Kartläggning och karaktärisering av infektiöst bronkit situationen i slaktkycklingbesättningar

Infektiös bronkit (IB) orsakar stora ekonomiska förluster för fjäderfänäringen runt om
i världen. Infektiös bronkitvirus (IBV) har stor benägenhet att förändras och därför
uppkommer ständigt nya varianter av viruset i fjäderfäpopulationen. Utbrott under
senare år och introduktion av nya stammar har lett till ett behov av att förbättra och
anpassa dagens molekylärdiagnostiska tester för att uppnå en bredare detektion och
säkrare typning av nya varianter av IBV. Som underlag för detta arbete har
virusgenomet från cirkulerande stammar sekvenserats och analyserats. Denna
information har använts för att utveckla ett PCR-system för sekvensering. En
analysmetod, så kallad VOCMA, har också utvecklats. Denna metod kräver
ytterligare utvärdering innan den kan användas som rutinmetod. Resultaten av detta
arbete har förmedlats genom presentationer på två möten med industrin, i två
populärvetenskapliga artiklar och i fyra vetenskapliga publikationer.

Fjäderfäproduktionen ökar ständigt i betydelse och är en av våra viktigaste animalieproteinkällor. Vi konsumerar mer och mer kycklingkött och hönsägg som för övrigt även utgör en av de klimatsmartaste proteinkällorna. I Sverige finns idag uppskattningsvis cirka 6 miljoner värphöns och det slaktas närmare 78 miljoner slaktkyckling per år.
Förebyggande av sjukdom på flocknivå bidrar till god välfärd hos fåglarna och är en förutsättning för att undvika förlustbringande sjukdomsutbrott. Infektiös bronkit är en mycket smittsam luftvägsinfektion hos hönsfåglar. Sjukdomen drabbar höns men även andra fågelarter som lever i nära anslutning till tamhöns. Det har påvisats hos fasaner, pärlhöns, kricka och påfågel.
Sjukdomsbilden kännetecknas av kraftiga luftvägssymtom med näs- och/eller ögonflöde, snuva och hosta, framförallt hos unga kycklingar. Tillväxtstörningar förekommer och orsakar stora förluster vid slakt, och hos värphöns ses en sänkt äggproduktion och försämrad äggkvalitet. Yngre värphöns kan helt förlora förmågan att värpa och blir s.k. blind layers. Njurskador orsakade av vissa typer av IBV har också rapporterats. Sjukligheten är hög men dödligheten varierar med ålder och immunstatus på drabbade kycklingar. Dödligheten kan vara så hög som 25 % hos unga kycklingar och är ofta relaterad till sekundära bakteriella infektioner.
Infektiös bronkit orsakas av ett virus, infektiös bronkit virus (IBV), i virusets arvsmassa finns gener för proteiner (äggviteämnen) med olika funktioner i virusets förökning och uppbyggnad. För det senare är det framförallt fyra proteiner som har betydelse för virusets struktur och hur det uppfattas av hönsens immunsystem, de s.k. spike- (S), hölje- (E), membran- (M) och nukleokapsid (N) proteinerna. Spike-proteinets S1 enheten är det som är viktig för att viruset ska ta sig in i celler och föröka sig. Fåglar som infekterats av viruset kan bilda antikroppar mot S proteinet som skyddar mot sjukdom om fågeln utsätts för viruset igen. IBV har dock förmågan att spontant förändras i arvsmassan vilket medför att förändrade proteiner med nya egenskaper, t.ex. S-proteiner, produceras som inte längre känns igen av fågelns immunsystem. Det finns idag mer än 20 kända olika varianter, s.k. serotyper av IBV.
IB först påvisades första gången i Sverige i början av 1970-talet i en värphönsbesättning i Halland. Vid en serologisk undersökning 1992 påvisades en isolerade smittad besättning, men det var inte förrän 1994 som ett flertal större utbrott av sjukdomen rapporterades: 1994 i halländska värphönsbesättningar; i februari 1995 i en avelsbesättning för slaktkycklingar i Skåne och senare i värphönsbesättningar i Halland. För att förebygga vidare utbrott bestämde näringen 1997 att rekommendera vaccinering med ett levande vaccin (av den s.k. Massachusettstypen, Ma) som skulle skydda mot då cirkulerande virustyper. Trots vaccinering har dock problem med IB fortsatt förekommit i Sverige. I 2006 en för Sverige ny IBV-typ (IB 4/91, också kallad 793B) påträffades i fjäderfä besättningar. Bland slaktkycklingar påvisades under 2007 ytterligare en ny typ av IBV, kallad D388 eller QX. Även under 2009 och 2010 har varianter av D388 påvisats i Sverige.
Den genetiska variationen hos IBV innebär utmaningar för molekylär epidemiologi, diagnostik och sjukdomskontroll.
Därför finns det behov av lämpliga verktyg för att ställa en snabb diagnos och samtidigt typa det påvisade viruset för epidemiologiska studier.
1. Att karaktärisera förekommande stammar eller varianter av IBV, som kan utgöra en bas för utveckling av nya farligare varianter och för att kunna följa utvecklingen av nya stammar. Detta är viktigt epidemiologiskt och för anpassning av diagnostikmetoder.
2. Att anpassa molekylära diagnostik- och typningsmetoder för IBV till stammar som cirkulerar i Sverige, baserat på sekvensdata som produceras från analys av olika IBV-stammar från Sverige och andra länder i Norden.

De inledande studierna påvisade förekomst av sekvensmotiv i spike genen så väl som andra faktorer bakom bildandet av nya IBV-Stammar. För att ytterligare utforska de molekylära särdragen hos de nya virus som nu förekommer i många europeiska länder, helgenomesekvenserades ett svenskt isolat av typen QX-liknande. Studien visar att detta virus har uppstått genom mutationer och selektionstryck som förutom spike genen även omfattar N-genen, som antagits vara konserverade bland olika IBV varianter. Det är det första IBV QX-liknande virus från Europa som helgenomesekvenserats, och är nära besläktad med de virus som har orsakat IB i flera europeiska länder.
IBV har inte tidigare karaktäriserats med avseende på förändringar i funktionella sekvensmotiv som kan relateras till virusets biologiska funktioner såsom positioner för N-glykosylering, palmitolering, fosforylering av peptider, klyvningsställen, primär- och sekundärstruktur. Vi har initierat studier som visar på avgörande genetiska skillnader mellan olika IBV varianter med avseende på de ovan nämnde funktionella sekvensmotiven.
För att förbättra en molekylär detektion av de olika IBV varianter som cirkulerar i Västeuropa utvecklades en multiplex PCR-baserad analys. Analysen har optimerats för simultan detektion och typning av IBV baserad på amplifiering av kapsid- respektive S- genen. Metoden har genom att vara både multipel och tolerant mot genetisk variabilitet möjlighet att påvisa olika varierande sekvenser och kan vara ett värdefullt verktyg för både övervakning av IBV-infektioner och för storskaliga epidemiologiska studier.