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Open Access Limited pathogenicity of Usutu virus for the domestic chicken ( Gallus domesticus )

In summer 2001, Usutu virus (USUV), a mosquito-borne flavivirus, was isolated for the first time in Europe during a mortality incident among Eurasian blackbirds ( Turdus merula ) in Austria. Chickens are frequently used as sentinel animals for arbovirus surveillance systems. In the present study, the pathogenicity of USUV for specific pathogen free chickens was investigated. Ten 2-week-old chickens were inoculated intravenously with 0.1 ml inoculum containing 10 3 median (50%) tissue culture infectious dose of USUV strain Vienna 2001-blackbird (939/01). Clinical signs, viraemia, gross and microscopic lesions, contact transmission and immunological response were evaluated. No clinical signs were observed in the USUV-inoculated animals during the experimental period. Pathological examination showed moderate splenomegaly and follicular infiltrates in the liver of several inoculated animals. Mild non-suppurative encephalitis was observed in the brain tissue of one virus-inoculated chicken examined 7 days post inoculation (d.p.i.). USUV nucleic acid was detected by reverse-transcriptase polymerase chain reaction in the organs of six inoculated chickens, although immunohistochemistry for flavivirus antigen was negative in all tissues from all chickens. Virus shedding was shown in three inoculated birds by detecting USUV RNA in cloacal swabs of two chickens at 5 d.p.i., and in the cloacal and pharyngeal swabs of one chicken at 7 d.p.i. Based on detection of viral RNA in peripheral blood mononuclear cells, viraemia was detected only in two chickens (at 7 d.p.i.). Only one of the inoculated chickens developed an antibody response. There was no evidence of virus transmission to chickens kept in contact with inoculated birds. No USUV was isolated from in-contact birds and all in-contact and control animals lacked USUV-specific antibodies. The present data suggest that domestic chickens are not at risk of developing clinical disease following USUV infection and that chickens are unlikely to be useful for sentinel purposes in USUV surveillance programmes. Pathogénicité limitée du virus Usutu pour le poulet domestique ( Gallus domesticus ) Au cours de l'été 2001, un flavivirus, le virus Usutu (USUV), transmis par un moustique, a été isolé pour la première fois en Europe durant un épisode de mortalité observé chez des merles noirs eurasiens ( Turdus merula ) en Autriche. Les poulets sont souvent utilisés comme animaux sentinelles dans les systèmes de surveillance des arbovirus. Dans cette étude, la pathogénicité du l'USUV pour les poulets exempts de microorganismes pathogènes spécifiés, a été étudiée. Dix poulets âgés de 2 semaines ont été inoculés par voie intraveineuse avec 0,1 ml d'inoculum contenant 10 3 TCID 50 de la souche Vienna 2001-blackbird (939/01) de l'USUV. Les symptômes, la virémie, les lésions macro et microscopiques, la transmission par contact et la réponse immunologique ont été évalués. Aucun symptôme n'a été observé chez les animaux inoculés avec l'USUV durant la période expérimentale. L'examen pathologique a montré une splénomégalie modérée et des infiltrats folliculaires dans le foie de plusieurs animaux inoculés. Une légère encéphalite non suppurative a été observée dans les tissus du cerveau d'un poulet inoculé avec le virus et examiné 7 jours après l'inoculation (d.p.i). L'acide nucléique de l'USUV a été détecté par RT-PCR dans les organes de 6 poulets inoculés, bien que l'immunohistochimie vis-à-vis de l'antigène flavivirus ait été négative pour tous les tissus de tous les poulets. La diffusion du virus a été mise en évidence chez 3 poulets inoculés, par détection d'ARN, au niveau des écouvillons cloacaux, 5 d.p.i., et au niveau des écouvillons cloacaux et trachéaux, 7 d.p.i.. La virémie a été recherchée par mise en évidence de l'ARN viral dans les cellules mononucléaires du sang périphérique, seuls deux poulets ont été positifs 7 d.p.i.. Un seul poulet inoculé a développé une réponse en anticorps. Il n'a pas été mis en évidence de transmission virale chez les poulets maintenus en contact de ceux inoculés. L'USUV n'a pas été isolé chez les animaux contact et aucun anticorps spécifique du USUV n'a été détecté chez tous les contacts et les témoins. Toutes ces données suggèrent que (1) les poulets ne risquent pas de développer une maladie clinique après l'infection par le USUV et (2) les poulets ne sont probablement pas utiles comme sentinelles dans les programmes de surveillance de l'USUV. Beschränkte Pathogenität des Usutuvirus für das Haushuhn ( Gallus domesticus ) Im Sommer 2001 wurde das Usutuvirus (USUV), ein durch Mücken übertragbares Flavivirus erstmals in Europa im Zusammenhang mit Todesfällen bei eurasischen Amseln ( Turdus merula ) in Österreich isoliert. Hühner werden oft als Indikatortiere in Arbovirus-Überwachungsprogrammen eingesetzt. In der vorliegenden Studie wurde die Pathogenität des USUV für spezifisch pathogen freie Hühner untersucht. 