Respiratory disease complex is a major cause of mortality and economic losses in the commercial broiler industry. In 1991 a previously unidentified bacterium associated with respiratory disease and cranial cellulitis was isolated from broilers in the then Transvaal Province (van Beek, van Empel, van den Bosch, Storm, Bongers, du Preez, 1994. ). In 1994 the organism was named Ornithobacterium rhinotracheale (Vandamme, Segers, Vancanneyt, van Hove, Mutters, Hommez, Dewhirst, Paster, Kersters, Falsen, Devriese, Bisgaard, Hinz, Mannheim, 1994.). Since then Ornithobacterium rhinotracheale has been isolated worldwide from chickens and turkeys showing respiratory signs and has become well established as contributing to the respiratory disease complex in both species (van Empel, Hafez, 1999). In South Africa respiratory disease and Ornithobacterium rhinotracheale in particular is routinely controlled by the inclusion of antibiotics such as Oxtetracycline into the feed of broilers during rearing. Concerns about antibiotic residues in poultry meat for human consumption as well as evidence that suggests that Ornithobacterium rhinotracheale readily develops resistance to antibiotics (Devriese, Hommez, Vandamme, Kersters, Haesebrouck, 1995), make this strategy unsustainable. It was with a view to reducing producers’ dependence on long term prophylactic antibiotic therapy that this study to determine the safety and efficacy of an OR bacterin vaccine was carried out. Injection of the bacterin into broilers was deemed impractical on a commercial scale, so it was applied to broiler breeder parent stock in order that they could protect their progeny through vertically transmitted immunity developed as a result of vaccination. Breeder flocks were vaccinated intramuscularly at nine and 18 weeks with a monovalent bacterin based on OR serotype A with oil adjuvant. Vaccine safety was evaluated by palpation of vaccination sites and clinical observation of breeders for two weeks after vaccination. The serological response of breeders to vaccination was monitored using an ELISA test for Ornithobacterium rhinotracheale optimised for use under South African conditions. Vaccine efficacy was determined by monitoring of broiler progeny of vaccinated breeders raised under commercial conditions as well as through controlled challenge studies with Ornithobacterium rhinotracheale under laboratory conditions. In order to determine the financial consequences of using the test vaccine, a partial farm budget was drawn up from available broiler data and possible outcomes were modelled using a stochastic model. The vaccine proved to be safe for use in commercial broiler breeders and vaccinated birds developed a good humoral response to vaccination. As a result of cross-contamination of isolators with Ornithobacterium rhinotracheale the results of the challenge studies were inconclusive. No evidence of protection of broiler progeny of vaccinated breeder flocks could be detected through the challenge trials. In the absence of in-feed medication, broilers hatched from vaccinated breeders did, however, performed better under commercial conditions than those hatched from unvaccinated breeder flocks. The partial farm budget showed that broilers raised from OR vaccinated breeder flocks were more profitable than the negative control flocks. The quantitative risk analysis showed that the probability of making a relative profit from broilers as a result of OR vaccination of parent stock was 74%, from the use of in-feed medication in broilers from unvaccinated parents was 70% and from a combination of the interventions was 99%. It can be concluded that the last of these options was most profitable. / Dissertation (MSc (Veterinary Sciences))--University of Pretoria, 2003. / Veterinary Tropical Diseases / unrestricted

Ornithobacterium rhinotracheale (ORT) is a Gram-negative bacterium that causes respiratory disease in poultry characterized by rhinitis, tracheitis, and pneumonia with mortality averaging 2-3%. In the Shenandoah Valley of Virginia, the seroprevalence for ORT among turkey flocks as determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was found to be 70.9% (n=175). Additionally, the seroprevalence for hemorrhagic enteritis virus (vaccine induced), Bordetella avium, and paramyxovirus-1 was 100%, 74.8%, and 6.3% respectively. No significant interactions were detected. The type strain of ORT is characteristically non-hemolytic at least for 96 hours at 37°C on Columbia Blood Agar. In recent years, atypical isolates that rapidly produce hemolysis have been isolated with increasing frequency. A variety of in vitro tests were used to determine differences between representative isolates of the hemolytic (H) and non-hemolytic (NH) phenotypes. Findings suggest that the H isolate contains a 4 kb plasmid similar to that found in Reimerella anatipestifer. No plasmid was found in the NH isolate. Differences in growth characteristics and resistance to tetracyclines were also noted. No differences in proteins, biochemical characteristics or 16S rRNA sequences were found, the latter serving as confirmation that the isolates were both ORT. Embryo inoculation was used to assess virulence. No significant differences were observed and most embryos survived through to the day of hatch (pip) despite the fact that ORT could be re-isolated. In turkey poults however, the H phenotype did appear less virulent. A significant depression in weight gain was noted for birds inoculated intratracheally with the NH isolate at 7 days post-inoculation (dpi). NH inoculates also had significantly higher antibody levels on ELISA at 14 and 21 dpi and histopathological lesion scores for lung at 7, 14, and 21 dpi. The NH isolate could be re-isolated from NH-inoculated poults through 21 dpi; whereas the H isolate could only be re-isolated through 14 dpi. In conclusion, there are numerous differences between the NH and H isolates found in the field with the H isolate appearing less virulent and as such, making it a potential vaccine candidate. The phenotypic difference appears to correlate with this, but may not suffice to explain it. / Ph. D.

