L'INFLUENCE DE L'AGE DES VEAUX SUR UN PROGRAMME DE VACCINATION INTRA-NASALE CONTRE LA RHINO-TRACHEITE INFECTIEUSE BOVINE ET LE PARA-INFLUENZA 3 N. Lapierre, S. Lariviere et G. Marsolais* INTRODUCTION LES AFFECTIONS DU SYSTEME RESPIRATOIRE constituent un probleme serieux chez les bovins Ag6s de plus quatre semaines, surtout dans les fermes ou la production est intensive (3). En ce qui conceme le complexe des maladies respiratoires des bovins, la rhinotracheite infectieuse bovine (RIB) et le parainfluenza 3 (PI-3) sont probablement les plus connues. En 1972, Marsolais et coll. (5) demontrerent que 32.6% des serums preleves chez des bovins suspects du Quebec, par des medecins v'terinaires en cientele, possedaient des titres en anticorps contre le virus RIB, superieurs a 1:8. Le rapport annuel de 1972 du laboratoire de diagnostic virologique veterinaire de l'Institut de Microbiologie et d'Hygiene de Montreal revela que 77% des echantillons de serum preleves chez des animaux manifestant des signes respiratoires contenaient des anticorps contre le virus PI-3 (communication personnelle du Dr A. Gagnon, Institut de Microbiologie et d'Hygiene de Montreal). Le controle du complexe des maladies respiratoires bovines peut s'effectuer par l'amelioration des methodes d'elevage et la vaccination. Plusieurs facteurs peuvent influencer la vaccination; l'evaluation de son efficacite est par consequent difficile (8, 12). Parmi les facteurs principaux qui influencent la reponse immunitaire, i] faut souligner la presence d'anticorps d'origine maternelle ou acquis a la suite d'une infection ou d'une vaccination, la composition genetique des individus, ainsi que l'influence de nombreux 'Laboratoire de Pathologie animale, Ministere de l'Agriculture du Quebec, 4260 boil. Bourque, Rock Forest, Sherbrooke, Quebec JOB 2JO ( Lapierre), Faculte de Medecine veterinaire de l'Universite de Montreal, C.P. 5000, SaintHyacinthe, Quebec J2S 7C6 (Lariviere) et Laboratoire veterinaire provincial, adre-se actuielle: Institutt de Microbiologie et d'Hygiene de Montr6al, C.P. 100, Ville Laval, Qie6bec H7N 4Z3 (Marsolais). Travail subventionne par le Ministere de l'Agricultuire du Quebec.

a

savoir

:

le sevrage, le transport, le

Cette etude avait pour but de determiner veaux sur la reponse immunitaire provoquee par l'administration d'un vaccin attenue et mixte (PI-3 et RIB). Elle avait aussi pour objet l'evaluation du facteur "stress" resultant de la vaccination, en mesurant le degr6 d'infection cinique survenant le premier mois apres la vaccination. On determina l'immunogenicite du vaccin en mesurant la cinetique de 1'evolution du taux des anticorps seriques au cours de la Meme

l'influence de l'age des

periode post-vaccinale.

MATERIEL ET METHODES Animaux

On utilisa des veaux F-1, issus du croisede vaches laitieres de bonne taille et de taureaux de races de boucherie europeennes et eleves sur deux fermes des Cantons de l'Est, au Quebec. La commercialisation de ces veaux est surveillee par le Ministere de l'Agriculture du Quebec. On recueillit ces veaux sur des fermes laitieres dont ]es plus eloignees se situaient dans un rayon de 60 milles des enclos d'engraissement. La ferme A comptait 141 veaux de huit a 17 semaines qu'on avait sevres deux semaines avant leur transport a cet enclos d'engraissement

ment.

