A. Biztonságossága és hatékonysága aroA-törölte a madárkolibacillózis elleni élő vakcinát egy marokkói brojlereknél végzett több központú terepi kísérletben

Eredeti cikkek

Teljes cikk
Ábrák és adatok
Hivatkozások
Idézetek
Metrikák
Újranyomtatások és engedélyek
PDF

Absztrakt

Bevezetés

A madárkolibacillózis a baromfi gazdaságilag fontos betegsége, amelyet madár patogén kórokozó okoz Escherichia coli (APEC). A betegség tipikusan légúti fertőzésként (airsacculitis és a tüdő gyulladása) kezdődik, amely után a baktériumok eljutnak az érrendszerbe, és colisepticaemiát okoznak, amelyet pericarditis, peritonitis, perihepatitis és splenitis jellemez (Dho-Moulin & Fairbrother, 1999). Ez csökkent teljesítményt, megnövekedett mortalitást, több antibiotikus kezelést és a tetemek esetleges elítélését eredményezi a vágóhidakon, így a kolibacillózist a baromfiipar gazdasági veszteségeinek egyik fő okának tekintik (Barnes et al., 2008). Becslések szerint az egyesült államokbeli kereskedelmi állományok legalább 30% -át, bármikor érintik a colibacillosisok (Johnson et al., 2008). A betegség Nyugat-Európában és Marokkóban is igen elterjedt (Filali et al., 1988; Amara et al., 1995; Mouahid & Bouzoubaa, 2001; Vandemaele et al., 2003; Jordánia et al., 2005; Persoonok et al., 2011).

Világszerte a leggyakoribb E. coli a colibacillosishoz kapcsolódó szerotípusok az O1, O2 és O78 (Heller & Drabkin, 1977; Filali et al., 1988; Allan et al., 1993; Lutful Kabir, 2010; Persoonok et al., 2011). Fontos számú izolátum azonban nem tipizálható, és így nem tartozik egyetlen ismert szerotípusba sem (Heller & Drabkin, 1977; Zhao et al., 2005), miközben új virulens szerotípusokról is beszámoltak (Blanco et al., 1998).

A vezérléshez rendelkezésre álló eszközök között E. coli-rokon betegségek, az oltások jelentős figyelmet kaptak, mivel a kemoterápia korlátozott sikert aratott a meglévő kemoterápiás szerekkel szembeni rezisztencia, valamint az új és hatékony szerek hiánya miatt. Számos jelentés leírta az élő csillapítás lehetőségét (Kwaga et al., 1994; Peighambari et al., 2002; Kariyawasam et al., 2004; Nagano et al., 2012), az egész sejt inaktiválva van (Deb & Harry, 1978; Cessi, 1979; Panigraphy et al., 1984; Yaguchi et al. 2009), alegység (Vandemaele et al., 2005; Lynne et al., 2006; Vandemaele et al., 2006; Lynne et al., 2012) és rekombináns (Roland et al., 2004) vakcinajelölteket madarak ellen E. coli. Ezek az erőfeszítések azonban korlátozott kereskedelmi sikert arattak, két forgalmazott termék kivételével: a Nobilis® E. coli (inaktivált alegységi vakcina; MSD Animal Health, Summit, NJ, USA) és a Poulvac® E. coli (élő attenuált gyógyszer) vakcina; Zoetis, Florham Park, NJ, USA).

A Poulvac ® E. coli meghatározott aroA deléciós mutáns, amely hiányos az APEC O78: K80 törzsben felépített aromás aminosavak bioszintéziséhez. Élő csillapítottként E. coli vakcina, a baromfi számára ideális vakcina számos kritikus tulajdonságát (biztonságosság, hatékonyság, stabilitás, egyszerű beadás és költség) teljesíti. Ennek a vizsgálatnak az volt a célja, hogy megerősítse a Poulvac ® E. coli vakcina biztonságosságát és hatékonyságát brojlercsirkékben, egy nagyszabású, többcentrikus terepi kísérletben.

