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

ABSTRACT

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.

RESUMO

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.