Coronaviruses in poultry and other birds

Abstract

The number of avian species in which coronaviruses have been detected has doubled in the past couple of years. While the coronaviruses in these species have all been in coronavirus Group 3, as for the better known coronaviruses of the domestic fowl (infectious bronchitis virus [IBV], in Gallus gallus), turkey (Meleagris gallopavo) and pheasant (Phasianus colchicus), there is experimental evidence to suggest that birds are not limited to infection with Group 3 coronaviruses. In China coronaviruses have been isolated from peafowl (Pavo), guinea fowl (Numida meleagris; also isolated in Brazil), partridge (Alectoris) and also from a non-gallinaceous bird, the teal (Anas), all of which were being reared in the vicinity of domestic fowl. These viruses were closely related in genome organization and in gene sequences to IBV. Indeed, gene sequencing and experimental infection of chickens indicated that the peafowl isolate was the H120 IB vaccine strain, while the teal isolate was possibly a field strain of a nephropathogenic IBV. Thus the host range of IBV does extend beyond the chicken. Most recently, Group 3 coronaviruses have been detected in greylag goose (Anser anser), mallard duck (Anas platyrhynchos) and pigeon (Columbia livia). It is clear from the partial genome sequencing of these viruses that they are not IBV, as they have two additional small genes near the 3′ end of the genome. Twenty years ago a coronavirus was isolated after inoculation of mice with tissue from the coastal shearwater (Puffinus puffinus). While it is not certain whether the virus was actually from the shearwater or from the mice, recent experiments have shown that bovine coronavirus (a Group 2 coronavirus) can infect and also cause enteric disease in turkeys. Experiments with some Group 1 coronaviruses (all from mammals, to date) have shown that they are not limited to replicating or causing disease in a single host. SARS-coronavirus has a wide host range. Clearly there is the potential for the emergence of new coronavirus diseases in domestic birds, from both avian and mammalian sources. Modest sequence conservation within gene 1 has enabled the design of oligonucleotide primers for use in diagnostic reverse transcriptase-polymerase chain reactions, which will be useful for the detection of new coronaviruses. Coronavirus chez les volailles et autres oiseaux Le nombre d'espèces aviaires chez lesquelles les coronavirus ont été détectés a doublé ces vingt dernières années. Si, les coronavirus isolés chez ces espèces appartiennent tous au groupe 3 comme les coronavirus les plus connus de la poule domestique, (virus de la bronchite infectieuse, IBV, chez Gallus gallus), de la dinde (Meleagris gallopavo) et du faisan (Phasianus colchicus), il y a des preuves expérimentales suggérant que les oiseaux ne doivent pas être infectés uniquement avec des coronavirus du groupe 3. En Chine, des coronavirus ont été isolés de pans (Pavo), de pintade (Numida meleagris, également isolé au Brésil), de perdrix (Alectoris) et aussi d'un oiseau, n'appartenant pas à la famille des gallinacés, la sarcelle (Anas), mais tous ces animaux ont été élevés au voisinage de poules domestiques. L'organisation du génome de tous ces coronavirus est très proche de celle de l'IBV, particulèrement la séquence génétique. En ce qui concerne l'isolat du pan, le séquençage du gène et l'infection expérimentale des poulets ont montré qu'il s'agissait de la souche H120 du vaccin de l'IB, alors que l'isolat de la sarcelle correspondrait peut-être à une souche terrain du virus néphropathogène de l'IB. Ainsi la diversité des hôtes du virus de l'IB dépasse le poulet. Plus recemment des coronavirus du groupe 3 ont été détectés chez des oies cendrées (Anser anser), des canards colvert (Anas platyrhynchos) et des pigeons (Columbia livia). Il est clair qu'au vu du séquençage d'une partie du génome, ces virus ne sont pas des IBV du fait qu'ils ont deux petits gènes additionnels près de l'extrémité 3' du génome. Il y a vingt ans, un coronavirus a été isolé après inoculation de tissu provenant d'un puffin des anglais (Puffinus puffinus) à une souris. Toutefois, il 'est pas sûr si ce virus provient vraiment du puffin où s'il provient de la souris, des expériences récentes ont montré que le coronavirus bovin (coronavirus du groupe 2) peut infecter mais peut aussi entraîner une maladie entérique chez la dinde. Des expériences avec quelques coronavirus du groupe 1 (tous isolés de mammifères jusqu'à présent) ont montré qu'ils ne se limitaient à se répliquer ou à entraîner une maladie chez un seul hôte. Le coronavirus du SRAS a une grande variété d'hôtes. Clairement, il y a possibilité d'émergence de nouvelles maladies à coronavirus chez les oiseaux domestiques, à partir de sources mammifère et aviaire. La conservation d'une séquence de dimension modeste à l'intérieur du gène 1, a permis la sélection d'amorces oligonucléotidiques pour les réactions de transcription inverse et d'amplification en chaîne par polymérase (RT-PCRs) utilisées pour le diagnostic. Ceci sera très utile pour la détection de nouveaux coronavirus. Coronaviren beim Geflügel und bei