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La malattia di Gumboro o bursite infettiva è una patologia causata da un virus a RNA a doppio filamento (dsRNA) appartenente alla famiglia Birnaviridae, genere Avibirnavirus (1). L’IBDV è un virus con capside a simmetria icosaedrica privo di envelope. Sono stati identificati due sierotipi di IBDV: il sierotipo 1 comprende ceppi classici, varianti e very virulent, mentre nel sierotipo 2 sono compresi esclusivamente ceppi apatogeni. Il virus della bursite infettiva colpisce i linfociti B immaturi presenti nella borsa di Fabrizio. Le conseguenze dell’infezione dipendono dal ceppo responsabile e dall’età dell’animale ma risultano in una immunosoppressione più o meno grave. I ceppi very virulent (vvIBDV), isolati inizialmente in Olanda nel 1986 e successivamente diffusi in quasi tutti i continenti, sono caratterizzati da elevata mortalità che può raggiungere il 5%-25% nei broiler e il 30%-70% nelle ovaiole. L’infezione causata dai ceppi very virulent causa lesioni pronunciate a carico di muscoli e borsa di Fabrizio associati a una rapida regressione del timo e della borsa a seguito dell’infezione (2). I ceppi vvIBDV sono contraddistinti da specifiche mutazioni nella regione ipervariabile della VP2 in posizione 222 (Ala), 256 (Ile) e 294 (Ile) che sembrano essere associate all’aumento di patogenicità. In Italia studi effettuati negli anni passati hanno mostrato la circolazione di ceppi classici, very virulent e più recentemente l’insorgenza di ceppi del genotipo ITA (G6) responsabili di una patologia a decorso subclinico (3)either classical or very virulent, retrieved from GenBank or previously reported in Italy, and from vaccine strains. The new genotype shows peculiar molecular characteristics in key positions of the VP2 hypervariable region, which affect charged or potentially glycosylated amino acids virtually associated with important changes in virus properties. Characterization of 41 IBDV strains detected in Italy between 2013 and 2014 showed that ITA is emergent in densely populated poultry areas of Italy, being 68% of the IBDV detections made during routine diagnostic activity over a two-year period, in spite of the immunity induced by large-scale vaccination. Four very virulent strains (DV86. In Italia la situazione epidemiologica ha portato quindi l’utilizzo diffuso della vaccinazione come mezzo di controllo per prevenire la mortalità e il calo delle performances dovuto all’infezione da IBDV . La maggior parte dei vaccini disponibili attualmente si basa su virus inattivati o vivi attenuati, questi ultimi, a seconda della tipologia, dotati di una virulenza residua più o meno marcata. Vaccini di nuova generazione basati su un vettore ricombinante in grado di esprimere la proteina VP2 dell’IBDV sono stati messi recentemente in commercio. Il capside del virus è infatti costituito in larga parte da proteine VP2 che assieme alle proteine VP3, presenti in misura minore, costituiscono i principali antigeni verso i quali viene sviluppata una risposta immunitaria a seguito dell’infezione. Gli anticorpi prodotti contro la proteina VP2 sono tuttavia i soli responsabili della neutralizzazione virale.

Lo scopo del presente studio è stato quello di verificare l’efficacia di vaccini innovativi basati sulla VP2 prodotti in piante e di sviluppare una strategia in grado di differenziare animali infetti da animali vaccinati con vaccini basati sulla VP2 (Differentiating Vaccinated from Infected Animals, DIVA).

