Avian Reoviruses of the Same Genotype Induce Different Pathology in Chickens.

The emergence of avian reovirus variant strains has caused negative effects in the poultry industry worldwide. Regardless of the efforts in molecular characterization and classification of these variants, information about the pathogenicity, transmissibility, and immunosuppression in chickens is limited. The genomes of two variant strains (A and B) and a classic S1133 strain (C) belonging to the same sigma C genotype 1 were compared. Additionally, these strains were used in a challenge experiment to evaluate inoculated and indirectly exposed specific-pathogen-free chickens. The whole-genome sequence analysis of the three strains revealed nucleotide identity differences in the L3, M2, and S1 genes. Strains A and B also showed homology differences in the S4 gene, despite having high homologies in all other genes. The in vivo challenge experiments showed that, whereas variant A induced high viral loads in tendons, hearts, and duodena of inoculated chickens, variant B induced high viral loads in indirectly exposed chickens. Likewise, histopathology reflected differences in the pathologic effects induced by these strains. For instance, the B and C strains induced more severe microscopic lesions compared with the A strain. Lymphoid depletion was more severe in bursas than in thymi, and inoculated birds were more affected than exposed birds. In conclusion, different pathologic outcomes in chickens were observed depending on the strain and transmission route. This study provides insights onto the relationship between pathogenicity and genomic composition of avian reoviruses.

Reovirus aviares del mismo genotipo inducen diferentes patologías en pollos. La aparición de cepas variantes del reovirus aviar ha causado efectos negativos en la industria avícola en todo el mundo. Independientemente de los esfuerzos en la caracterización molecular y clasificación de estas variantes, la información sobre la patogenicidad, transmisibilidad e inmunodepresión en pollos es limitada. Se compararon los genomas de dos cepas variantes (A y B) y una cepa S1133 clásica (C) perteneciente al mismo genotipo 1 del gene sigma C. Además, estas cepas se utilizaron en un experimento de desafío para evaluar pollos libres de patógenos específicos inoculados y expuestos indirectamente. El análisis de la secuencia del genoma completo de las tres cepas reveló diferencias de identidad de nucleótidos en los genes L3, M2 y S1. Las cepas A y B también mostraron diferencias de homología en el gene S4, a pesar de tener altas similitudes en todos los demás genes. Los experimentos de exposición in vivo mostraron que, mientras que la variante A inducía altas cargas virales en tendones, corazones y duodeno en los pollos inoculados, la variante B inducía altas cargas virales en pollos expuestos indirectamente. Asimismo, la histopatología reflejó diferencias en los efectos patológicos inducidos por estas cepas. Por ejemplo, las cepas B y C indujeron lesiones microscópicas más graves en comparación con la cepa A. La despoblación linfoide fue más severa en las bolsas que en el timo, y las aves inoculadas resultaron más afectadas que las expuestas. En conclusión, se observaron diferentes resultados patológicos en pollos según la cepa y la vía de transmisión. Este estudio proporciona información sobre la relación entre la patogenicidad y la composición genómica de los reovirus aviares.

Infectious Coryza: Persistence, Genotyping, and Vaccine Testing.

The reemergence of infectious coryza (IC) caused by Avibacterium paragallinarum (AP) as an acute and occasionally chronic respiratory disease in domestic poultry has caused severe losses in several U.S. states. The disease is also associated with decreased egg production in layers and increased condemnations from air sac infections in broilers. A series of applied experiments were performed to elucidate the persistence of AP in infected broiler flocks, to genotype AP strains isolated from field cases, and to evaluate commercial and autogenous vaccine protection in commercial and specific-pathogen-free (SPF) chickens. Experimental evaluation of environmental persistence suggests that AP did not persist more than 12 hr in a hypothetically contaminated environment. Additionally, other detected potential pathogens such as Gallibacterium anatis and infectious bronchitis virus caused mild respiratory signs in the exposed birds. The HMTp210 and HagA genes of four IC field strains were sequenced and compared with published sequences of HMTp210 and HagA. The HMTp210 phylogeny showed a marginally imperfect clustering of the sequences in genogroups A, B, and C. Although not definitive, this phylogeny provided evidence that the four field strains aligned with previously characterized serovar C strains. Moreover, the base pair homology of the four strains was 100% identical to serovar C reference strains (H-18 and Modesto). HagA phylogeny was unclear, but interestingly, the IC field strains were 100% homologous to C-1 strains reported from Mexico and Ecuador. Finally, vaccine protection studies in commercial hens indicate that clinical signs are induced by a combination of IC and other concomitant pathogens infecting commercial birds. Additionally, vaccine protection experiments performed in SPF hens indicated that protection provided by the two commercial vaccines tested provided a reduction in clinical signs and bacterial shedding after two applications.

