Immunogenicity of Streptococcus equi subsp. equi recombinant SeM protein and bacterin in mice

ABSTRACT: The infection caused by Streptococcus equi, known as strangles, affects the respiratory system of horses, causing high morbidity and rapid spread among the herd. Bacterin vaccines, composed of inactivated whole cells of S. equi, have variable efficacy and duration. Infected animals produce specific antibodies against SeM, the immunodominant antigen of S. equi. This makes it a promising target for vaccine development. In this context, the objective of this work was to evaluate a vaccine combining S. equi bacterin and recombinant SeM protein. Mice were vaccinated with bacterin (S. equi ~1.2 × 108CFU/ml); rSeM protein (20g); bacterin-rSeM combination; or PBS (Control Group) and challenged with a suspension of S. equi, containing 10 × LD50. All vaccinated mice survived the challenge and produced anti-rSeM and anti-S. equi antibodies, which were assessed by indirect ELISA. The Control Group reached endpoint criteria 96 h after infection. These results demonstrate that a vaccine combining the S. equi bacterin with rSeM protein protects mice against strangles. This combination vaccine could potentially protect horses and overcome the limitations of currently available strangle vaccines.

RESUMO: A infecção causada por Streptococcus equi, denominada adenite, atinge o sistema respiratório de equinos, causando alta morbidade e rápida disseminação entre o rebanho. Vacinas bacterinas, compostas de células inteiras inativadas de S. equi apresentam eficácia e duração variáveis. Animais infectados apresentam anticorpos específicos à proteína SeM, antígeno imunodominante de S. equi, o que a torna um alvo promissor para o desenvolvimento de vacinas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar uma vacina baseada na administração simultânea da bacterina e da proteína SeM recombinante. Camundongos foram vacinados com a bacterina (S. equi ~1.2 × 108CFU/ml); a proteína rSeM (20g); a bacterina e rSeM simultaneamente; ou PBS (Grupo Controle) e, posteriormente, foram desafiados com uma suspensão de S. equi contendo 10 × LD50. Todos os animais vacinados apresentaram anticorpos anti-rSeM e contra S. equi, avaliados através de ELISA indireto, e mantiveram-se e sobreviveram ao desafio letal. O Grupo Controle atingiu critérios de endpoint 96 h após a infecção. Estes resultados demonstram que uma vacina constituída de células inteiras de S. equi com rSeM protege camundongos contra adenite, sugerindo a capacidade de proteção a equinos e, possivelmente, superando as limitações das vacinas contra adenite atualmente disponíveis.

Immunogenicity of Streptococcus equi subsp. equi recombinant SeM protein and bacterin in mice / Imunogenicidade da proteína recombinante SeM de Streptococcus equi subsp. equi e da bacterina em camundongos

The infection caused by Streptococcus equi, known as strangles, affects the respiratory system of horses, causing high morbidity and rapid spread among the herd. Bacterin vaccines, composed of inactivated whole cells of S. equi, have variable efficacy and duration. Infected animals produce specific antibodies against SeM, the immunodominant antigen of S. equi. This makes it a promising target for vaccine development. In this context, the objective of this work was to evaluate a vaccine combining S. equi bacterin and recombinant SeM protein. Mice were vaccinated with bacterin (S. equi ~1.2 × 108CFU/ml); rSeM protein (20μg); bacterin-rSeM combination; or PBS (Control Group) and challenged with a suspension of S. equi, containing 10 × LD50. All vaccinated mice survived the challenge and produced anti-rSeM and anti-S. equi antibodies, which were assessed by indirect ELISA. The Control Group reached endpoint criteria 96 h after infection. These results demonstrate that a vaccine combining the S. equi bacterin with rSeM protein protects mice against strangles. This combination vaccine could potentially protect horses and overcome the limitations of currently available strangle vaccines.(AU)