anderen Vögeln Die Zahl der Vogelspezies, bei denen Coronaviren nachgewiesen worden sind, hat sich in den letzten Jahren verdoppelt. Während die Coronaviren bei diesen Spezies alle als Gruppe 3-Coronaviren klassifiziert wurden wie die besser bekannten Coronaviren beim Haushuhns (infektiöse Bronchitis Virus, IBV in Gallus Gallus), bei der Pute (Meleagris gallopavo) und dem Fasan (Phasianus colchicus), gibt es experimentell Anzeichen, die vermuten lassen, dass Coronavirusinfektionen beim Vogel nicht nur auf Viren der Gruppe 3 beschränkt sind. In China sind Coronaviren aus Pfau (Pavo), Perlhuhn (Numida meleagris, auch in Brasilien), Rebhuhn (Alectoris) und auch von einem nicht-galliformen Vogel, der Krickente (Anas) isoliert worden, wobei alle diese Tiere in der Nachbarschaft von Hühnern gehalten wurden. Alle diese Coronaviren sind hinsichtlich der Genomorganisation und der Gensequenz eng mit dem IBV verwandt. Gensequenzierung und experimentelle Infektion von Hühnern ließ das Perlhuhnisolat als H120-IB-Impfstamm erkennen, während das Krickentenisolat wahrscheinlich ein Feldstamm eines nephropathogenen IBV war. So hat sich das Wirtsspektrum des IBV über das Huhn hinaus ausgedehnt. Kürzlich wurden Gruppe 3-Coronaviren in einer Graugans (Anser anser), einer Stockente (Anas platyrhynchos) und einer Taube (Columbia livia) entdeckt. Aufgrund der partiellen Genomsequenzierung dieser Viren ist es klar, dass es sich nicht um IBV handelt, da sie zwei zusätzliche kleine Gene in der Nähe des 3‘-Ends des Genoms besitzen. Vor 20 Jahren wurde nach Inokulation von Organmaterial eines Sturmtaucher (Puffinus puffinus) in Mäuse ein Coronavirus isoliert. Während es nicht sicher ist, ob das Virus ursprünglich aus dem Sturmtaucher oder aus den Mäusen stammte, haben neuere Experimente gezeigt, dass bovines Coronavirus (ein Gruppe 2-Coronavirus) nicht nur Puten infizieren, sondern auch eine Darmerkrankung in ihnen hervorrufen kann. Experimente mit einigen Gruppe 1-Coronaviren (alle vom Menschen, bis heute) ließen erkennen, dass sie nicht auf die Vermehrung und Verursachung einer Erkrankung in einem einzigen Wirt begrenzt sind. Das SARS-Coronavirus hat ein weites Wirtsspektrum. Offensichtlich gibt es sowohl aus aviären als auch aus Mammalierquellen ein Potential für die Entstehung von neuen Coronaviruserkrankungen bei domestizierten Vögeln. Durch die bescheidene Sequenzkonservierung im Gen 1 war es möglich, einen Oligonukleotid-Primer für die Anwendung in diagnostischen Reverse Transkriptase-Polymerasekettenreaktionen (RT-PCRs) zu erstellen, was für die Entdeckung neuer Coronaviren hilfreich sein wird. Coronavirus en aves de producción y otras aves El número de especies de aves en las cuales se ha detectado coronavirus se ha doblado en los últimos dos años. Mientras que los coronavirus en estas especies pertenecen al Grupo 3 de los coronavirus, como los ya bien conocidos coronavirus de los pollos y gallinas de producción (Infectious bronchitis virus, IBV, en Gallus gallus), pavo (Meleagris gallopavo) y faisán (Phasianus colchicus), hay evidencia experimental que sugiere que puede ser que las aves se infecten con otros coronavirus diferentes a los del Grupo 3. En China, se han aislado coronavirus de pavo (Pavo), gallinas de Guinea (Numida meleagris; también aislada en Brasil), perdices (Alectoris) y también de aves no gallináceas, trullos (Anas), que se criaban cerca de aves domésticas. Todos los coronavirus están muy relacionados en cuanto a la organización genómica y, además, en la secuencia génica, al IBV. La secuencia génica y la infección experimental de pollos indicaron que el aislado de pavo fue la cepa vacunal H120 IB, mientras que el aislado de trullo fue posiblemente una cepa de campo de un IBV nefropatogénico. Por lo tanto, el rango de huéspedes de IBV se extiende más allá del pollo. Los coronavirus del Grupo 3 estudiados más recientemente han sido detectados en oca vulgar (Anser anser), ánade real (Anas platyrhynchos) y palomas (Columbia livia). A partir de la secuenciación parcial del genoma de estos virus queda claro que estos virus no son IBV ya que tienen dos pequeños genes cerca de la región terminal 3’ del genoma. Hace veinte años, se aisló un coronavirus tras la inoculación en ratón de tejidos de pardela pichoneta (Puffinus puffinus). Mientras que no se sabe con certeza si el virus era de la pardela o del ratón, experimentos recientes han demostrado que el coronavirus bovino (un coronavirus del Grupo 2) es capaz, no únicamente de infectar pavos, si no también de causar un proceso digestivo en estos animales. Los experimentos con algunos coronavirus del Grupo 1 (todos aislados de mamíferos, hasta el momento) han mostrado que se replican o causan enfermedad en un huésped único. El coronavirus del SARS presenta un amplio rango de huéspedes. Hay un claro potencial de emergencia de nuevas enfermedades causadas por coronavirus en aves domésticas, tanto a partir de aves como de mamíferos. La presencia de algunas secuencias conservadas en el gen 1 ha permitido el diseño de cebadores para su uso en la técnica de transcriptasa reversa- reacción en cadena de la polimerasa (RT-PCRs), que puede ser útil para la detección de nuevos coronavirus.