Ornithobacterium rhinotracheale é uma bactéria associada com doença respiratória, decréscimo no crescimento, condenação de carcaças e mortalidade em galinhas e perus. Esta bactéria tem sido isolada em vários países e, recentemente, foi isolada no Brasil pelo nosso grupo que também estabeleceu um protocolo de reação em cadeia da polimerase (PCR) para a sua detecção e identificação e determinou a prevalência de anticorpos contra esta bactéria em plantéis comerciais de frangos e de matrizes da Região Sul do Brasil. O presente trabalho teve o objetivo de caracterizar isolados de O. rhinotracheale através de sorotipificação, resistência a antimicrobianos e single-enzyme amplified fragment length polymorphism (SAFLP). Vinte e sete isolados foram compatíveis com esta espécie através de isolamento em ágar sangue com gentamicina, coloração de Gram, teste de aglutinação em lâmina e reação em cadeia da polimerase. Dezenove isolados foram classificados como sorotipo A, seis não puderam ser sorotipificados com o painel de soros existentes e dois pertenceram ao sorotipo C. Vinte e cinco isolados foram sensíveis à norfloxacina, amoxicilina, doxiciclina, lincomicina e cefalotina, dois isolados foram resistentes à neomicina e 18 foram resistentes à sulfametoxazol/trimetoprima. Na análise de SAFLP, 22 isolados apresentaram padrão idêntico e os cinco isolados restantes foram classificados em cinco padrões distintos. Os resultados da sorotipificação indicaram que o sorotipo A de O. rhinotracheale é predominante em criações comerciais no Brasil. Os isolados brasileiros foram sensíveis à maioria dos antimicrobianos testados. O poder discriminatório do teste de suscetibilidade a antimicrobianos foi maior do que a sorotipificação e SAFLP, porém o método de SAFLP gerou um maior número de padrões, sugerindo que possa ser utilizado como ferramenta em estudos epidemiológicos.

Ornithobacterium rhinotracheale é uma bactéria associada com doença respiratória, decréscimo no crescimento, condenação de carcaças e mortalidade em galinhas e perus. Esta bactéria tem sido isolada em vários países e, recentemente, foi isolada no Brasil pelo nosso grupo que também estabeleceu um protocolo de reação em cadeia da polimerase (PCR) para a sua detecção e identificação e determinou a prevalência de anticorpos contra esta bactéria em plantéis comerciais de frangos e de matrizes da Região Sul do Brasil. O presente trabalho teve o objetivo de caracterizar isolados de O. rhinotracheale através de sorotipificação, resistência a antimicrobianos e single-enzyme amplified fragment length polymorphism (SAFLP). Vinte e sete isolados foram compatíveis com esta espécie através de isolamento em ágar sangue com gentamicina, coloração de Gram, teste de aglutinação em lâmina e reação em cadeia da polimerase. Dezenove isolados foram classificados como sorotipo A, seis não puderam ser sorotipificados com o painel de soros existentes e dois pertenceram ao sorotipo C. Vinte e cinco isolados foram sensíveis à norfloxacina, amoxicilina, doxiciclina, lincomicina e cefalotina, dois isolados foram resistentes à neomicina e 18 foram resistentes à sulfametoxazol/trimetoprima. Na análise de SAFLP, 22 isolados apresentaram padrão idêntico e os cinco isolados restantes foram classificados em cinco padrões distintos. Os resultados da sorotipificação indicaram que o sorotipo A de O. rhinotracheale é predominante em criações comerciais no Brasil. Os isolados brasileiros foram sensíveis à maioria dos antimicrobianos testados. O poder discriminatório do teste de suscetibilidade a antimicrobianos foi maior do que a sorotipificação e SAFLP, porém o método de SAFLP gerou um maior número de padrões, sugerindo que possa ser utilizado como ferramenta em estudos epidemiológicos.

Ornithobacterium rhinotracheale é uma bactéria associada com doença respiratória, decréscimo no crescimento, condenação de carcaças e mortalidade em galinhas e perus. Esta bactéria tem sido isolada em vários países e, recentemente, foi isolada no Brasil pelo nosso grupo que também estabeleceu um protocolo de reação em cadeia da polimerase (PCR) para a sua detecção e identificação e determinou a prevalência de anticorpos contra esta bactéria em plantéis comerciais de frangos e de matrizes da Região Sul do Brasil. O presente trabalho teve o objetivo de caracterizar isolados de O. rhinotracheale através de sorotipificação, resistência a antimicrobianos e single-enzyme amplified fragment length polymorphism (SAFLP). Vinte e sete isolados foram compatíveis com esta espécie através de isolamento em ágar sangue com gentamicina, coloração de Gram, teste de aglutinação em lâmina e reação em cadeia da polimerase. Dezenove isolados foram classificados como sorotipo A, seis não puderam ser sorotipificados com o painel de soros existentes e dois pertenceram ao sorotipo C. Vinte e cinco isolados foram sensíveis à norfloxacina, amoxicilina, doxiciclina, lincomicina e cefalotina, dois isolados foram resistentes à neomicina e 18 foram resistentes à sulfametoxazol/trimetoprima. Na análise de SAFLP, 22 isolados apresentaram padrão idêntico e os cinco isolados restantes foram classificados em cinco padrões distintos. Os resultados da sorotipificação indicaram que o sorotipo A de O. rhinotracheale é predominante em criações comerciais no Brasil. Os isolados brasileiros foram sensíveis à maioria dos antimicrobianos testados. O poder discriminatório do teste de suscetibilidade a antimicrobianos foi maior do que a sorotipificação e SAFLP, porém o método de SAFLP gerou um maior número de padrões, sugerindo que possa ser utilizado como ferramenta em estudos epidemiológicos.