Immune Response Evaluation in Commercial Turkeys Affected with Clostridial Dermatitis.

Clostridial dermatitis (CD), caused by Clostridium septicum and Clostridium perfringens, is an economically important emerging disease of turkeys characterized by sudden deaths and necrotic dermatitis. Immune responses in CD-affected commercial turkeys are poorly understood. In the present study, C. septicum was isolated from CD-affected commercial turkeys during a recent outbreak, and the tissues (skin, muscle, and spleen) were collected and analyzed for immune gene expression, along with samples from clinically healthy birds. The results showed that CD-affected turkeys had significantly higher levels of IL-1ß, IL-6, IFNγ, and iNOS transcripts in the skin, muscle, and spleen tissues compared to healthy birds. Affected turkeys also had a significantly elevated transcription of toll-like receptor (TLR21) gene in the skin and spleen tissues, suggesting a role for this receptor in the immune recognition. The expression of IL-4 and IL-13 genes in the spleen and muscle was also significantly higher in the affected birds. Additional birds from the same affected and healthy farms examined for serology revealed that the CD-affected turkeys had significantly higher levels of serum IgM and IgY antibodies. Furthermore, in vitro stimulation of MQ-NCSU macrophages with C. septicum led to a significant transcriptional upregulation of IL-1ß and IFNγ genes, while the IL-10 gene expression was downregulated. The surface expression of MHC-II protein and cellular production of nitric oxide were also significantly increased in the C. septicum-stimulated macrophages, indicating cellular activation. Collectively, our findings suggest that the host responses in CD-affected turkeys involve a robust inflammatory response as well as a response mediated by IL4/IL-13 cytokines that may aid in antibody-mediated immunity.

Evaluación de la respuesta inmune en pavos comerciales afectados por dermatitis clostridial. La dermatitis clostridial (CD), causada por Clostridium septicum y Clostridium perfringens, es una enfermedad emergente económicamente importante de los pavos caracterizada por muerte súbitas y dermatitis necrótica. Se conoce poco acerca de las respuestas inmunitarias en pavos comerciales afectados por dermatitis clostridial. En el presente estudio, se aisló C. septicum de pavos comerciales afectados por dermatitis clostridial durante un brote reciente, y los tejidos (piel, músculo y bazo) se recolectaron y analizaron para determinar la expresión de genes inmunitarios junto con muestras de aves clínicamente sanas. Los resultados mostraron que los pavos afectados por dermatitis clostridial tenían niveles significativamente más altos de transcritos de IL-1ß, IL-6, IFNγ, and iNOS en los tejidos de la piel, los músculos y el bazo en comparación con las aves sanas. Los pavos afectados también tenían una transcripción significativamente elevada del gene del receptor tipo toll (TLR21) en los tejidos de la piel y el bazo, lo que sugiere un papel de este receptor en el reconocimiento inmunitario. La expresión de los genes IL-4 e IL-13 en el bazo y el músculo también fue significativamente mayor en las aves afectadas. Aves adicionales de las mismas granjas afectadas y sanas que fueron examinadas por serología revelaron que los pavos afectados por dermatitis clostridial tenían niveles significativamente más altos de anticuerpos séricos IgM e IgY. Además, la estimulación in vitro de los macrófagos MQ-NCSU con C. septicum condujo a una regulación transcripcional significativamente al alza de los genes IL-1ß and IFNγ, mientras que la expresión del gene IL-10 se reguló a la baja. La expresión superficial de la proteína MHC-II y la producción celular de óxido nítrico también aumentaron significativamente en los macrófagos estimulados por C. septicum, lo que indica activación celular. Colectivamente, estos hallazgos sugieren que las respuestas del huésped en pavos afectados por dermatitis clostridial implican una respuesta inflamatoria robusta, así como una respuesta mediada por citoquinas IL4/IL-13 que pueden ayudar en la inmunidad mediada por anticuerpos.

Histopathologic Lesion Scoring and Histomorphometric Methods for Measuring Vaccine Reactions in the Trachea of Broiler Chickens.

