Immunopathological studies on two vaccinal strains of chicken infectious anaemia virus (CIAV) /
دراسات مناعيه باثولوجيه على لقاحين مختلفين لمرض أنيميا الدجاج المعدي
presented by Heba Ali AbdAlla Awad Ibrahim ; under supervision of Prof. Dr. Nabiha Ramadan Ali Hassan, Prof. Dr. Hussein Ali Hussein Ahmed, Prof. Dr. Laila Abd El Ghani Tantawy.
- 241 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (M.Sc.)-Cairo University, 2022.
Bibliography: pages 137-168.
In this study, the pathogenesis of two live attenuated CIAV vaccines was experimentally investigated using two hundred one-day-old, specific-pathogen-free (SPF) chicks, which were allocated into five groups (40 chicks each). Group 1 was orally vaccinated with attenuated cux-1 strain in drinking water. Group 2 was kept as a contact non-vaccinated group to group 1. Group 3 was intramuscularly vaccinated with attenuated 26P4 strain. Group 4 was kept as a contact non-vaccinated group to group 3, and group 5 served as a negative control group. Five birds from each group were sacrificed on the 3rd, 7th, 15th, 22nd, 29th, 36th and 41st day-post-vaccination (dpv). Tissue specimens from bone marrow, thymus, spleen, cecal tonsils, bursa of Fabricius, liver, pancreas, proventriculus and duodenum were collected from three birds for histopathology, lesion scoring and immunohistochemistry. On 7th dpv, bone marrow and thymus were subjected to TUNEL assay (Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling) to demonstrate the characteristic apoptotic patterns of CIAV. Using ELISA (Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay) at 3rd, 7th, 15th, 22nd, 29th, 36th and 50th dpv, CIAV vaccines specific antibodies responses were measured in collected serum from 5 chicks per group. Liver specimens were collected on the 7th, 15th and 21st dpv for real time-PCR (qPCR), to detect and quantitate the CAV genomic DNA.
Fecal swabs from all groups at 41st and 50th dpv were also subjected to qPCR to detect and quantify the viral genome shedding. Finally, the attenuated 26P4 strain was inoculated in embryonated SPF eggs, and the collected embryo and CAM (chorioallantoic membrane) were subjected to histopathology and immunoperoxidase techniques. Mortalities occurred in both vaccinated groups and their contact groups. Frothy diarrhea, ulcer, S/C haemorrhages, cannibalism and signs of mild depression were the most developed clinical signs in groups 1, 2, 3 and 4. Pale bone marrow and atrophy of the thymus were the most characteristic post-mortem changes in groups 1, 2, 3 and 4. Microscopically, changes characteristic of CIAV were observed, and the most affected organs were bone marrow, thymus, liver and spleen; respectively. The demonstrated histopathological lesions started as early as the 3rd dpv in almost all organs of concern in all 4 groups. Immunofluorescence labelling of CIAV antigen demonstrates virus in all examined organs in both vaccinated and contact groups, with the bone marrow as the most substantial positive. Chicks of group 1 and 3 started to be seropositive at 15th dpv while group 2 and 4 at 22nd dpv. CIAV genome was detected in livers and fecal swabs of vaccinated and contact groups