Anyagok és metódusok

A tárgyalás megtervezése

A vizsgálatot többközpontú terepi tanulmányként tervezték, a helyes klinikai gyakorlatokról szóló iránymutatást (EMEA, 2000), valamint a helyi és európai állatjóléti szabályokat követve. A biztonsági és hatékonysági paramétereket összehasonlítottuk 18 Poulvac® E. coli-val oltott brojlerház (összesen 112 490 brojlermadár) és 18 párosított brojlerház (összesen 112 476 brojlermadár) között, randomizált teljes blokktervezéssel. A kísérleti egységet egy farmon belüli madárházként határozták meg. A blokkolás a részt vevő brojlerfarmok beiratkozási sorrendjén alapult. Egy blokkon belül a madárházakat véletlenszerűen osztották be a két kezelés egyikébe (Poulvac ® E. coli vagy kontroll). A farm személyzetét a vizsgálat megkezdése előtt kiképezték, és a kísérlet során felügyelték a protokoll betartására. A klinikai adatok nyilvántartásba vételében részt vevő mezőgazdasági alkalmazottak elvakultak a kezelések kiosztása miatt. A in vivo a tárgyalás szakaszára 2010. június és szeptember között került sor.

Farmok és madarak

A helyszíni próbát Marokkóban 15 brojlerfarmban végezték. A gazdaságok Marokkó három különböző régiójában voltak; öt gazdaság a Marrakech régióban (12 madárház), négy gazdaság a Casablanca régióban (10 madárház) és hat gazdaság a Rabat régióban (14 madárház). Minden gazdaságban két vagy négy madárházat használtak a kísérlethez, mindegyik gazdaságban azonos számú kontroll és oltott madárház volt. A gazdaságokat az APEC előzményei (legalább egy laboratórium által igazolt járvány az elmúlt 12 hónapban), valamint a gazdaság vezetésének hajlandósága és alkalmassága alapján választották ki a kísérletben való részvételre. A felvételi kritériumok hasonló házkialakítás (pl. Méret és szellőztető rendszer), hasonló madársűrűség, ugyanaz a genetika (10 gazdaságban Cobb és öt gazdaságban Ross) és keltető, ugyanaz a takarmányozási és takarmányozási stratégia, valamint a hizlalás kezdő időpontja volt. a házak között ugyanabban a háztömbben. A gazdaságok kizárási kritériuma más kritérium volt E. coli vakcinák a kísérletben részt vevő brojlerekben, ovóban antibiotikumok alkalmazása, valamint az antibiotikumok profilaktikus vagy metafilaktikus alkalmazása a hízlalási szakaszban. A gazdákat arra utasították, hogy az oltást követő első 7 napban egyáltalán ne alkalmazzanak antibiotikus kezeléseket.

Az összes gazdaságban a madarakat padlón tartották, és beltérben tartották, és a sűrűség hét és 11 madár/m 2 között változott. A madarakat koruknak megfelelő kereskedelmi táplálékkal etették. Védőoltás, nem a E. coli a szokásos mezőgazdasági gyakorlatot követve alkalmazták. Az oltási rendszerek gazdaságok szerint különböznek, és magukban foglalják a fertőző hörghurutot, a fertőző burzális betegséget és/vagy a különböző gyártók Newcastle-betegség elleni vakcináját. A részt vevő gazdaságokon belül ugyanazt az oltási rendszert alkalmazták mindkét kísérleti csoportra.

Vakcina és oltás beadása

A terepi kísérletben használt vakcina a kereskedelemben kapható Poulvac® E. coli tétel (893108A tétel) volt, amelyet Marokkóban vásároltak.

A madarakat 1 napos korban porlasztva vakcinázták a keltetőben vagy a gazdaságban, logisztikai megfontolásoktól függően. A fagyasztva szárított vakcinát feloldjuk, majd ásványvízzel hígítjuk a gyártó utasításainak megfelelően, és durva permetként adjuk be egy vakcinázó szekrényben (Desvac, Pellouailles les Vignes, Franciaország) a keltetőn, vagy Desvac permetezőgéppel. a gazdaságban, 200–220 ml térfogat felhasználásával 1000 madárra. A gazdaságban az egynapos csibéket az oltás után 20 percig hagyták a dobozukban, hogy biztosítsák a vakcina optimális felvételét. A kontroll csoport madarait csak ásványvízzel permetezték a megfelelő vakítás érdekében. A keltetőben az ál vakcinázást szükségtelennek ítélték meg, mert a beoltott madarak a szállítás során kiszáradtak, ezért a gazdaságba érkezésükkor nem voltak megkülönböztethetőek a kontroll csibéktől.

