Avian Reoviruses from Clinical Cases of Tenosynovitis: An Overview of Diagnostic Approaches and 10-Year Review of Isolations and Genetic Characterization

Avian Dis. 2022 Dec;66(4):420-426. doi: 10.1637/aviandiseases-D-22-99990.

Abstract

Reoviral-induced tenosynovitis/viral arthritis is an economically significant disease of poultry. Affected birds present with lameness, unilateral or bilateral swollen hock joints or shanks, and/or reluctance to move. In severe cases, rupture of the gastrocnemius or digital flexor tendons may occur, and significant culling may be necessary. Historically, vaccination with a combination of modified live and inactivated vaccines has successfully controlled disease. Proper vaccination reduced vertical transmission and provided maternal-derived antibodies to progeny to protect against disease, at an age when they were most susceptible. Starting in 2011-2012, an increased incidence of tenosynovitis/viral arthritis was observed in chickens and turkeys. In chickens, progeny from reovirus-vaccinated breeders were affected, suggesting commercial vaccines did not provide adequate protection against disease. In turkeys, clinical disease was primarily in males, although females can also be affected. The most significant signs were observed around 14-16 wks of age and include reluctance to move, lameness, and limping on one or both legs. The incidence of tenosynovitis/viral arthritis presently remains high. Reoviruses isolated from clinical cases are genetically and antigenically characterized as variants, meaning they are different from vaccine strains. Characterization of the field isolates reveals multiple new genotypes and serotypes that are significantly different from commercial vaccines and each other. In 2012, a single prevalent virus was isolated from a majority of the cases submitted to the Poultry Diagnostic and Research Center at the University of Georgia. Genetic characterization of the σC protein revealed the early isolates belonged to genetic cluster (GC) 5. Soon after the initial identification of the GC5 variant reovirus, many broiler companies incorporated these isolates from their farms into their autogenous vaccines and continue to do so today. The incidence of GC5 field isolates has decreased significantly, likely because of the widespread use of the isolates in autogenous vaccines. Unfortunately, variant reoviruses belonging to multiple GCs have emerged, despite inclusion of these isolates in autogenous vaccines. In this review, an overview of nomenclature, sample collection, and diagnostic testing will be covered, and a summary of variant reoviruses isolated from clinical cases of tenosynovitis/viral arthritis over the past 10 yrs will be provided.

Estudio recapitulativo- Reovirus aviares de casos clínicos de tenosinovitis: una descripción general de los enfoques de diagnóstico y una revisión de 10 años de aislamientos y caracterización genética. La tenosinovitis/artritis viral inducida por reovirus es una enfermedad económicamente significativa de la avicultura. Las aves afectadas presentan cojera, articulaciones de corvejones o patas inflamadas unilateral o bilateralmente y/o renuencia a moverse. En casos severos, puede ocurrir la ruptura de los tendones del gastrocnemio o del flexor digital, y puede ser necesario una eliminación de aves afectadas significativa. Históricamente, la vacunación con una combinación de vacunas vivas modificadas e inactivadas ha controlado con éxito la enfermedad. La vacunación adecuada redujo la transmisión vertical y proporcionó anticuerpos derivados de las reproductoras a la progenie para protegerlos contra la enfermedad, a una edad en la que eran más susceptibles. A partir de los años 2011-2012, se observó una mayor incidencia de tenosinovitis/artritis viral en pollos y pavos. En los pollos, la progenie de reproductores vacunados con reovirus se vio afectada, lo que sugiere que las vacunas comerciales no brindaron una protección adecuada contra la enfermedad. En pavos, la enfermedad clínica fue principalmente en machos, aunque las hembras también pueden verse afectadas. Los signos más significativos se observaron alrededor de las 14 a 16 semanas de edad e incluyen renuencia a moverse y cojera en una o ambas piernas. La incidencia de tenosinovitis/artritis viral actualmente sigue siendo alta. Los reovirus aislados de casos clínicos se caracterizan genética y antigénicamente como variantes, lo que significa que son diferentes de las cepas vacunales. La caracterización de los aislamientos de campo revela múltiples genotipos y serotipos nuevos que son significativamente diferentes de las vacunas comerciales y entre sí. En 2012, se aisló un solo virus prevalente de la mayoría de los casos presentados al Centro de Investigación y Diagnóstico Avícola de la Universidad de Georgia. La caracterización genética de la proteína sigma C reveló que los primeros aislamientos pertenecían al grupo genético 5 (GC5). Poco después de la identificación inicial de la variante GC5 del reovirus, muchas empresas de pollos de engorde incorporaron estos aislamientos de sus granjas en sus vacunas autógenas y continúan haciéndolo en la actualidad. La incidencia de aislamientos de campo de GC5 ha disminuido significativamente, probablemente debido al uso generalizado de los aislamientos en vacunas autógenas. Desafortunadamente, han surgido variantes de reovirus que pertenecen a múltiples grupos genéticos, a pesar de la inclusión de estos aislados en vacunas autógenas. En esta revisión, se cubrirá una descripción general de la nomenclatura, la recolección de muestras y las pruebas de diagnóstico, y se brindará un resumen de las variantes de reovirus aisladas de casos clínicos de tenosinovitis/artritis viral durante los últimos 10 años.

Keywords: avian reovirus; reovirus; tenosynovitis; variant reovirus; viral arthritis; σC protein.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Animals
  • Antibodies, Viral
  • Arthritis, Infectious* / veterinary
  • Autovaccines*
  • Chickens
  • Female
  • Lameness, Animal
  • Male
  • Orthoreovirus, Avian* / genetics
  • Poultry
  • Poultry Diseases* / diagnosis
  • Poultry Diseases* / epidemiology
  • Poultry Diseases* / prevention & control
  • Reoviridae Infections* / diagnosis
  • Reoviridae Infections* / veterinary
  • Tenosynovitis* / veterinary
  • Turkeys

Substances

  • Autovaccines
  • Antibodies, Viral