A glycoprotein E gene-deleted bovine alphaherpesvirus 1 strain is attenuated and immunogenic for calves with passive immunity upon intranasal immunization / Cepa de alfaherpesvírus bovino 1 com deleção do gene da glicoproteína E é atenuada e imunogênica para bezerros com imunidade passiva após imunização intranasal

ABSTRACT: Vaccination has been used to prevent the losses associated with Bovine alphaherpesvirus 1 (BoHV-1) infection but passively acquired antibodies may compromise vaccine efficacy. Intranasal immunization (IN) of calves with modified live viral BoHV-1 vaccines has proven to overcome the acquired passive antibodies and confer adequate protection. Herein, we evaluated the safety and immunogenicity of a glycoprotein E-deleted Brazilian BoHV-1 strain (BoHV-1gEΔ) for IN immunization of calves. Ten 1-to-2 months-old calves with virus-neutralizing titers (VN) ranging from 2-64 were immunized IN with viable BoHV-1gEΔ (107.1 TCID50) and four remained as unvaccinated controls (VN titers 8-32). After IN immunization, calves presented a transient (2-6 days) mild nasal secretion and shed the vaccine virus in nasal secretions in low titers (<102.6TCID50/mL) for 4-8 days. Interestingly, the vaccinated calves did not show an increase in VN titers after vaccination. Rather, they presented a gradual reduction in serum VN antibodies in the following weeks - similarly to unvaccinated controls. Upon IN challenge with a virulent heterologous BoHV-1 strain at day 55 post-immunization (107.63TCID50), vaccinated calves shed significantly less virus from day 6 post-challenge onwards (p < 0.07) and for a shorter period of time than the controls (p < 0.0024). Importantly, both the duration and intensity of clinical signs were reduced in vaccinated animals. In addition, vaccinated calves showed an abrupt raise in VN titers post-challenge, indicating adequate immunological priming by vaccination. In summary, immunization of calves harboring passive antibodies with BoHV-1gEΔ by the IN route was able to prime the immunity to afford partial virological and clinical protection upon challenge.

RESUMO: A vacinação tem sido usada para prevenir perdas associadas à infecção pelo alfaherpesvírus bovino 1 (BoHV-1), embora anticorpos adquiridos passivamente possam comprometer a eficácia das vacinas. A imunização intranasal (IN) de bezerros com vacinas de BoHV-1 vivas modificadas pode contornar o obstáculo relacionado à presença de anticorpos adquiridos passivamente, conferindo proteção aos animais vacinados. Nesse contexto, avaliou-se a segurança e imunogenicidade de uma cepa brasileira de BoHV-1 com deleção no gene da glicoproteína E (BoHV-1gEΔ) na imunização IN de bezerros. Dez bezerros, de um a dois meses de idade e com títulos neutralizantes (VN) variando de 2-64, foram inoculados IN com BoHV-1gEΔ (107,1TCID50), e quatro permaneceram como controles não vacinados (títulos de VN 8-32). Após a instilação IN, os bezerros apresentaram secreção nasal transitória leve (2-6 dias) e excretaram o vírus vacinal nas secreções nasais em baixos títulos (<102,6TCID50/mL) por 4-8 dias. Interessantemente, os bezerros vacinados não apresentaram aumento nos títulos de anticorpos neutralizantes após a vacinação. Em vez disso, eles apresentaram uma redução gradual nos anticorpos neutralizantes séricos nas semanas seguintes - semelhante aos controles não vacinados. Após o desafio IN com uma cepa BoHV-1 virulenta heteróloga no dia 55 pós-imunização (107,63TCID50), os bezerros vacinados excretaram o vírus em títulos menores a partir do sexto dia pós-desafio (p < 0,07) e por um período de tempo menor do que o observado nos controles (p < 0,0024). É importante notar que tanto a duração quanto a intensidade dos sinais clínicos foram reduzidas nos animais vacinados. Além disso, os bezerros vacinados apresentaram um aumento abrupto nos títulos neutralizantes após o desafio, indicando uma imunização adequada por BoHV-1gEΔ. Em resumo, a imunização IN de bezerros com anticorpos passivos com a cepa BoHV-1gEΔ foi capaz de estimular a imunidade, proporcionando proteção virológica e clínica parciais após o desafio.

A glycoprotein E gene-deleted bovine alphaherpesvirus 1 strain is attenuated and immunogenic for calves with passive immunity upon intranasal immunization / Cepa de alfaherpesvírus bovino 1 com deleção do gene da glicoproteína E é atenuada e imunogênica para bezerros com imunidade passiva após imunização intranasal

Vaccination has been used to prevent the losses associated with Bovine alphaherpesvirus 1 (BoHV-1) infection but passively acquired antibodies may compromise vaccine efficacy. Intranasal immunization (IN) of calves with modified live viral BoHV-1 vaccines has proven to overcome the acquired passive antibodies and confer adequate protection. Herein, we evaluated the safety and immunogenicity of a glycoprotein E-deleted Brazilian BoHV-1 strain (BoHV-1gEΔ) for IN immunization of calves. Ten 1-to-2 months-old calves with virus-neutralizing titers (VN) ranging from 2-64 were immunized IN with viable BoHV-1gEΔ (107.1 TCID50) and four remained as unvaccinated controls (VN titers 8-32). After IN immunization, calves presented a transient (2-6 days) mild nasal secretion and shed the vaccine virus in nasal secretions in low titers (<102.6TCID50/mL) for 4-8 days. Interestingly, the vaccinated calves did not show an increase in VN titers after vaccination. Rather, they presented a gradual reduction in serum VN antibodies in the following weeks - similarly to unvaccinated controls. Upon IN challenge with a virulent heterologous BoHV-1 strain at day 55 post-immunization (107.63TCID50), vaccinated calves shed significantly less virus from day 6 post-challenge onwards (p < 0.07) and for a shorter period of time than the controls (p < 0.0024). Importantly, both the duration and intensity of clinical signs were reduced in vaccinated animals. In addition, vaccinated calves showed an abrupt raise in VN titers post-challenge, indicating adequate immunological priming by vaccination. In summary, immunization of calves harboring passive antibodies with BoHV-1gEΔ by the IN route was able to prime the immunity to afford partial virological and clinical protection upon challenge.

A vacinação tem sido usada para prevenir perdas associadas à infecção pelo alfaherpesvírus bovino 1 (BoHV-1), embora anticorpos adquiridos passivamente possam comprometer a eficácia das vacinas. A imunização intranasal (IN) de bezerros com vacinas de BoHV-1 vivas modificadas pode contornar o obstáculo relacionado à presença de anticorpos adquiridos passivamente, conferindo proteção aos animais vacinados. Nesse contexto, avaliou-se a segurança e imunogenicidade de uma cepa brasileira de BoHV-1 com deleção no gene da glicoproteína E (BoHV-1gEΔ) na imunização IN de bezerros. Dez bezerros, de um a dois meses de idade e com títulos neutralizantes (VN) variando de 2-64, foram inoculados IN com BoHV-1gEΔ (107,1TCID50), e quatro permaneceram como controles não vacinados (títulos de VN 8-32). Após a instilação IN, os bezerros apresentaram secreção nasal transitória leve (2-6 dias) e excretaram o vírus vacinal nas secreções nasais em baixos títulos (<102,6TCID50/mL) por 4-8 dias. Interessantemente, os bezerros vacinados não apresentaram aumento nos títulos de anticorpos neutralizantes após a vacinação. Em vez disso, eles apresentaram uma redução gradual nos anticorpos neutralizantes séricos nas semanas seguintes - semelhante aos controles não vacinados. Após o desafio IN com uma cepa BoHV-1 virulenta heteróloga no dia 55 pós-imunização (107,63TCID50), os bezerros vacinados excretaram o vírus em títulos menores a partir do sexto dia pós-desafio (p < 0,07) e por um período de tempo menor do que o observado nos controles (p < 0,0024). É importante notar que tanto a duração quanto a intensidade dos sinais clínicos foram reduzidas nos animais vacinados. Além disso, os bezerros vacinados apresentaram um aumento abrupto nos títulos neutralizantes após o desafio, indicando uma imunização adequada por BoHV-1gEΔ. Em resumo, a imunização IN de bezerros com anticorpos passivos com a cepa BoHV-1gEΔ foi capaz de estimular a imunidade, proporcionando proteção virológica e clínica parciais após o desafio.

