Evaluación de la Respuesta Inmune de Salmón del Atlántico (Salmo salar) a Complejos Inmunes con Piscirickettsia salmonis

Abstract

El desarrollo de la salmonicultura chilena ha sido acompañado por la aparición de una serie de patologías. Actualmente, la enfermedad infecciosa responsable de las mayores mortalidades y el consiguiente impacto económico en la industria, es la Septicemia Rickettsial de los Salmónidos (SRS) o piscirickettsiosis. Debido a que los tratamientos con antibióticos no han proporcionado un control eficaz de los brotes infecciosos, se han desarrollado vacunas como método de prevención contra la enfermedad. Sin embargo, la eficacia de vacunas comerciales basadas en bacterinas de Piscirickettsia salmonis, ha mostrado resultados variables, y la información sobre la efectividad de formulaciones experimentales basadas en proteínas recombinantes y en ácidos nucleicos en pruebas experimentales y de campo es escasa, lo cual pone de manifiesto la necesidad de investigar nuevas alternativas en el desarrollo de vacunas. El objetivo central de este estudio fue comparar el efecto de una formulación basada en complejos inmunes con P. salmonis inactivada con el de una formulación preparada con la bacterina libre, sobre el sistema inmune de salmón del Atlántico (Salmo salar). De esta forma, se evaluaron algunos parámetros de la respuesta inmune innata como el estallido respiratorio de los leucocitos y la actividad de la lisozima, los cuales no se habían estudiado previamente con este patógeno y en el modelo animal empleado. Además, se evaluó la respuesta inmune humoral adquirida, comparando el nivel de anticuerpos en peces inmunizados. La inmunización con complejos inmunes tuvo un efecto positivo sobre los mecanismos innatos, ya que indujo una mayor actividad de los leucocitos comparado con la bacterina libre, lo cual fue demostrado por el aumento de la actividad de la lisozima en suero, y la producción de ión superóxido. Por otro lado, no se detectaron diferencias significativas en la producción de anticuerpos entre los grupos inmunizados y el grupo control, y la respuesta observada en este grupo pudo deberse a la exposición previa de salmón del Atlántico a microorganismos que comparten estructuras antigénicas con P. salmonis, lo cual fue demostrado en el ensayo de aglutinación por la reactividad cruzada de los sueros con Arthrobacter sp. y Flavobacterium psychrophilum. En general, bajo las condiciones del estudio, la formulación con la bacterina libre mostró una tendencia a disminuir las respuestas innatas y adquiridas, sugiriendo un efecto inmunosupresor de P. salmonis en salmón del Atlántico. La estimulación de leucocitos de salmón in vitro, no mostró diferencias significativas entre los tratamientos con complejos inmunes y la bacterina libre. Sin embargo sugirió una respuesta dependiente de la dosis agregada. Para cumplir con los objetivos planteados fue necesario implementar una serie de técnicas inmunológicas que permitirán, en próximos estudios, correlacionar los resultados obtenidos en los distintos ensayos con el nivel de protección inducido y su duración, de manera que aumentará nuestro conocimiento de la inmunología de Salmo salar, y hará posible predecir la efectividad de vacunas experimentales en etapas tempranas posteriores a la inmunización

Development of Chilean salmon industry has been accompanied by the appearance of a series of diseases. Today, the infectious disease responsible of the highest mortalities and the resulting economic losses of the industry is salmonid rickettsial septicemia (SRS) or piscirickettsiosis. Because the antibiotic therapies have failed to provide an effective control system of outbreaks, vaccines have been developed as a prevention method. However, effectiveness of commercial vaccines based on P. salmonis bacterins, has shown variable results, and there is a lack of information about the effectiveness of experimental vaccines based on recombinant proteins or nucleic acids in laboratory and field trials, which reveals the need of research on new approaches in the field of vaccine development. The central aim of this study was to compare the effect of a formulation based in immune complexes of inactivated P. salmonis with the effect of another one prepared with the free bacterin, on the immune system of Atlantic salmon (Salmo salar) Therefore, some innate parameters as leucocyte respiratory burst and lysozyme activity, where evaluated. This parameters had not been previously studied with this pathogen and in the fish model employed. In addition, the adaptive humoral immune response was evaluated by comparing the antibody levels in immunized fish. Immunization with immune complexes had a positive effect on innate mechanisms, and led to a greater activity of leucocytes, which was shown by the increased lysozyme activity in serum, and superoxide anion production. On the other hand, statistically significant differences in antibody production were not detected between immunized and control groups, and the observed response inside this group may be due to previous exposure of Atlantic salmon to microorganisms that share antigenic structures with P. salmonis, which was shown by the crossreactivity of the assessed sera with Arthrobacter sp. and Flavobacterium psychrophilum in the agglutination assay. Under the conditions of this study, the free bacterin based formulation showed a tendency to diminish the innate and acquired immune responses, suggesting an immunosuppressive effect of P. salmonis on Atlantic salmon. In vitro stimulation of salmon leucocytes didn’t show significant differences between treatments with immune complexes or bacterin alone. However, it suggested a dose-dependent response. To achieve the aims of this study, it was necessary to develop several immunological techniques which will allow, in future researches, make a correlation between the obtained results of all this different assays with the induced protective level and its duration, in such a way that will increase our knowledge of Salmo salar immunology, and will allow the prediction of experimental vaccines effectiveness at early stages after immunization