Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10348/5737
Title: Contribution to the study of emerging infectious diseases in broiler breeders
Authors: Moreira, Fernando Alberto Brandão Campos Lopes
Advisor: Coelho, Ana Cláudia
Cardoso, Luís
Keywords: Aspergillus
Doença infecciosa
Doença transmissivel por vetores
Mycoplasma synoviae
Reovirus
Reprodutores de frangos
Issue Date: 2016
Abstract: Esta investigação, efectuada sobre doenças infecciosas emergentes, foi realizada numa das mais importantes etapas da indústria avícola, o sector da reprodução. Este tipo de aves estão sujeitas a vários agentes que interferem com o sistema imunitário e as predispõem à infecção. Se a transmissão vertical aos descendentes é considerada, o impacto económico é ampliado para as explorações de frangos de engorda, comprometendo os resultados globais da produção. A construção de explorações de multi-idade (explorações com aves de diferentes idades) representa um risco epidemiológico importante. As explorações têm crescido em tamanho e densidade animal e, por esse motivo, foi criado um ambiente ideal para que agentes como Mycoplasma synoviae, os Aspergillus spp. e os Reovirus possam prosperar. O objectivo desta investigação prende-se com a aquisição de conhecimentos actualizados destes agentes no sector de reprodução avícola em Portugal e a aquisição de estratégias para o seu controlo e prevenção. Com esse objectivo, foram realizados vários estudos descritos nos seguintes capítulos: Capítulo 1 – “Doenças infecciosas emergentes em reprodutores de frango. Introdução geral”. Uma revisão da literatura a respeito de Mycoplasma synoviae, Aspergillus spp. e Reovirus, etiologia, importância económica, epidemiologia, patogenia, sinais clínicos, lesões, diagnostico, controlo, tratamento e prevenção. Capítulo 2 – “Diminuição da produção em reprodutores de frango devido à ruptura de tendão por Mycoplasma synoviae”. Em Fevereiro de 2013, um surto de claudicação ocorreu num bando de reprodutores (30.000 aves divididas por quatro pavilhões) de uma exploração multi-idade, com um total de dois bandos (60.000 aves no total). As lesões nas patas começaram logo após a transferência entre 22 e as 24 semanas de idade, e persistiu durante o resto da vida do bando, 64 semanas de idade. O exame post mortem na exploração revelou lesões de artrite e sinovite que afectaram a articulação tibiotársica e as patas. Foi detectado Mycoplasma synoviae em aves do bando afectado através de exames sorológicos e moleculares. Foram efectuados tratamentos com fluoroquinolonas em água potável para reduzir o número de casos, mas a morbilidade continuou, o que afectou os indicadores de produção de referência. Capítulo 3 – “Levantamento epidemiológico da infecção por Mycoplasma synoviae em reprodutores de frango através de sorologia e reacção em cadeia da polimerase (PCR)”. Desde a modernização e expansão da indústria avícola, as infecções bacterianas por Mycoplasma spp. têm sido relatadas como uma causa de perdas económicas consideráveis. A prevalência da infecção pelo Mycoplasma synoviae em 974 mil aves reprodutoras em Portugal, pertencentes a 36 bandos diferentes, foi investigada a partir de Dezembro de 2008 a Março de 2012. As aves foram analisadas por ELISA, para a detecção de anticorpos, e uma PCR no tecido traqueal. Vinte e quatro bandos foram positivos (66,7%, intervalo de confiança de 95% [IC]: 43,5-76,9%). A infecção com M. synoviae foi confirmada por PCR em todos os 29 bandos seropositivos. A prevalência M. synoviae nos reprodutores foi de 40,3% (483/1200), com valores variando de 0,0 a 83,3% por bando. A prevalência de M. synoviae em pavilhões com aves positivas foi determinada em diferentes categorias de aves como: densidade, biossegurança, estirpe, qualidade do pinto, idade dos pavilhões e outros factores de produção. Os valores de prevalência foram significativamente maiores nas aves alojadas em novas instalações, com menos de 3 anos e também foram significativamente superiores durante o período de produção. A elevada prevalência de infecção por M. synoviae detectado no presente estudo requer a adopção de medidas de controlo adequadas. As autoridades de saúde animal devem ser alertadas sobre o impacto económico de M. synoviae, novas estratégias devem ser planeadas para a construção de novas instalações de aves e todo o sector da avicultura deve ser sensibilizado para este problema. Capítulo 4 – “Presumível infecção por Reovirus em reprodutores de frango”. A tenossinovite é uma das manifestações patológicas da infecção por Reovirus nas aves e tem uma elevada importância económica, especialmente se acontecer numa das etapas mais importantes da indústria avícola, ou seja, reprodutores. No final de Maio de 2012, um surto de claudicação unilateral ocorreu num bando de reprodutores (15.000 aves divididas em dois pavilhões) de uma exploração de multi-idade, com um total de quatro bandos (65 mil aves no total). As aves tinham idade compreendida entre as 20 e as 30 semanas e apresentavam lesões articulares. A morbilidade variou entre 5 e 10%. O exame post mortem de rotina em 30 aves revelou uma série de lesões articulares visíveis, geralmente unilaterais. Após o exame post mortem, amostras de tendões, coração e fígado foram recolhidas para exame histopatológico, microbiologia e análise PCR. O exame