Il virus dell’influenza aviaria (IAV), ad oggi, è uno dei patogeni che maggiormente impattano in termini economici e sanitari il settore della produzione avicola. Gli IAV, a seconda delle caratteristiche genetiche e fenotipiche, si possono distinguere in virus a bassa patogenicità (LPAI) e in virus ad alta patogenicità (HPAI). I virus HPAI, a differenza dei virus LPAI, sono in grado diffondersi rapidamente a livello sistemico provocando nell’ospite una malattia con alti tassi di mortalità. Nell’ultimo ventennio la maggior parte delle epidemie di HPAI sono state causate da introduzioni multiple di virus presenti nella popolazioni di uccelli selvatici in allevamenti di avicoli domestici. In particolare a partire dal 2014 in Europa si registrano focolai causati da virus del sottotipo H5NX appartenenti lineaggio 2.3.4.4. Questi virus sono stati rilevati per la prima volta nel 2010 in Cina (Zhao et al., 2013), e la loro diffusione ha permesso di categorizzarli in due ulteriori sottogruppi denominati A (Buan-like: A/Broiler-duck/Korea/Buan2/2014) e B (A/breeder-duck/Korea/Gochang1/2014, Gochang-like). La prima introduzione in Europa del virus H5N8 2.3.4.4 risale al 2014 e si limitò ad alcuni focolai in Italia, Germania, Olanda e Regno Unito (Adlhoch et al., 2014), mentre a partire dal 2016/17 una seconda ondata diede inizio ad una pandemia che coinvolse assieme all’Europa, 48 paesi in tutto il mondo (http://www.oie.int/animal-health-in-the-world/update-on-avian-influenza/2018/). Dopo circa un anno di stasi, nel dicembre del 2019 un nuovo focolaio causato da un H5N8 HPAI (A/turkey/Poland/23/2019) in un allevamento di tacchini in Polonia segnò l’ingresso di un nuovo virus ad alta patogenicità in Europa. Ad oggi questo virus è responsabile di circa oltre 300 focolai in diverse nazioni dell’Europa Centro Orientale.  La grande capacità di ricombinazione e riassortimento genetico, predispone i virus influenzali ad acquisire caratteristiche patogenetiche sempre nuove e difficili da prevedere sulla base delle sole analisi filogenetiche. In questo senso diventa imprescindibile l’utilizzo di studi in vivo condotti in modelli animali per definire il fenotipo virale del virus emergente.  A tal fine, lo scopo di questo lavoro è quello di descrivere l’efficienza di trasmissione, il tessuto tropismo e la patogenesi del virus H5N8/19 e di compararlo con il virus H5N8/17 della precedente epidemia nel pollo, nel tacchino e nella faraona.

L’antimicrobico-resistenza (AMR) è ad oggi uno dei più importanti problemi sanitari, per l’uomo, l’ambiente e gli animali, soprattutto d’allevamento [1]. Secondo la letteratura, i broiler italiani presentano un’alta percentuale di colonizzazione da Escherichia coli produttori di β-lattamasi a spettro esteso (ESBL-E. coli) (86%) [2]. Ad oggi pochi studi hanno invece documentato la presenza di Staphylococcus aureus meticillino-resistente (MRSA) nei polli [3,4,5], e ancor meno sono le ricerche che hanno indagato la presenza di altri staphylococci meticillino-resistenti (MRS). Fra questi, gli staphylococci coagulasi negativi (CoNS) sono considerati normali commensali delle narici e della cute degli avicoli [6,7], ma stanno gradualmente diventando sempre più importanti dal punto di vista clinico, nella patologia aviare e umana. Oltretutto, rappresentano un problema di salute pubblica poiché possono essere reservoir del gene mecA (responsabile della meticillino-resistenza), per specie più patogene, quali S. aureus [8,9]. Obbiettivo di questo studio è quello di indagare la presenza di MRS e ESBL-E. coli in broiler sani e nel loro ambiente, in un allevamento del Sud-est piemontese, in momenti diversi del ciclo produttivo (tempo 0, 5, e 27 giorni).

