The effect of a live vaccine on the horizontal transmission of Mycoplasma gallisepticum

• Published in: Avian pathology Vol. 35; no. 5; pp. 359 - 366
• Main Authors: Feberwee, A., Landman, W. J. M., Banniseht-Wysmuller, Th. von, Klinkenberg, D., Vernooij, J. C. M., Gielkens, A. L. J., Stegeman, J. A.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: England Taylor & Francis Group 01.10.2006; Taylor & Francis Ltd
• Subjects: Animal diseases; Animal vaccines; Animals; Bacteria; Bacterial Vaccines - immunology; Birds; chickens; Chickens - immunology; Chickens - microbiology; Disease transmission; Disease Transmission, Infectious - veterinary; f-strain; identification; infection; Infections; Mycoplasma gallisepticum; Mycoplasma gallisepticum - immunology; Mycoplasma Infections - immunology; Mycoplasma Infections - prevention & control; Mycoplasma Infections - transmission; Mycoplasma Infections - veterinary; Polymerase Chain Reaction - methods; polymerase-chain-reaction; poultry; Poultry Diseases - immunology; Poultry Diseases - microbiology; Poultry Diseases - prevention & control; Poultry Diseases - transmission; Specific Pathogen-Free Organisms; synoviae; Time Factors; ts-11
• ISSN: 0307-9457; 1465-3338
• DOI: 10.1080/03079450600924226

The effect of a live Mycoplasma gallisepticum vaccine on the horizontal transmission of this Mycoplasma species was quantified in an experimental animal transmission model in specific pathogen free White Layers. Two identical trials were performed, each consisting of two experimental groups and one control group. The experimental groups each consisted of 20 birds 21 weeks of age, which were housed following a pair-wise design. One group was vaccinated twice with a commercially available live attenuated M. gallisepticum vaccine, while the other group was not vaccinated. Each pair of the experimental group consisted of a challenged chicken (10 4 colony-forming units intratracheally) and a susceptible in-contact bird. The control group consisted of 10 twice-vaccinated birds housed in pairs and five individually housed non-vaccinated birds. The infection was monitored by serology, culture and quantitative polymerase chain reaction. The vaccine strain and the challenge strain were distinguished by a specific polymerase chain reaction and by random amplified polymorphic DNA analysis. In both experiments, all non-vaccinated challenged chickens and their in-contact 'partners' became infected with M. gallisepticum. In the vaccinated challenged and corresponding in-contact birds, a total of 19 and 13 chickens, respectively, became infected with M. gallisepticum. Analysis of the M. gallisepticum shedding patterns showed a significant effect of vaccination on the shedding levels of the vaccinated in-contact chickens. Moreover, the Cox Proportional Hazard analysis indicated that the rate of M. gallisepticum transmission from challenged to in-contact birds in the vaccinated group was 0.356 times that of the non-vaccinated group. In addition, the overall estimate of R (the average number of secondary cases infected by one typical infectious case) of the vaccinated group (R = 4.3, 95% confidence interval = 1.6 to 49.9) was significantly lower than that of the non-vaccinated group (R = ∞, 95% confidence interval = 9.9 to ∞). However, the overall estimate of R in the vaccinated group still exceeded 1, which indicates that the effect of the vaccination on the horizontal transmission M. gallisepticum is insufficient to stop its spread under these experimental conditions. L'effet d'un vaccin vivant à Mycoplasma gallisepticum sur la transmission horizontale de cette espèce mycoplasmique a été quantifié dans un modèle animal de transmission expérimentale, utilisant des pondeuses blanches indemnes de microorganismes pathogènes spécifiés. Deux essais identiques ont été réalisés, chacun comprenant deux groupes expérimentaux et un groupe témoin. Chaque groupe expérimental était constitué de 20 oiseaux âgés de 21 semaines qui étaient hébergés par paire. Un groupe était vacciné deux fois avec un vaccin vivant atténué à M. gallisepticum disponible dans le commerce, alors que l'autre groupe n'était pas vacciné. Chaque paire du groupe expérimental était constituée d'un sujet éprouvé (10 4 unités formant colonie [CFU] par voie intra trachéale) et d'un oiseau contact sensible. Le groupe témoin était constitué de 10 sujets vaccinés, deux fois, hébergés par paire et de 5 animaux non vaccinés hébergés individuellement. L'infection a été suivie par sérologie, culture et par amplification en chaîne par polymérase quantitative (Q-PCR). La souche vaccinale et la souche d'épreuve ont été différenciées par une PCR spécifique et par une amplification génique arbitraire (RAPD). Dans les deux essais tous les sujets non vaccinés éprouvés et leurs "congénères" contacts se sont révélés infectés par M. gallisepticum. Dix-neuf sujets vaccinés et éprouvés ainsi que treize sujets contacts correspondants se sont révélés infectés par M. gallisepticum. L'analyse des profils de portage de M. gallisepticum a montré un effet significatif de la vaccination sur les niveaux d'excrétion des animaux vaccinés contact. De plus, l'analyse de survie par modèle Cox a montré que le taux de transmission par contact de M. gallisepticum à partir des animaux éprouvés dans le groupe vacciné a été 0,356 fois celui du