Kinetics of Lung Lesion Development and Pro-Inflammatory Cytokine Response in Pigs With Vaccine-Associated Enhanced Respiratory Disease Induced by Challenge With Pandemic (2009) A/H1N1 Influenza Virus

Abstract

The objective of this report was to characterize the enhanced clinical disease and lung lesions observed in pigs vaccinated with inactivated H1N2 swine δ-cluster influenza A virus and challenged with pandemic 2009 A/H1N1 human influenza virus. Eighty-four, 6-week-old, cross-bred pigs were randomly allocated into 3 groups of 28 pigs to represent vaccinated/challenged (V/C), non-vaccinated/challenged (NV/C), and non-vaccinated/non-challenged (NV/NC) control groups. Pigs were intratracheally inoculated with pH1N1and euthanized at 1, 2, 5, and 21 days post inoculation (dpi). Macroscopically, V/C pigs demonstrated greater percentages of pneumonia compared to NV/C pigs. Histologically, V/C pigs demonstrated severe bronchointerstitial pneumonia with necrotizing bronchiolitis accompanied by interlobular and alveolar edema and hemorrhage at 1 and 2 dpi. The magnitude of peribronchiolar lymphocytic cuffing was greater in V/C pigs by 5 dpi. Microscopic lung lesion scores were significantly higher in the V/C pigs at 2 and 5 dpi compared to NV/C and NV/NC pigs. Elevated TNF-α, IL-1β, IL-6, and IL-8 were detected in bronchoalveolar lavage fluid at all time points in V/C pigs compared to NV/C pigs. These data suggest H1 inactivated vaccines followed by heterologous challenge resulted in potentiated clinical signs and enhanced pulmonary lesions and correlated with an elevated proinflammatory cytokine response in the lung. The lung alterations and host immune response are consistent with the vaccine-associated enhanced respiratory disease (VAERD) clinical outcome observed reproducibly in this swine model.

Pasteurella multocida type A as the primary agent of pneumonia and septicaemia in pigs

“…Over time, it is possible that the clinicopathological picture could evolve to the same levels observed in the other groups (G1, G2 and G3). Coughing was not a consistent clinical sign and this may be explained by the pathogenesis, wherein P. multocida type A does not injure the epithelium of bronchi and bronchioles, in contrast to infections by M. hyopneumoniae and by the influenza A virus that have a tropism for the respiratory epithelium (DeBey & Ross 1994, Gauger et al 2012.…”

Orientações para o diagnóstico de influenza em suínos

“…Após a retirada das costelas, cortando próximo às junções costocondrais com faca ou costótomo, pode-se observar o aspecto lateral de um dos pulmões. O aspecto macroscópico típico de pneumonia por influenza em suínos é de áreas vermelhas, ligeiramente deprimidas (atelectasia) e mais firmes (consolidação), afetando áreas extensas da região cranioventral do pulmão (Gauger et al 2012a), podendo se estender às áreas caudais em lóbulos isolados, dando o aspecto de "tabuleiro de xadrez" (Pereda et al 2010) (Fig.4A). Essa lesão macroscópica pode ser indistinguível da causada por Mycoplasma hyopneumoniae (López 2012).…”

“…Após a inalação do vírus, a lesão típica de influenza da fase aguda (1-3 dias pós-infecção) é de bronquiolite e bronquite necrosante (Fig.6A), já que o vírus replica no epitélio do trato respiratório e causa necrose do epitélio bronquiolar e bronquial (Gauger et al 2012a). À medida que a lesão progride, as cé-lulas epiteliais necróticas descamam para o lúmen e atraem células inflamatórias, especialmente neutrófilos (bronquite e bronquiolite neutrofílica).…”

“…Como o vírus replica no epitélio respiratório, usando anticorpos específicos (por exemplo, contra a nucleoproteína viral -NP), detecta-se o antígeno viral nas células epiteliais dos bronquíolos e brôn-quios (Fig.6C), e em menor escala, nos pneumócitos tipo II dos septos alveolares ou células dentro do lúmen alveolar (pneumócitos descamados ou macrófagos alveolares) (Gauger et al 2012a). O antígeno NP é detectado principalmente no núcleo, e em menor expressão no citoplasma (Vincent et al 1997, Jung et al 2002, Gauger et al 2012a. O resultado positivo geralmente está associado à fase aguda da doença, ou seja, até 5-7 dias pós-infecção (Weingartl et al 2010, Gauger et al 2012a), embora marcação de poucas células infectadas é observada até 13 dias pós-infecção (Weingartl et al 2010).…”

“…O antígeno NP é detectado principalmente no núcleo, e em menor expressão no citoplasma (Vincent et al 1997, Jung et al 2002, Gauger et al 2012a. O resultado positivo geralmente está associado à fase aguda da doença, ou seja, até 5-7 dias pós-infecção (Weingartl et al 2010, Gauger et al 2012a), embora marcação de poucas células infectadas é observada até 13 dias pós-infecção (Weingartl et al 2010). Então, na fase pós-aguda da doença o resultado é geralmente negativo, pois não há quantidade suficiente de antígeno viral para ser detectado por esta técnica.…”