabilitation, clinically examined and the carcasses were removed, necropsied and histopathologically analyzed. A total of 1.347 seabirds were found stranded. Of these, 378 were found alive and sent to rehabilitation. From the 969 dead seabirds 806 were unsuitable for necropsy, being only 163 submitted to necropsy and histopathological analysis. Calonectris borealis, Puffinus gravis and Puffinus puffinus were the main seabirds stranded in the studied area. Most stranding occurred from March to June with an increase during April and May for the most species of seabirds. The main clinical signs of stranded seabirds consisted of inappetence, apathy, low body score, hypothermia, flying or movement difficulty and prolonged recumbency. Natural causes followed by infectious diseases and anthropogenic environmental factors were the main causes of death of seabirds stranded on the Northeastern coast of Brazil.(AU)

O objetivo deste trabalho foi determinar as principais espécies de aves marinhas encalhadas na costa do Nordeste do Brasil, bem como as mais frequentes causas de encalhe e mortalidade. O estudo foi desenvolvido em área monitorada durante três anos (2012-2014), entre o litoral sul de Alagoas e o litoral norte da Bahia, perfazendo um total de 254km de extensão da costa. As aves encontradas vivas foram encaminhadas para reabilitação e examinadas clinicamente; as carcaças foram removidas, necropsiadas e os órgãos foram analisados por meio da histopatologia. Um total de 1.347 aves foi encontrado, encalhadas. Dessas, 378 estavam vivas e foram encaminhadas para a reabilitação. Das 969 aves marinhas mortas, 806 estavam impróprias para realização de necropsia, sendo apenas 163 submetidas à necropsia e análise histopatológica. Calonectris borealis, Puffinus gravis e Puffinus puffinus foram as principais espécies encontradas na área estudada. A maioria dos encalhes para grande parte das aves marinhas ocorreram de março a junho, com um aumento durante abril e maio. Os principais sinais clínicos das aves marinhas consistiram em inapetência, apatia, baixo escore corporal, hipotermia, dificuldade de voo ou movimento e decúbito prolongado. Causas naturais, seguidas de doenças infecciosas e fatores antropogênicos, foram as principais causas de mortes de aves marinhas encalhadas na costa do Nordeste do Brasil.(AU)