A infecção causada por Streptococcus equi, denominada adenite, atinge o sistema respiratório de equinos, causando alta morbidade e rápida disseminação entre o rebanho. Vacinas bacterinas, compostas de células inteiras inativadas de S. equi apresentam eficácia e duração variáveis. Animais infectados apresentam anticorpos específicos à proteína SeM, antígeno imunodominante de S. equi, o que a torna um alvo promissor para o desenvolvimento de vacinas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar uma vacina baseada na administração simultânea da bacterina e da proteína SeM recombinante. Camundongos foram vacinados com a bacterina (S. equi ~1.2 × 108CFU/ml); a proteína rSeM (20μg); a bacterina e rSeM simultaneamente; ou PBS (Grupo Controle) e, posteriormente, foram desafiados com uma suspensão de S. equi contendo 10 × LD50. Todos os animais vacinados apresentaram anticorpos anti-rSeM e contra S. equi, avaliados através de ELISA indireto, e mantiveram-se e sobreviveram ao desafio letal. O Grupo Controle atingiu critérios de endpoint 96 h após a infecção. Estes resultados demonstram que uma vacina constituída de células inteiras de S. equi com rSeM protege camundongos contra adenite, sugerindo a capacidade de proteção a equinos e, possivelmente, superando as limitações das vacinas contra adenite atualmente disponíveis.(AU)

Brucella abortus detected in cheese from the Amazon region: differentiation of a vaccine strain (B19) from the field strain in the states of Pará, Amapá and Rondônia, Brazil / Brucella abortus em queijos na região amazônica: diferenciação em cepa vacinal (B19) ou de infecção a campo nos estados do Pará, Amapá e Rondônia

Brucellosis is an infectious-contagious disease responsible for significant economic losses to the meat and milk supply chain, because it causes reproductive disorders in animals and is a chronic anthropozoonosis. This study was designed to detect the DNA of Brucella spp. in cheese and to differentiate between a vaccine strain (B19) and the field strain. Sixty-six samples of different cheeses which are produced and marketed in three states of the Brazilian Amazon region (Amapá [5 samples], Pará [55 samples] and Rondônia [6 samples]) were evaluated. Thirty-nine of these samples were from cheeses made from cow's milk, and 27 were from cheeses made from buffalo milk. Four of the 66 samples were from cheeses produced in milk processing plants regulated by the Federal Inspection Service (Serviço de Inspeção Federal); nine of the samples were from cheeses produced in processing plants regulated by the State Inspection Service (Serviço de Inspeção Estadual); five of the samples were from artisanal cheeses; and the remaining 48 samples were from informally produced cheese. DNA was obtained from the samples following a DNA extraction protocol, and PCR was conducted using primers B4 and B5 to detect Brucella spp. Primers eri1 and eri2 were used to differentiate the field strain from the B19 vaccine strain. The results showed that 21.21% (14/66) of the samples were positive for Brucella spp., of which 21.43% (3/14) were positive for the B. abortus field strain, and 7.14% (1/14) were identified as harboring vaccine strain B19. These results demonstrate that it is possible to identify Brucella spp. in cheese from the Amazon region using the PCR technique and to differentiate the B. abortus field strain from the B19 vaccine strain.(AU)

A brucelose é uma enfermidade infecto-contagiosa que causa grandes perdas econômicas à cadeia produtiva da carne e do leite, como consequência dos distúrbios reprodutivos nos animais, além de ser uma antropozoonose crônica. O objetivo deste estudo foi detectar DNA de Brucella spp. e fazer a distinção da cepa vacinal (B19) da cepa de infecção de campo. Foram adquiridas 66 amostras de diferentes queijos produzidos e comercializados em três estados pertencentes à Amazônia brasileira: Amapá (05), Pará (55) e Rondônia (06), somando 39 amostras de queijo de vaca e 27 de búfala. Deste total quatro eram produzidas em estabelecimentos com fiscalização de Serviço de Inspeção Federal, nove em estabelecimentos com Serviço de Inspeção Estadual, cinco eram de produção artesanal e as demais 48 amostras eram provenientes de produção informal. O DNA das amostras teste foi obtido por um protocolo de extração e a reação em cadeia pela polimerase foi realizada utilizando os oligoiniciadores B4 e B5 para detectar Brucella spp. e, os oligoiniciadores eri1 e eri2 para diferenciar cepa de infecção a campo da cepa vacinal B19. Os resultados mostraram que 21,21% (14/66) das amostras foram positivas para Brucella spp., destas 21,43% (3/14) foram positivas para B. abortus cepa de campo e 7,14% (1/14) foi identificada como cepa vacinal B19. Concluiu-se que foi possível identificar pela técnica da PCR Brucella spp. em queijos na região amazônica, além de diferenciar as cepas em amostra de B. abortus de infecção a campo ou cepa vacinal B19.(AU)