groupe non vacciné. De plus, l'estimation totale de R (le nombre moyen de cas secondaires infectés par un cas infectieux typique) du groupe vacciné (4,3 [95 % IC: 1,6-49,9]) a été significativement inférieur à celui du groupe non vacciné (∞ [95% IC: 9,9-∞]). Cependant, l'estimation totale de R dans le groupe vacciné a encore excédé 1, ce qui indique que l'effet de la vaccination sur la transmission horizontale de M. gallisepticum est encore insuffisant pour stopper sa diffusion dans ces conditions expérimentales. Der Effekt einer Mycoplasma gallisepticum-Lebendvakzine auf die horizontale Übertragung von Mykoplasmaspezies wurde in einem experimentellen Tierübertragungsmodell mit spezifisch pathogen-freien (SPF) weißen Legehennen quantifiziert. Dazu wurden zwei identische Versuche mit jeweils zwei Versuchs- und einer Kontrollgruppe durchgeführt. Die Versuchsgruppen bestanden jeweils aus 20 Tieren im Alter von 21 Wochen, die paarweise eingestallt wurden. Eine Versuchsgruppe wurde zweimal mit einer kommerziell verfügbaren attenuierten M. gallisepticum-Lebendvakzine geimpft, während die andere Versuchsgruppe ungeimpft blieb. In beiden Versuchsgruppen wurde jeweils eins der paarweise gehaltenen Hühner intratracheal mit 10 4 Kolonie bildenden Einheiten (CFU) inokuliert und das andere Huhn diente als empfängliches Kontakttier. Die Kontrollgruppe bestand aus 10 paarweise gehaltenen zweifach vakzinierten und fünf einzeln gehaltenen ungeimpften Hühnern. Die Infektion wurde mittels Serologie, Kultivierung und quantitativer Polymerasekettenreaktion (Q-PCR) überprüft. Impf- und Belastungsinfektionsstamm wurden mit einer spezifischen PCR und mit einer "Random amplified polymorphic DNA" (RAPD)-Analyse unterschieden. In beiden Experimenten wiesen alle nicht vakzinierten, inokulierten Hühner sowie ihre Kontakt-Partner eine Infektion mit M. gallisepticum auf. Bei den inokulierten vakzinierten Hühnern und den dazu gehörenden Kontakttieren hatten 19 bzw. 13 Hühner eine M. gallisepticum-Infektion. Die Analyse des M. gallisepticum-Ausscheidungsmusters ließ einen signifikanten Effekt der Impfung auf die Ausscheidungsmenge bei den Kontakttieren der vakzinierten Hühner erkennen. Darüberhinaus wies die Cox Proportional Hazard-Analyse darauf hin, dass die Rate der M. gallisepticum-Übertragung von den inokulierten zu den Kontakttieren nur 0,356 mal so groß war wie bei der nicht vakzinierten Gruppe. Außerdem war der Schätzwert über alles von R (Durchschnittszahl der durch einen typischen Infektionsfall verursachten Sekundärfälle) der vakzinierten Gruppe (4,3 (95% CI:1,6-49,9)) signifikant niedriger als der der nicht vakzinierten Gruppe (∞ (95% CI: 9,9-∞)). Der Schätzwert von R über alles war jedoch in der vakzinierten Gruppe noch größer als 1, was darauf hinweist, dass der Effekt der Vakzination auf die horizontale Übertragung von. M. gallisepticum nicht ausreichend ist, um die Ausbreitung des Erregers unter diesen experimentellen Bedingungen zu verhindern. Se cuantificó el efecto de una vacuna viva de Mycoplasma gallisepticum en la transmisión horizontal de esta especie de Mycoplasma en un modelo experimental animal de transmisión en Ponedoras Blancas libres de patógenos específicos (SPF). Se llevaron a cabo dos ensayos idénticos y en cada uno de ellos se incluyeron dos grupos experimentales y un grupo control. Los grupos experimentales, cada uno de los cuales estaba formado por 20 aves de 21 semanas de vida, se alojaron siguiendo un diseño por parejas. Un grupo se vacunó dos veces con una vacuna viva atenuada comercial de M. gallisepticum, mientras que el otro grupo no se vacunó. Cada pareja en los grupos experimentales consistía en un pollo infectado (10 4 unidades formadoras de colonias (CFU) intratraquealmente) y un ave susceptible en contacto. El grupo control estaba formado por 10 aves vacunadas dos veces alojadas en parejas y cinco aves no vacunadas alojadas individualmente. La infección se valoró mediante serología, cultivo y reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (Q-PCR). La cepa vacunal y la cepa de desafío se diferenciaron mediante una PCR específica y análisis del polimorfismo del DNA amplificado al azar (RAPD). En ambos ensayos, todos los pollos no vacunados desafiados así como las respectivas parejas de aves en contacto se infectaron con M. gallisepticum. En las aves vacunadas desafiadas y las respectivas aves en contacto, un total de 19 y 13 pollos respectivamente se infectaron con M. gallisepticum. El análisis de los patrones de excreción de M. gallisepticum mostró un efecto importante de la vacunación sobre los niveles de excreción en los pollos vacunados en contacto. Además, el análisis de Riesgos Proporcionales de Cox indicó que el ritmo de transmisión de M. gallisepticum de las aves desafiadas a las aves en contacto en el grupo vacunado era 0.356 veces el observado en el grupo no vacunado. Además, la estimación global de R (la media del número de casos secundarios infectados por un caso infeccioso típico) del grupo vacunado (4.3(95% CI:1.6-49.9)) era significativamente menor que la del grupo no vacunado (∞ (95% CI:9.9-∞)). Sin embargo, la estimación global de R en el grupo vacunado aún superaba 1 lo cual indica que el efecto de la vacunación en la transmisión horizontal de M. gallisepticum es todavía insuficiente para parar su diseminación bajo estas condiciones experimentales.