Development of new vaccines and new vaccination protocols to control salmonella typhimurium monophasic variant infection in pigs

Abstract

L’infezione umana sostenuta da Salmonella Typhimurium variante Monofasica (mST) è sempre più frequente negli ultimi anni ed il consumo di carne di suino contaminata rappresenta una delle principali fonti di trasmissione. Il controllo dell’infezione negli allevamenti suini è basato principalmente sull’utilizzo di mangimi medicati, tuttavia l’incremento di ceppi multi resistenti alla terapia antibiotica, sia dell’uomo che degli animali, ha evidenziato la necessità di applicare nuove strategie. La vaccinazione è un metodo efficace soprattutto se associato ad una buona gestione manageriale dell’allevamento. Tuttavia, vaccini efficaci e sicuri non sono attualmente disponibili e l’obiettivo di questo lavoro è stato quello di fornire dei risultati relativi alla vaccinazione con un vaccino attenuato di mST testato in condizioni sperimentali, alla vaccinazione con un vaccino stabulogeno di mST testato in un allevamento endemico ed, infine, all’applicazione di un nuovo metodo per la produzione di vaccini inattivati più immunogeni. L’unione dei risultati delle tre prove consente di concludere che il protocollo vaccinale ideale è caratterizzato dalla vaccinazione delle scrofe, prima del parto, con un vaccino inattivato o stabulogeno garantendo un’adeguata trasmissione di immunoglobuline alle nidiate attraverso il colostro. Successivamente, si completa con la vaccinazione dei suinetti con un vaccino attenuato che meglio attiva l’immunità cellulo-mediata. In questo modo, sia la componente umorale che quella cellulo-mediata sono correttamente stimolate garantendo una protezione completa. Infine, si ipotizza la produzione del vaccino inattivato o stabulogeno tramite un nuovo terreno sintetico che mima le condizioni ambientali all’interno delle cellule macrofagiche favorendo una maggiore espressione dei fattori di patogenicità del microrganismo e garantendo una completa stimolazione del sistema immunitario dell’ospite.

Human infection caused by Salmonella Typhimurium monophasic variant (mST) is increasingly frequent during last years and contaminated pork meats represent one of the most important source of transmission. Control of infection in piggeries is principally based on administration of antibiotics in feed. Unfortunately, increment of multidrug-resistant strains has underlined the necessity to apply new control strategies. Vaccination, associated to good farming management, is effective, however, efficacious and safe vaccines are not available. The aim of project is to show results obtained from different research activities focused on application of a mST attenuated vaccine tested in field conditions, on application of a mST bacterins administered in animals of an endemic farms and, finally, on application of a new method to prepare new synthetic media suitable for production of more immunogenic inactivated vaccines. Conclusion deducible from the three trials is that ideal vaccination protocol is characterized by: vaccination of sows with an inactivated or autogenous vaccine before delivery guaranteeing an adequate transmission of immunoglobulin through colostrum; vaccination of piglets and adults with an attenuated vaccine which better actives cell-mediated immune system. In this way, both humoral and cell-mediated immune systems are correctly activated to protect animals. Finally, we speculate to produce inactivated or autogenous vaccines through a new synthetic medium which mimics environmental conditions of macrophage cells favouring expression of virulent factors and ensuring a complete stimulation of host immune system.