Pathogenic potential of Brucella ovis field isolates with different genotypic profile and protection provided by the vaccine strain B. ovis ΔabcBA against B. ovis field isolates in mice / Vacina viva atenuada Brucella ovis Δ abcBA encapsulada protege camundongos frente a desafios de B. ovis isoladas de campo

Brucella ovis causes economic and reproductive losses in sheep herds. The goal of this study was to characterize infection with B. ovis field isolates in a murine model, and to evaluate protection induced by the candidate vaccine strain B. ovis ΔabcBA in mice challenged with these field isolates. B. ovis field strains were able to colonize and cause lesions in the liver and spleen of infected mice. After an initial screening, two strains were selected for further characterization (B. ovis 94 AV and B. ovis 266 L). Both strains had in vitro growth kinetics that was similar to that of the reference strain B. ovis ATCC 25840. Vaccination with B. ovis ΔabcBA encapsulated with 1% alginate was protective against the challenge with field strains, with the following protection indexes: 0.751, 1.736, and 2.746, for mice challenged with B. ovis ATCC25840, B. ovis 94 AV, and B. ovis 266 L, respectively. In conclusion, these results demonstrated that B. ovis field strains were capable of infecting and inducing lesions in experimentally infected mice. The attenuated vaccine strain B. ovis ΔabcBA induced protection in mice challenged with different B. ovis field isolates, resulting in higher protection indexes against more pathogenic strains.(AU)

Brucella ovis é responsável por perdas econômicas e reprodutivas em rebanhos ovinos. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a infecção com as cepas isoladas de campo de B. ovis em modelo murino e avaliar a eficiência vacinal da mutante B. ovis ΔabcAB para proteção contra desafio com as cepas isoladas de campo. Foram utilizadas sete cepas isoladas de campo foram capazes de colonizar e provocar lesões no fígado e no baço de camundongos após sete dias pós-infecção. Após triagem, duas cepas foram selecionadas para a melhor caracterização (B. ovis 94 AV and B. ovis 266L). Ambas apresentaram crescimento em placa de cultivo semelhante ao da cepa de referência B. ovis ATCC 25840. A vacinação com a cepa de Brucella ovis ΔabcBA encapsulada com alginato a 1% foi capaz de proteger camundongos desafiados com as cepas isoladas de campo, com os seguintes índices de proteção: 0,751, 1,736 e 2,746, para camundongos desafiados com B. ovis ATCC 25840, B. ovis 94 AV e B. ovis 266 L, respectivamente. Estes resultados demonstraram que as cepas isoladas de campo de B. ovis são capazes de infectar e induzir lesão em camundongos experimentalmente infectados. O uso da cepa mutante atenuada B. ovis ΔabcBA para vacinação de fêmeas C57BL/6 desafiados com diferentes cepas de B. ovis induziu proteção nos camundongos desafiados com diferentes cepas de B. ovis. Deste modo, mostrando-se eficiente na proteção das cepas de campo de B. ovis.(AU)

Pathogenic potential of Brucella ovis field isolates with different genotypic profile and protection provided by the vaccine strain B. ovis ΔabcBA against B. ovis field isolates in mice / Vacina viva atenuada Brucella ovis Δ abcBA encapsulada protege camundongos frente a desafios de B. ovis isoladas de campo

Brucella ovis causes economic and reproductive losses in sheep herds. The goal of this study was to characterize infection with B. ovis field isolates in a murine model, and to evaluate protection induced by the candidate vaccine strain B. ovis ΔabcBA in mice challenged with these field isolates. B. ovis field strains were able to colonize and cause lesions in the liver and spleen of infected mice. After an initial screening, two strains were selected for further characterization (B. ovis 94 AV and B. ovis 266 L). Both strains had in vitro growth kinetics that was similar to that of the reference strain B. ovis ATCC 25840. Vaccination with B. ovis ΔabcBA encapsulated with 1% alginate was protective against the challenge with field strains, with the following protection indexes: 0.751, 1.736, and 2.746, for mice challenged with B. ovis ATCC25840, B. ovis 94 AV, and B. ovis 266 L, respectively. In conclusion, these results demonstrated that B. ovis field strains were capable of infecting and inducing lesions in experimentally infected mice. The attenuated vaccine strain B. ovis ΔabcBA induced protection in mice challenged with different B. ovis field isolates, resulting in higher protection indexes against more pathogenic strains.(AU)

Brucella ovis é responsável por perdas econômicas e reprodutivas em rebanhos ovinos. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a infecção com as cepas isoladas de campo de B. ovis em modelo murino e avaliar a eficiência vacinal da mutante B. ovis ΔabcAB para proteção contra desafio com as cepas isoladas de campo. Foram utilizadas sete cepas isoladas de campo foram capazes de colonizar e provocar lesões no fígado e no baço de camundongos após sete dias pós-infecção. Após triagem, duas cepas foram selecionadas para a melhor caracterização (B. ovis 94 AV and B. ovis 266L). Ambas apresentaram crescimento em placa de cultivo semelhante ao da cepa de referência B. ovis ATCC 25840. A vacinação com a cepa de Brucella ovis ΔabcBA encapsulada com alginato a 1% foi capaz de proteger camundongos desafiados com as cepas isoladas de campo, com os seguintes índices de proteção: 0,751, 1,736 e 2,746, para camundongos desafiados com B. ovis ATCC 25840, B. ovis 94 AV e B. ovis 266 L, respectivamente. Estes resultados demonstraram que as cepas isoladas de campo de B. ovis são capazes de infectar e induzir lesão em camundongos experimentalmente infectados. O uso da cepa mutante atenuada B. ovis ΔabcBA para vacinação de fêmeas C57BL/6 desafiados com diferentes cepas de B. ovis induziu proteção nos camundongos desafiados com diferentes cepas de B. ovis. Deste modo, mostrando-se eficiente na proteção das cepas de campo de B. ovis.(AU)

Padronização de teste para quantificar anticorpos anti-poliovírus utilizando vírus vacinal / Standardization of a test for quantifying the antibodies against poliovirus using the vaccine virus

A poliomielite é uma doença endêmica no Afeganistão e no Paquistão, apesar dos esforços para ser erradicada, representando uma ameaça para outros países principalmente devido às viagens internacionais. A Organização Mundial da Saúde (OMS) tem como objetivo erradicar a poliomielite causada pelo poliovírus selvagem no mundo. O requisito essencial para a erradicação da poliomielite é a eliminação da cepa do poliovírus selvagem, que é empregada no teste padrão-ouro. Com o intuito de auxiliar na erradicação do poliovírus selvagem, o objetivo deste estudo foi modificar o teste padrão-ouro usando o poliovírus derivado da vacina oral atenuada. Foram testados 63 soros pelo ensaio de neutralização utilizando-se antígenos vacinais. A concordância do sorotipo 1 (k=0,74) foi considerada substancial, enquanto o sorotipo 2 (k=1,00) e sorotipo 3 (k= 0,95) foram consideradas quase perfeitas. A sensibilidade dos testes de soroneutralização utilizando os sorotipos 1, 2 e 3 foi de 94,83%, 100,00% e 100,00%, respectivamente. Em conclusão, o ensaio com antígenos vacinais pode ser usado como procedimento laboratorial seguro, especialmente em estudos de vigilância em larga escala.

Poliomyelitis is an endemic disease in Afghanistan and Pakistan in despite of the efforts to eradicate it, and it represents a threat to other countries mainly due to the international trips. The World Health Organization (WHO) aims at eradicating the polio disease worldwide. An essential requirement for eradicating the poliomyelitis is the elimination of the wild poliovirus strain, which is employed in the gold standard test. As a support for the eradication of wild poliovirus, the present study aimed at modifying the gold standard test by using poliovirus derived from the oral attenuated vaccine. Sixty-three sera samples were tested by neutralization assay using vaccine antigens. The degree of agreement of the serotype 1 (k=0.74) was considered substantial, while the serotype 2 (k=1.00) and 3 (k= 0.95) showed almost perfect agreement. The sensitivity of serotypes 1, 2 and 3 was 94.83%, 100.00% and 100.00%, respectively. In conclusion, the assay with the vaccine antigens can be used as a safe application, especially for large-scale surveillance studies.

Padronização de teste para quantificar anticorpos anti-poliovírus utilizando vírus vacinal / Standardization of a test for quantifying the antibodies against poliovirus using the vaccine virus

A poliomielite é uma doença endêmica no Afeganistão e no Paquistão, apesar dos esforços para ser erradicada, representando uma ameaça para outros países principalmente devido às viagens internacionais. A Organização Mundial da Saúde (OMS) tem como objetivo erradicar a poliomielite causada pelo poliovírus selvagem no mundo. O requisito essencial para a erradicação da poliomielite é a eliminação da cepa do poliovírus selvagem, que é empregada no teste padrão-ouro. Com o intuito de auxiliar na erradicação do poliovírus selvagem, o objetivo deste estudo foi modificar o teste padrão-ouro usando o poliovírus derivado da vacina oral atenuada. Foram testados 63 soros pelo ensaio de neutralização utilizando-se antígenos vacinais. A concordância do sorotipo 1 (k=0,74) foi considerada substancial, enquanto o sorotipo 2 (k=1,00) e sorotipo 3 (k= 0,95) foram consideradas quase perfeitas. A sensibilidade dos testes de soroneutralização utilizando os sorotipos 1, 2 e 3 foi de 94,83%, 100,00% e 100,00%, respectivamente. Em conclusão, o ensaio com antígenos vacinais pode ser usado como procedimento laboratorial seguro, especialmente em estudos de vigilância em larga escala.(AU)

