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Der Nachweis von Genomfragmenten des Porcinen Reproduktiven und Respiratorischen Syndrom Virus (PRRSV) und -spezifischen Antikörpern in Kaustricken ermöglicht die Überwachung PRRSV-unverdächtiger schweinehaltender Betriebe
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English
Detection of porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRS) genome fragments and anti- bodies in chewing ropes allow monitoring of PRRS in pig farmsSaliva samples from chewing ropes are a reliable diagnostic of porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) infections. The aim of this study was to test whether saliva samples taken with saliva swabs (cotton swabs and GenoTube Livestock) or with chewing ropes are suitable for monitoring PRRSV in unsuspicious farms, this means to detect a prevalence of 20% infected animals with a 95% probability. Saliva samples were collected from 12–16 pens in five pig farms by using a chewing rope for collective samples and by individual saliva swaps from five randomly selected animals per pen. A total of 291 animals from 58 pens in four study farms and 60 animals from 12 pens in one control farm were collected. The samples were taken from all age categories. According to the current monitoring system the analysis of five individual serum samples from the same pens served as the reference method for the relative sensitivity of the saliva samples. Serum and chewing rope samples were tested by ELISA for antibodies. Two different systems were used for the serum samples. Chewing ropes, saliva swabs (GenoTube Livestock) and serum samples were examined for virus genomes using a nested reverse-transcriptase PCR and a commercial real-time reverse-transcriptase PCR kit. Cohen’s Kappa was used as a measure of agreement. PRRSV antibodies were detected in the chewing ropes of 44 pens and in the serum samples of only 34 pens. Viral RNA was found in 13 (chewing ropes), respectively 16 pens (serum samples). Saliva swabs (GenoTube Livestock) showed a lower relative sensitivity of 20.00% compared to serum samples. The agreement of the two serum analysis was very good for the ELISAs (κ = 0,911), and moderate for the PCR (κ = 0,706). The comparison of the chewing rope method with the analysis of the serum samples advocates this method as a suitable supplementary monitoring tool in PRRSV unsuspicious pig farms. Easy handling and lower examination costs of the chewing rope method allow higher testing frequency and would therefore improve the monitoring system. However, they are not an alternative to serum samples. Sampling with saliva swabs is unsuitable.
Keywords: Cohen’s Kappa coefficient, ELISA, real-time RT-PCR, pigs, sensitivity, saliva samples
Deutsch
Der Nachweis von Genomfragmenten des Porcinen Reproduktiven und Respiratorischen Syndrom Virus (PRRSV) und -spezifischen Antikörpern in Kaustricken ermöglicht die Überwachung PRRSV-unverdächtiger schweinehaltender BetriebeMit Kaustricken entnommene Speichelproben haben sich in der Praxis zur Diagnose von Porcinen Reproduktiven und Respiratorischen Syndrom Virus (PRRSV) - Infektionen bewährt. Ziel dieser Studie war es, zu prüfen, ob sich mittels Speicheltupfer (Wattetupfer und GenoTube Livestock) bzw. mit Kaustricken entnommene Speichelproben auch zur Überwachung PRRSV-unverdächtiger Betriebe eignen, das heisst, um mit 95% Wahrscheinlichkeit eine Prävalenz von 20% infizierter Tiere zu entdecken. In fünf Betrieben wurden von jeweils 12–16 Buchten durch Kaustricke entnommene Sammelspeichelproben und individuelle Speichelproben einer Stichprobe von je fünf Tieren pro Bucht untersucht. Insgesamt wurden 291 Tiere aus 58 Buchten in vier Studienbetrieben und 60 Tiere aus 12 Buchten in einem Kontrollbetrieb beprobt. Die Proben wurden dabei aus allen Alterskategorien entnommen. Als Referenzmethode für die relative Sensitivität der Speichelproben diente die Untersuchung fünf individueller Serumproben aus denselben Buchten in Anlehnung an ein bestehendes Überwachungssystem. Die Kaustrick- und Serumproben wurden mittels ELISA auf Antikörper untersucht, wobei zwei