A tanulmány során az élettartam-átvitel kockázatának enyhítése érdekében E. coli vakcinát a beoltott csoportoktól a be nem oltott csoportokba, minden madárházba való belépéskor bakancsfertőtlenítést végeztek.

Adatgyűjtés

Naponta gyűjtöttük a mortalitásra, a takarmány mennyiségére és az antibiotikumokkal végzett csoportos kezelésre vonatkozó adatokat. A gazdaságba érkezés napján (0. nap), a 13. napon, közvetlenül a levágást megelőzően, házonként 100 madár véletlenszerű szelekciójának testtömegét mértük. A gazdaságba érkező csibék és a fogyasztásra értékesített madarak számát is rögzítették. A colibacillosis-szerű elváltozások értékeléséhez madárházonként körülbelül 800-1000 véletlenszerűen kiválasztott madarat vizsgáltak meg a vágóhídon képzett személyzet, és minden olyan kolibacillózis-szerű elváltozást mutató madarat pozitívnak tekintettek. Az összegyűjtött adatok lehetővé tették a mortalitás, az átlagos napi súlygyarapodás (ADWG), a takarmány-konverziós ráta (FCR, takarmány-gyarapodás arányként mérve), az antibiotikum-kezelési napok átlagos számának, az értékesített madarak százalékos arányának és a colibacillosis-szerű prevalenciájának kiszámítását. elvágások vágáskor.

Post mortem vizsgálatok, bakteriológia és szerotipizálás

Magas mortalitás vagy az APEC-hez kapcsolódó betegség gyanúja esetén post mortem vizsgálatot indítottak. Colibacillosis gyanúja esetén az érintett szervekből mintákat vettek E. coli izolálás és azonosítás standard bakteriológiai technikákkal (Bettelheim, 1994). A megerősített E. coli Az izolátumokat ezután agglutinációs teszttel szerotipizáltuk a szomatikus O antigénre (Wray & Woodward, 1994; Lee & Arp, 1998), O1, O2, O18, O35, O78, O118, O135 és O157 antiszérum panel segítségével.

Statisztikai analízis

Eredmények

Egy kiválasztott farmot (2. gazdaság) kivontak a vizsgálatból a befejezés előtt, mivel az élet első hetében antibiotikumot alkalmaztak, így teljesítve a kizárási kritériumokat. A 4. gazdaságban a vizsgálatot az 1 napos csibék megérkezésének késése miatt nem indították meg. Az összes bemutatott eredmény a fennmaradó 18 oltott és 18 kontrollmadár házban összegyűjtött adatokat tükrözi, ahol a kísérlet befejeződött. A 15. gazdaságban az összes jelenlévő madarat az utolsó tömegmérés tervezett időpontja előtt értékesítették az élő piacokra. Ezért a 15-ös gazdaságra vonatkozóan nem volt elérhető colibacillosis-szerű elváltozás, FCR vagy ADWG adat.

A vágási életkor 37 és 53 nap között volt (de a párok között mindig azonos volt), az átlagos vágási súly 1,8 és 2,4 kg között változott.

Biztonsági változók

Hatékonysági változók

Az 1. és 2. táblázat bemutatja az oltás egyéni gazdaság szintjén kifejtett hatását a kiválasztott hatékonysági mérőszámokra a teljes vizsgálati időszak alatt. A vakcinázott csoport átlagos mortalitása a vizsgálat teljes időtartama alatt szignifikánsan alacsonyabb volt; 9,3%, szemben a nem oltott kontrollcsoport 10,3% -ával (P = 0,0203). Az oltás a kontrollokhoz képest lényegesen jobb súlygyarapodást is eredményezett; 47,8 g/nap, illetve 46,2 g/nap (P = 0,0006). A legkisebb négyzetek átlagos FCR-értéke a vakcinacsoportban számszerűen alacsonyabb volt (2,18), mint a kontrollcsoportnál (2,22), de a különbség nem volt szignifikáns (P = 0,1856). A gazdálkodók a kontrollokhoz képest lényegesen kevesebb antibiotikumot használtak beoltott madarakban, amit az antibiotikumos kezelési napok átlagos száma bizonyít; 0,5 kezelési nap vakcinázott csirkéknél és 2,0 kezelési nap vakcinázatlan kontrolloknál (P = 0,0008). A vakcinázott madarak lényegesen nagyobb százalékát (90,0%) forgalmazták a kontroll csoporthoz (89,0%) képest (P = 0,0309). A levágáskor megfigyelt colibacillosis-szerű elváltozások gyakorisága szignifikánsan alacsonyabb (1,7%) volt az oltott madárházakban, mint a kontroll madárházakban (3,5%) (P = 0,0054).