microscópico dos tendões revelou alterações compatíveis com uma infecção por Reovirus e, pelo conhecimento dos autores, estes são os primeiros casos de artrite viral em reprodutores descritos em Portugal. Capítulo 5 – “Avaliação de Aspergillus spp. numa moderna estrutura de reprodução avícola.” Membros do género Aspergillus são fungos saprófitas oportunistas omnipresentes, considerados como principais agentes patogénicos respiratórios em aves, que podem causar perdas económicas significativas, com a mortalidade, diminuição do ganho de peso e rejeitados ao abate. A contaminação inicial das explorações de frangos de engorda ocorre muitas vezes através do uso de camas ou da introdução de pintos do dia contaminados com Aspergillus spp. Este estudo avaliou diferentes condições a nível da unidade de reprodução e averiguou diferentes factores de risco associados à contaminação de ovos que pode disseminar e contaminar o centro de incubação. Na maioria das explorações de reprodutores de frango em Portugal as aves são mantidas no solo e os ovos são recolhidos através de um sistema automático de recolha (tapete automático de recolha de ovos). Duzentas e dez amostras foram recolhidas em 30 bandos (uma amostra por variável e por bando). Em cada bando, foi recolhido o seguinte material: 30 amostras de superfícies (10 cm2) de ovos recolhidos aleatoriamente do solo (ovos sujos); 30 amostras de ovos do sistema de recolha automático (ovos limpos); 30 amostras da superfície dos tapetes automáticos de recolha de ovos (10 cm2) e 30 amostras ambientais do sistema de recolha automático; ração de aves (n = 30); cama de aves (n = 30); e amostras das aves (zaragatoas cloacais, n = 30). As amostras foram testadas usando uma zaragatoa embebida em água destilada e semeado em Rose Bengal (RB) meio para a cultura inicial. A outra amostra do sistema de recolha automático foi realizada colocando a placa RB aberta no tapete automático em funcionamento durante 5 min. A presença de Aspergillus spp. foi detectada em 46,2% das amostras (97/210), 50,0% nos ovos limpos e 40% nos ovos sujos. No sistema automático de recolha, 56,7% das amostras foram positivas. Quanto às amostras de ração e de camas, 43,3% e 33,3% foram positivas. As amostras recolhidas directamente das aves, 23,3% foram positivas. Condições específicas de maneio, alimentação e animais, são potenciais fontes de contaminação de fungos para os centros de incubação e consequente alteração da qualidade do pinto do dia. Capítulo 6 – Conclusões finais. Incluem-se as principais conclusões resultantes do trabalho experimental e são apontadas novas investigações para o futuro. A indústria avícola está em constante evolução, especialmente a nível de reprodutores de frango. O conhecimento adquirido a partir do estudo das doenças infecciosas emergentes apontadas traz um grande contributo para o avanço e cumprimento dos objectivos no negócio em Portugal.
This investigation, regarding important emerging infectious diseases, was carried out in one of the most important stages of the poultry industry, i.e. broiler breeders. This type of birds is susceptible to several agents that interfere with the immune system and predispose to infection. If the transmission of these pathogens to progeny is considered, their economic impact will be amplified in the broiler farms, compromising the overall production results. The construction of multi-age farms (farms with birds of different ages) poses a significant epidemiological risk. The fact is that farms have grown in size and density, and an ideal environment has been created for agents such as Mycoplasma synoviae, Aspergillus spp. and Reovirus to thrive. The aim of the research described in this thesis has as its primary goal the acquisition of updated knowledge on these agents at broiler breeder level in Portugal. The creation of strategies for the control and prevention has also been considered. With this purpose, several studies were carried out and are described in the following chapters: Chapter 1 – “Emerging infectious diseases in broiler breeders”. A general introduction comprising a review of the scientific literature concerning Mycoplasma synoviae, Aspergillus spp. and Reovirus, epidemiology, their economic importance, pathogenesis, lesions, clinical signs, diagnosis, control, treatment and prevention. Chapter 2 – “Decreased production in broiler breeders due to tendon rupture by Mycoplasma synoviae”. In February 2013, an outbreak of lameness occurred in a broiler breeder flock (30,000 birds divided by four houses) of a multi-age farm with a total of two broiler breeder flocks (60,000 birds in total). The leg lesions began soon after transfer, between 22 and 24 weeks of age, and persisted for the rest of the flock’s life, until 64 weeks of age. Post mortem examination at the farm revealed lesions of arthritis and synovitis affecting the hock joint and the foot pads. Mycoplasma synoviae was detected in birds from the affected flock by serologic and molecular techniques. Treatments with fluoroquinolones in drinking water reduce the number of cases, but the morbidity continued and affected the standard production rates. Chapter 3 – “Epidemiological survey on Mycoplasma synoviae infection in broiler breeder flocks by serology and polymerase chain reaction (PCR)”. Since the modernization and expansion