Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 103-136.

Avian influenza viruses (AIVs) continue to threaten global poultry production, with wild waterfowl acting as
natural reservoirs. This study evaluated the pathogenicity, viral shedding, tissue tropism, and histopathological
effects of two Egyptian avian influenza strains—H5N1 (A/ibis/Egypt/RLQP-229S/2022) and H9N2
(A/chicken/Egypt/FAO-S33/2021)—in two duck strains: Muscovy and Sudani. For the H5N1 experiment,
forty 4-week-old ducks (20 Muscovy and 20 Sudani) were divided into infected and control groups. Each
infected duck received 10⁶ EID₅₀ intranasally. Clinical signs, mortality, and viral shedding (via RT-PCR
targeting the AIV M gene) were monitored up to 10 days post-infection (DPI). Muscovy ducks exhibited higher
mortality (70%) than Sudani ducks (50%), with both breeds showing neurological signs and lethargy. Cloacal
viral shedding exceeded oropharyngeal levels, peaking at 5 DPI and persisting longer in Muscovy ducks (up to
7 DPI), indicating fecal-oral transmission as the dominant route. Tissue analysis revealed broader viral
dissemination in Muscovy ducks, especially in the brain, lung, kidney, and spleen, correlating with more severe
pathological changes. In the H9N2 experiment, ducks were similarly inoculated intranasally. Viral shedding
was predominantly through cloacal route, and was more pronounced in Muscovy ducks. Cloacal swabs
showed higher viral loads than tracheal swabs, suggesting fecal-oral transmission as the primary route.
Although both breeds were susceptible, Muscovy ducks exhibited higher viral loads and more severe clinical
signs, indicating greater susceptibility. Sequencing analysis of NA, PA, NS genes revealed mutations that
increase the zoonotic potential and adaptation to mammals. Phylogenetic analysis of HA, NA, PA, NS genes of
H9N2 isolate revealed that this strain is G1-like lineage dominant, very cluster to other Egyptian strains from
2020-2023 supports the hypothesis of local persistence and endemic circulation of H9 AIV in Egypt, with
limited evidence of recent introductions from other regions. These findings are important for monitoring internal
genes for early detection of potentially pandemic strains also continuous surveillance and sequencing are crucial
to track evolutionary dynamic and inform vaccine design. Both Muscovy and Sudani ducks are susceptible to
HPAI H5N1 and LPAI H9N2 infection. However, Muscovy ducks demonstrated higher mortality, more
extensive viral shedding, broader tissue distribution, and more severe pathology, particularly in response to
H5N1. The findings emphasize breed-specific differences in AIV pathogenesis and transmission dynamics and
highlight the higher transmission risk posed by Muscovy ducks, especially in mixed-species farming
systems. The combination of mutations in H5N1 & H9N2 suggests that it is a poultry-adapted virus with some
mammalian adaptation markers, increased replication efficiency, and potential for zoonotic transmission.

لا تزال فيروسات إنفلونزا الطيور تُهدد إنتاج الدواجن العالمي، حيث تُعتبر الطيور المائية البرية خزانات طبيعية لها. قيّمت هذه الدراسة ضراوة الفيروس، وانتشاره، وميله للأنسجة، وتأثيراته النسيجية المرضية لسلالتين مصريتين من إنفلونزا الطيور - H5N1 (A/ibis/Egypt/RLQP-229S/2022) وH9N2
(A/chicken/Egypt/FAO-S33/2021) - في سلالتين من البط: المسكوفي والسوداني. في تجربة H5N1، تم تقسيم أربعين بطة عمرها أربعة أسابيع (20 من سلالة المسكوفي و20 من سلالة السودان) إلى مجموعتين: مصابة وضابطة. تلقت كل بطة مصابة 10⁶ جرعة مُعدية للبيض (EID₅₀) عن طريق الأنف. تمت مراقبة العلامات السريرية ومعدل الوفيات وإفراز الفيروس (عن طريق تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي RT-PCR الذي يستهدف جين M لفيروس إنفلونزا الطيور) لمدة تصل إلى 10 أيام بعد الإصابة. أظهرت بط المسكوفي معدل وفيات أعلى (70%) من بط السودان (50%)، حيث ظهرت على كلا السلالتين علامات عصبية وخمول. تجاوز إفراز الفيروس عبر المجمع مستويات الإفراز عبر البلعوم الفموي، وبلغ ذروته في اليوم الخامس بعد الإصابة واستمر لفترة أطول في بط المسكوفي (حتى اليوم السابع بعد الإصابة)، مما يشير إلى أن الانتقال البرازي الفموي هو المسار السائد. كشف تحليل الأنسجة عن انتشار أوسع للفيروس في بط المسكوفي، وخاصة في الدماغ والرئة والكلى والطحال، مما يرتبط بتغيرات مرضية أكثر حدة. في تجربة H9N2، تم تلقيح البط بشكل مماثل عن طريق الأنف. كان إفراز الفيروس في الغالب عبر المجمع، وكان أكثر وضوحًا في بط المسكوفي. أظهرت مسحات المجمع
أظهرت حمولات فيروسية أعلى من مسحات القصبة الهوائية، مما يشير إلى أن الانتقال البرازي الفموي هو المسار الرئيسي.
على الرغم من أن كلا السلالتين كانتا عرضة للإصابة، إلا أن بط المسكوفي أظهر حمولات فيروسية أعلى وأعراضًا سريرية أكثر حدة
مما يدل على قابلية أكبر للإصابة. كشف تحليل تسلسل جينات NA وPA وNS عن طفرات
تزيد من احتمالية انتقال العدوى بين الحيوانات والبشر والتكيف مع الثدييات. كشف التحليل التطوري لجينات HA وNA وPA وNS لعزلة H9N2 أن هذه السلالة هي سلالة سائدة شبيهة بسلالة G1، وتتشابه بشكل كبير مع سلالات مصرية أخرى من
2020-2023، مما يدعم فرضية استمرار فيروس إنفلونزا الطيور H9 محليًا وانتشاره المتوطن في مصر، مع
أدلة محدودة على حالات دخول حديثة من مناطق أخرى. هذه النتائج مهمة لرصد الجينات الداخلية
للكشف المبكر عن السلالات التي قد تتحول إلى جائحة، كما أن المراقبة والتسلسل المستمرين أمران بالغا الأهمية
لتتبع الديناميكية التطورية وتوجيه تصميم اللقاحات. يُعد كل من البط المسكوفي والبط السوداني عرضةً للإصابة بفيروس إنفلونزا الطيور عالي الضراوة H5N1 وفيروس إنفلونزا الطيور منخفض الضراوة H9N2. ومع ذلك، أظهر البط المسكوفي معدل وفيات أعلى، وانتشارًا فيروسيًا أوسع، وتوزعًا أوسع للفيروس في الأنسجة، وأعراضًا مرضية أكثر حدة، لا سيما استجابةً لفيروس H5N1. تؤكد هذه النتائج على الاختلافات الخاصة بكل سلالة في مسببات مرض إنفلونزا الطيور وديناميكيات انتقاله، وتُبرز ارتفاع خطر انتقال العدوى الذي يُشكله البط المسكوفي، خاصةً في أنظمة تربية الأنواع المختلطة. يشير اجتماع الطفرات في فيروسي H5N1 وH9N2 إلى أنه فيروس مُتكيف مع الدواجن، ويحمل بعض مؤشرات التكيف مع الثدييات، وكفاءة تكاثر مُتزايدة، وإمكانية انتقاله من الحيوان إلى الإنسان.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.