New avian paramyxoviruses type I strains identified in Africa provide new outcomes for phylogeny reconstruction and genotype classification

Newcastle disease (ND) is one of the most lethal diseases of poultry worldwide. It is caused by an avian paramyxovirus 1 that has high genomic diversity. In the framework of an international surveillance program launched in 2007, several thousand samples from domestic and wild birds in Africa were collected and analyzed. ND viruses (NDV) were detected and isolated in apparently healthy fowls and wild birds. However, two thirds of the isolates collected in this study were classified as virulent strains of NDV based on the molecular analysis of the fusion protein and experimental in vivo challenges with two representative isolates. Phylogenetic analysis based on the F and HN genes showed that isolates recovered from poultry in Mali and Ethiopia form new groups, herein proposed as genotypes XIV and sub-genotype VIf with reference to the new nomenclature described by Diel's group. In Madagascar, the circulation of NDV strains of genotype XI, originally reported elsewhere, is also confirmed. Full genome sequencing of five African isolates was generated and an extensive phylogeny reconstruction was carried out based on the nucleotide sequences. The evolutionary distances between groups and the specific amino acid signatures of each cluster allowed us to refine the genotype nomenclature. (Résumé d'auteur

Caractérisation des virus de la maladie de Newcastle (APMV-1), circulant sur les hauts plateaux deMadagascar