of the poultry industry, infections with Mycoplasma spp. bacteria have been reported as a cause of considerable economic losses. The prevalence of M. synoviae infection in 974,000 Portuguese broiler breeders, belonging to 36 different flocks, was investigated from December 2008 to March 2012. The birds were analyzed by a commercial indirect ELISA (enzyme-linked immunosorbent assays), for serum antibodies, and a PCR (polymerase chain reaction), for tracheal tissue. Twenty-four flocks were positive (66.7%, 95% confidence interval [CI]: 43.5-76.9%). Infection with M. synoviae was confirmed by PCR in all of the 29 seropositive flocks. The Mycoplasma synoviae prevalence among chickens averaged 40.3% (483/1200), with values ranging from 0.0 to 83.3% per flock. The prevalence of M. synoviae farms with positive birds was determined in different poultry categories such as density, biosecurity, strains, offspring quality, premises’ age and other husbandry factors. Prevalence values were significantly higher among birds housed in new facilities, in birds with less than 3 years upon construction and also during the production period. The high prevalence of M. synoviae infection detected in the present study requires the adoption of appropriate control measures. Animal health authorities should be alert to the economic impact of M. synoviae, strategies for the planning and construction of new poultry premises and a raising awareness should be put into practice among the poultry industry. Chapter 4 –“Presumptive Reovirus infection in broiler breeders”. Tenosynovitis is one of the pathological manifestations of avian Reovirus infections and are of economic importance, especially in broiler breeders, which are one of the most important stages of the poultry industry. In late May 2012, an outbreak of unilateral lameness occurred in a broiler breeder flock (15,000 birds divided by two houses) of a multi-age farm, with a total of four broiler breeder flocks (65,000 birds in total). Birds aged from 20 to 30 weeks presented joint lesions. Morbidity ranged between 5 and 10%. Routine post mortem examination of 30 birds revealed a range of visible joint lesions, typically unilateral in distribution. After post mortem examination, samples of tendons, heart and liver were collected for histopathology, bacteriological culture and PCR analysis. Microscopic examination of the tendons revealed changes consistent with a Reovirus infection and, to the authors’ knowledge, these are the first reported cases of viral arthritis in broiler breeders in Portugal. Chapter 5 – “Assessment of Aspergillus spp. in a modern broiler breeder structure”. Members of the genus Aspergillus are ubiquitous opportunistic saprophytic fungi regarded as major respiratory pathogens in birds, which can cause significant economic losses in chickens, with mortality, decreased weight gain and reprobation at slaughterhouse. Initial contamination of broiler poultry farms often occurs through the use of contaminated litter or introduction of day-old birds that have received Aspergillus spp. conidia from hatchery facilities. This study evaluated different conditions at the broiler breeder level and tried to ascertain different risk factors connected to this contamination at the hatchery level. In the majority of modern broiler breeder reproduction farms in Portugal birds are kept on the ground and eggs are collected by means of an egg belt system. Two-hundred and ten samples were collected from 30 flocks (one sample per variable and per flock). In each flock, the following specimens were taken: 30 samples from surfaces (10 cm2) of eggs randomly collected from the floor (dirty eggs); 30 samples from eggs on the egg belt system (clean eggs); 30 samples from the egg belt system surface (10 cm2) and 30 samples from the egg belt system environment (plates); poultry feeds (n = 30); litter (n = 30); and birds (cloacal swabs, n = 30). Samples were tested using a swab soaked in distilled water and seeded on Rose Bengal (RB) medium for initial cultivation. The other sample from the egg belt system was performed putting the open RB plate on the running egg belt system for 5 min. Aspergillus spp. were detected in 46.2% of the samples (97/210), namely in 50.0% of clean eggs and 40% of dirty eggs. In the egg belt system 56.7% of the samples were positive. Regarding feed and litter samples, 43.3% and 33.3% accordingly were positive. Samples directly collected from birds were 23.3% positive. Specific broiler breeder conditions, feed stuffs and animals are potential sources of fungi contamination to the hatcheries and to the chick quality in broiler farms. Chapter 6 – Final considerations. The main conclusions resulting from the experimental studies reported above are included and further investigation is pointed out for future research. The poultry industry is constantly evolving, especially at the broiler breeder level. The knowledge acquired from emerging infectious diseases will be a major contribution in advancing and achieving performances in the poultry business in Portugal.
Description: Tese de Doutoramento em Ciências Veterinárias, Sanidade Animal
URI: http://hdl.handle.net/10348/5737
Document Type: Doctoral Thesis
Appears in Collections:TD - Teses de Doutoramento

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