Le produzioni avicole rivestono una quota importante nell’approvvigionamento di alimenti a livello mondiale, specialmente per quanto concerne la produzione di carne di pollo (122,5 milioni di tonnellate nel 2018) e di uova (74 milioni di tonnellate nel 2018). Per rispondere prontamente all’incremento dei consumi occorre ottimizzare gli indici produttivi a sostegno di migliori performance degli animali; è fondamentale un approccio integrato dove ogni fattore non venga considerato singolarmente in quanto opera in sinergia o antagonismo con gli altri. Gli interventi da attuare per migliorare le performance produttive riguardano prima di tutto il management degli animali e la loro nutrizione; se non ottimali, non favoriranno la manifestazione del potenziale genetico dei soggetti, punto altrettanto fondamentale e già ampiamente sfruttato nel comparto avicolo (Saeed et al., 2019). Indispensabile è l’attuazione contemporanea di piani di biosicurezza interni ed esterni, per prevenire l’ingresso e la diffusione di patologie in allevamento. Tra i vari momenti produttivi della filiera, l’incubazione delle uova è una fase molto delicata alla quale va dedicata particolare attenzione al fine di ottenere buone percentuali di schiusa e pulcini sani e vitali (Tullett, 2009). Diversi sono i fattori che possono influire sul successo in incubatoio e dipendono sia dall’allevamento di provenienza delle uova, che dal management prima e durante l’incubazione stessa. Negli ultimi anni si sta diffondendo la pratica della vaccinazione in ovo che permette un’immunizzazione precoce del pulcino e una standardizzazione della vaccinazione con minor uso di manodopera. Le apparecchiature utilizzate però, se non perfettamente regolate, così come la qualità dell’uovo da vaccinare, possono peggiorare le performance di schiusa causando gravi danni all’embrione. Il presente lavoro è stato sviluppato al fine di valutare l’effetto della vaccinazione in ovo sulla schiusa delle uova e sulla mortalità embrionale.

Riemerella anatipestifer (RA) (precedentemente nota come Pasteurella anatipestifer), è un cocco-bacillo Gram negativo, immobile, catalasi e ossidasi positivo, appartenente alla famiglia delle Flavobacteriaceae e al genere Riemerealla, che comprende solo altre due specie: Riemerella columbina e Riemerella columbipharingys, isolate solo da specie aviarie (Vancanneyt et al. 1999; Rubbenstroth et al., 2013). La prima segnalazione di tale microrganismo risale all’inizio del secolo scorso, associata primariamente ad una polisierosite degli anatidi (Riemer, 1904). Oggi la malattia è da considerarsi cosmopolita anche se il maggiore numero di segnalazioni proviene dal continente asiatico su anatidi.

In Italia la malattia è stata descritta per la prima volta nel 1979 in tacchini da carne di 70 giorni, e in polli da carne di 40-50 giorni (Pascucci et al, 1981). La sintomatologia nel tacchino era caratterizzata da paralisi delle ali e delle gambe, opistotono, torcicollo, ribaltamento, cecità e mortalità del 20%. Nel pollo la sintomatologia era inizialmente respiratoria, subito seguita da forma neurologica con tremori, movimenti scoordinati del capo e tassi di mortalità compresi tra il 3% e il 5%.  Successivamente sono stati osservati anche quadri di zoppia dovuti a localizzazione articolare del patogeno e conseguente artrite (Giovannetti e Pascucci, 1983). Nell’ultimo decennio si è assistito a delle ondate epidemiche che hanno avuto il loro apice nel 2015, anno in cui si è ricorso anche a immunizzazione massiva di gruppi di tacchini con vaccini stabulogeni. La sierotipizzazione di RA ha subito diverse rivisitazioni negli anni passando dall’assegnazione di lettere a quella di numeri. Attualmente sono noti 21 sierotipi di RA, anche se non c’è accordo nel mondo scientifico sui ceppi di referenza che rappresentano ciascun sierotipo. Il primo studio di sierotipizzazione condotto su 75 ceppi italiani isolati dal 79 all’89, aveva evidenziato la circolazione prevalente del sierotipo 1 (ex. “A”), ma erano stati rilevati anche dei ceppi non tipizzabili con il panel di sieri allora a disposizione (sierotipi USA 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, B) (Pascucci et al. 1990).

Successivamente, studi di genotipizzazione hanno mostrato che 2 ceppi di referenza appartenenti al sierotipo “4” in realtà non erano RA ma W autersiella falsenii (Christensen e Bisgaard, 2009). L’esistenza di tale sierotipo appare pertanto messa in discussione.