Poliomyelitis is an endemic disease in Afghanistan and Pakistan in despite of the efforts to eradicate it, and it represents a threat to other countries mainly due to the international trips. The World Health Organization (WHO) aims at eradicating the polio disease worldwide. An essential requirement for eradicating the poliomyelitis is the elimination of the wild poliovirus strain, which is employed in the gold standard test. As a support for the eradication of wild poliovirus, the present study aimed at modifying the gold standard test by using poliovirus derived from the oral attenuated vaccine. Sixty-three sera samples were tested by neutralization assay using vaccine antigens. The degree of agreement of the serotype 1 (k=0.74) was considered substantial, while the serotype 2 (k=1.00) and 3 (k= 0.95) showed almost perfect agreement. The sensitivity of serotypes 1, 2 and 3 was 94.83%, 100.00% and 100.00%, respectively. In conclusion, the assay with the vaccine antigens can be used as a safe application, especially for large-scale surveillance studies.(AU)

Salmonella typhimurium vaccine to control a brazilian Salmonella heidelberg strain in broiler chickens / Vacina de Salmonella typhimurium para controlar cepa brasileira de Salmonella heidelberg em frangos de corte

Foodborne Salmonella infections in humans, which results from the consumption of contaminated poultry meat and eggs, are a major public health concern. Vaccination of animals against Salmonella is one strategy to prevent these infections and reduce the risks to public health. Live attenuated Salmonella enterica vaccines can confer protection against salmonellosis by inducing both cell-mediated and mucosal immune responses. This study assessed a live, attenuated Salmonella enterica Typhimurium (ST) vaccine in broiler chickens against a heterologous challenge with Salmonella Heidelberg (SH) by evaluating bacterial quantification, immune cells infiltration, and cytokine gene expression in the cecum. The treatments were: T1, non-vaccinated, non-challenged; T2, non-vaccinated, SH-challenged; T3, ST-vaccinated and SH-challenged. At 28 days of age, the ST-vaccinated group had significantly recovered reduction of SH in the crop (P<0,01) and cecum (P = 0,021) compared to the non-vaccinated SH-challenged group, with no significant changes (P˃0,05) in macrophages, T CD4+, or T CD8+ cells dynamics during the same period. Aerosol vaccination on the first day promoted greater interleukin-12 expression in the liver (P<0,05) and interleukin-10 expression and T CD8+ cells in the ileum 16 hours after housing. After prime-boosted oral immunization on the 13th day, the vaccinated group had greater expression of macrophages and T CD4+ cells in the liver (P<0,05) than the control group. Two doses of a live ST-attenuated vaccine promoted a partial cross-protective effect against SH strain UFPR1 challenge in broilers.

Infecções por Salmonella transmitidas por alimentos como consumo de carne de frango e ovos contaminados em seres humanos constituem um importante problema de saúde pública. A vacinação de animais contra Salmonella é uma estratégia para prevenir essas infecções e reduzir o risco para a saúde pública. As vacinas vivas atenuadas de Salmonella enterica podem conferir proteção contra a salmonelose, induzindo respostas imunológicas mediadas por células e em mucosas. Este estudo avaliou uma vacina viva e atenuada de Salmonella enterica Typhimurium (ST) em frangos de corte contra um desafio heterólogo com Salmonella Heidelberg (SH), avaliando a quantificação de Salmonella, infiltração de células imunes e a expressão de genes de citocinas no ceco. Os tratamentos foram: T1, não vacinado, não desafiado; T2, não vacinado, desafiado com SH; T3, ST-vacinado, desafiado com SH. Aos 28 dias de idade, o grupo vacinado com ST apresentou significativa redução de SH no papo (P<0,01) e no ceco (P = 0,021) comparado ao grupo T2-não vacinado SH-desafiado, sem alterações significativas na dinâmica celular de macrófagos, T CD4+ ou T CD8+ (P˃0,05) durante o mesmo período. A vacinação por aerossol no primeiro dia promoveu maior expressão de IL-12 no fígado (P<0,05), maior expressão de IL-10 e células T CD8+ no íleo, 16 horas após o alojamento. Após o reforço de imunização oral ao 13º dia, o grupo vacinado apresentou maior expressão de macrófagos e células T CD4+ no fígado (P<0,05) do que o grupo controle. Duas doses de uma vacina viva atenuada de ST promoveram um efeito de proteção cruzada parcial contra o desafio da cepa de Salmonella Heidelberg cepa UFPR1 em frangos de corte.

Salmonella typhimurium vaccine to control a brazilian Salmonella heidelberg strain in broiler chickens / Vacina de Salmonella typhimurium para controlar cepa brasileira de Salmonella heidelberg em frangos de corte

Foodborne Salmonella infections in humans, which results from the consumption of contaminated poultry meat and eggs, are a major public health concern. Vaccination of animals against Salmonella is one strategy to prevent these infections and reduce the risks to public health. Live attenuated Salmonella enterica vaccines can confer protection against salmonellosis by inducing both cell-mediated and mucosal immune responses. This study assessed a live, attenuated Salmonella enterica Typhimurium (ST) vaccine in broiler chickens against a heterologous challenge with Salmonella Heidelberg (SH) by evaluating bacterial quantification, immune cells infiltration, and cytokine gene expression in the cecum. The treatments were: T1, non-vaccinated, non-challenged; T2, non-vaccinated, SH-challenged; T3, ST-vaccinated and SH-challenged. At 28 days of age, the ST-vaccinated group had significantly recovered reduction of SH in the crop (P<0,01) and cecum (P = 0,021) compared to the non-vaccinated SH-challenged group, with no significant changes (P˃0,05) in macrophages, T CD4+, or T CD8+ cells dynamics during the same period. Aerosol vaccination on the first day promoted greater interleukin-12 expression in the liver (P<0,05) and interleukin-10 expression and T CD8+ cells in the ileum 16 hours after housing. After prime-boosted oral immunization on the 13th day, the vaccinated group had greater expression of macrophages and T CD4+ cells in the liver (P<0,05) than the control group. Two doses of a live ST-attenuated vaccine promoted a partial cross-protective effect against SH strain UFPR1 challenge in broilers.(AU)

Infecções por Salmonella transmitidas por alimentos como consumo de carne de frango e ovos contaminados em seres humanos constituem um importante problema de saúde pública. A vacinação de animais contra Salmonella é uma estratégia para prevenir essas infecções e reduzir o risco para a saúde pública. As vacinas vivas atenuadas de Salmonella enterica podem conferir proteção contra a salmonelose, induzindo respostas imunológicas mediadas por células e em mucosas. Este estudo avaliou uma vacina viva e atenuada de Salmonella enterica Typhimurium (ST) em frangos de corte contra um desafio heterólogo com Salmonella Heidelberg (SH), avaliando a quantificação de Salmonella, infiltração de células imunes e a expressão de genes de citocinas no ceco. Os tratamentos foram: T1, não vacinado, não desafiado; T2, não vacinado, desafiado com SH; T3, ST-vacinado, desafiado com SH. Aos 28 dias de idade, o grupo vacinado com ST apresentou significativa redução de SH no papo (P<0,01) e no ceco (P = 0,021) comparado ao grupo T2-não vacinado SH-desafiado, sem alterações significativas na dinâmica celular de macrófagos, T CD4+ ou T CD8+ (P˃0,05) durante o mesmo período. A vacinação por aerossol no primeiro dia promoveu maior expressão de IL-12 no fígado (P<0,05), maior expressão de IL-10 e células T CD8+ no íleo, 16 horas após o alojamento. Após o reforço de imunização oral ao 13º dia, o grupo vacinado apresentou maior expressão de macrófagos e células T CD4+ no fígado (P<0,05) do que o grupo controle. Duas doses de uma vacina viva atenuada de ST promoveram um efeito de proteção cruzada parcial contra o desafio da cepa de Salmonella Heidelberg cepa UFPR1 em frangos de corte.(AU)

Protection of chickens against fowl typhoid using field vaccine programs formulated with the live attenuated strain Salmonella Gallinarum deltacobSdeltacbiA / Proteção de aves contra o tifo aviário utilizando a cepa atenuada Salmonella Gallinarum deltacobSdeltacbiA em diferentes programas vacinais de campo

Salmonella enterica serovar Gallinarum biovar Gallinarum (SG) is a host-specific bacteria that causes the fowl typhoid (FT). This disease is highly pathogenic to commercial chickens, specially brown layers and breeders, causing acute septicemia followed by high morbidity and mortality. Vaccination is extensively adopted in the fields as a biosafety tool for prevention of isolated infections and outbreaks in commercial poultry flocks. The present study evaluated the use of an attenuated SG with deletions on genes cobS and cbiA (SGΔcobSΔcbiA) as a live vaccine, using vaccination schemes adjusted for field conditions. To this end, brown layers were used in two different experiments, to evaluate the long-term protection, necessary in the fields. The vaccination scheme on the first experiment consisted of two doses, the first at 4 th week-of-age and the booster dose at 8 th week-of-age with challenge at 16 th week-of-age with wild SG strain. On the second experiment, the vaccination was carried out by different routes using three doses of the live vaccine, at 4 th , 8 th and 12 th weeks-of-age, and the challenge was done at 20 th weeks-of-age. After the challenge, the mortality was recorded during 28 days, and the egg production (experiment 2) was evaluated and compared with the group of unvaccinated layers. In both experiments, the mortality was significantly reduced, and the egg production was not affected in vaccinated layer-hens. In summary, this study shows the efficacy and the protection of different vaccination schemes against FT that can be applied under field conditions in commercial poultry farms.