La ferme B comptait par ailleurs 175 veaux consideres inaptes a etre re,us sur la ferme A, principalement a cause de leur trop jeune age (quatre a huit semaines). La moitie d'entre eux n'etaient pas sevres a leur arrivee. Formation des lots On groupa les veaux de la ferme A en trois lots, selon la date de leur vaccination. Le lot no 1 comprenait 22 veaux vaccines le 11 juin 1973; le lot no 2 comprenait 51 veaux vaccines le 21 juin 1973; le lot no 3 comprenait 68 veaux vaccines le 3 juillet 1973. A l'interieur des lots, on groupa les veaux en trois

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CAN. VET. JOUR., vol. 16, no. 3, March, 1975

"stress",

changement d'habitat et les interventions therapeutiques. On peut determiner l'efficacite de la vaccination par la recherche des divers types d'anticorps seriques ou locaux et par la presence d'interf6ron (10, 11).

CANADIAN VETERINARY JOURNAL

classes, soit: la classe I, veaux de huit a 11 semaines; la classe II, veaux de 11 a 14 semaines; la classe III, veaux de 14 a 17 semaines. On forma un seul lot (lot no 4) avec 35 des veaux de la ferme B. On selectionna ces sujets parce qu'ils presentaient alors des troubles respiratoires. On ne le divisa pas en classes, comme on le fit pour les autres lots de la ferme A. Vaccination Les veaux amenes sur la ferme A recurent, au cours des deux semaines precedant leur transport, une medication aux sulfamides, une injection de vitamine ADE, un traitement contre les parasites externes et internes, ainsi qu'un vaccin polyvalent inactive contre les clostridiosesi. Cinq jours apres leur arrivee sur la ferme, les veaux recurent par la voie intra-nasale, un vaccin mixte2 attenue (RIB et PI-3). Les animaux de la ferme B ne recurent aucun vaccin.

Evaluation des troubles respiratoires Durant les quatre semaines qui suivirent la vaccination, le personnel de la ferme proceda, sous surveillance veterinaire, a l'evaluation des troubles respiratoires. On attacha de l'importance aux signes ciniques suivants: jetage nasal muqueux, toux au repos ou a l'exercice, abattement avec elevation monophasisque de temperature et bruits anormaux a l'ausculta-

tion.

Echantillonnage

Sept ou huit jours apres la vaccination, on proceda a un ecouvillonnage des secretions nasales qu'on trempa dans un tube contenant 2.5 ml d'une solution de lactalbumine de Hanks, additionnee d'antibiotiques. On congela ces prelevements a -70° C, jusqu'au moment de leur mise en culture. On saigna les veaux a deux reprises: au moment oiu l'on preleva l'ecouvillon des secretions nasales, et 15 jours plus tard. On conserva les serums a -200 C, jusqu'au moment de leur utilisation.

Isolements viraux On ensemenca les secretions nasales dans des tubes contenant des cellules confluentes

de testicules de veau et on les plac,a a r6tuve, a 370 C, pendant une semaine. On examina les tubes quoticdiennement pour de6celer d'un effet cytopathogene. Lorsque l'apparition cet effet se manifestait, on effectuait l'identification du virus RIB a l'aide du microscope

electronique. Syst6matiquement, on faisait

apres une epreuve d'h6madsorption selon la technique de Vogel et Shelokof (13), sur tous les tubes intacts, dans le but

semaine,

une

de deceler le virus PI-3. On effectua un second passage avec tous les echantillons negatifs. Etudes se'rologiques On determina le taux d'anticorps seriques par une epreuve de sero-neutralisation, dans le cas du RIB. On dilua les serums inactives en serie 1:2, de 1:8 a 1:128. A 1.0 ml de chacune des dilutions de serum, on ajouta un volume egal d'une suspension virale contenant approximativement 200 doses infectieuses 50O Apres un contact de deux heures, a 370C, on inocula 1.0 ml de chacun des melanges serumvirus dans deux tubes de cellules. On effectua la lecture au bout de cinq jours et on calcula les titres selon la methode de Reed et Muench (9). On utilisa l'epreuve de l'inhibition de l'hemadsorption pour determiner la presence d'anticorps anti PI-3. On dilua les serums inactives en serie 1:2, de 1:8 a 1:2048. A 0.6 ml de chacune des dilutions de serum, on ajouta un egal volume d'une suspension virale contenant approximativement 100 doses infectieuses 50. Apres une heure de contact a la temperature de la piece, on inocula 0.2 ml de chacun des melanges serum-virus dans deux tubes de culture cellulaire. Une semaine plus tard, on vida les tubes de leur surnageant et on ajouta 0.3 ml d'hematies de cobaye, a la concentration de 0.5%. Apres un contact de 15 minutes a 4°C, on lava les feuillets cellulaires a trois reprises avec une solution tampon et on examina les tubes au microscope. On calcula les titres par la formule de Reed et Muench (9). On effectua simultanement les epreuves de la premiere et de la deuxieme saignees, pour eviter les variations antig6niques. On considera une augmentation de deux dilutions entre la premiere et la deuxieme saignee, comme un indice valable d'une augmentation du taux