Coriza infecciosa: Persistencia, genotipificación y pruebas para vacunas. El resurgimiento de la coriza infecciosa (CI) causada por Avibacterium paragallinarum (AP) como una enfermedad respiratoria aguda y ocasionalmente crónica en aves domésticas ha causado graves pérdidas en varios estados de los Estados Unidos. La enfermedad también se asocia con una disminución en la producción de huevo en gallinas de postura y al incremento de decomisos por infecciones de los sacos aéreos en pollos de engorde. Se realizó una serie de experimentos aplicados para dilucidar la persistencia de A. paragillanarum en parvadas de pollos de engorde infectados, para genotipificar las cepas de A. paragallinarum aisladas de casos de campo y para evaluar la protección de vacunas comerciales y autógenas en pollos comerciales y en aves libres de patógenos específicos (SPF). La evaluación experimental de la persistencia ambiental sugiere que A. paragallinarum no persistió más de doce horas en un ambiente hipotéticamente contaminado. Además, otros patógenos potenciales detectados como Gallibacterium anatis y el virus de la bronquitis infecciosa causaron signos respiratorios leves en las aves expuestas. Los genes HMTp210 y HagA de cuatro cepas de campo de coriza infecciosa se secuenciaron y compararon con las secuencias publicadas de HMTp210 y HagA. La filogenia de HMTp210 mostró una agrupación marginalmente imperfecta de las secuencias en los genogrupos A, B y C. Aunque no es definitiva, esta filogenia proporcionó evidencia de que las cuatro cepas de campo se alinearon con cepas del serovar C previamente caracterizadas. Además, la homología de pares de bases de las cuatro cepas fue 100% idéntica a las cepas de referencia del serovar C (H-18 y Modesto). La filogenia de HagA no fue clara, pero curiosamente, las cepas de campo de coriza infecciosa fueron 100% similares con las cepas C-1 reportadas en México y Ecuador. Finalmente, los estudios de protección de vacunas en gallinas comerciales indican que los signos clínicos son inducidos por una combinación de coriza infecciosa y otros patógenos concomitantes que infectan a las aves comerciales. Además, los experimentos de protección de vacunas realizados en aves libres de patógenos específicos indicaron que la protección proporcionada por las dos vacunas comerciales analizadas proporcionó una reducción en los signos clínicos y en la eliminación bacteriana después de dos aplicaciones.

Genotypic Characterization of Emerging Avian Reovirus Genetic Variants in California.

This study focuses on virus isolation of avian reoviruses from a tenosynovitis outbreak between September 2015 and June 2018, the molecular characterization of selected isolates based on partial S1 gene sequences, and the full genome characterization of seven isolates. A total of 265 reoviruses were detected and isolated, 83.3% from tendons and joints, 12.3% from the heart and 3.7% from intestines. Eighty five out of the 150 (56.6%) selected viruses for sequencing and characterization were successfully detected, amplified and sequenced. The characterized reoviruses grouped in six distinct genotypic clusters (GC1 to GC6). The most represented clusters were GC1 (51.8%) and GC6 (24.7%), followed by GC2 (12.9%) and GC4 (7.2%), and less frequent GC5 (2.4%) and GC3 (1.2%). A shift on cluster representation throughout time occurred. A reduction of GC1 and an increase of GC6 classified strains was noticed. The highest homologies to S1133 reovirus strain were detected in GC1 (~77%) while GC2 to GC6 homologies ranged between 58.5 and 54.1%. Over time these homologies have been maintained. Seven selected isolates were full genome sequenced. Results indicated that the L3, S1 and M2 genes, coding for proteins located in the virus capsid accounted for most of the variability of these viruses. The information generated in the present study helps the understanding of the epidemiology of reoviruses in California. In addition, provides insights on how other genes that are not commonly studied add variability to the reovirus genome.