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15 March 2023 Campylobacter hepaticus in the Production Environment and Stagnant Water as a Potential Source of C. hepaticus Causing Spotty Liver Disease in Free-Range Laying Hens in Georgia, United States
Roel Becerra, Jenny Nicholds, Karen Grogan, David French, Eric Shepherd, Catherine M. Logue
Author Affiliations +
Abstract

Spotty liver disease (SLD) has emerged as an important cause of disease in egg-producing flocks in countries such as the United Kingdom and Australia and has emerged in the United States. The organisms implicated in SLD include Campylobacter hepaticus and, more recently, Campylobacter bilis. These organisms have been found to cause focal lesions on the livers of infected birds. Campylobacter hepaticus infection results in reduced egg production, decreased feed consumption resulting in reduced egg size, and increased mortality of highly valuable hens. In the fall of 2021, birds from two flocks (A and B) of organic pasture–raised laying hens were submitted to the Poultry Diagnostic Research Center at the University of Georgia with a history suspicious of SLD. Postmortem examination of Flock A found 5/6 hens had small multifocal lesions on the liver and were PCR positive for C. hepaticus from pooled swab analysis of samples of the liver and gall bladder. Necropsy of Flock B found 6/7 submitted birds had spotty liver lesions. In pooled bile swabs, 2/7 hens from Flock B were also PCR positive for C. hepaticus. A follow-up visit to Flock A was scheduled 5 days later, as well as a visit to a flock where SLD has not been reported (Flock C), which was used as a comparative control. Samples of the liver, spleen, cecal tonsil, ceca, blood, and gall bladder were collected from six hens per house. Additionally, feed, water nipples, and environmental water (stagnant water outside the house) were collected from the affected farm and the control farm. To detect the organism, all samples collected were subjected to direct plating on blood agar and enrichment in Preston broth with incubation under microaerophilic conditions. After multiple phases of bacterial culture purification from all samples, single bacterial cultures displaying characteristics of C. hepaticus were tested by PCR to confirm identity. From Flock A, liver, ceca, cecal tonsils, gall bladder, and environmental water were PCR positive for C. hepaticus. No positive samples were detected in Flock C. After another follow-up visit, 10 wk later, Flock A was PCR positive for C. hepaticus from gall bladder bile and feces and one environmental water sample displayed a weak positive reaction for C. hepaticus. Flock C was PCR negative for C. hepaticus. To gain more knowledge about C. hepaticus prevalence, a survey of 6 layer hens from 12 different layer hen flocks between the ages of 7 to 80 wk, raised in different housing systems, were tested for C. hepaticus. The 12 layer hen flocks were culture and PCR negative for C. hepaticus. Currently, there are no approved treatments for C. hepaticus and no vaccine is available. The results of this study suggest that C. hepaticus may be endemic in some areas of the United States, and free-range laying hens may be exposed from the environment/stagnant water in areas where they range.

Campylobacter hepaticus en el ambiente de producción avícola y en el agua estancada como fuente potencial de C. hepaticus que causante de la necrosis hepática focal en gallinas ponedoras de corral en Georgia, Estados Unidos.

La necrosis hepática focal (SLD, por sus siglas en inglés) se ha convertido en una causa importante de enfermedad en las parvadas productoras de huevo en países como el Reino Unido y Australia y también ha surgido en los Estados Unidos. Los organismos implicados en necrosis hepática focal incluyen Campylobacter hepaticus y, más recientemente, Campylobacter bilis. Se ha encontrado que estos organismos causan lesiones focales en el hígado de las aves infectadas. La infección por C. hepaticus da como resultado una reducción en la producción de huevos, una disminución en el consumo de alimento, lo que resulta en una reducción del tamaño de los huevos y una mayor mortalidad de gallinas de alto valor económico. En el otoño del 2021, aves de dos lotes (A y B) de gallinas de postura criadas en pastos orgánicos se enviaron al Centro de Diagnóstico e Investigación Avícolas de la Universidad de Georgia con antecedentes sospechosos de necrosis hepática focal. En el examen post mortem de la parvada A se encontró que cinco de un total de seis gallinas tenían pequeñas lesiones multifocales en el hígado y fueron positivas mediante PCR para C. hepaticus a partir de un análisis de hisopos combinados de muestras del hígado y de la vesícula biliar. La necropsia de la parvada B encontró que seis de un total de siete aves enviadas tenían lesiones hepáticas irregulares. En muestras agrupadas de bilis, dos de un total de siete gallinas de la parvada B también fueron positivas a C. hepaticus por PCR. Se programó una visita de seguimiento a la Parvada A cinco días después, así como una visita a una parvada en la que no se había reportado la presencia de necrosis hepática focal (Parvada C), que se utilizó como control para propósitos de comparación. Se recolectaron muestras de hígado, bazo, tonsilas cecales, sacos ciegos, sangre y vesícula biliar de seis gallinas por gallinero. Además, se recolectó alimento, muestras de agua de bebederos de niple y agua ambiental (agua estancada fuera de la casa) de la granja afectada y la granja de control. Para detectar el organismo, todas las muestras recolectadas se sometieron a siembra directa en agar sangre y enriquecimiento en caldo Preston con incubación en condiciones microaerófilas. Después de varias fases de purificación del cultivo bacteriano de todas las muestras, se analizaron mediante PCR los cultivos bacterianos individuales que mostraban características de C. hepaticus para confirmar la identidad. De la parvada A, el hígado, el ciego, las tonsilas cecales, la vesícula biliar y el agua ambiental dieron positivo por PCR para C. hepaticus. No se detectaron muestras positivas en la parvada C. Después una segunda visita de seguimiento, 10 semanas después, la parvada A mostró resultado positivo por PCR para C. hepaticus en la bilis de la vesícula biliar y en las heces, y una muestra de agua ambiental mostró una reacción positiva débil para C. hepaticus . La parvada C resultó negativa mediante PCR para C. hepaticus. Para obtener más conocimiento sobre la prevalencia de C. hepaticus, se realizó un muestreo incluyendo seis gallinas de postura de 12 lotes diferentes de gallinas ponedoras entre las edades de 7 a 80 semanas, criadas en diferentes sistemas de alojamiento, para detectar C. hepaticus. Las doce parvadas de gallinas de postura fueron negativas por cultivo y mediante PCR para C. hepaticus. Actualmente, no hay tratamientos aprobados para C. hepaticus y no hay vacuna disponible. Los resultados de este estudio sugieren que C. hepaticus puede ser endémico en algunas áreas de los Estados Unidos, y las gallinas de postura bajo pastoreo pueden estar expuestas al medio ambiente o al agua estancada en las áreas donde están alojadas.

Roel Becerra, Jenny Nicholds, Karen Grogan, David French, Eric Shepherd, and Catherine M. Logue "Campylobacter hepaticus in the Production Environment and Stagnant Water as a Potential Source of C. hepaticus Causing Spotty Liver Disease in Free-Range Laying Hens in Georgia, United States," Avian Diseases 67(1), 73-79, (15 March 2023). https://doi.org/10.1637/aviandiseases-D-22-00061
Received: 20 August 2022; Accepted: 20 January 2023; Published: 15 March 2023
KEYWORDS
Campylobacter hepaticus
detection
environment
layers
poultry
production
surveillance
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