d'anticorps.

1Covexin, Wellcome,

Division of Agropharm Ltd., P.O. Box 500, Lachine, P.Q. 2Produit pour Connaught Laboratories Ltd par Jensen-Salsbery Laboratories, Kansas City, M., A.U., sous licence vet6rinaire (speciale) (U.S.) no 107.

RESULTATS

Etude clinique Le Tableau I illustre l'incidence des signes cliniques tels qu'observes dans les lots no 1,

72

VACCINATION INTRA-NASALE

DISTRIBUTION

DES

TABLEAU I SIGNES CLINIQUES OBSERVES SUR LA FERME A Nombre de sujets pr6sentantb

Lot No 1

Classea I

II III I II III I II

Aucun signe clinique

Jetage nasal seulement

2 5

0 2

Touxc

Elevation de temperature

0

3

0 1 5 10 9 3 11 9 48

7 0

Total 5

14 3 15

2 0 3 3 4 3 4 2 19 3 4 1 17 3 6 5 5 19 4 7 3 25 III 7 7 1 24 Total 35 32 26 141 aClasse I, veaux de huit A 11 semaines; classe II, veaux de 11 i 14 semaines; classe III, veaux de 14 A 17 s6maines. bDur6e de la surveillance du lot no 1: 23 jours no 2: 26 jours no 3: 35 jours cToux seule ou avec jetage nasal, mais toujours sans elevation de temp6rature. 2

TABLEAU II ISOLEMIENT DU VIRUS DE LA RHINO-TRACHEITE INFECTIEUSE BOVINE ET DU PARA-INFLUENZA 3 ET DE'TERMINATION DE L'ACCROISSEMENT DU TAUX D'ANTICORPS SPECIF1QUES CHEZ LES VEAUX AGES DE HUIT A 1 1 SENMAINES DE LA FER.ME A RIB

PI-3

Nombre Augmentation Augmentation Signes de Isolement du taux du taux Isolement cliniques sujets du virusa d'anticorpsb du virusa d'anticorpsb Aucun 6 5 1 1 0 Jetage nasal seulement 2 0 0 0 0 Toux 4 2 0 0 0 Hyperthermie 8 1 0 0 1 Total 20 8 1 1 1 aNombre de sujets chez lesquels on a isolI le virus. bNombre de sujets chez lesquels on a decele une augmentation d'anticorps equivalent a deux dilutions.

2 et 3. On considera comme sains les animaux qui ne presenterent pas de jetage nasal plus d'une fois, ni de toux ou d'elevation de temperature. JRtant donne la variation du nombre de sujets entre les differents lots de la ferme A, on decida de considerer seulement les groupes d'ages, independamment du lot auquel les veaux appartenaient, si bien qu'on retrouve 39 veaux dans la classe I, 58 veaux dans la classe II et 44 veaux dans la classe III. A partir du Tableau I, nous pouvons constater que 72% des veaux appartenant 'a la classe I, 79% de ceux appartenant 'a la classe II et 73% de ceux appartenant "a la classe III presenterent des troubles respiratoires durant la periode d'observation. On ne determina pas l'incidence des troubles respira-

toires a l'interieur du lot no 4, mais elle semblait aussi elevee que chez les sujets de la ferme A. Au cours de cette etude, on n'enregistra aucune mortalite, ni sur la ferme A, ni sur la ferme B. Quant 'a la gravite des infections, nous avons note que 31%, 21% et 5% des sujets des classes I, II et III respectivement, presenterent une elevation de temperature durant la periode d'observation post-vaccinale (Tableau I).

