Evaluación de la inmunogenicidad en modelo murino de una vacuna experimental basada en micropartículas de quitosano sulfatado conjugadas con antígenos Mycoplasma hyopneumoniae

Abstract

En las producciones porcinas hay enfermedades que ocurren al inicio de la vida de los lechones, una de ellas, se conoce como el “Complejo Respiratorio Porcino” que causa pérdidas millonarias generando muertes prematuras. Esta enfermedad es de naturaleza multifactorial y el principal agente es el Mycoplasma hyopneumoniae, causante de la Neumonía enzoótica porcina. Este agente afecta al aparato mucociliar del sistema respiratorio generando inmunosupresión y enfermedad respiratoria severa y crónica. Para el combate de este agente existen diversas vacunas en el mercado sin embargo, ninguna de ellas ha generado un control real de la patología. El objetivo de esta memoria fue evaluar, en modelo murino, la inmunogenicidad y seguridad de micropartículas (MPs) de quitosano sulfatado (QS) y quitosano comercial (QC) conjugadas con antígenos de Mycoplasma hyopneumoniae. La variables críticas estudiadas corresponden la medición del título de anticuerpos antígeno-específicos y perfil de seguridad, en ratones BALB/c (n=18), tras la administración de MPs de QS y QC conjugadas con antígenos, por vía intranasal (IN) e inyectable intraperitoneal (IP), bajo dos formatos de volúmenes de administración. Las pruebas realizadas correspondieron a análisis de ELISA indirecto (in house) para evaluar la inducción de anticuerpos específicos contra este patógeno. Para el análisis de los resultados se utilizó el software Prism - GraphPad™ y el tratamiento estadístico fue evaluado por medio del ANOVA de medidas repetidas. Paralelamente se evaluó la inducción de lesiones en el sitio de inyección, la temperatura corporal y el consumo de alimento. Lo principales resultados encontrados fueron que la formulación de MPs de QS con aplicación IN fue capaz de inducir anticuerpos específicos contra antígenos de Mycoplasma hyopneumoniae más eficientemente que la formulación de MPs de QC, manifestando un aumento significativo del título de anticuerpos en el tiempo, el cual fue potenciado con la administración de un refuerzo a las cuatro y seis semanas. También, se evidenció que la administración IP de MPs de QS induce de 2 forma significativa la producción de anticuerpos comparado con QC, sin embargo, los niveles de anticuerpos alcanzados fueron menores respecto al formato de administración IN. Simultáneamente cuando se evaluó la seguridad de estas formulaciones vacunales en forma IP, se evidenciaron efectos adversos asociados al QC, provocando una dermatitis necrótica pero esto no sucedió con la formulación de QS. Con respecto al consumo diario de alimento y temperatura corporal, estas variables no marcaron diferencias significativas entre los distintos tratamientos ensayados. Conclusión: Estos resultados demostraron que es factible utilizar MPs de QS como un sistema simple y seguro para la entrega de antígenos de M. hyopneumoniae y de esta manera, la administración vía mucosa nasal puede ser una estrategia efectiva para inducir altos títulos de anticuerpos contra este patógeno.

In swine production there are diseases that occur at the beginning of the life of piglets, one of most important is known as the "Porcine Respiratory Complex" that causes economic losses generating premature deaths. The nature of this disease is multifactorial and the major agent is Mycoplasma hyopneumoniae, which causes enzootic swine pneumonia. This agent affects the mucociliary apparatus of the respiratory system, generating immunosuppression and severe and chronic respiratory disease. There are several vaccines on the market to combat this agent, however none of them has generated a real control of the infectious pathology. The objective of this thesis was to evaluate, in a murine model, the immunogenicity and safety of microparticles (MPs) made of sulfated chitosan (QS) and commercial chitosan (QC) conjugated with Mycoplasma hyopneumoniae antigens. The critical variables studied corresponded to the measurement of the titer of antigen-specific antibodies and safety profile, in BALB/c mice (n=18), after administration of QS and QC microparticles conjugated with antigens, intranasally (IN) and injectable (IP), under two volume formats. The tests carried out corresponded to indirect in house ELISA analysis to evaluate the induction of specific antibodies against this pathogen. For the analysis of the results, the Prism - GraphPad™ software was used and the statistical treatment was evaluated by repeated measures ANOVA. In parallel, the induction of lesions at the injection site, body temperature and food consumption were evaluated. The main results found were that the QS MPs formulation with IN application was able to induce specific antibodies against Mycoplasma hyopneumoniae antigens more efficiently than the QC MPs formulation, showing a significant increase in the antibody titer over time. Which was enhanced with the administration of a booster at four and six weeks. Also, it was shown that the IP administration of QS MPs significantly induces the production of antibodies compared to QC, however the levels of antibodies achieved were lower compared to the IN administration format.