Evaluation of Pathogenicity and Antigenicity of Avian Reoviruses and Disease Control Through Vaccination

Avian reoviruses are ubiquitous in poultry production worldwide and can be transmitted vertically or horizontally among chickens. The pathogenicity of reoviruses can range from very pathogenic viruses that affect multiple tissues and organs to apathogenic. Avian reoviruses have been associated with many disease presentations, and two of the most economically significant diseases are viral arthritis/tenosynovitis and viral enteritis. Viral arthritis/tenosynovitis has been recognized since the 1950s and essentially disappeared after development of attenuated live and inactivated vaccines in the 1980s but re-emerged in 2011 due to the emergence of antigenic variants. Viral enteritis was first recognized in the 1970s and became the predominant reovirus-associated disease between 2006 and 2011 due to the emergence of pathogenic enterotropic reoviruses. Pathogenicity of reovirus isolates can be evaluated in several ways, including inoculation of day-old broiler chicks with low maternal reovirus antibody titers via the foot pad route or the oral and intratracheal route. Pathogenic reoviruses induce foot pad inflammation within 3 days of inoculation, and more pathogenic reoviruses are able to disseminate to and damage visceral organs. Only reovirus infections in young chickens result in disease due to age-related resistance to disease development. Reoviruses exist as many serotypes and subtypes with various degrees of interrelatedness. The earliest reovirus strains in the United States were antigenically related to each other and are referred to as S1133-like viruses, but in the 2000s, reoviruses emerged that were antigenically different from the S1133-like viruses. Virus neutralization assay using polyclonal antisera has been used to classify the emerging variant reoviruses into serogroups. The first reovirus vaccines were developed in the 1970s, and by the 1980s breeder vaccination programs were established that protected breeders, prevented vertical transmission of reovirus, and provided maternal immunity to the progeny during the crucial first 3 wk of life. With the emergence of antigenic variant reoviruses in the 2000s, vaccination programs using S1133-like vaccines became ineffective. The poultry industry has relied on vaccination with autogenous inactivated reovirus vaccines to alleviate losses due to viral arthritis/tenosynovitis and viral enteritis. Virus isolates used for autogenous vaccines must be updated regularly and are selected based on pathotype, serotype, or Sigma C (σC) genotype. Live attenuated S1133 vaccines are still used in breeder chickens for the priming effect, followed by one or more injections of the inactivated licensed and/or autogenous vaccines. The route of vaccination and the number of doses received by breeder chickens are very important for a sufficient antibody response. Intramuscular vaccination with inactivated vaccines elicits the highest antibody response, while subcutaneous vaccination with inactivated vaccines elicits a low antibody response. More recently, research has focused on development of alternative vaccines and vaccination strategies. An inactivated variant reovirus vaccine was developed that elicits protection against multiple variant serotypes, and experimental recombinant and subunit vaccines have been described and show potential. More research needs to be done to develop better vaccines, vaccination programs, and other control measures for preventing reovirus infection, transmission, and losses due to disease.Estudio recapitulativo- Evaluación de patogenicidad y antigenicidad de reovirus aviares y control de enfermedades mediante vacunación Los reovirus aviares son ubicuos en la producción avícola en todo el mundo y pueden transmitirse por vías vertical u horizontal entre los pollos. La patogenicidad de los reovirus puede variar desde virus muy patógenos que afectan múltiples tejidos y órganos hasta virus apatógenos. Los reovirus aviares se han asociado con muchas presentaciones de enfermedades, y dos de las enfermedades más significativas desde el punto de vista económico son la artritis/tenosinovitis viral y la enteritis viral. La artritis/tenosinovitis viral se ha reconocido desde la década de 1950 y esencialmente desapareció después del desarrollo de vacunas vivas atenuadas e inactivadas en la década de 1980, pero resurgió en 2011 debido a la aparición de variantes antigénicas. La enteritis viral se reconoció por primera vez en la década de 1970 y se convirtió en la enfermedad predominante asociada a reovirus entre 2006 y 2011 debido a la aparición de reovirus enterotrópicos patógenos. La patogenicidad de los aislados de reovirus se puede evaluar de varias maneras, incluida la inoculación de pollos de engorde de un día con títulos bajos de anticuerpos maternos contra el reovirus a través de la vía del cojinete almohadilla plantar o la vía oral e intratraqueal. Los reovirus patógenos inducen la inflamación de las almohadillas de las patas dentro de los tres días posteriores a la inoculación, y más reovirus patógenos pueden diseminarse y dañar los órganos viscerales. Solo las infecciones por reovirus en pollos jóvenes resultan en enfermedades debido a la resistencia relacionada con la edad al desarrollo de la enfermedad. Los reovirus existen como muchos serotipos y subtipos con varios grados de interrelación. Las primeras cepas de reovirus en los Estados Unidos estaban relacionadas antigénicamente entre sí y se conocen como virus relacionados a la cepa S1133, pero en la década de 2000 surgieron reovirus que eran antigénicamente diferentes de los virus relacionados con S1133. Se ha utilizado el ensayo de neutralización de virus con antisueros policlonales para clasificar las variantes de reovirus emergentes en serogrupos. Las primeras vacunas contra el reovirus se desarrollaron en la década de 1970, y en la década de 1980 se establecieron programas de vacunación para reproductores que protegían a los reproductores, prevenían la transmisión vertical de reovirus y proporcionaban inmunidad materna a la progenie durante las cruciales primeras tres semanas de vida. Con la aparición de variantes antigénicas de reovirus en la década de 2000, los programas de vacunación con vacunas relacionadas con la cepa S1133 se volvieron ineficaces. La industria avícola se ha basado en la vacunación con vacunas autógenas de reovirus inactivado para aliviar las pérdidas debidas a artritis/tenosinovitis viral y enteritis viral. Los aislados de virus utilizados para las vacunas autógenas deben actualizarse con regularidad y se seleccionan según el patotipo, el serotipo o el genotipo Sigma C (σC). Las vacunas vivas atenuadas S1133 todavía se usan en pollos reproductores para el efecto de preparación, seguidas de una o más inyecciones de las vacunas inactivadas autorizadas y/o autógenas. La vía de vacunación y el número de dosis recibidas por los pollos reproductores son muy importantes para una respuesta de anticuerpos suficiente. La vacunación intramuscular con vacunas inactivadas provoca la mayor respuesta de anticuerpos, mientras que la vacunación subcutánea con vacunas inactivadas provoca una baja respuesta de anticuerpos. Más recientemente, la investigación se ha centrado en el desarrollo de vacunas alternativas y estrategias de vacunación. Se desarrolló una vacuna de reovirus variante inactivada que provoca protección contra múltiples serotipos variantes, y se han descrito vacunas experimentales recombinantes y de subunidades que muestran potencial. Se necesita más investigación para desarrollar mejores vacunas, programas de vacunación y otras medidas de control para prevenir la infección, transmisión y pérdidas por reovirus debido a la enfermedad.