verschiedene Systeme für Serumproben verwendet wurden. Kaustricke, Speicheltupfer GenoTube Livestock und Serumproben wurden mit einer nested Reverse Transkriptase PCR sowie einem kommerziellen real-time Reverse Transkriptase PCR-Kit auf Virusgenom untersucht. Als Mass für die Übereinstimmung fand Cohen’s Kappa Verwendung. Mit Hilfe von Kaustricken wurden in 44 Buchten, mit Hilfe von Blutserum lediglich in 34 Buchten PRRSV-Antikörper nachgewiesen. Virale RNA fand sich in 13 (Kaustrick) bzw. 16 Buchten (Serum). Speicheltupfer GenoTube Livestock zeigten eine gegenüber Serumproben geringere relative Sensitivität von 20,00%. Die Übereinstimmung der Ergebnisse der Untersuchung von Serum mittels zweier Systeme war für die ELISAs sehr gut (κ = 0,911), für die PCR-Systeme moderat (κ = 0,706). Der Vergleich der Kaustrickproben mit Serumproben lässt diese als geeignet zur ergänzenden Überwachung PRRSV-unverdächtiger Betriebe erscheinen. Sie können aufgrund der einfacheren Handhabung und der geringeren Untersuchungskosten zur Erhöhung der Untersuchungsfrequenz genutzt werden und damit das Überwachungssystem verbessern, stellen jedoch keine Alternative zu Serumproben dar. Die Beprobung mit Speicheltupfern ist ungeeignet.
Schlüsselwörter: Cohen’s Kappa-Koeffizient, ELISA, real-time RT-PCR, Schweine, Sensitivität, Speichelproben
Français
La détection des fragments du génome du PRRSV et des anticorps spécifiques dans les cordes à mâcher permet le suivi des élevages porcins non suspects de PRRSVLes échantillons de salive prélevés avec des cordes à mâcher ont fait leurs preuves dans la pratique pour diagnostiquer les infections à PRRSV. Le but de cette étude était de tester si des échantillons de salive prélevés avec des écouvillons salivaires (coton-tiges et GenoTube Livestock) ou avec des cordes à mâcher sont également adaptés au suivi des élevages non suspectés de PRRSV, c’est-à-dire de découvrir des animaux infectés avec une probabilité de 95% et une prévalence de 20%. Dans cinq exploitations, des échantillons de salive collectifs ont été prélevés dans 12 à 16 boxes à l’aide de cordes à mâcher et des échantillons de salive individuels provenant d’un échantillon aléatoire de cinq animaux par boxe ont été examinés. Un total de 291 animaux de 58 lots dans quatre exploitations d’étude et 60 animaux de 12 lots dans une ferme témoin ont été échantillonnés. Les échantillons ont été prélevés dans toutes les catégories d’âge. L’examen de cinq échantillons de sérum individuels provenant des mêmes lots sur la base d’un système de surveillance existant a servi de méthode de référence pour la sensibilité relative des échantillons de salive. Les échantillons de mastication et de sérum ont été testés pour les anticorps par ELISA en utilisant deux systèmes différents pour les échantillons de sérum. Les échantillons provenant des cordes à mâcher, les écouvillonnages de salive GenoTube Livestock et les échantillons de sérum ont été examinés à la recherche de génomes viraux à l’aide d’une PCR à transcriptase inverse emboîtée et d’un kit commercial de PCR à transcriptase inverse en temps réel. Le Kappa de Cohen a été utilisé comme mesure de concordance. À l’aide des cordes à mâcher, des anticorps PRRSV ont été détectés dans 44 enclos et à l’aide de sérum sanguin uniquement dans 34 enclos. L’ARN viral a été trouvé dans 13 (cordes à mâcher) et 16 (sérum) lots. Les écouvillons de salive GenoTube Livestock ont montré une sensibilité relative inférieure de 20,00% par rapport aux échantillons de sérum. La concordance des résultats de l’examen du sérum à l’aide de deux systèmes était très bonne pour les ELISA (κ = 0,911), pour les systèmes PCR modérée (κ = 0,706). La comparaison des échantillons issus de cordes à mâcher avec des échantillons de sérum montre qu’ils sont adaptés à une surveillance supplémentaire des élevages non suspectés d’être atteints du SDRPV. En raison de leur manipulation plus simple et de leurs coûts d’examen réduits, ils peuvent être utilisés pour augmenter la fréquence des examens et ainsi améliorer le système de surveillance, mais ils ne constituent pas une alternative aux échantillons de sérum.