10 zweiwöchigen Hühnerküken wurde intravenös 0,1 ml Inokulum mit 10 3 TCID 50 des USUV-Stamms Vienna 2001-Amsel (939/01) injiziert. Klinische Symptome, Virämie, pathologisch-anatomische und –histologische Befunde, Kontaktübertragung sowie Immunantworten wurden ermittelt. Während des Untersuchungszeitraums wurden keine klinischen Symptome bei den USUV inokulierten Tieren beobachtet. Bei der pathologischen Untersuchung wurden bei mehreren Tieren geringgradige Splenomegalie und follikuläre Infiltrate in der Leber beobachtet. Im Gehirn eines der mit Virus inokulierten Hühnerküken wurden 7 Tage post inoculationem (d.p.i.) eine geringgradige nichteitrige Enzephalitis festgestellt. USUV-Nukleinsäure wurde mittels Reverse Transkriptase Polymerasekettenreaktion (RT-PCR) in den Organen von 6 inokulierten Hühnerküken nachgewiesen, obwohl die immunhistochemische Untersuchung auf Flavivirus-Antigen in allen Organen aller Tiere negativ war. Die Virusausscheidung wurde bei drei inokulierten Tieren aufgezeigt, wobei USUV-RNS in Kloakenabstrichen von zwei Tieren am 5. d.p.i. und bei einem Tier im Kloaken- und Pharynxabstrich am 7. d.p.i. entdeckt wurde. Eine Virämie, nachgewiesen durch virale RNA in peripheren mononukleären Blutzellen, konnte nur bei zwei Küken (am 7. d.p.i.) festgestellt werden. Nur eines der inokulierten Tiere entwickelte eine serologische Immunantwort. Es gab keinen Nachweis einer Virusübertragung auf Hühnerküken, die in Kontakt mit den inokulierten Tieren gehalten wurden. USUV konnte nicht aus den Kontakttieren isoliert werden und weder die Kontakttiere noch die Kontrolltiere wiesen USUV spezifische Antikörper auf. Diese Ergebnisse lassen erkennen, dass 1. das Haushuhn kein Risiko hat, nach einer USUV-Infektion klinisch zu erkranken, und 2. es unwahrscheinlich ist, dass das Huhn sich als Indikatortier in USUV-Überwachungsprogrammen eignet. Patogenicidad limitada del virus de Usutu en pollos domésticos ( Gallus domesticus ) En verano del 2001, el virus de Usutu (USUV), un flavivirus transmitido por mosquitos, fue aislado por primera vez en Europa en el curso de un episodio de mortalidad en mirlo común ( Turdus merula ) en Austria. Los pollos se utilizan con frecuencia como animales centinelas en los programas de vigilancia de arbovirus. En el presente estudio, se investigó la patogenicidad del USUV en pollos libres de patógenos específicos. Diez pollos de 2 semanas de edad fueron inoculados vía intravenosa con 0.1 ml del inóculo que contenía 10 3 TCID 50 del USUV cepa Vienna 2001-blackbird (939/01). Los síntomas clínicos, viremia, lesiones macroscópicas y microscópicas, transmisión por contacto así como las respuestas inmunológicas fueron evaluadas. No se observaron síntomas clínicos en las aves inoculadas con USUV durante el experimento. El examen patológico mostró moderada esplenomegalia e infiltrados foliculares en el hígado de varios animales inoculados. Se observó leve encefalitis no supurativa en un pollo inoculado, a los 7 días post inoculación (d.p.i.). El ácido nucleico del USUV fue detectado mediante transcriptasa reversa- reacción en cadena de la polimerasa (RT-PCR) en órganos de 6 pollos inoculados, aunque la inmunocitoquímica (IHC) para detectar antígeno de flavivirus fue negativa en los tejidos de todos los pollos. La excreción viral se demostró en 3 aves inoculadas mediante la detección de ARN de USUV en hisopos cloacales en dos pollos a los 5 d.p.i., y en hisopos cloacales y faríngeos de un pollo a los 7 d.p.i. En base a la detección de ARN viral en células mononucleares periféricas sanguíneas, se detectó viremia únicamente en dos pollos (a los 7 d.p.i.). Unicamente una de las aves infectadas desarrolló respuesta inmune. No hubo evidencia de transmisión vírica a los pollos que se encontraban en contacto con los inoculados. No se aisló USUV de las aves en contacto ni se detectaron anticuerpos específicos frente a USUV en ninguno de los animales en contacto ni en controles. Los datos presentados sugieren que (1) los pollos domésticos no están a riesgo de desarrollar enfermedad clínica tras la infección con USUV y (2) los pollos no parecen ser útiles para ser utilizados como centinelas en programas de vigilancia de USUV.

Document Type: Research Article

Affiliations: 1: Department of Pathobiology, Institute of Pathology and Forensic Veterinary Medicine, Budapest, Hungary 2: Department of Medical Microbiology, Faculty of Medicine and Health Sciences, United Arab Emirates University, P.O. Box 17666, Al Ain, United Arab Emirates 3: Department for Farm Animals and Herd Management, Clinic for Avian, Reptile and Fish Medicine, University of Veterinary Medicine, Veterinärplatz 1, A-1210, Vienna, Austria

Publication date: 01 October 2005

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