Monitoramento de vírus respiratórios e a correlação com colibacilose em Gallus Gallus domesticus da avicultura de corte do Brasil

Abstract

O Brasil é o maior exportador e terceiro maior produtor de carne de frango do mundo, sendo o país destaque mundial na produção de proteína animal e a avicultura de corte assume o protagonismo nacional. As doenças respiratórias presentes na avicultura assumiram um protagonismo muito importante na economia brasileira, tendo em vista o aumento de condenas por aerossaculite nos abatedouros do Brasil, além dos casos de Influenza Aviária nos países do Hemisfério Norte e Sul. Nesse sentido, o monitoramento epidemiológico por meio de técnicas moleculares e sorológico devem ser ferramenta de uso cotidiano, para assim mensurar de maneira mais especifica quais agentes estão circulando nos planteis e avaliar os impactos relacionados às perdas zootécnicas. Dentre os patógenos avícolas destacam-se alguns vírus, sendo os Metapneumovírus (aMPV) e Vírus da Bronquite Infecciosa Aviária (IBV) comumente associados a quadros clínicos de aerossaculite que levam a prejuízos na avicultura de corte, sendo agravados os casos clínicos quando ocorre coinfecção bacteriana, especialmente com Escherichia coli aviária (APEC). O presente estudo, dividido em três capítulos, teve como objetivo principal monitorar a circulação de vírus de interesse respiratório (aMPV e IBV) e a coinfecção com Escherichia coli (APEC) na avicultura de corte brasileira. O primeiro capítulo apresenta uma revisão de literatura acerca do aMPV, sua prevalência e distribuição nos diferentes países do mundo, assim como aborda as características da partícula viral, classificação e técnicas de detecção e diagnóstico na avicultura. O segundo capítulo teve como objetivo monitorar aMPV em aves de corte da avicultura brasileira por meio de ensaio sorológico e de diagnóstico molecular, correlacionando com impactos gerados pela presença de APEC em casos de coinfecção pelos dois agentes. Para isso, carcaças de aves (Gallus gallus domesticus) já necropsiadas em campo para inspeção de rotina foram doadas para esse estudo, sendo coletados 100 lotes de aves dos estados do Paraná (n=30), Santa Catarina (n=15), Rio Grande do Sul (n=15), São Paulo (n=10), Minas Gerais (n=10) e Ceará (n=20). Para cada lote, foram coletadas amostras de swabs traqueais, fêmures, fígados e baços. Os lotes foram selecionados com base no histórico de problemas respiratórios, sorologia positiva para aMPV e sinais respiratórios clínicos, como espirros, roncos e secreção nasal. As aves necropsiadas tinham entre 13 e 32 dias de idade. Um total de 20% dos lotes (20/100) apresentaram respostas sorológicas compatíveis com a circulação de aMPV e desses 6,4% apresentaram coinfecção entre aMPV e APEC. Todas as amostras respiratórias foram submetidas ao ensaio de amplificação gênica usando transcrição reversa seguida da reação em cadeia da polimerase (RT-PCR), sendo possível detectar e identificar em 2 lotes avícolas o aMPV-B. O terceiro capítulo teve como objetivo realizar o monitoramento epidemiológico do IBV e suas variantes circulantes na avicultura de corte no Brasil, em aves imunizadas contra IBV. Um total de 1.000 swabs nasotraqueais foram avaliados, sendo essas amostras oriundas dos mesmos lotes avaliados para aMPV e amostrados nos estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná, São Paulo, Minas Gerais e Ceará/Brasil. A triagem para a presença de IBV foi realizada usando a RT-qPCR da região hipervariável do gene S1 do IBV. Para compreender a filogenia e a evolução viral, 28 amostras de diferentes estados brasileiros foram selecionadas para sequenciamento de Sanger. Um total de 91% das amostras testadas foram positivas para o IBV, sendo classificadas em 7,14% pertencentes ao IVV-GI-1, 78,57% a IBV-GI-11 e 14,28% ao IBV- GI-23, ressaltando a detecção da nova variante do IBV-GI-23 no Brasil, em amostras do estado do Paraná. Os dados aqui gerados mostram um panorama nacional da epidemiologia de aMPV e IBV, em especial os escapes vacinais frente ao IBV na avicultura Brasileira, bem como demostra que a coinfecção entre aMPV e APEC nas aves aumenta os agravos na saúde dos lotes avícolas. Em suma, cabe ressaltar a importância do monitoramento viral escalonado na avicultura de corte frente do Brasil nas regiões produtoras de aves de corte, impulsionando a necessidade por mais estudos que abordem a evolução viral para guiar estratégias e programas de enfrentamento às viroses no setor avícola.