Mots-clés: Coefficient Kappa de Cohen, ELISA, RT-PCR en temps réel, porcs, sensibilité, échantillons de salive
Italiano
Il rilevamento dei frammenti del genoma della PRRSV e degli anticorpi specifici con la tecnica della masticazione della corda consente il monitoraggio di allevamenti di suini non sospetti per la PRRSVI campioni di saliva prelevati con la tecnica della masticazione della corda si sono dimostrati efficaci nella diagnosi delle infezioni da PRRSV. Lo scopo di questo studio era di verificare se tramite i tamponi salivari (tamponi di cotone e GenoTubeT) risp. i campioni di saliva prelevati con la tecnica della masticazione della corda sono adatti anche per il monitoraggio della PRRSV negli allevamenti non sospetti, ovvero di determinare una prevalenza del 20% di animali infetti con una probabilità del 95%. In cinque allevamenti sono stati prelevati dei campioni collettivi di saliva prelevati con la tecnica della masticazione della corda da ciascuno dei 12–16 recinti e campioni individuali di saliva da un campione casuale di cinque animali per recinto. Sono stati campionati un totale di 291 animali da 58 recinti in quattro allevamenti nello studio e 60 animali da 12 recinti in un allevamento di controllo. I campioni sono stati prelevati per tutte le categorie di età. Come metodo di riferimento per la sensibilità relativa dei campioni di saliva ci si è avvalsi dell’analisi di cinque campioni di siero individuali provenienti dagli stessi recinti sulla base di un sistema di monitoraggio già esistente. I campioni prelevati con la tecnica della masticazione della corda e quelli sierologici sono stati analizzati per gli anticorpi via ELISA utilizzando due diversi sistemi per i campioni di siero. Sono stati analizzati per il genoma virale i campioni prelevati con la tecnica della masticazione della corda, i tamponi salivari con GenoTubeT e i campioni di siero con una PCR annidata con transcrizione inversa e con un kit PCR della transcrizione inversa in tempo reale commerciale. Il Kappa di Cohen è stato usato come misura di concordanza. Grazie alla tecnica della masticazione della corda, gli anticorpi PRRSV sono stati rilevati in 44 recinti e con l’aiuto del siero del sangue in soli 34 recinti. L’RNA virale è stato trovato in 13 (con la tecnica della masticazione della corda) risp. 16 recinti (con siero). I tamponi salivari GenoTubeT hanno mostrato una sensibilità relativa inferiore al 20,00% rispetto ai campioni di siero. La concordanza dei risultati dell’analisi del siero via i due sistemi è stata molto buona per ELISA (κ = 0,911) e moderata per i sistemi PCR (κ = 0,706). Il confronto dei campioni prelevati con la tecnica della masticazione della corda e con quelli di siero suggerisce che esse sono adatte per il monitoraggio supplementare delle aziende non sospette di PRRSV. Grazie alla loro facilità di manipolazione e ai costi inferiori dei test, queste tecniche possono essere utilizzate per aumentare la frequenza degli esami e quindi migliorare il sistema di monitoraggio, ma non sono un’alternativa ai campioni di siero. Il campionamento con tamponi salivari non è adatto.
Parole chiavi: coefficiente Kappa di Cohen, ELISA, RT-PCR in tempo reale, suini, sensibilità, campioni di saliva