Salmonella enterica sorovar Gallinarum biovar Gallinarum (SG) é uma bactéria hospedeira específica que causa o tifo aviário (TA). Essa doença é altamente patogênica em aves comerciais, especialmente galinhas poedeiras de linhagem vermelha e aves reprodutoras pesadas, causando septicemia aguda, e consequentemente, alta morbidade e mortalidade. A vacinação é amplamente utilizada no campo como uma ferramenta de biossegurança para a prevenção de infecções isoladas e surtos nas granjas avícolas comerciais. O atual estudo avaliou o potencial vacinal de uma cepa viva atenuada de SG com deleções nos genes cobS e cbiA (SGΔcobSΔcbiA), utilizando esquemas de vacinação formulados para utilização em campo. Para isso, as galinhas poedeiras de linhagem vermelha foram utilizadas em dois experimentos diferentes, para avaliar a proteção a longo prazo, necessária no campo. O esquema de vacinação no primeiro experimento consistiu em duas doses, a primeira na quarta semana de vida e a dose de reforço na oitava, e o desafio na 16ª semana com a estirpe selvagem SG. No segundo experimento, a vacinação foi realizada por diferentes rotas usando três doses da vacina viva, na quarta, na oitava e na décima segunda semana de vida, e o desafio foi feito na 20ª semana de vida. Após o desafio, a mortalidade foi acompanhada por 28 dias, e no experimento 2 a produção de ovos também foi avaliada e comparada com o grupo de galinhas não vacinadas. Em ambos os experimentos, a mortalidade foi significativamente reduzida, e a produção de ovos não foi afetada nos grupos de galinhas poedeiras vacinadas. Este estudo mostra a eficácia da proteção dos diferentes programas de vacinação contra o TA, que podem ser aplicados em granjas comerciais em condições de campo.

Protection of chickens against fowl typhoid using field vaccine programs formulated with the live attenuated strain Salmonella Gallinarum ΔcobSΔcbiA / Proteção de aves contra o tifo aviário utilizando a cepa atenuada Salmonella Gallinarum ΔcobSΔcbiA em diferentes programas vacinais de campo

Salmonella enterica serovar Gallinarum biovar Gallinarum (SG) is a host-specific bacteria that causes the fowl typhoid (FT). This disease is highly pathogenic to commercial chickens, specially brown layers and breeders, causing acute septicemia followed by high morbidity and mortality. Vaccination is extensively adopted in the fields as a biosafety tool for prevention of isolated infections and outbreaks in commercial poultry flocks. The present study evaluated the use of an attenuated SG with deletions on genes cobS and cbiA (SGΔcobSΔcbiA) as a live vaccine, using vaccination schemes adjusted for field conditions. To this end, brown layers were used in two different experiments, to evaluate the long-term protection, necessary in the fields. The vaccination scheme on the first experiment consisted of two doses, the first at 4 th week-of-age and the booster dose at 8 th week-of-age with challenge at 16 th week-of-age with wild SG strain. On the second experiment, the vaccination was carried out by different routes using three doses of the live vaccine, at 4 th , 8 th and 12 th weeks-of-age, and the challenge was done at 20 th weeks-of-age. After the challenge, the mortality was recorded during 28 days, and the egg production (experiment 2) was evaluated and compared with the group of unvaccinated layers. In both experiments, the mortality was significantly reduced, and the egg production was not affected in vaccinated layer-hens. In summary, this study shows the efficacy and the protection of different vaccination schemes against FT that can be applied under field conditions in commercial poultry farms.(AU)

Salmonella enterica sorovar Gallinarum biovar Gallinarum (SG) é uma bactéria hospedeira específica que causa o tifo aviário (TA). Essa doença é altamente patogênica em aves comerciais, especialmente galinhas poedeiras de linhagem vermelha e aves reprodutoras pesadas, causando septicemia aguda, e consequentemente, alta morbidade e mortalidade. A vacinação é amplamente utilizada no campo como uma ferramenta de biossegurança para a prevenção de infecções isoladas e surtos nas granjas avícolas comerciais. O atual estudo avaliou o potencial vacinal de uma cepa viva atenuada de SG com deleções nos genes cobS e cbiA (SGΔcobSΔcbiA), utilizando esquemas de vacinação formulados para utilização em campo. Para isso, as galinhas poedeiras de linhagem vermelha foram utilizadas em dois experimentos diferentes, para avaliar a proteção a longo prazo, necessária no campo. O esquema de vacinação no primeiro experimento consistiu em duas doses, a primeira na quarta semana de vida e a dose de reforço na oitava, e o desafio na 16ª semana com a estirpe selvagem SG. No segundo experimento, a vacinação foi realizada por diferentes rotas usando três doses da vacina viva, na quarta, na oitava e na décima segunda semana de vida, e o desafio foi feito na 20ª semana de vida. Após o desafio, a mortalidade foi acompanhada por 28 dias, e no experimento 2 a produção de ovos também foi avaliada e comparada com o grupo de galinhas não vacinadas. Em ambos os experimentos, a mortalidade foi significativamente reduzida, e a produção de ovos não foi afetada nos grupos de galinhas poedeiras vacinadas. Este estudo mostra a eficácia da proteção dos diferentes programas de vacinação contra o TA, que podem ser aplicados em granjas comerciais em condições de campo.(AU)

Protection of chickens against fowl typhoid using field vaccine programs formulated with the live attenuated strain Salmonella Gallinarum deltacobSdeltacbiA / Proteção de aves contra o tifo aviário utilizando a cepa atenuada Salmonella Gallinarum deltacobSdeltacbiA em diferentes programas vacinais de campo

Salmonella enterica serovar Gallinarum biovar Gallinarum (SG) is a host-specific bacteria that causes the fowl typhoid (FT). This disease is highly pathogenic to commercial chickens, specially brown layers and breeders, causing acute septicemia followed by high morbidity and mortality. Vaccination is extensively adopted in the fields as a biosafety tool for prevention of isolated infections and outbreaks in commercial poultry flocks. The present study evaluated the use of an attenuated SG with deletions on genes cobS and cbiA (SGΔcobSΔcbiA) as a live vaccine, using vaccination schemes adjusted for field conditions. To this end, brown layers were used in two different experiments, to evaluate the long-term protection, necessary in the fields. The vaccination scheme on the first experiment consisted of two doses, the first at 4 th week-of-age and the booster dose at 8 th week-of-age with challenge at 16 th week-of-age with wild SG strain. On the second experiment, the vaccination was carried out by different routes using three doses of the live vaccine, at 4 th , 8 th and 12 th weeks-of-age, and the challenge was done at 20 th weeks-of-age. After the challenge, the mortality was recorded during 28 days, and the egg production (experiment 2) was evaluated and compared with the group of unvaccinated layers. In both experiments, the mortality was significantly reduced, and the egg production was not affected in vaccinated layer-hens. In summary, this study shows the efficacy and the protection of different vaccination schemes against FT that can be applied under field conditions in commercial poultry farms.(AU)

Salmonella enterica sorovar Gallinarum biovar Gallinarum (SG) é uma bactéria hospedeira específica que causa o tifo aviário (TA). Essa doença é altamente patogênica em aves comerciais, especialmente galinhas poedeiras de linhagem vermelha e aves reprodutoras pesadas, causando septicemia aguda, e consequentemente, alta morbidade e mortalidade. A vacinação é amplamente utilizada no campo como uma ferramenta de biossegurança para a prevenção de infecções isoladas e surtos nas granjas avícolas comerciais. O atual estudo avaliou o potencial vacinal de uma cepa viva atenuada de SG com deleções nos genes cobS e cbiA (SGΔcobSΔcbiA), utilizando esquemas de vacinação formulados para utilização em campo. Para isso, as galinhas poedeiras de linhagem vermelha foram utilizadas em dois experimentos diferentes, para avaliar a proteção a longo prazo, necessária no campo. O esquema de vacinação no primeiro experimento consistiu em duas doses, a primeira na quarta semana de vida e a dose de reforço na oitava, e o desafio na 16ª semana com a estirpe selvagem SG. No segundo experimento, a vacinação foi realizada por diferentes rotas usando três doses da vacina viva, na quarta, na oitava e na décima segunda semana de vida, e o desafio foi feito na 20ª semana de vida. Após o desafio, a mortalidade foi acompanhada por 28 dias, e no experimento 2 a produção de ovos também foi avaliada e comparada com o grupo de galinhas não vacinadas. Em ambos os experimentos, a mortalidade foi significativamente reduzida, e a produção de ovos não foi afetada nos grupos de galinhas poedeiras vacinadas. Este estudo mostra a eficácia da proteção dos diferentes programas de vacinação contra o TA, que podem ser aplicados em granjas comerciais em condições de campo.(AU)

