WERSJA POLSKA

ZESZYT 354

Leszek Guz
Immunogenność szczepów z rodzaju Aeromonas. Doświadczalne szczepionki przeciwko MAI/MAS karpi

Wstęp. Bakterie z rodzaju Aeromonas powszechnie występują w środowisku wodnym. Mogą być pierwotnymi, wtórnymi i oportunistycznymi patogenami wywołującymi choroby u wielu gatunków zwierząt. Opracowanie skutecznej i taniej szczepionki przeciwko MAI/MAS karpi, jako alternatywy dla powszechnie stosowanej antybiotykoterapii, jest wyzwaniem dla laboratoriów badawczych na całym świecie.
Cel badań. Biorąc pod uwagę fakt częstego występowania w Polsce tej choroby i straty ekonomiczne, jakie powoduje, podjęto próbę charakterystyki immunogennych właściwości patogennych dla karpi szczepów z rodzaju Aeromonas.
Materiał i metody. Badania wykonano na wirulentnych dla karpi szczepach Aeromonas spp. Metody użyte do przygotowania próbek białek i LPS, immunoblotingu, ELISA, przygotowania i barwienia żeli były już opisane [Caldwell i Pigman 1965, Westphal i Jann 1965, Laemmli 1970, Tsai i Frash 1982, Hitchock i Brown 1983, Waterstrat i in. 1989, Rahman i Kawai 2000]. Żele dokumentowano przy użyciu programu Bio-1D++ (Viber Lourmat). Analizę skupień wykonano metodą UPGMA lub UPGMC. Badanie szczepionek przeprowadzono w Zakładzie Chorób Ryb i Biologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie. Ryby immunizowano dootrzewnowo (podając każdej rybie 100 ml szczepionki lub 100 ml PBS w grupach ryb kontrolnych) eksperymentalnie przygotowanymi szczepionkami. W celu zbadania poszczepiennego surowiczego poziomu przeciwciał swoistych, 30 dni po szczepieniu zbierano surowice ryb. Trzydzieści dni po immunizacji ryby zakażano przez podskórną iniekcję szczepu homologicznego lub heterologicznego. U ryb monitorowano śmiertelność przez 30 dni po zakażeniu i obliczano prawdopodobieństwo przeżycia oraz względny procent przeżywalności.
Wyniki i dyskusja. Wyniki wskazują, że zastosowanie analizy skupień może znacznie ułatwić wybór szczepu szczepionkowego, który indukowałby wysoki poziom przeciwciał po zastosowaniu go w szczepionce z adiuwantem olejowym. Udowodniono, że im większe podobieństwo immunoprofili białkowych użytych do immunizacji szczepów z rodzaju Aeromonas, tym większa przeżywalność ryb w teście challenge. Ponadto, wysoki poziom przeciwciał poszczepiennych dodatnio korelował z przeżywalnością ryb w teście challenge ze szczepem homologicznym i szczepami heterologicznymi o podobnych profilach antygenowych.
Szczepy bakterii z rodzaju Aeromonas mają różne elektroforetyczne profile białek OMP. Zastosowana metoda analizy skupień do badania białkowych profili elektroforetycznych pozwala na wybór szczepu szczepionkowego, ułatwia też dobranie szczepów do przygotowania szczepionki wieloważnej.
Bakterie z rodzaju Aeromonas cechuje znaczne zróżnicowanie strukturalne 
i heterogenność LPS, co wpływa na ich immunogenność i właściwości immunomodulacyjne.
Analiza wyników wykazała, że istnieje możliwość uzyskania odporności poszczepiennej przeciwko chorobie MAI/MAS karpi, wywołanej bakteriami z rodzaju Aeromonas, po zastosowaniu szczepionki na bazie całych komórek bakterii. Szczepionki zawierające ECP, OMP i LPS indukują słabszą odpowiedź poszczepienną niż szczepionki zawierające całe komórki bakterii.
Początkowy poziom przeciwciał u karpi nieszczepionych wpływa na poziom przeciwciał poszczepiennych. Dzięki wynikom przeprowadzonych badań można znacznie ograniczyć poziom ryzyka związanego z przewidywaniem efektu protekcyjnego na zakażenie ryb poddanych szczepieniom ochronnym.
Wnioski. Badane szczepy z rodzaju Aeromonas cechuje duża różnorodność antygenowa. Szczepionki przygotowane na bazie całych komórek bakterii z rodzaju Aeromonas indukują wyższy poziom odporności przeciwko chorobie MAI/MAS niż szczepionki przygotowane na bazie białek OMP i LPS. Wysoki poziom przeciwciał poszczepiennych uzyskany po szczepieniu całymi komórkami bakterii dodatnio koreluje z przeżywalnością ryb w teście challenge z użyciem szczepu homologicznego i szczepami heterologicznymi o podobnych (jak szczep, którym immunizowano ryby) profilach antygenowych. Wykorzystanie analizy skupień do grupowania bakterii, na podstawie elektroforetycznych profili białek immunogennych, może znacznie ułatwić wybór szczepu szczepionkowego oraz dobranie szczepów do przygotowania szczepionki wieloważnej, która indukowałaby wysoki poziom przeciwciał i dawała wysoki poziom odporności poszczepiennej nie tylko na chorobę wywołaną przez szczep homologiczny, ale również przez szczepy heterologiczne. Występujący u nieszczepionych ryb poziom przeciwciał „naturalnych” wpływa na poziom surowiczych przeciwciał poszczepiennych.