I.solemnent des virus et titrage des anticorps Des ecouvillonnages et des prelevements de sang furent effectues sur 84 des 141 sujets sous observation sur la ferme A. Les Tableaux II, III et IV contiennent le resume des resultats obtenus sur la ferme A. On isola le 73

CANADIAN VThRINARY

JOURNAL

TABLEAU III ISOLEMENT DU VIRUS DE LA RmNo-TRACHE1TrE INFECTIEUSE BOVINE ET DU PARA-INFLUENZA 3 ET DETERMINATION DE L'ACCROISSEMENT DU TAUX D'ANTICORPS SPEIFIQUES CHEZ LES VEAUX AGES DE 11 A 14 SEMAINES DE LA FERME A RIB

PI-3

Nombre Augmentation Augmentation Signes de Isolement du taux Isolement du taux cliniques du viruse du virusa sujets d'anticorpsb d'anticorpsb Aucun 3 0 0 0 0 Jetage nasal seulement 7 1 0 0 0 Toux 17 4 0 0 0 Hyperthermie 7 4 1 0 0 Total 34 9 1 0 0 aNombre de sujets chez lesquels on a isole le virus. bNombre de sujets chez lesquels on a decele une augmentation d'anticorps equivalent a deux dilutions.

TABLEAU IV ISOLEMENT DU VIRUS DE LA RHINO-TRACHEIrrE INFECTIEUSE BOViE ET DU PARA-INFLUENZA 3 ET DETERMINATION DE L'ACCROISSEMENT DU TAUX D'ANmCORPS SPECIFIQUES CHEZ LES VEAux AGES DE 14 A 17 SEMAINES DE LA FERME A RIB

PI-3

Nombre Augmentation Augmentation Signes de Isolement du taux Isolement du taux cliniques sujets du virusa d'anticorpsb du virusa d'anticorpsb Aucun 4 1 0 1 0 Jetage nasal seulement 7 0 0 0 0 Toux 17 5 0 0 0 Hyperthermie 2 0 0 0 0 Total 30 6 0 1 0 'Nombre de sujets chez lesquels on a isole le virus. bNombre de sujets chez lesquels on a d6cel une augmentation d'anticorps equivalent A deux dilutions.

virus RIB chez 23 sujets, alors qu'on recouvra ment de sang, un seul sujet poss6dait des le virus PI-3 chez deux sujets seulement. Sauf anticorps contre le virus RIB alors que 12 chez deux veaux, le premier des deux serums des 19 veaux poss6daient des anticorps (titre ne contenait pas d'anticorps neutralisant le maximum de 1:256) contre le virus PI-3. Au virus RIB, tandis que 42% de ces memes deuxieme prelevement, on observa une serums possedaient des anticorps neutralisant diminution des titres d'anticorps chez la plule virus PI-3, soit 50% chez les veaux de la part des sujets, alors qu'un seul montra une classe I, 44% chez les veaux de la classe II et augmentation appreciable d'anticorps contre 33% chez les veaux de la classe III. Lors du le virus PI-3, et aucun contre le virus RIB. second prelevement, 29% des animaux montrerent une augmentation du taux d'anticorps DISCUSSION contre le virus RIB alors qu'un seul veau accusait une diminution. D'autre part, 7% des Cette etude nous a permis de constater que serums demontrerent une augmentation du les troubles respiratoires constituent chez le taux d'anticorps contre le virus PI-3 et 30%, veau un probleme de premiere importance, une diminution. On n'a pu observer aucune puisqu'environ 75% des sujets sous surrelation entre l'isolement viral, la gravite des veillance en ont souffert. Quoique la fr6quence signes cliniques et l'augmentation des titres de ces troubles etait a peu pres la meme au serologiques. sein des diff6rentes classes de veaux, ils On n'isola aucun des deux virus a partir s'avererent plus graves chez les jeunes sujets des secretions nasales des 19 sujets ecouvil- de huit a 14 semaines que chez les plus lonnes sur la ferme B. Au premier preleve- vieux, puisqu'ils s'y accompagnaient plus 74