Sono state impiegate diverse metodiche per la caratterizzazione molecolare dei ceppi: rep-PCR (ripetitive extragenic palindromic sequence polymerase chain reaction), ERIC-PCR (Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus Polymerase Chain Reaction) (Y u et al. 2008), RFLP (Restriction Fragment Lenght Polymorphism) del gene 16s rRNA o del gene OmpA (Subranmaniam et al. 1997), analisi con endonucleasi Hinfl (Rimler e Nordholm, 1998), MLST (Multi Locus Sequence Typing) e PFGE (Pulsed Field Gel Electrophoresis) con enzima di restrizione SmaI (Y u et al. 2008). La caratterizzazione genetica dei ceppi di RA è uno strumento indispensabile per cercare di comprendere l’epidemiologia della malattia e suggerire delle azioni profilattiche negli allevamenti da reddito. Con il presente lavoro sono state studiate le caratteristiche genotipiche e alcune caratteristiche fenotipiche (sierotipo) di ceppi di RA circolati in Italia, dal 2012 al 2018.

L’uso indiscriminato di antibiotici nel pollame ha contribuito al progressivo aumento della resistenza batterica alle principali classi di antibiotici quali chinoloni, tetracicline e beta-lattamici (Van Den Bogaard et al., 2000; Hricovà et al., 2017). Inoltre, la continua esposizione dei batteri a una grande varietà di  β-lattamici ha causato la mutazione delle β-lattamasi batteriche, responsabile dello sviluppo di resistenze anche nei confronti di β-lattamici di nuova generazione. Questi enzimi sono noti come β-lattamasi a spettro esteso (ESBL). Escherichia coli è una delle specie batteriche in cui la selezione dei geni di resistenza è avvenuta più rapidamente negli anni a seguito dell’uso diffuso e improprio di antimicrobici (Tadesse et al., 2012). I geni responsabili della resistenza sono spesso localizzati in elementi genetici trasferibili come plasmidi e integroni (Ahmed et al., 2013; Cavicchio et al., 2015) e gli E. coli patogeni e commensali possono facilmente ricevere geni di resistenza antimicrobica e trasmetterli ad altri batteri del microbiota intestinale anche per coniugazione (Carattoli et al., 2008;  Laxminarayan et al., 2013). In questo scenario, polli e tacchini commerciali sono considerati un importante serbatoio di isolati multiresistenti di E. coli ed E.coli ESBL per l’uomo (Falgenhauer et al., 2019). Per garantire al consumatore una maggiore sicurezza alimentare, numerose aziende avicole si sono rivolte a linee di prodotti ottenute da allevamenti antibiotic- free e biologici ottenuti senza o limitando l’uso  di antibiotici. In alternativa all’impiego degli antimicrobici attualmente  il controllo delle malattie in campo avicolo, soprattutto per E. coli,  si  basa in prevalenza sulla qualità dell’ambiente e del management  e sull’utilizzo di prodotti alternativi quali prebiotici , probiotici e vaccini autogeni (Fanatico et al., 2009; Diaz-Sanchez et al., 2015;  Koutsianos et al., 2020). L’azione  esercitata dal sistema di allevamento, nel controllo dei batteri resistenti agli antibiotici nelle carcasse di pollo (Cui et al., 2005; Miranda et al., 2008), presenta spesso  aspetti contraddittori. Da studi condotti da Kim et al. (2018) è emerso che nel caso di Enterococcus spp. i tassi di contaminazione batterica erano inferiori nelle carcasse di pollo biologico rispetto alle carcasse di pollo ottenuto da allevamenti convenzionali, così come il livello di resistenza a determinati antibiotici e la presenza di ceppi multiresistenti. Al contrario, Parker et al. (2016) hanno dimostrato  la presenza di Salmonelle  ESBL in prodotti a base di carne di pollo ottenuti da allevamenti antibiotic-free ed inoltre  la mancanza di differenze tra i loro geni ESBL e quelli di Salmonelle isolate da prodotti a base di carne di pollo allevato tradizionalmente. L’obbiettivo di questo lavoro è stato quello di contribuire a definire il ruolo giocato da diverse tipologie di allevamento (convenzionale, biologico e antibiotic-free) nell’influenzare  la suscettibilità antimicrobica dei ceppi di E. coli e la diffusione di E. coli ESBL, in campioni prelevati al macello da soggetti  all’arrivo e alla macellazione.