Abstract: Brazil is the largest exporter and third largest producer of chicken meat in the world, the country stands out worldwide in the production of animal protein, and poultry farming takes on national prominence. Respiratory diseases present in poultry farming have assumed a very important role in the Brazilian economy, given the increase in convictions for aerosacculitis in slaughterhouses in Brazil, in addition to cases of Avian Influenza in countries in the Northern and Southern Hemisphere. In this sense, epidemiological monitoring by Using molecular techniques should be tools for everyday use, to more specifically measure which agents are circulating in plants and evaluate the impacts related to zootechnical losses. Viruses stand out among poultry pathogens, with Metapneumovirus (aMPV) and Avian Infectious Bronchitis Virus (IBV) commonly associated with clinical conditions that lead to losses in poultry farming, with clinical cases being aggravated when bacterial co-infection occurs, especially with avian Escherichia coli (APEC). The present study, divided into three chapters, had the main objective of monitoring the circulation of viruses of respiratory interest and co-infection with Escherichia coli (APEC) in Brazilian poultry farming. The first chapter presents a review of the literature on aMPV, its prevalence, and distribution in different countries around the world, as well as addressing the characteristics of the viral particle, classification, and detection and diagnosis techniques in poultry farming. The second chapter aimed to monitor MPV in meat birds in Brazilian poultry farming through serological and molecular diagnostic assays, correlating with the impacts generated by the presence of APEC in cases of co-infection by the two agents. For this, carcasses of birds (Gallus gallus domesticus) already necropsied in the field for routine inspection were carried out for this study, collecting 100 batches of birds from the states of Paraná (n=30), Santa Catarina (n=15), Rio Grande do Sul (n=15), São Paulo (n=10), Minas Gerais (n=10) and Ceará (n=20). For each batch, samples of tracheal swabs, femurs, livers and spleens were collected. The batches were selected based on the history of protection problems, positive serology for aMPV and clinical signs, such as sneezing, snoring and nasal obstruction. The necropsied birds were between 13 and 32 days old. A total of 20% of the batches (20/100) obtained serological responses compatible with the circulation of aMPV and these 6.4% corresponded to co-infection between aMPV and APEC. All respiratory samples were subjected to gene amplification assay using reverse transcription followed by polymerase chain reaction (RT-PCR), making it possible to detect and identify aMPV-B in 2 poultry batches. The third chapter aimed to carry out epidemiological monitoring of IBV and its variants circulating in poultry farming in Brazil, in birds immunized against IBV. A total of 1,000 nasotracheal swabs were evaluated, with these samples coming from the same batches evaluated for aMPV and sampled in the states of Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná, São Paulo, Minas Gerais and Ceará/Brazil. Screening for the presence of IBV was performed using RT-qPCR of the hypervariable region of the IBV S1 gene. To understand viral phylogeny and evolution, 28 samples from different Brazilian states were selected for Sanger sequencing. A total of 91% of the samples tested were positive for IBV, with 7.14% belonging to IVV-GI-1, 78.57% to IBV-GI-11 and 14.28% to IBV-GI-23, highlighting the detection of the new variant of IBV-GI-23 in Brazil, in samples from the state of Paraná. The data generated here show a national overview of the epidemiology of aMPV and IBV, in particular, vaccine escapes against IBV in Brazilian poultry farming, as well as demonstrating that co-infection between aMPV and APEC in birds increases health problems in poultry flocks. In short, it is worth emphasizing the importance of staggered viral monitoring in poultry farming across Brazil in meat bird-producing regions, driving the need for more studies that address viral evolution to guide strategies and programs to combat viruses in the poultry sector.Collectively, the data generated here will serve as a basis for viral epidemiological surveillance and its correlation with colibacillosis in poultry, as well as provide methodological alternatives for the prevention and control of pathogens before they cause significant losses to the sector.