Online közzététel:

Asztal 1. A Poulvac ® E. coli hatékonysága egy multicentrikus terepi vizsgálatban: mortalitás és átlagos napi súly nyereség.

Online közzététel:

2. táblázat. A Poulvac ® E. coli hatékonysága egy multicentrikus terepi kísérletben: takarmány-konverziós arány, antibiotikum-használat és colibacillosis-szerű elváltozások.

Klinikai megfigyelések és post-mortem vizsgálatok

Az üzemi klinikusok által e paraméterekre vonatkozóan rögzített részletesség szintje gazdaságok között nagyon eltérő volt. A megfigyelt jelek és a post-mortem vizsgálatok eredményeinek teljes leírását ezért itt nem közöljük. Általánosságban elmondható, hogy a kolibacillózist klinikailag és/vagy post-mortem vizsgálatok során gyanították minden gazdaságban legalább egy időpontban, az 5., 10., 11., 13. és 17. gazdaság kivételével. E. coli kilenc gazdaságból vett mintákban tenyésztették. Szerotipizálás a E. coli 13 esetben végeztek, nyolc gazdaságból származnak. Ennek a szerotipizálásnak az eredményeit a 3. táblázat foglalja össze.

Online közzététel:

3. táblázat. Eredményei E. coli szerotipizálás.

Egyéb jelentett klinikai probléma a kokcidiózis (10. és 11. gazdaság), a Gumboro-kór (6. és 17. gazdaság), a súlyos hőstressz, magas mortalitással (10., 11. és 13. gazdaság; 40 ° C-ot meghaladó szobahőmérséklet mellett), valamint az emésztési problémák. ismeretlen etiológia (9. és 10. gazdaság).

Vita

Génmódosított aroA-törölt gén vakcinákat fejlesztettek ki számos baktériumra (Griffin & Barrow, 1993; Van Immerseel et al., 2002; Kariyawasam et al., 2004). A veszteség aroA a génfunkció az aromás metabolitok növekedési igényét eredményezi. Az aromás metabolitok ezen igénye nagy mértékben csillapítja a in vivo növekedés. Ezután a baktérium ideális jelölt lesz módosított élő vakcinaként, amely elég hosszú ideig van jelen a gazdaszervezetben ahhoz, hogy immunválaszt váltson ki, de anélkül, hogy patogén lenne.

An aroA-törölt génmutánsa E. coli az O78 típust a Fort Dodge Animal Health fejlesztette ki 2004-ben (Fan et al., 2008; La Ragione et al., 2013). Ellenőrzött kísérletek során ez biztonságosnak és hatékonynak bizonyult a madár colibacillosis ellen (Rawiwet & Chansiripornchai, 2009; La Ragione et al., 2013). Az USA-ban végzett terepi vizsgálatok bizonyították biztonságosságát és hatékonyságát brojlereknél, pulykáknál, héjaknál és tenyésztőknél (Shane, 2009).

Ennek a vizsgálatnak a célja a Poulvac® E. coli biztonságosságának és hatékonyságának bemutatása volt Marroóban helyszíni körülmények között tartott brojlereknél, ahol a madár colibacillosis jelentõs kihívást jelent a brojleripar számára. Az oltóanyag terjedési potenciálja és az alkalmazott alkalmazási módszer miatt a terepi körülmények között lehetetlen véletlenszerűen elosztani az egyes madarakat. Ezért egy multicentrikus megközelítést választottak, amelyben a kísérleti egység a madárház volt. Ez a megközelítés fáradságos, de fontos előnyökkel jár. A megfigyelések nemcsak lényegesen függetlenebbek ahhoz a megközelítéshez képest, amelyben a madár lenne a kísérleti egység, de valószínűleg külsőleg is érvényesebbek a felvételi kritériumoknak megfelelő összes gazdaságban (Thrusfield, 2007). A marokkói brojleripar számára teljes mértékben reprezentatív tervezéshez a gazdaságok véletlenszerű kiválasztása szükséges, ami gyakorlati okokból valószínűleg nem megvalósítható.

