Colibacillosis in caged layer hens: characteristics of the disease and the aetiological agent

Abstract

In Europe, outbreaks of acute mortality in layer flocks due to colisepticaemia have frequently been observed since the mid-1990s. The aims of this study were to describe the disease, to identify the serotypes of the avian pathogenic Escherichia coli (APEC) present in these outbreaks, and to detect the presence of F11 fimbriae and flagella in the isolates. For this purpose, 20 flocks with APEC-associated increased mortality and 20 control flocks matched for age were examined. Weekly mortality rates in the colibacillosis-affected flocks reached 1.71%, versus 0.30% in the control flocks. The maximum cumulative mortality over an entire colibacillosis outbreak reached 9.19%. The disease was often flock and hen house associated, with recurrent outbreaks within one round and in successive rounds in the same house. Disease was usually acute without clinical symptoms. Peritonitis with yolk material deposited in the peritoneal cavity and polyserositis were the main lesions at necropsy. O78 strains were isolated in 15 of the 20 colibacillosis flocks, and in only one of the control flocks. The majority of strains from the control flocks could not be serotyped by the 28 O-antisera used. In general, F11 fimbriae and flagella were present in the majority of the strains. F11 fimbriae were significantly more often found in O78 isolates than in the other serotypes, and are thus more often present in isolates from colibacillosis flocks. Strains positive for F11, and for F11 and flagella, were more frequently present in heart and liver of the colibacillosis-affected flocks. Résumé Colibacillose chez les pondeuses en cage: caractéristiques de la maladie et de l'agent étiologique En Europe, des cas aigus avec de la mortalité chez des troupeaux de pondeuses dus à une colisepticémie ont souvent été observés depuis la mi-quatre-vingt dix. Les buts de cette étude ont été de décrire la maladie, d'identifier les sérotypes des Escherichia coli aviaires pathogènes (APEC) et de détecter la présence des fimbriae F11 ainsi que des flagelles des souches isolées. Pour cela, il a été examiné vingt troupeaux ayant présenté une augmentation de la mortalité associée aux APEC et vingt troupeaux témoins du même âge. Les taux de mortalité hebdomadaire dans les troupeaux affectés de colibacillose ont atteint 1.71% contre 0.30% chez les témoins. La mortalité cumulative maximale couvrant l’épisode de colibacillose a été 9.19%. La maladie a souvent été associée au troupeau et au bâtiment avec des cas récurrents au sein d'une bande et dans les bandes successives dans le même bâtiment. La maladie était généralement aiguë sans symptôme. A l'autopsie, les principales lésions ont été une péritonite avec un dépôt de jaune d’œuf dans la cavité péritonéale et une polysérosite. Des souches 078 ont été isolées dans 15 des 20 troupeaux atteints de colibacillose et dans seulement un des troupeaux témoins. La majorité des souches isolées des troupeaux témoins n'ont pas pu être sérotypées avec les 28 antisérums 0 utilisés. En général, les fimbriae F11 et des flagelles ont été observés pour la majorité des souches. Les fimbriae F11 ont été trouvés significativement plus souvent chez les isolats 078 que chez les autres sérotypes et ainsi ont été plus souvent présents chez les isolats des troupeaux affectés de colibacillose. Les souches positives pour F11, et pour F11 et les flagelles ont été plus fréquemment isolées du cœur et du foie des animaux des troupeaux affectés de colibacillose. Zusammenfassung Kolibazillose in Käfiglegehennen: Charakteristika der Erkrankung und des ätiologischen Agens Seit Mitte der neunziger Jahre wird in Europa das Auftreten von plötzlichen Todesfällen in Legehennenherden aufgrund von Koliseptikämie häufiger beobachtet. Ziel dieser Studie war es, das Krankheitsbild zu beschreiben, die Serotypen der aviären pathogenen Escherichia coli-Stämme (APEC) in diesen Ausbrüchen zu bestimmen und das Vorkommen von F11-Fimbrien und Flagellen in den Isolaten nachzuweisen. Aus diesem Grund wurden zwanzig Herden mit APEC-assozierter erhöhter Mortalität und zwanzig Kontrollherden im entsprechendem Alter untersucht. Die wöchentlichen Mortalitätsraten in den von Kolibazillose betroffenen Herden erreichte 1.71% im Gegensatz zu 0.30% in den Kontrollherden. Die maximale kumulative Mortalität über die Gesamtdauer eines Kolibazillose-Ausbruchs betrug 9.19%. Die Krankheit war oft an eine Herde oder an ein Stallgebäude gebunden mit wiederkehrenden Ausbrüchen innerhalb eines Durchgangs und in nachfolgenden Durchgängen im selben Stall. Bei der Sektion waren Peritonitis verbunden mit Dottermassen in der Peritonealhöhle und Polyserositis die hauptsächlichen Veränderungen. O78-Stämme wurden in 15 der 20 Kolibazillose-Herden und nur in einem der Kontrollherden isoliert. Die Mehrzahl der Stämme aus den Kontrollherden konnten nicht mit den 28 verwendeten O-Antiseren serotypisiert werden. Im Allgemeinen waren F11-Fimbien und Flagellen bei der Mehrzahl der Stämme vorhanden. F11-Fimbrien wurden jedoch signifikant öfter bei den O78-Isolaten nachgewiesen als bei den anderen Serotypen, d.h. sie waren bei den Isolaten aus den Kolibazillose-Herden häufiger zu finden. Stämme mit F11 sowie mit F11 und Flagellen waren häufiger in Herz und Leber von Tieren aus den Kolibazillose betroffenen Herden vorhanden. Resumen Colibacilosis en gallinas de puesta en batería: características de la enfermedad y del agente etiológico En Europa, se han venido observando brotes de mortalidad súbita debido a colisepticemia en lotes de ponedoras desde mediados de los años noventa. Los objetivos de este estudio fueron: describir la enfermedad, identificar los serotipos de Escherichia coli aviar patogena (APEC) presentes en estos brotes, y detectar la presencia de fimbrias F11 y flagelos en estos aislados. Para este propósito, se examinaron veinte lotes con un incremento de mortalidad asociada a APEC y veinte lotes control de la misma edad. El porcentaje de mortalidad semanal en los lotes afectados de colibacilosis llego al 1.71%, frente a 0.30% en los lotes control. La mortalidad acumulada máxima durante todo el brote de colibacilosis llego al 9.19%. La enfermedad se asoció frecuentemente al lote y a la granja, con brotes recurrentes en una misma puesta y en puestas sucesivas en la misma granja. La enfermedad se presentaba normalmente de forma aguda sin sintomatología clínica. Peritonitis y material de la yema del huevo presente en la cavidad peritoneal y poliserositis fueron las lesiones más importantes a la necropsia. Las cepas O78 fueron aisladas en 15 de los 20 lotes con colibacilosis, y en únicamente uno de los lotes control. La mayoría de cepas de los lotes control no pudieron ser serotipadas con el antisuero frente a 28O utilizado. En general, las fimbrias F11 y los flagelos estabn presentes en la mayoría de cepas. Las fimbrias F11 se encontraron en un número significativamente más elevado en los aislados O78 que en otros serotipos, y fueron pues más frecuentes en los aislados provenientes de los lotes con colibacilosis. Las cepas positivas a F11, y a F11 y flagelos se encontraron con más frecuencia en corazón e hígado de los lotes afectados con colibacilosis.