Severity of the tracheal histologic inflammatory response induced in broilers by ocular inoculation of two infectious bronchitis (IBV) and three Newcastle disease virus (NDV) commercial vaccines were evaluated. The vaccine was delivered by eye drop with a coarse spray to day-old chicks. The vaccines were given individually or in various combinations and were evaluated relative to nonvaccinated controls. Evaluations were performed on postvaccination (PV) days 7 and 14. Histologic endpoints included semiquantitative severity scoring of inflammatory components and quantitative morphometric determinations of inflammatory cell concentration, mucosal thickness, and percentage of ciliated mucosal surface. Strong positive correlations were observed between routine severity scoring and morphometric inflammatory parameters, whereas a negative correlation was present between inflammation severity and the percentage of mucosal ciliation. Variable, sometimes extensive, and often statistically significant differences in inflammatory responses were observed between the various vaccines. One IBV Massachusetts strain vaccine (IBV-A) produced the greatest overall inflammatory response when given alone or in combination with the NDV vaccines. Enhancement of tracheitis was seen on PV day 14 by covaccination of IBV-A with the NDV vaccines, but not by covaccination of another IBV Massachusetts strain vaccine (IBV-B) with NDV. Reduction in cilia percentage was observed for all vaccine groups relative to controls on PV day 7. However, although reactive cilia regeneration occurred on PV day 14 for most vaccine groups, a cilia regenerative response was not apparent for individual or NDV combination vaccination for IBV-A. The study also demonstrates that substantial microscopic trachea pathology may be present in vaccinated birds not exhibiting apparent clinical respiratory signs.

Artículo regular­Métodos de calificación de lesiones histológicas e histomorfométricos para medir las reacciones a las vacunas en la tráquea de pollos de engorde. Se evaluó la gravedad de la respuesta inflamatoria histológica traqueal en pollos de engorde inducida mediante la inoculación ocular de dos vacunas comerciales contra la bronquitis infecciosa (IBV) y tres vacunas del virus de la enfermedad de Newcastle (NDV). Las vacunas se administraron mediante aplicación ocular a pollitos de un día de edad. Las vacunas se administraron individualmente o en varias combinaciones y se evaluaron en relación con los controles no vacunados. Las evaluaciones se realizaron en los días 7 y 14 después de la vacunación (PV). Los criterios de valoración histológicos incluyeron puntuación semicuantitativa de la severidad de los componentes inflamatorios y determinaciones morfométricas cuantitativas de la concentración de células inflamatorias, el grosor de la mucosa y el porcentaje de superficie de la mucosa con cilios. Se observaron fuertes correlaciones positivas entre la puntuación rutinaria de severidad y los parámetros morfométricos inflamatorios, mientras que se observó una correlación negativa entre la severidad de la inflamación y el porcentaje de la superficie con cilios en la mucosa. Se observaron diferencias variables, a veces extensas y a menudo estadísticamente significativas en las respuestas inflamatorias entre las diversas vacunas. Una vacuna de la cepa de Massachusetts del virus de la bronquitis infecciosa (IBV-A) produjo la mayor respuesta inflamatoria general cuando se administró sola o en combinación con las vacunas de Newcastle. Se observó un aumento de la traqueítis en el día 14 después de la vacunación mediante la vacunación simultánea de la vacuna de bronquitis infecciosa A con las vacunas de Newcastle, pero no mediante la vacunación simultánea de la otra vacuna de la cepa Massachusetts (IBV-B) con Newcastle. Se observó una reducción en el porcentaje de los cilios para todos los grupos vacunados en comparación con los controles en el día siete después de la vacunación. Sin embargo, aunque la regeneración de cilios reactivos ocurrió en el día 14 después de la vacunación para la mayoría de los grupos vacunados, no fue evidente una respuesta de regeneración de cilios para la vacunación individual o combinada de Newcastle con la vacuna de bronquitis infecciosa Massachusetts A. El estudio también demuestra que puede estar presente una patología microscópica sustancial de la tráquea en aves vacunadas que no presentan signos respiratorios clínicos aparentes.