VACCINATION INTRA-NASALE

souvent d'hyperthermie. Meme si la fr6quence des troubles respiratoires nous a semble la meme chez les veaux vaccines (ferme A) que chez les veaux nonvaccines (ferme B), ii nous est difficile d'exclure completement l'influence de la vaccination sur l'apparition de troubles respiratoires, etant donne l'absence de sujets temoins adequats sur la ferme A. L'isolement des virus de meme que le titrage des anticorps ont tout d'abord reve16 que l'infection naturelle par les virus RIB et PI-3 ne constituait pas un probleme chez les sujets exp6rimentaux. En effet, il n'a pas ete possible de retrouver ces deux virus chez les animaux de la ferme B. Un seul des 19 sujets etudies sur la ferme B montrait des anticorps contre le virus RIB et ces derniers etaient disparus lors du second prelevement. Les isolements du virus RIB obtenus chez les animaux vaccines correspondraient donc au virus vaccinal puisque, selon les travaux de McKercher et Crenshaw (6), ce dernier peut se retrouver chez l'animal au moins huit jours apres l'administration du vaccin par la voie intra-nasale. Pour ce qui est du virus PI-3, la Meme constatation s'applique. On remarqua une hausse du taux d'anticorps chez un animal qui serait le seul a avoir contracte cette infection virale. Chez les animaux vaccines, il n'a ete possible de retrouver le virus vaccinal que chez deux sujets. Si, comme l'affirment les travaux de McKercher et coll. (7), le virus du vaccin peut se retrouver dans les secretions nasales jusqu'a 13 jours apres la vaccination, le faible taux de recouvrement observe au cours de ce travail pourrait etre attribuable soit a la neutralisation du virus par les anticorps maternels, a la presence d'interf6ron qui empecherait la multiplication du virus, ou encore aux difficultes d'isolement du virus PI-3. Lors de I'examen des serums du premier prelevement, on remarqua que seulement 3% des sujets 'a l'etude possedaient des anticorps seriques contre le virus RIB, et 45% contre le virus PI-3. Si l'on tient compte du fait que 38% des bovins de la region des Cantons de l'Est (region de Sherbrooke) possedent des anticorps contre le virus RIB (5), ce travail montre que ces anticorps, s'ils sont transmis au nouveau-ne, le sont "a des titres qui se situent en de'a du seuil de sensibilite de l'epreuve realisee. Cette etude nous a egalement permis d'evaluer la vitesse de disparition des anticorps matemels contre le virus PI-3. En effet, nous avons observe' qu'au moins 50% des veaux de huit a 11 semaines possedaient des anticorps neutralisants et que, chez 75

les veaux de 14 a 17 semaines, il y avait encore 33% des sujets positifs au PI-3. Si l'on considere maintenant l'immunog6nicite du vaccin en calculant le pourcentage de sujets qui ont montre une seroconversion, on s'apercoit que les veaux a l'etude ont faiblement repondu a cette stimulation immunitaire. En effet, 30% d'entre eux presenterent une seroconversion positive contre le virus RIB, alors que seulement 10% des veaux presentaient le meme phenomene vis-a-vis le virus PI-3. Meme si une etude de Wellemans et Leunen (14) montre que les veaux Ag6s de huit a neuf mois sont plus aptes a produire des anticorps que ceux de trois "a quatre mois,