PATOGENICIDADE DE BRUCELLA OVIS EM CAMUNDONGOS GESTANTES E AVALIAÇÃO DA INOCUIDADE E PROTEÇÃO INDUZIDA PELA CEPA MUTANTE ATENUADA BRUCELLA OVIS abcBA DURANTE A GESTAÇÃO

A brucelose ovina causada por Brucella ovis é uma das principais enfermidades que cursam com falhas reprodutivas em ovinos. Considerando a escassez de pesquisas relacionadas à infecção por Brucella em modelo murino gestante, esse estudo foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a patogenicidade transplacentária da cepa virulenta de B. ovis ATCC 25840 (B. ovis WT) e B. ovis abcBA, bem como avaliar o potencial vacinal da cepa mutante de B. ovis abcBA nesse mesmo modelo. Para isso, 40 camundongos fêmeas BALB\c foram divididas em quatro grupos contendo 10 animais cada: Grupo 1 inoculado com solução salina (PBS), grupo 2 inoculado com PBS e desafiado com B. ovis WT; grupo 3 inoculado com PBS e desafiado com B. ovis abcBA; grupo 4 vacinado com B. ovis abcBA e desafiado com B. ovis WT. As fêmeas foram estimuladas ao estro e colocadas para cópula. Cinco dias após a visualização do plug vaginal foram inoculadas intraperitonealmente (ip) com 100 µL de PBS estéril, 100 µL de 1 x 106 UFC de B. ovis abcBA e 100 µL de 1 x 106 UFC de B. ovis WT, conforme estabelecido nos grupos supracitados. Ao décimo sétimo dia de gestação, as fêmeas foram eutanasiadas e necropsiadas para coleta de fragmentos de baço, fígado, útero, placenta, feto e glândula mamária para bacteriologia, histopatologia e imunoistoquímica. Nas fêmeas inoculadas com a estirpe selvagem observaram-se placentite necrotizante, além de microgranulomas em fígado e baço. Com base nesses resultados é possível avaliar que a infecção por B. ovis em modelo murino gestante tem comportamento similar à infecção por B. abortus no mesmo modelo. A cepa mutante B. ovis abcBA além de não resultar em recuperação bacteriana em nenhum dos órgão supracitados, também não induziu lesões macroscópicas e histopatológicas, demosntrando ser esta uma cepa segura e atenuada nesse modelo de estudo experimental. Além disso, B. ovis abcBA foi capaz de produzir resposta imunológica protetora após o desafio com B. ovis WT.

Ovine brucellosis caused by Brucella ovis is one of the most important diseases causing reproductive failure in sheep. Considering the scarcity of research related to Brucella infection in a pregnant murine model, this study was developed with the goal of evaluating the transplacental pathogenicity of B. ovis virulent strain ATCC 25840 (B. ovis WT) and B. ovis abcBA associated with the vaccine potential of mutant strain of B. ovis abcBA in this same model. Thus, 40 BALB/c female mice were divided into four groups containing 10 animals each: Group 1 inoculated with saline solution (PBS); group 2 inoculated whit PBS and challenged with B. ovis WT; group 3 inoculated with PBS and challenged with B. ovis abcBA; group 4 vaccinated with B. ovis abcBA and challenges with B. ovis WT. Female mice were stimulated for induction of estrus and allowed to copulate. Five days after visualization of the vaginal plug, they were inoculated intraperitoneally (ip) with 100 µL of sterile PBS, 100 µL of 1 x 106 CFU of B. ovis abcBA and 100 µL of 1 x 106 CFU of B. ovis WT as established in the aforementioned groups. They were euthanized and necropsied. On the seventeenth day of gestation, the females were euthanized and necropsied to collect fragments of spleen, liver, uterus, placenta, fetus and mammary gland for bacteriology, histopathology and immunohistochemistry. Females inoculated with the WT strain developed necrotizing placentitis as well as microgranulomas in the liver and spleen. Therefore, B. ovis infection in pregnant mice results in changes similar to those previously observed in B. abortus infection in the same model. Infection with B. ovis abcBA mutant strain did not result in bacterial recovery from any of the aforementioned organs, and it did not induce gross or microscopic lesions, making it a safe and attenuated strain in this experimental model. In addition, B. ovis abcBA was able to induce a protective immune response after the challenge with B. ovis WT.

Patogenicidade de cepas de Brucella ovis isoladas de campo e avaliação da proteção induzida pela cepa vacinal encapsulada B. ovis abcBA em camundongos

Brucella ovis é responsável por perdas econômicas e reprodutivas em rebanhos ovinos. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a infecção com as cepas isoladas de campo de B. ovis em modelo murino e avaliar a eficiência vacinal da mutante B. ovis abcAB para proteção contra desafio com as cepas isoladas de campo. Foram utilizadas sete cepas isoladas de campo foram capazes de colonizar e provocar lesões no fígado e no baço de camundongos após sete dias pós-infecção. Após triagem, duas cepas foram selecionadas para a melhor caracterização (B. ovis 94 AV and B. ovis 266L). Ambas apresentaram crescimento em placa de cultivo semelhante ao da cepa de referência B. ovis ATCC 25840. A vacinação com a cepa de Brucella ovis abcBA encapsulada com alginato a 1% foi capaz de proteger camundongos desafiados com as cepas isoladas de campo, com os seguintes índices de proteção: 0,751, 1,736 e 2,746, para camundongos desafiados com B. ovis ATCC 25840, B. ovis 94 AV e B. ovis 266 L, respectivamente. Estes resultados demonstraram que as cepas isoladas de campo de B. ovis são capazes de infectar e induzir lesão em camundongos experimentalmente infectados. O uso da cepa mutante atenuada B. ovis abcBA para vacinação de fêmeas C57BL/6 desafiados com diferentes cepas de B. ovis induziu proteção nos camundongos desafiados com diferentes cepas de B. ovis. Deste modo, mostrando-se eficiente na proteção das cepas de campo de B. ovis.

Brucella ovis is responsible for economic and reproductive losses in sheep herds. The goal of this study was to characterize the infection with B. ovis field isolates in a murine model, and to evaluate protection induced by the B. ovis abcBA vaccine strain in mice challenged with these field isolates. All field strains were able to colonize and cause lesions in the liver and spleen of infected mice. After an initial screening, two strains were selected for further characterization (B. ovis 94 AV and B. ovis 266 L). Both strains had an in vitro growth kinetics that was similar to the reference strain B. ovis ATCC 25840. Vaccination with Brucella ovis abcBA encapsulated with 1% alginate was protective against the challenge with field strains of B. ovis, with the following protection indexes (log difference of bacterial loads in the spleen of vaccinated and non vaccinated mice): 0.751, 1.736, and 2.746, for mice challenged with B. ovis ATCC25840, B. ovis 94 AV, and B. ovis 266 L, respectively. In conclusion, these results demonstrated that B. ovis field strains were capable of infecting and inducing lesions in experimentally infected mice. The attenuated vaccine strain B. ovis abcBA induced protection in mice challenged with different strains of B. ovis, including field isolates

CARACTERIZAÇÃO DO MICROTRANSCRIPTOMA DE MACRÓFAGOS INFECTADOS POR CEPAS SAPÓFITA, ATENUADA OU VIRULENTA DE Leptospira spp.

Leptospirose é considerada uma zoonose de importância global causada pela bactéria Leptospira spp. A incidência da doença chega a um milhão de casos severos no mundo, atingindo uma mortalidade de 60.000 óbitos/ano. Apesar de considerados avanços na pesquisa sobre a doença, há muito ainda a se descobrir sobre sua patogenicidade. A influência de mecanismos epigenéticos em processos patológicos, particularmente da regulação pós-transcricional mediada por RNAs não-codificadores, é fundamental. Uma gama de estudos vem relatando a influência desses mecanismos na resposta imune do hospedeiro em uma variedade de infecções bacterianas. O objetivo desse estudo foi identificar e caracterizar, pela primeira vez, a influência de miRNAs na regulação da resposta de macrófagos frente a infecção por Leptospira. Foi realizado um microtranscriptoma, através da técnica de microarranjo, em macrófafgos murinos J774A.1 desafiados por cepa virulenta, atenuada e saprófita de Leptospira após 8h de infecção. Após análise dos dados, identificamos 29 miRNAs modulados pela infecção comparados ao controle, com fold change ± 1.5 e p-valor<0,01. Na análise de enriquecimento funcional, encontramos um grande número de alvos para os miRNAs modulados participando em processos-chave da resposta imune. Podemos sugerir que a regulação pós-transcricional por miRNAs possui papel na resposta do hospedeiro em infecção por Leptospirose, e que essa resposta é dependente da espécie, bem como da virulência da bactéria.