Newcastle disease (ND) is a high contagious disease of poultries, especially chickens. The causativeagent of this disease is a virulent form of the avian paramyxovirus type 1 (APMV-1). The genome ofAPMV-1 comprises a single stranded negative sense RNA that encodes the RNA-dependent RNApolymerase (L gene), the haemagglutinin-neuraminidase (HN gene), the fusion (F gene) and matrix (Mgene) proteins, the phosphoprotein (P gene) and the nucleoprotein (NP gene). This virus belongs to thegenus Avulavirus within family Paramyxoviridae. Before the results carried out within the framework ofthe activities of this study, the APMV-1 are classified phylogenetically in ten different genotypes. Now,strains within genotype VII are currently more prévalentes in Asia, Europe and Africa. In Madagascar,since the first description of ND in 1946, no data is available concerning phylogenetic and molecularstudy of circulating APMV-1 apathogenic strain or virulent strain.During this study, sera, cloaca/tracheal swabs or tissus from wild birds or domestic poultry of two areaof this study (lake alaotra and Antananarivo), were collected and analyzed. We assessed also the abilityof the NDV vaccines based on the La Sota, Hicthner B1 or Mukteswar strains to protect chickens with thecurrently isolated pathogenic strain.The results serologic, virological, phylogenetic as molecular obtained showed us the existence of thestrain of virulent or apathogenes APMV-1 belonging to four different genotypes I, III, VII and XI,circulating in the three compartments and inter-compartment of the watery avifaunas (compartment I)of the lake Alaotra and domestic poultry (compartment II and III). The phylogenetic and molecularanalyses showed that the strain isolated into genotype III, in compartment I, was probably derived fromthe vaccine strain Mukteswar. For the cases of the strain in genotype I, the analysis of the results showsthe existence of apathogenes strain Co-circulating in three compartments I, II and III. However, novirulent strain was isolated until now in the compartment (III) from in the wildwater birds. This studyshowed that the various virulent strain of APMV-1, responsible, as well the epizootic case of ND in thetwo area of study in the village poultry as the sporadic cases in the commercial poultry, belong to a newcluster. These strain of APMV-1 in this new cluster which we called genotype XI, have a multiple specificsubstitutions compared to other genotypes. Among these specific substitutions are the clivage siteformed by 5 arginines (112RRRRR↓F117) and the presence of two initiations codons (ATGATG → 0MM 1) onthe fusion (F).The vaccine test with the stocks Sota, Hitchner B1 and Mukteswar, carried out on local race of chickens(FOFIFA/DRZV - Antananarivo) with strain MG-1992 (IPIC=1,9 - genotype XI) and with EOPS chickens withstrain MG-725/08 (IPIC=1,9 - genotype XI) compared to European reference Herts/33 strain (ANSES Ploufragan France) showed that the chickens are protected from morbidity and mortality but notprotected against shedding challenged virus belonged to genotype XI by oropharynx way.La maladie de Newcastle (MN) est une maladie infectieuse des volailles essentiellement les gallinacées.L’agent causal de cette maladie est une forme virulente des paramyxovirus aviaires type 1 (APMV-1). LesAPMV-1 sont des virus à ARN négatif monocaténaire non segmenté, dans la famille des Paramyxoviridae,genre Avulavirus. Le génome de ce virus code pour six protéines structurales dont l'ARN polymérase ARNdépendant (L gène), la hémagglutinine-neuraminidase (gène de HN), la fusion (gène de F) et les protéinesde matrice (gène de M), la phosphoprotéine (gène de P) et la nucléoprotéine (gène du NP). Avant lesrésultats menés dans le cadre des activités de cette étude, les APMV-1 sont classifiés phylogénétiquementen deux classes (I et II). Les souches responsables des épizooties de la MN, en générale, appartiennent à laclasse II qui est encore subdivisé en dix génotypes différents (I à X). Actuellement, les souches dans legénotype VII sont les plus prévalentes en Asie, en Europe et en Afrique. A Madagascar, depuis la premièredescription de la MN en 1946, aucune donnée phylogénétique et moléculaire sur les souches d’APMV-1apathogène et virulente circulantes n’est disponible. Pourtant, cette maladie est l’une des majeurescontraintes de l’aviculture.Au cours de cette étude, des échantillons sériques, écouvillonnages et organes, provenant des oiseauxsauvages et des volailles domestiques de deux sites d’étude (lac alaotra et Antananarivo) de 2008 à 2010,ont été récoltés et analysés. Des analyses biologiques d’épreuve virulente et de test de pathogénicité ontété faites pour déterminer la pathogénicité des souches isolées et aussi pour élucider les cas sporadiquesde la MN dans l’élevage de poulet type commercial qui ont vacciné leurs volailles.Les résultats sérologiques, virologiques, phylogénétique ainsi que moléculaires obtenu nous ont montrél’existence des souches d’APMV-1 virulentes et apathogènes appartenant à quatre génotypes I, III, VII et XIdifférents, circulant dans les trois compartiments et inter-compartiment des avifaunes aquatiques(compartiment I) et des volailles domestiques (compartiment II et III). Ces analyses phylogénétiques etmoléculaires montrent que les souches isolées dans le génotype III, dans le compartiment I, ont dérivéprobablement des souches vaccinales Mukteswar.Pour les cas des souches dans le génotype I, l’analyse des résultats montre l’existence des souchesapathogènes co-circulant dans les trois compartiments I, II et III. Cependant, aucune souche virulente n’aété isolée jusqu’à maintenant dans le compartiment des oiseaux sauvages (III).Cette étude a montré que les différentes souches APMV-1 virulentes, responsables des foyers de la maladiede Newcastle dans les deux sites d’étude aussi bien dans les élevages de volaille type villageoise que les cassporadiques dans les élevages de type commercial, appartiennent à un nouveau cluster. Ces souches dansce nouveau cluster que nous avons appelé génotype XI, possèdent des multiples substitutions spécifiquespar rapport aux autres génotypes. Parmi ces spécifiques substitutions sont le site de clivage type virulenteinédite formé par 5 arginines (112RRRRR↓F117) et la présence de double codon d’initiation (ATGATG→ 0MM 1) sur la protéine de fusion (F).L’épreuve vaccinale avec les souches La Sota, Hitchner B1 et Mukteswar, réalisée sur des poulets de racelocal (FOFIFA/DRZV - Antananarivo) avec la souche MG-1992 (IPIC=1,9 – génotype XI) et avec des pouletsEOPS avec la souche MG-725/08 (IPIC=1,9 – génotype XI) par rapport à une souche de référenceeuropéenne Herts/33 (ANSES – Ploufragan France) montrent que les poulets sont protégés contre lamorbidité et mortalité mais n’ont pas contre l’excrétion virale par voie oropharyngien

Diverse <em>gammacoronaviruses</em> detected in wild birds from Madagascar

International audienceTo date, infectious bronchitis virus (IBV) is potentially found in wild birds of different species. This work reports the survey of coronaviruses in wild birds from Madagascar based on the targeting of a conserved genome sequence among different groups of CoVs. Phylogenetic analyses revealed the presence of gammacoronaviruses in different species of Gruiformes, Passeriformes, Ciconiiformes, Anseriformes, and Charadriiformes. Furthermore, some sequences were related to various IBV strains. Aquatic and migratory birds may play an important role in the maintenance and spread of coronaviruses in nature, highlighting their possible contribution in the emergence of new coronavirus diseases in wild and domestic birds