il ressort de cette etude que la reponse immunitaire des veaux a ete peu influencee par les differences d'ages utilisees. En effet, 35% des veaux de la classe I developperent des anticorps contre le virus RIB, comparativement 'a 27% et 30% pour les classes II et III. Les resultats obtenus au cours de ce travail different un peu de ceux de Kahrs et coil. (4), Frank et Marshall (1), McKercher et coil (7); ces auteurs ont demontre que pratiquement tous les animaux inocules avec un meme type de vaccin accusaient une augmentation du taux d'anticorps seriques. Cette divergence de resultats pourrait etre attribuable a l'utilisation d'une technique plus sensible lors de l'execution de leurs travaux, ou encore a une faible reponse de la part des animaux au cours de notre experience. De toute facon, la determination de la seroconversion comme moven d'evaluation d'un vaccin dont l'effet protecteur se manifeste surtout au niveau des muqueuses respiratoires demeure aleatoire, comme en temoignent les travaux de Gutekunst et coil. (2) qui n'ont pu demontrer aucune correlation entre la protection conf6ree par la vaccination et les titres seriques obtenus apres cette derniere. Une infection experimentale etait souhaitable, mais irrealisable, sur cette ferme d'elevage. REsuME Cette etude visait 'a determiner l'innocuite et la variation de l'efficacite d'un vaccin attenue commercial contenant le virus de la rhino-tracheite infectieuse bovine et celui du para-influenza 3, chez des veaux ages de huit a 17 semaines. On administra ce vaccin, par la voie intra-nasale, "a 141 veaux et on en utilisa 35 autres non vaccines comme t6moins. L'etude revela que l'age des veaux n'avait aucune influence appreciable sur la fr6quence

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des signes ciniques et que la vaccination ne provoquait pas de reponses immunitaires importantes, ind6ependamment de l'age des veaux.

6.

SUMMARY

The safety and the efficiency of a mixed commercial vaccine, containing the bovine infectious rhinotracheitis and the parainfluenza-3 viruses were determined. Eight to 17-week-old calves were used in this study. A group of 141 calves were vaccinated intranasally whereas 35 nonvaccinated animals were used as controls. The study has shown that the age of the calves did not have any significant influence on the frequency of clinical signs and that the vaccine used gave a poor serological response independently of the age of calves. BIBLIOGRAPHIE 1. FRANK, G. H. and R. G. MARSHALL. Relationship of serum and nasal secretionneutralizing antibodies in protection of calves against parainfluenza-3 virus. Am. J. vet. Res. 32: 1707-1713. 1971. 2. GUTEKUNST, D. E., P. M. PATON and F. J. VOLENEC. Parainfluenza-3 vaccine in cattle: comparative efficacy of intranasal and intramuscular routes. J. Am vet. med. Ass. 155: 1879-1885. 1969. 3. HUGUES, L. E. Infectious diseases of calves in Great Britain. Bull. Off. int. gpizoot. 62: 525-532. 1964. 4. KAHRS, R. F., R. B. HILLMAN and J. D. TODD. Observations on the intranasal vaccination of pregnant cattle against infectious rhinotracheitis and parainfluenza-3 virus infection. J. Am. vet. med. Ass. 163: 437-441. 1973. 5. MARSOLAIS, G., A. N. GAGNON, R. ASSAF, A. LAVALLEE et P. MARoIs. La rhino-tracheite

7.

8.

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10.

11.

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14.

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ABSTRACT Immune response to a porcine enterovirus. D. T. G. Hazlett and J. B. Derbyshire (Dept. Micro. and Immun., Ont. Vet. Coll., Guelph, Ontario).

enterovirus-neutralizing activity. The postimmunization sera of all piglets were shown to possess neutralizing activity. However, neutralizing activity in intestinal contents could be demonstrated only in piglets given live Groups of four-week-old, hysterectomy- virus orally. This group of piglets also had the derived, colostrum-deprived piglets reared in highest serum response and were the only isolation were vaccinated orally or parenterally piglets with evidence of viral replication in with a live or formaldehyde-inactivated swine the intestinal tract. enterovirus (T80) preparation. At intervals between three and 36 days after vaccination Research Rostrum of the Twenty-sixth Canapiglets were killed and their sera and intestinal dian Veterinary Medical Association Annual contents assayed for the presence of specific Contvention, Guelph, Ontario 1974. 76