Leptospirosis is a bacterial zoonosis of global importance, caused by Leptospira. The incidence of disease leading to one million severe cases and 60,000 deaths per year. Despite considerable advances in research, much is yet to be discovered about disease pathogenicity. The influence of epigenetic mechanisms, particularly RNA-mediated post-transcriptional regulation of host immune response has been proven vital following a variety of bacterial infections. The aim of this study was to identify and characterize, for the first time, the influence of miRNAs on the regulation of the immune response to Leptospira infection. We examined the microtranscriptome, trough microarray technique, of macrophages J774A.1 following an 8h infection with virulent, attenuated and saprophyte strains of Leptospira. Microarray analysis revealed that 29 miRNAs were de-regulated by the Leptospira strains compared to control with fold change ±1.5 and p-value <0.01. Enrichment analyses of the targets of these differentially expressed miRNAs suggest that several processes involved in immune response are directly regulated by miRNAs. We suggest that posttranscriptional regulation by miRNAs may play a role in host response to infection in leptospirosis, and that this response is dependent on species and bacterial virulence.

Brucelose é uma importante doença bacteriana zoonótica. Propõe-se com este projeto o desenvolvimento de uma vacina que seja protetora contra a infecção por todas as espécies de Brucella, além do desenvolvimento de teste sorológico específico.

Brucelose é uma das principais doenças infecciosas de caráter zoonótico que resulta em significativas perdas econômicas para animais de produção. O controle e a prevenção da brucelose animal são em grande parte baseados na vacinação com cepas vivas atenuadas. Inicialmente, foram realizados estudos de meta-análise do campo de vacinologia de Brucella no camundongo e hospedeiros naturais preferenciais, com objetivo de avaliar de forma temporal o índice de proteção de diferentes categorias vacinais e a influência de diversas variáveis na proteção vacinal. A meta-análise no modelo murino estudou 117 publicações de vacinas experimentais indexadas no PubMed, totalizando 782 experimentos analisados, que demonstraram na análise temporal que não houve melhoria dos índices de proteção ao longo das últimas três décadas. O modelo de meta-regressão desenvolvido, incluiu as categorias de vacinas (atenuada, DNA, inativada, mutante, subunidade e vetorizada) considerando o índice de proteção como a variável dependente e os outros parâmetros (linhagem de camundongo, via de vacinação, número de vacinações, uso de adjuvante, desafio com espécies de Brucella) como variáveis independentes. As vacinas de subunidades e vetorizadas proporcionaram índices de proteção significativamente menores quando comparados com vacinas atenuadas. Outras variáveis influenciaram positivamente o índice de proteção, tais como duas imunizações e desafio com B. melitensis, B. ovis e B. suis, por outro lado, o uso de adjuvante não teve efeito significativo no índice de proteção. O estudo de meta-análise em hospedeiros naturais, avaliou 45 publicações indexadas no PubMed e Scopus, representando 116 experimentos individuais. Adotou-se como medida de proteção, o valor de diferença de risco, calculado baseado na prevenção de abortos e infecção em órgãos de animais imunizados e não imunizados. A análise temporal neste estudo demonstrou que não houve melhorias na proteção vacinal nas últimas décadas. O modelo de meta-regressão desenvolvido para os hospedeiros naturais, incluiu as categorias de vacinas (atenuada, inativada, mutante, subunidade e vetorizadas), considerando o valor de diferença de risco como a variável dependente. Algumas variáveis demonstraram influenciar a proteção vacinal, sendo a via de vacinação subcutânea significativamente mais protetiva do que a via intramuscular e oral, além da via subcutânea ter proporcionado maior valor de diferença de risco que a via conjuntival, quando utilizada no desafio. As vacinas de subunidades proporcionaram significativamente menor proteção, enquanto que as vacinas inativadas foram mais protetivas que as vacinas atenuadas. Foi desenvolvido um estudo avaliando a cepa mutante B. ovis abcBA como potencial vetor de múltiplos epítopos de Brucella preditos de células T. Este estudo avaliou a expressão in vitro da expressão de uma proteína quimérica recombinante na cepa vetorial, analisando o perfil de atenuação em macrófagos e camundongos, e sua eficácia protetiva contra diferentes espécies virulentas de Brucella. A cepa B. ovis abcBA demonstrou ser um promissor vetor vacinal, sendo capaz de expressar a proteína quimérica recombinante PRB14 e manter o perfil de atenuação. Sendo assim, a cepa B. ovis abcBA PRB14 induziu proteção contra o desafio com patógeno B. ovis, entretanto, não demonstrou proteção contra desafio experimental com B. abortus e B. suis. Com o objetivo de avaliar o papel isolado da PRB14 de induzir resposta imune protetiva contra a infecção por Brucella em camundongos BALB/c, finalmente produzimos essa proteína quimérica em E. coli e a utilizamos como antígeno vacinal associado a adjuvante de Freud. No entanto, esta proteína não se mostrou protetiva contra a infecção por B. abortus, B. ovis e B. suis em camundongos.

Brucellosis is one of the major zoonotic infectious diseases that results in significant economic losses for animals production. The control and prevention of animal brucellosis are largely based on vaccination with live attenuated strains. Initially, meta-analysis studies were conducted addressing the subject of Brucella vaccinology in mice and preferred natural hosts, aiming to evaluate the protection index of different vaccine categories and the influence of several variables on vaccine protection. The meta-analysis in the murine model studied 117 publications of experimental vaccines indexed in PubMed, in total 782 experiments analyzed, which demonstrated in the temporal analysis that there was no improvement in protection indexes over the last three decades. The meta-regression model developed included the categories of vaccines (attenuated, DNA, inactivated, mutant, subunit and vector) considering the protection index as the dependent variable and the other parameters (mouse lineage, vaccination route, number of vaccinations, use of adjuvant, challenge with Brucella species) as independent variables. Subunit and vectorized vaccines provided significantly lower protection rates when compared to attenuated vaccines, and other variables positively influenced the protection index, such as two immunizations and challenge with B. melitensis, B. ovis and B. suis, on the other hand, the use of adjuvant had no significant effect on the protection index. The meta-analysis study in natural hosts evaluated 45 publications indexed in PubMed and Scopus, representing 116 individual experiments. The value of risk difference, calculated based on the prevention of abortions and infection in organs of immunized and non-immunized animals, was adopted as a protection measure. The temporal analysis in this study demonstrated that there were no improvements in vaccine protection in the last decades. The meta-regression model developed for the natural hosts included the vaccine categories (attenuated, inactivated, mutant, subunit and vectorized) considering the value of risk difference as the dependent variable, and some variables demonstrated to influence vaccine protection, such as the subcutaneous route of vaccination was significantly more protective than the intramuscular and oral route, and the subcutaneous route provided a higher risk difference value than the conjunctival route when used in the challenge. Subunit vaccines provided significantly less protection, while inactivated vaccines were more protective than attenuated vaccines. A study was carried out evaluating the mutant strain B. ovis abcBA as a potential vector of multiple predicted T cell epitopes. This study evaluated the expression in vitro of the expression of a recombinant chimeric protein in the vector strain by analyzing the attenuation profile in macrophages and mice, and their protective efficacy against different virulent Brucella species. B. ovis abcBA strain was shown to be a promising vaccine vector, capable of expressing the recombinant chimeric protein and maintaining the attenuation profile. Therefore, the B. ovis abcBA PRB14 strain induced protection against the challenge with B. ovis, however, did not demonstrate protection against experimental challenge with B. abortus and B. suis. In order to evaluate the role of PRB14 in inducing a protective immune response against Brucella infection in BALB/c mice, we finally produced this chimeric protein in E. coli and used it as a vaccine antigen associated with Freud's adjuvant. However, this protein was not shown to be protective against B. abortus, B. ovis and B. suis infection in mice.