A részt vevő gazdák, technikusok vagy állatorvosok nem jelentettek semmilyen káros eseményt az oltást követően. Ez nem zárja ki a halálozásra, a növekedési ütemre vagy az FCR-re gyakorolt negatív hatás lehetőségét, mivel ezt a hatást nehéz pontos mérések nélkül megjegyezni. Ezért ezeket a változókat megmértük és alárendeltségi tesztnek vetettük alá. Mivel bebizonyosodott, hogy a Poulvac® E. coli immunitása 14 nappal az oltás után kezdődik (EMA, 2012), korlátozott védelem várható az adott időpont előtt. Az eredmények azt mutatják, hogy a vakcinacsoport nem alacsonyabbrendűbb, mint a mortalitás kontrollcsoportja (mindkét csoport esetében 1,48%) és az ADWG (19,1 g/nap versus 18,9 g/nap). Az FCR esetében a nem alacsonyabbrendűség statisztikailag nem bizonyított (2,14 pontbecslés és 2,20, 2,5% -os különbség). Mivel fiatal madaraknál csak néhány naponta adtak takarmányt, az FCR becslések az élet első 2 hetében nagy eltérést mutattak a gazdaságok között.

A mortalitással járó 1% -os csökkenés alacsonyabb, mint az APEC (La Ragione et al., 2013). Ez azért várható, mert a laboratóriumi kísérletekkel ellentétben a terepi kísérletekben a különböző fertőző és nem fertőző kórokozók halálhoz vezethetnek a beiratkozott madaraknál. Ezt legjobban a 10., 11. és 13. gazdaság szemlélteti, ahol a hőstressz nagyon magas halálozási arányhoz vezetett. A laboratóriumi kísérletek során az összes madarat tipikusan intra-trachealisan fertőzik nagy dózisokkal E. coli ugyanakkor terepi körülmények között kihívás történhet kisebb dózisú dózisok bevonásával E. coli hosszabb ideig alkalmazzák (azaz csepegtető kihívás), ezáltal lehetővé válik a megszerzett immunitás felépítése. Az FCR statisztikai szignifikanciájának hiányát valószínűleg a tanulmányi erő hiánya okozza, figyelembe véve a gazdaságok közötti nagy eltéréseket.

Érdekes módon az eredmények azt jelzik, hogy a hizlalási periódus alatt az antibiotikumok használata szignifikánsan négyszeres csökkenést mutat (átlagosan 0,5 antibiotikum kezelési nap az oltott csoportok esetében, szemben a 2,0 kezelési nappal a kontroll csoportokban). Tekintettel a vakcina bizonyított hatékonyságára, az erős általános csökkenés azzal magyarázható, hogy az APEC a brojlerek egyik legfontosabb bakteriális betegségének problémája (Barnes et al., 2008). A baromfiipar folyamatos törekvéseinek fényében az antibiotikumok használatának csökkentése érdekében, E. coli ígéretes lehetőségnek tűnik a brojlerekben történő oltás.

Szerotikázás E. coli izolátumok a vizsgálat során arra utalnak, hogy az O78 szerotípus és a nem tipizálható izolátumok voltak a leggyakrabban érintettek az APEC-fertőzésekben a részt vevő gazdaságokban. A Poulvac ® E. coli egy aroA-gén törölve E. coli O78 törzs. Keresztvédelmet igazoltak az O1, O2 és O18 szerotípusok esetében (EMA, 2012). Keresztvédelmet korábban egy kísérlethez igazoltak E. coli vakcina (Frommer et al., 1994), bár nem következetesen (Sandhu & Layton, 1985; Kariyawasam et al., 2004). Ennek eredményeként a vakcina megfigyelt hatékonyságát nem feltétlenül sikerült elérni a természetes fertőzéssel E. coli Csak O78; A más szerotípusok elleni keresztvédelem szintén szerepet játszhatott.

Összefoglalva, a Poulvac ® E. coli bizonyítottan biztonságos és hatékony terepi körülmények között marokkói brojlereknél. A releváns termelési paramétereket (mortalitás és ADWG) pozitívan befolyásolták. A vakcina ígéretes lehetőségnek tűnik az antibiotikumok használatának csökkentésére a brojleriparban.