Evaluation of a High-Pathogenicity H5N1 Avian Influenza A Virus Isolated from Duck Meat

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Abstract
The introduction of an influenza A virus possessing a novel hemagglutinin (HA) into an immunologically naive human population has the potential to cause severe disease and death. Such was the case in 1997 in Hong Kong, where H5N1 influenza was transmitted to humans from infected poultry. Because H5N1 viruses are still isolated from domestic poultry in southern China, there needs to be continued surveillance of poultry and characterization of virus subtypes and variants. This study provides molecular characterization and evaluation of pathogenesis of a recent H5N1 virus isolated from duck meat that had been imported to South Korea from China. The HA gene of A/Duck/Anyang/AVL-1/01 (H5N1) isolate was found to be closely related to the Hong Kong/97 H5N1 viruses. This virus also contained multiple basic amino acids adjacent to the cleavage site between HA1 and HA2, characteristic of high-pathogenicity avian influenza viruses (HPAI). The pathogenesis of this virus was characterized in chickens, ducks, and mice. The DK/Anyang/AVL-1/01 isolate replicated well in all species and resulted in 100% and 22% lethality for chickens and mice, respectively. No clinical signs of disease were observed in DK/Anyang/AVL-1/01-inoculated ducks, but high titers of infectious virus could be detected in multiple tissues and oropharyngeal swabs. The presence of an H5N1 influenza virus in ducks bearing a HA gene that is highly similar to those of the pathogenic 1997 human/poultry H5N1 viruses raises the possibility of reintroduction of HPAI to chickens and humans. Evaluación de un virus altamente patógeno H5N1 de influenza aviar A, a partir de carne de pato. La introducción de un virus de influenza tipo A con una hemoaglutinina nueva en una población humana susceptible fue capaz de ocasionar una enfermedad severa y muerte. Este fue el caso de Hong Kong en 1997, en el cual el virus de influenza H5N1 fue transmitido a humanos a partir de aves domésticas. Debido a que los virus de influenza H5N1 aún se aislan a partir de aves domésticas en el sur de China, existe la necesidad de continuar con la supervisión de las aves domésticas y la caracterización de los subtipos del virus y las variantes. Se presenta la caracterización molecular y la evaluación de la patogenicidad de un virus H5N1 aislado recientemente a partir de carne de pavo importada a Corea del Sur, proveniente de China. Se observó una estrecha relación entre el gen de hemoaglutinina del aislamiento A/Pato/Anyang/AVL-1/01 (H5N1) y de los virus Hong Kong/97 H5N1. Este virus contenía igualmente aminoácidos básicos múltiples en el sitio de división entre las proteínas HA1 y HA2, característico de los virus de influenza aviar de patogenicidad alta. Se caracterizó la patogenicidad del virus en pollos, patos y ratones. El aislamiento Pato/Anyang/AVL-1/01 se replicó bien en todas las especies resultando en mortalidades del 100% y 22% para los pollos y los ratones, respectivamente. No se observaron signos clínicos de la enfermedad en los patos inoculados con el aislamiento Pato/Anyang/AVL-1/01, sin embargo, se pudieron detectar títulos de virus infecciosos altos en múltiples tejidos y en hisopos orofaríngeos. La presencia en patos de un virus de influenza aviar H5N1 con el gen de hemoaglutinina similar a los genes observados en los virus patogénicos H5N1 en humanos y en aves domésticas en 1997, aumentan la posibilidad de una nueva introducción de virus de influenza aviar de patogenicidad alta en pollos y en humanos. Abbreviations: AI = avian influenza, DK = duck, ELD50 = 50% egg lethal dose, HA = hemagglutinin, HP = high pathogenicity, IN = intranasal, IV = intravenous, p.i. = postinoculation