Reposta imune humoral e celular em camundongos e cinética de anticorpos e proteínas de fase aguda em caprinos imunizados com uma vacina atenuada liofilizada contra Linfadenite Caseosa

A Linfadenite Caseosa é uma doença infecto-contagiosa crônica que acomete os caprinos e ovinos, caracterizada pela presença de granulomas nos linfonodos superficiais e internos causada pela bactéria Corynebacterium pseudotuberculosis. O objetivo do trabalho foi avaliar a resposta imune humoral e celular e a resposta inata de uma vacina liofilizada produzida a partir da cepa 1002, utilizando os modelos murino e caprino. Para tanto, 50 camundongos BALB/c foram divididos em cinco grupos (n=10/grupo) que receberam as seguintes doses de antígeno vacinal: G - controle solução salina, G1- 106UFC/mL, G2- 106 UFC/mL revacinado com 21 dias; G3-107UFC/mL; G4-107UFC/mL revacinados com 21 dias. A resposta humoral foi obtida pela determinação das concentrações de IgG total através dos ELISAS com antígenos BHI, BMD e Q5 e resposta celular através das dosagens de óxido nítrico e citocinas dos perfis Th1 (IFN-, IL2 e TNF) e Th2 (IL-4, IL-5). No modelo caprino, 100 cabras foram divididas em cinco grupos (n=20/grupo) que receberam as seguintes doses de antígeno vacinal: G - controle solução salina, G1 - 107UFC/mL, G2 -107 UFC/mL revacinado com 21 dias; G3 - 106UFC/mL; G4 - 106UFC/mL revacinados com 21 dias. A resposta humoral foi avaliada pela determinação das concentrações de IgG total através do ELISA indireto com antígeno BMD e a resposta inata pela determinação das concentrações de proteínas de fase aguda (ceruplasmina, haptoglobina, glicoproteína ácida e albumina). No modelo murino observou-se resposta humoral com produção de IgG total em todos os grupos não havendo diferenças significativas entre eles. Na resposta celular, os grupos 1, 2 e 3 mostraram melhor produção de óxido nítrico quando comparados com os grupos controle e 4 (p<0,05), os três antígenos não mostraram diferenças estatisticamente significativas na estimulação da produção de óxido nítrico. Na produção de citocinas não foi verificada diferenças significantes entre os grupos nem entre os perfis de regulação Th1/Th2. No modelo caprino verificou-se produção de IgG total ao longo de doze meses, entretanto não houve diferenças significativas entre os grupos testados. Houve aumento nas concentrações séricas de proteínas aguda (ceruplasmina, haptoglobina) demonstrando possivelmente, estimulação da resposta inata. O estudo evidenciou que a vacina produzida a partir da cepa 1002, liofilizada teve a capacidade de estimular a resposta imune humoral e celular no modelo murino e a resposta humoral no modelo caprino constituindo-se como uma alternativa para o controle da linfadenite caseosa.

Caseous Lymphadenitis is a chronic infectious disease that affects goats and sheep, characterized by the presence of granulomas in the superficial and internal lymph nodes caused by the bacterium Corynebacterium pseudotuberculosis. The objective of this work was to evaluate the humoral and cellular immune response and the inate response of a vaccine produced from lyophilized strain 1002, using the murine and goat models. For this, 50 balb / c mice were divided in five groups (n = 10 / group) that received the following doses of vaccine antigen: G-control saline solution; G1- 106UFC/mL, G2-106 UFC/mL revaccinated with 21 days; G3-107UFC/mL; G4-107UFC/mL revaccinated with 21 days. The humoral response was determined through ELISAs with BHI, BMD and Q5 antigens and cellular response through nitric oxide and Th1 (IFN-, IL2 and TNF) and Th2 (IL-4, IL-5) cytokine dosages. In the goat model, 100 goats were divided in five groups (n = 20 / group) that received the following doses of vaccine antigen: G - control saline solution G1- 107UFC/mL, G2-107 UFC/mL revaccinated with 21 days; G3- 106UFC/mL; G4- 106UFC/mL revaccinated with 21 days. The humoral response was evaluated through the indirect ELISA with BMD antigen and the inate response through the serum dosage of acute phase proteins (ceruplasmin, haptoglobin, acid glycoprotein, and albumin). In the murine model, humoral response with total IgG production was observed in all groups, with no significant differences between them. In the cellular response, groups 1, 2 and 3 showed better nitric oxide production when compared to the control and 4 (p <0.05) groups, the three antigens showed no statistically significant differences in the stimulation of nitric oxide production. Cytokine production didnt show significant differences between the groups nor between Th1 /Th2 regulation profiles. In the goat model there was total IgG production over twelve months, however there were no significant differences between the tested groups. There was an increase in serum concentrations of acute proteins (ceruplasmin, haptoglobin) possibly demonstrating stimulation of the innate response. The study demonstrated that the vaccine produced from strain 1002, lyophilized has the ability to stimulate the humoral and cellular immune response in the model and the humoral response in the goat model constituting as an alternative for the control of caseous lymphadenitis.

Estudos sobre a vacinologia e evolução do vírus da cinomose canina

O vírus da cinomose canina (CDV) é um importante patógeno de cães domésticos e carnívoros selvagens. A infecção pelo CDV é relevante a nível mundial e está associada com alta morbidade e mortalidade. Em diversos países a cinomose é considerada controlada pelo uso de vacinas, no entanto, no Brasil ainda é endêmica, principalmente devido ao grande número de animais não domiciliados. Além disso, surtos em cães e várias espécies de animais silvestres ocorrem com frequência, dizimando populações ameaçadas. As vacinas vivas atenuadas são seguras para cães, mas seu uso não é aconselhado em espécies altamente suscetíveis à infecção pelo CDV. Também os relatos de surtos de cinomose em cães supostamente vacinados levantam a hipótese de que as vacinas disponíveis no mercado podem não ser eficientes frente a algumas cepas de campo. Com o objetivo de gerar dados acerca dos mecanismos de evolução do CDV e desenvolver e testar a eficácia de uma vacina bivalente inativada contra o vírus da raiva (RABV) e CDV a presente tese será apresentada na forma de dois artigos científicos. Ainda, um artigo de revisão sobre os modelos animais utilizados para obtenção de informações sobre o vírus do sarampo utilizando a infecção de CDV em furões e cães foi publicada e será apresentada na presente tese. No primeiro artigo, foi analisada a ocorrência de recombinação homóloga em genomas de CDV e detectou-se oito possíveis vírus recombinantes, incluindo um evento de recombinação entre uma cepa de campo e uma cepa vacinal atenuada, sugerindo que o uso de vacinação com vírus vivo atenuado pode influenciar a evolução do CDV. No segundo trabalho, uma vacina recombinante bivalente inativada baseada em RABV expressando as glicoproteínas do envelope do CDV, hemaglutinina e proteína de fusão, mostrou-se eficiente na proteção contra infecção por CDV em furões quando utilizado um protocolo prime/boost. Finalmente, foi publicada uma revisão de literatura sobre os modelos animais utilizados para obtenção de informações sobre a patogênese do vírus do sarampo utilizando a infecção com o vírus da cinomose.

Canine distemper virus (CDV) is an important pathogen of domestic dogs and wild carnivores. CDV infection is globally relevant and it is associated with high morbidity and mortality. In several countries, distemper is considered controlled by vaccination, however, in Brazil it is still endemic, mainly due to the large number of non-domiciliated animals. In addition, outbreaks in dogs and various species of wild animals occur frequently, decimating threatened populations. Live attenuated vaccines are safe for dogs, but their use is not advised in species that are highly susceptible to CDV infection. Also, reports of canine distemper in supposedly vaccinated dogs raise the hypothesis that commercially available vaccines may not be effective against some wild type strains. In order to investigate the mechanisms of CDV evolution and to develop and assess the efficacy of an inactivated bivalent vaccine against rabies virus and CDV, this thesis will be presented in the form of two scientific papers. Furthermore, a review article on the animal models used to gain information on measles virus using CDV infection in ferrets and dogs has been published and will be presented in this thesis. In the first paper, the occurrence of homologous recombination in CDV genomes was analyzed and eight possible recombinant viruses were detected, including a recombination event between a wild type strain and an attenuated vaccine strain, suggesting that the use vaccines based on attenuated live virus may influence CDV evolution. In the second study, an inactivated bivalent recombinant vaccine based on RABV expressing CDV envelope glycoproteins, hemagglutinin and fusion protein, proved to be effective in protecting against CDV infection in ferrets when using a prime/boost protocol. Finally, a literature review was published on the animal models used to obtain information on the pathogenesis of measles virus using infection with canine distemper virus.

Caracterização molecular da região hipervariável do gene vp2 do vírus da doença da Bursa de Fabrícius (IBVD) em frangos de corte do Estado do Rio de Janeiro

A Doença Infecciosa da Bursa de Fabrícius (DIB), também chamada de doença de Gumboro, é uma doença aguda que leva à imunossupressão em aves jovens. A cepa viral pode ser altamente patogênica e tem grande importância econômica para granjas comerciais do Brasil e do mundo. A proteína externa da capsídeo viral (vp2) do vírus da doença Infecciosa da Bursa de Fabrícius (IBDV) tem uma região hipervariável que é usada para a caracterização viral. Atualmente, estirpes virais do IBD são classificados como clássico (cvIBDV), variante atenuada (atIBDV), altamente virulenta (vvIBDV) e distinta (diIBDV). O objetivo deste estudo foi estudar a caracterização molecular da região hipervariável do gene vp2 a partir de amostras de aves brasileiras do estado do Rio de Janeiro. A detecção e genotipagem de estirpes de IBDV foram realizadas por real time RT-PCR. A partir de 65 de amostras avaliadas, 49 foram positivas para IBDV e 45 foram classificados como não muito virulenta (clássico, atenuado ou variantes distintas) e quatro como muito virulenta. As mesmas amostras foram submetidas a RT-PCR com iniciadores específicos para amplificar um fragmento de 642 pb que codifica a região hipervariável do gene VP2. Subsequentemente, as amostras positivas foram seqüenciadas e comparadas com outras seqüências disponíveis no GenBank para o estudo da diversidade genética de estirpes virais. A análise filogenética mostrou que a amostra RJ esta agrupada em um clado de estirpes muito virulentas e as amostras 1, 2, 3, 4 e 5 estão agrupadas em outro clado com cepas classificadas como distintas. Além disso, diferenças na região hipervariável do gene de vp2 foram encontrados neste estudo, quando comparado com outras estirpes virais disponíveis no GenBank. Este fato mostra que eles podem ser genótipos virais ainda não identificados que estão em circulação em granjas comerciais no Estado do Rio de Janeiro.

