Epidemiological and experimental evidence for immunodeficiency affecting avian infectious bronchitis.

We evaluated the effects of viral immunodeficiency on the outcome of infectious bronchitis virus (IBV) infection in chickens as a hypothetical cause for failure of adequate protection in vaccinated chickens. Initially, we investigated IBV isolations from cases of respiratory disease in association with the presence of thymic and/or bursal atrophy in 322 submissions during 1997 to 2002. Arkansas (Ark)-type IBV was most frequently isolated in spite of extensive ArkDPI vaccination in the broiler industry. The number of IBV isolations was consistently higher in broilers aged 27 to 43 days, coinciding with lymphocytic depletion of the bursa and/or thymus, providing circumstantial evidence that immunodeficiency and IBV incidence may be linked. S1 gene sequence analyses, antigenic characterizations, and challenge of susceptible chickens demonstrated that the field IBV isolates tested were closely related to vaccine strains and had low pathogenicity for chickens. We experimentally evaluated the effects of immunodeficiency caused by co-infection with chicken anaemia virus and infectious bursal disease virus on the outcome of IBV infection. Clinical signs and histological lesions were more persistent in immunodeficient chickens. Local specific IgA production was delayed and lower levels were achieved in immunodeficient chickens. At the same time, IBV RNA concentrations in tracheas and lachrymal fluids were higher and more persistent in immunodeficient chickens. Collectively, these results indicate that viral immunodeficiency most probably plays a relevant role in the epidemiology and outcome of IBV infection.Nous avons évalué les effets de l'immunodéficience virale sur le résultat de l'infection par le virus de la bronchite infectieuse aviaire (IBV) chez des poulets comme une cause hypothétique d'échec de protection adéquate chez des poulets vaccinés. Initialement, nous avons investigué les isolements d'IBV de cas de maladie respiratoire en association avec la présence d'atrophie bursale et/ou thymique à partir de 322 soumissions durant les années 1997-2002. L'IBV de type Arkansas (Ark) a été le plus fréquemment isolé en dépit de la vaccination ArkDPI à grande échelle des poulets de chair en élevage industriel. Le nombre d'isolement d'IBV a été nettement supérieur chez les poulets de chair âgés de 27 à 43 jours, coïncidant avec la déplétion lymphocytaire de la bourse de Fabricius et/ou du thymus, fournissant une évidence circonstanciée que l'immunodéficience et l'incidence de l'IBV peuvent être liées. Les analyses de séquence du gène S1 les caractérisations antigéniques, et l'épreuve de poulets sensibles ont démontré que les souches d'IBV isolées sur le terrain étaient très poches des souches vaccinales et présentaient une pathogénicité faible pour les poulets. Nous avons expérimentalement évalué les effets de l'immunodéficience causée par la co-infection avec le virus de l'anémie du poulet et le virus de la bursite infectieuse aviaire (IBDV) sur le résultat de l'infection par l'IBV. Les symptômes et les lésions histologiques ont persisté plus longtemps chez les poulets immunodéficients. La production locale d'IgA spécifique a été retardée et des niveaux inférieurs ont été enregistrés chez les poulets immunodéficients. Au même moment, les concentrations en ARN IBV dans les trachées et les liquides lacrymaux ont été plus élevées et ont persisté plus longtemps chez les poulets immunodéficients. Dans l'ensemble, ces résultats indiquent que l'immunodéficience virale, joue vraisemblablement un rôle important dans l'épidémiologie et le résultat de l'infection par l'IBV.Wir untersuchten die Auswirkungen einer viral bedingten Immuninsuffizienz auf den Verlauf einer Infektion mit dem infektiösen Bronchitisvirus (IBV) in Hühnern als eine hypothetische Ursache für das Ausbleiben eines adäquaten Impfschutzes in Hühnern. Anfänglich untersuchten wir IBV-Isolate aus Feldfällen von Respirationserkrankungen in Verbindung mit Thymus- und/oder Bursaatrophie in 322 Einsendungen in den Jahren 1997-2002. Trotz umfangreicher Arkansas (Ark) DPI-Vakzinationen in der Broilerindustrie war der Ark-Typ das am häufigsten isolierte IBV. Die Zahl der IBV-Isolate war bei den 27 bis 43 Tage alten Broilern durchweg höher, wobei gleichzeitig in Bursa und/oder Thymus ein Verlust der Lymphozyten festgestellt wurde. Dies belegt, dass die Immuninsuffizienz und das Auftreten einer infektiösen Bronchitis wahrscheinlich im Zusammenhang stehen. Analysen der S1-Gensequenzen, antigenetische Charakterisierungen und Balastungsinfektionen empfänglicher Hühner zeigten, dass die getesteten IBV-Feldstämme mit den Impfstämmen eng verwandt waren und nur eine geringe Pathogenität für Hühner besaßen. Die Effekte einer durch Ko-Infektion mit Hühneranämievirus und dem Virus der infektiösen Bursitis (IBDV) induzierten Immuninsuffizienz auf den Verlauf einer IBV-Infektion untersuchten wir auch experimentell. Die klinischen Symptome und die histologischen Veränderungen waren bei den immunschwachen Tieren persistierender. Ebenso war bei diesen Tieren die lokale spezifische IgA-Produktion verzögert und verringert. Gleichzeitig wiesen die immuninsuffizienten Hühner in Trachea und Tränenflüssigkeit höhere und länger nachweisbare IBV-RNS-Gehalte auf. Insgesamt legen diese Ergebnisse nahe, dass die viral bedingte Immuninsuffizienz höchstwahrscheinlich eine relevante Rolle bei der Epidemiologie und dem Verlauf von IBV-Infektionen spielt.Evaluamos los efectos de la inmunodeficiencia vírica en el desarrollo de la infección por el virus de la bronquitis infecciosa (IBV) como causa hipotética del fracaso en el establecimiento de una protección adecuada en pollos vacunados. Inicialmente, estudiamos aislamientos de IBV de casos de enfermedad respiratoria asociados a la presencia de atrofia de timo o bolsa de Fabricio en 322 casos remitidos entre 1997-2002. El IBV de tipo Arkansas fue el que se aisló de manera más frecuente pese a la vacunación extensa con ArkDPI en la industria del pollo de engorde. El número de aislamientos de IBV fue consistentemente mayor en pollos de engorde de 27 a 43 días de edad, coincidiendo con depleción linfocitaria de bolsa o timo, proporcionando evidencias circunstanciales de que la inmunodeficiencia y la incidencia de IBV podrían estar relacionadas. El análisis de las secuencias del gen S1, caracterizaciones antigénicas y el desafío de pollos susceptibles demostraron que los aislamientos de campo estaban relacionados estrechamente con las cepas vacunales y que eran poco patógenos para los pollos. Evaluamos experimentalmente los efectos de la inmunodeficiencia causada por la coinfección con virus de la anemia aviar y virus de la bursitis infecciosa aviar (IBDV) en el desarrollo de la infección por IBV. Los signos clínicos y las lesiones histológicas fueron más persistentes en las aves inmunodeficientes. La producción local de IgA específica se retrasó y se produjeron niveles menores en los pollos inmunodeficientes. Al mismo tiempo, las concentraciones de RNA de IBV en las tráqueas y fluidos lacrimales fueron mayores y más persistentes en los pollos inmunodeficientes. En global, estos resultados indican que la inmunodeficiencia vírica probablemente juega un papel relevante en la epidemiología y desarrollo de la infección por IBV. [ABSTRACT FROM AUTHOR]