The Pathological Changes and Polymorphonuclear and Mast Cell Responses in the Skin of Specific Pathogen‐free Lambs Following Primary and Secondary Challenge with Orf Virus
Authors: JENKINSON DAVID McEWAN , McEWAN PAULINE E. , ONWUKA SILAS K. , MOSS VICTOR A. , ELDER HUGH Y. , HUTCHISON GLYNNIS , REID HUGH W. 
Published: March 2008

Abstract— The primary and secondary responses in the skin of specific pathogen free (SPF) lambs to scarification and orf virus infection were studied and the temporal changes in numbers of dermal polymorphonuclear and mast cells were examined. The clinical and histopathological changes after primary infection were similar to those previously described after secondary infection although there was a more severe reaction and an increased timescale. It is concluded that relevant data on the cellular processes involved in the host response to orf virus can be obtained from previously infected animals. Two stages of cutaneous response were identified histologically; (i) repair of the injury and (ii) reaction to virus replication, which, as determined by antigen location, initially seemed to occur within the newly repaired epidermis. The second stage comprised a localised inflammatory response and epidermal proliferation beneath it, resulting in isolation of the infected zone. The response involved neutrophils, basophils and possibly mast cells but not eosinophils.

Résumé— Les résponses primaires et secondaires dans la peau d'agneaux SPF à la scarification et à l'infection par le virus de l'ecthyma contagieux ont étéétudiées, ainsi que les modifications dans le temps du nombre de leucocytes et de mastocytes dermiques. Les modifications cliniques et histologiques après une primoinfection étaient similaires à celles que l'on à décrites précédemment lors d'infection secondaire, encore que la réaction soit plus sévère et plus durable. Il a été conclu que des données fiables concernant les processus cellulaires impliqués dans la réponse de l'hôte au virus de l'ecthyma contagieux pouvaient être obtenues à partir d'animaux qui avaient déjàété infectés. Deux étapes ont été identifiées histologiquement dans la réponse cutanée: (i) réparation du traumatisme et (ii) réaction à la réplication virale, qui, comme le démontre la localisation de l'antigène, semble initialement se faire dans l'épiderme cicatriciel. La seconde étape comprend une réponse inflammatoire localisée et une prolifération épidermique sous‐jacente, aboutissant à une excision de la zone infectée. La réponse implique une participation des neutrophiles, des basophiles, des mastocytes mais, pas des éosinophiles.

Zusammenfassung— Die primären und sekundären Reaktionen in der Haut von spezifisch‐pathogen‐freíen (SPF) Lämmern nach Skarifikation und Infektion mit ORF‐Viren wurden untersucht und Daten über die temporafen Veränderungen in der Zahl der dermalen polymorphonukleären Zellen und Mastzellen erhoben. Die klinischen und histopathologischen Veränderungen nach der primären Infektion ähnelten denen die nach sekundärer Infektion beschrieben wurden. Die Reaktion war jedoch schwerer und die Dauer länger. Man schließt daraus, daß relevante daten über die zellulären Prozesse, die bei der Reaktion des Wirtsorganismus auf ORF‐Viren beteilligt sind, von schon früher intizierten Individuen erhalten werden können. Histologisch lassen sich zwei Stadien unterscheiden: (I) Reparation des Defekts und (II) Reaktion auf die Virusreplikation, die—auch Antigenlokalisierung bestimmt—anfangs zeitlich mit der neu hergestellt Epidermis zusammenfällt. Das zweite Stadium umfaßt eine lokalisierte Entzündungsreaktion mit einer darunterliegenden, epidermalen Proliferation, wodurch der infizierte Bereich abgestoßen wird. An der Reaktion sind neutrophile und basophile Granulozyten, möglicherweise auch Mastzellen beteiligt, nicht aber eosinophile Granulozyten.

Resumen  En este trabajo se describen las respuestas primarias y secundarias en la piel de corderos SPF (specific pathogen free) después de una escarificación y aplicación de virus del ectima; así como los cambios que se producen en los polimorfonucleares y las células cebadas de la dermis. Los cambios clínicos e histopatológicos después de la infección primaria fueron semejantes a los observados después de la infección secundaria, aunque la infección fue más intensa y más duradera. Se concluye que se pueden obtener datos relevantes sobre los procesos celulares que participan en la respuesta del hospedador contra el virus del ectima a partir de animales infectados previamente. Histológicamente se identificaron dos etapas en la respuesta cutánea; (1) preparación de la agresión y (2) reacción a la replicación viral, que, de acuerdo con la localización del antígeno, parece ocurrir inicialmente en la epidermis recientemente regenerada. La segunda etapa consistía fundamentalmente en una respuesta inflamatoria localizada y en una regeneración epidérmica junto a la misma, que resultaba en una escisión de la zona infectada. En la respuesta participaban neutrófilos, basófilos y probablemente células cebadas aunque no eosinófilos.