The InfectiousBursal Disease (IBD), also called Gumboro disease, is an acute disease that leads to immunosuppression in young birds. The viral strain can be highly pathogenic and has great economic importance to the Brazilian and global commercial poultry. The external protein of the viral capsid (vp2) of Infectious Bursal Disease Virus (IBDV) has a hypervariable region which is used for viral characterization. Currently, viral strains of the IBD are classified as classic (cvIBDV), attenuated (atIBDV) variant (avIBDV), highly virulent (vvIBDV) and different (diIBDV). The aim of this study was to study the molecular characterization of the hypervariable region of the vp2 gene of Brazilian samples from fowl runs in the state of Rio de Janeiro. The detection and genotyping of IBDV strains were performed by real-time RT-PCR. From 65 of evaluated samples, 49 were positives for IBDV and, 45 were classified as not very virulent (classical, attenuated, or different variants) and four as very virulent. The same samples were subjected to RT-PCR with specific primers to amplify a fragment of 642 bp encoding the hypervariable region of the vp2 gene. Subsequently, the positive samples were sequenced and compared with other sequences available in GenBank for the study of genetic diversity of viral strains. Phylogenetic analysis showed that the sample RJ are grouped in a very virulent strains cluster and samples 1, 2, 3, 4 and 5 are clustered in another clade with strains classified as distinct. In addition, differences in the hypervariable region of the vp2 gene were found in this study, when compared to other viral strains available in GenBank. This fact shows that they can be a viral genotypes not identified yet that are in circulation in commercial farms in the state of Rio de Janeiro.

A recombinant bovine herpesvirus 5 defective in thymidine kinase and glycoprotein E is attenuated and immunogenic for calves / Cepa recombinante do herpesvírus bovino tipo 5 defectiva na timidina quinase e glicoproteína E é atenuada e imunogênica para bezerros

Bovine herpesvirus 5 (BoHV-5) is an important pathogen of cattle in South America and efforts have been made to produce safer and more effective vaccines. In addition to afford protection, herpesvirus vaccines should allow serological differentiation of vaccinated from naturally, latently infected animals. We previously reported the construction and characterization in vitro of a double mutant BoHV-5 (BoHV-5gE/TK􀀀Δ) lacking the genes encoding thymidine kinase (tk) for attenuation, and glycoprotein E (gE) as the antigenic marker, as a vaccine candidate strain (Brum et al. 2010a). The present article reports an investigation on the attenuation and immunogenicity of this recombinant in calves. In a first experiment, 80 to 90-day-old seronegative calves (n=6) inoculated intranasally with the recombinant (titer of 107.5TCID50) shed virus in low to moderate titers in nasal secretions for up to 6 days, yet did not develop any respiratory, systemic or neurological signs of infection. At day 30 post-infection (pi) all calves had BoHV-5 specific neutralizing (VN) antibodies in titers of 4 to 8 and were negative for anti-gE antibodies in a commercial ELISA test. Administration of dexamethasone (0.1mg/kg/day during 5 days) to four of these calves at day 42 pi did not result in virus shedding or increase in VN titers, indicating lack of viral reactivation. Secondly, a group of 8-month-old calves (n=9) vaccinated intramuscularly (IM) with the recombinant virus (107.5TCID50/animal) did not shed virus in nasal secretions, remained healthy and developed VN titers from 2 to 8 at day 42 post-vaccination (pv), remaining negative for gE antibodies. Lastly, 21 calves (around 10 months old) maintained under field conditions were vaccinated IM with the recombinant virus (titer of 107.3TCID50). All vaccinated animals developed VN titers from 2 to 16 at day 30 pv. A boost vaccination performed at day 240 pv resulted in a rapid and strong anamnestic antibody response, with VN titers reaching from 16 to 256 at day 14 post-booster. Again, serum samples remained negative for gE antibodies. Selected serum samples from vaccinated animals showed a broad VN activity against nine BoHV-5 and eight BoHV-1 field isolates. These results show that the recombinant virus is attenuated, immunogenic for calves and induces an antibody response differentiable from that induced by natural infection. Thus, the recombinant BoHV-5gE/TKΔ is an adequate candidate strain for a modified live vaccine.(AU)

A thymidine kinase-negative bovine herpesvirus 5 is highly attenuated for rabbits, but is neuroinvasive and establishes latent infection / Cepa do herpesvírus bovino tipo 5 defectiva na timidina quinase é altamente atenuada para coelhos mas é neuroinvasiva e estabelece infecção latente

Mutant viral strains deleted in non-essential genes represent useful tools to study the function of specific gene products in the biology of the virus. We herein describe an investigation on the phenotype of a bovine herpesvirus 5 (BoHV-5) recombinant deleted in the gene encoding the enzyme thymidine kinase (TK) in rabbits, with special emphasis to neuroinvasiveness and the ability to establish and reactivate latent infection. Rabbits inoculated with the parental virus (SV-507/99) (n=18) at a low titer (10(5.5)TCID50) shed virus in nasal secretions in titers up to 10(4.5)TCID50 for up to 12 days (average: 9.8 days [5-12]) and 5/ 16 developed neurological disease and were euthanized in extremis. Rabbits inoculated with the recombinant BoHV-5TKΔ at a high dose (10(7.1)TCID50) also shed virus in nasal secretions, yet to lower titers (maximum: 10(2.3)TCID50) and for a shorter period (average: 6.6 days [2-11]) and remained healthy. PCR examination of brain sections of inoculated rabbits at day 6 post-infection (pi) revealed a widespread distribution of the parental virus, whereas DNA of the recombinant BoHV-5TKΔ-was detected only in the trigeminal ganglia [TG] and olfactory bulbs [OB]. Nevertheless, during latent infection (52pi), DNA of the recombinant virus was detected in the TGs, OBs and also in other areas of the brain, demonstrating the ability of the virus to invade the brain. Dexamethasone (Dx) administration at day 65 pi was followed by virus reactivation and shedding by 5/8 rabbits inoculated with the parental strain (mean duration of 4.2 days [1 - 9]) and by none of seven rabbits inoculated with the recombinant virus. Again, PCR examination at day 30 post-Dx treatment revealed the presence of latent DNA in the TGs, OBs and in other areas of the brain of both groups. Taken together, these results confirm that the recombinant BoHV-5TKΔ is highly attenuated for rabbits. It shows a reduced ability to replicate in the nose but retains the ability [...](AU)

Cepas virais mutantes defectivas em genes não essenciais se constituem em ferramentas úteis para o estudo da função de proteínas virais na biologia dos vírus. Este estudo relata uma investigação do fenótipo, em coelhos, de uma cepa recombinante do herpesvírus bovino tipo 5 (BoHV-5) defectiva na enzima timidina quinase (TK), com ênfase para a neuroinvasividade e capacidade de estabelecer e reativar a infecção latente. Coelhos inoculados com o vírus parental (SV-507/99, n=18) em baixo título (10(5,5)TCID50) excretaram o vírus nas secreções nasais em títulos de até 10(4,5)TCID50/ mL por até 12 dias (média: 9,8 dias [5-12]) e 5/16 desenvolveram doença neurológica e morreram ou foram eutanasiados in extremis. Em contraste, coelhos inoculados com o recombinante BoHV-5TKΔ em alto título (10(7,1)TCID50) excretaram o vírus em títulos inferiores (máximo 10(2,3)TCID50/ mL), por um período menor (média: 6,6 days [2-11]) e permaneceram saudáveis. A realização de PCR em seções do encéfalo no dia 6 pós-infecção (pi) revelou uma ampla distribuição do DNA do vírus parental, enquanto o DNA do vírus recombinante foi detectado apenas nos gânglios trigêmeos [TGs] e nos bulbos olfatórios [OBs]. Não obstante, durante a infecção latente (52pi), o DNA do vírus recombinante foi detectado nos TGs, OBs e em outros locais do encéfalo, demonstrando que o vírus recombinante mantém a neuroinvasividade. Tratamento com dexamethasona (Dx) no dia 65 pi resultou em reativação e excreção viral por 5/8 dos coelhos inoculados com o vírus parental (duração média de 4,2 dias [1-9]) e por nenhum dos sete coelhos inoculados com o vírus recombinante. No entanto, PCR realizado no dia 30 pós-Dx revelou a presença de DNA latente do BoHV-5TKΔ nos TGs, OBs e em outras áreas do encéfalo. Esses resultados confirmam que o recombinante BoHV-5TKΔ é altamente atenuado para coelhos. A sua capacidade de replicação na mucosa nasal é reduzida, mas mantém a capacidade de invadir o encéfalo e estabelecer infecção [...](AU)