活動に基づいた回復力の動的指標を用いた PRRSV に対する個体の反応の定量化

Quantifying Individual Response to PRRSV Using Dynamic Indicators of Resilience Based on Activity.

• Lisette E van der Zande
• Jenelle R Dunkelberger
• T Bas Rodenburg
• J Elizabeth Bolhuis
• Pramod K Mathur
• W James Cairns
• Michael C Keyes
• John M Eggert
• Erin A Little
• Scott A Dee
• Egbert F Knol

抄録

豚はその生涯を通じて様々な摂動に直面していますが、そのうちのいくつかは管理慣行によって誘発されたものであり、他のものは自然の原因によって引き起こされたものです。レジリエンスとは、摂動から回復したり、対処したりする能力と説明されています。これらのデータを利用して、個人の活動パターンやそこからの逸脱は、レジリエンスの定量化に利用できる可能性がある。レジリエンスの動的指標（DIOR）は、絶対的な活動データから活動の変動、自己相関、歪度を計算することで、別の次元でのレジリエンスを測定することができる。本研究の目的は、平均、二乗平均誤差（RMSE）、自己相関または歪度などの活動のDIORを、豚の生殖呼吸器症候群ウイルス（PRRSV）への感染に対する回復力の指標として使用することの可能性を調査することであった。この研究では、耳タグ型加速度計を装着し、生後 7 週目から 9 週目の間に PRRSV を接種した 232 頭の豚から個々の活動を得た。チャレンジ後 13 日目の臨床スコアを各個体に割り当て、回復力のあるグループと回復力のないグループを区別するために使用しました。チャレンジ後の死亡率も記録された。平均値、RMSE、自己相関、活動の歪度は、チャレンジ前とチャレンジ後の段階、およびチャレンジ前とチャレンジ後の活動レベルの変化（すなわち、デルタ）を計算した。挑戦前の DIOR は PRRSV 感染がない場合の PRRSV に対する回復力を予測すると考えられたが、挑戦後の DIOR とデルタは PRRSV 挑戦の効果を反映していると考えられた。挑戦前のDIORはいずれも挑戦後の罹患率や死亡率を予測しなかった。しかし、チャレンジ後3日間のRMSEが高く、チャレンジ前からチャレンジ後までの活動レベルとRMSEの変化が大きいほど、感染後13日目の臨床徴候の確率が高くなる傾向があった（回復力が低い）。チャレンジ後のスキューネス（傾向）が高く、チャレンジ前からチャレンジ後までのスキューネスの変化が大きいほど、死亡の確率が高くなった。チャレンジ後のスキューネスの減少は死亡確率を低下させた。挑戦後のDIOR自己相関は、罹患率や死亡率とは関連していなかった。結論として、本研究の結果から、チャレンジ後の活動性DIORはPRRSVチャレンジに対するレジリエンスの定量化に利用できることが示された。

Pigs are faced with various perturbations throughout their lives, some of which are induced by management practices, others by natural causes. Resilience is described as the ability to recover from or cope with a perturbation. Using these data, activity patterns of an individual, as well as deviations from these patterns, can potentially be used to quantify resilience. Dynamic indicators of resilience (DIORs) may measure resilience on a different dimension by calculating variation, autocorrelation and skewness of activity from the absolute activity data. The aim of this study was to investigate the potential of using DIORs of activity, such as average, root mean square error (RMSE), autocorrelation or skewness as indicators of resilience to infection with the Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus (PRRSV). For this study, individual activity was obtained from 232 pigs equipped with ear tag accelerometers and inoculated with PRRSV between seven and 9 weeks of age. Clinical scores were assigned to each individual at 13 days post-challenge and used to distinguish between a resilient and non-resilient group. Mortality post-challenge was also recorded. Average, RMSE, autocorrelation and skewness of activity were calculated for the pre- and post-challenge phases, as well as the change in activity level pre- vs. post-challenge (i.e., delta). DIORs pre-challenge were expected to predict resilience to PRRSV in the absence of PRRSV infection, whereas DIORs post-challenge and delta were expected to reflect the effect of the PRRSV challenge. None of the pre-challenge DIORs predicted morbidity or mortality post-challenge. However, a higher RMSE in the 3 days post-challenge and larger change in level and RMSE of activity from pre- to post-challenge tended to increase the probability of clinical signs at day 13 post-infection (poor resilience). A higher skewness post-challenge (tendency) and a larger change in skewness from pre- to post-challenge increased the probability of mortality. A decrease in skewness post-challenge lowered the risk of mortality. The post-challenge DIOR autocorrelation was neither linked to morbidity nor to mortality. In conclusion, results from this study showed that post-challenge DIORs of activity can be used to quantify resilience to PRRSV challenge.

Copyright © 2020 van der Zande, Dunkelberger, Rodenburg, Bolhuis, Mathur, Cairns, Keyes, Eggert, Little, Dee and Knol.