on concerned days. Indeed, live attenuated CIAV vaccines (either by oral or parenteral route) are pathogenic to 1-day-old chicks and they could spread horizontally and transmitted to contact chicks, inducing mortalities and immunosuppression. في هذه الدراسة، تم التحقيق تجريبيًا في طريقة تطور المرض بعد حقن لقاحين حيين موهنين مختلفين من اللقاحات المضادة لمرض فيروس أنيميا الدجاج المعدي في عمر يوم. باستخدام مائتي كتكوت خالية من المسببات المرضية (SPF) عمرها يوم واحد، تم تقسيمها إلى 5 مجموعات (40 كتكوت لكل منهما). تم تطعيم المجموعة 1 عن طريق الفم بسلالة (cux-1) الموهنة في مياه الشرب. تم الاحتفاظ بالمجموعة 2 على أنها غير ملقحة ملامسة إلى المجموعة 1. تم تحصين المجموعة 3 عضليًا بسلالة (26P4) الموهنة. تم الاحتفاظ بالمجموعة 4 على انها غير ملقحة وملامسة للمجموعة 3، وكانت المجموعة 5 بمثابة المجموعة الضابطة السالبة (مجموعة الكنترول). تم تجميع العينات من خمسة طيور من كل مجموعة في اليوم 3, 7, 15, 22, 29, 36, 41 بعد التطعيم. تم جمع عينات الأنسجة (من ثلاثة طيور) من نخاع العظام، الغدة التايموسية، الطحال، اللوزتين الأعورين، جراب فابريسيوس، الكبد، البنكرياس، المعدة الحقيقية) الغدية (والاثني عشر من أجل التشريح المرضي والفحص الهستوباثولوجى، تسجيل الآفات والكشف عن تواجد الفيروس باستخدام الصبغة النسيجية المناعية. في اليوم السابع بعد التطعيم، تم اختبار نخاع العظم والغدة التايموسية باختبار TUNEL لإثبات أنماط موت الخلايا المبرمج المميزة. باستخدام اختبار ELISA في اليوم 3, 7, 15, 22, 29, 36, 50 بعد التطعيم، تم قياس الاجسام المضادة الخاصة بلقاحات CIAV في السيرم الذي تم جمعه من 5 طيور لكل مجموعة. تم جمع عينات الكبد في اليوم 7, 15, 21بعد التطعيم لاختبار تفاعل البلمرة المتسلسل (qPCR)، للكشف والقياس الكمي للحمض النووي الجيني للفيروس. كما تم تعريض مسحات البراز المجمعة من كل المجموعات في اليوم 41, 50 بعد التطعيم لاختبار تفاعل البلمرة المتسلسل لاكتشاف وتحديد كمية الجينوم الفيروسي المعاد إفرازه في الاخراج. وأخيرًا، تم حقن سلالة (26P4) الموهنة في بيض خالي من المسببات المرضية ويحتوي على جنين، وتعرض الجنين الذي تم جمعه والغشاء المشيمي للفحص الهستوباثولوجى والكشف عن تواجد الفيروس باستخدام الصبغة النسيجية المناعية. حدثت الوفيات في كل من المجموعات الملقحة والمجموعات الملامسة الخاصة بهم. كان الإسهال الرغوي، القرح الجلدية، الانزفة الدموية تحت الجلد، الوحشية وانخفاض التفاعل الطفيف هي الاعراض الظاهرية الأكثر ظهورا في المجموعة 1, 2, 3, 4. وكان نخاع العظم الشاحب وضمور الغدة التايموسية من أكثر الآفات التشريحية المميزة بعد الوفاة في المجموعة 1, 2, 3, 4. مجهريًا، لوحظت تغيرات مميزة لـ CIAV، وكانت الأعضاء الأكثر تضررًا هي نخاع العظام والغدة التايموسية والكبد والطحال على التوالي. بدأت التغيرات الهستوباثولوجية في الظهور بداية من اليوم الثالث للتجربة تقريبًا في جميع الأعضاء المعنية في جميع المجموعات الأربع. باستخدام الصبغة النسيجية المناعية وجد الفيروس (CIAV) في جميع الأعضاء التي تم فحصها في كل من المجموعات الملقحة والمجموعات الملامسة، وكان نخاع العظم هو الأكثر إيجابية لتكاثر الفيروس. بدأت طيور المجموعة 1 و3 تكون إيجابية للأجسام المضادة عند اليوم 15 بعد التحصين بينما المجموعة 2 و4 عند اليوم 22 بعد التحصين. تم اثبات ايجابية جينوم CIAV في كبد المجموعات الملقحة والملامسة في الأيام المعنية. في الواقع، لقاحات CIAV الحية الموهنة المعنية في التجربة (إما عن طريق الفم أو عن طريق الحقن) مسببة للأمراض للكتاكيت بعمر يوم واحد ويمكن أن تنتشر أفقيًا وتنتقل إلى الكتاكيت الملامسة، مما يؤدي إلى نفوق وتثبيط المناعة.