Respuesta inmune en rumiantes asociada a vacunas de importancia veterinaria y estudios de correlatos inmunológicos de protección

Abstract

El área de vacunas veterinarias ha sufrido una gran dinamización, llevando a que el sector aplique rigurosas regulaciones, similares a las aplicadas a las vacunas de uso humano. A pesar del alto grado de eficacia e inocuidad que han alcanzado las vacunas virales o bacterianas, aún se desconoce en la mayoría de los casos los mecanismos inmunológicos por los cuales inducen protección en el huésped. Así, es de central importancia definir en forma más precisa correlatos de protección, tanto para desarrollar racionalmente nuevas vacunas como para evaluar su eficacia de manera más certera. En este contexto, este trabajo se enfocó en avanzar en el conocimiento de respuestas inmunes asociadas a la vacunación de bovinos y ovinos, contra enfermedades veterinarias de importancia mundial. Para ello, tomamos como modelos de estudio la fiebre aftosa y las enfermedades clostridiales. La fiebre aftosa es una de las enfermedades infecciosas de más alto impacto a nivel mundial y las medidas de control dependen del status sanitario que tiene cada país. En particular las vacunas, disponibles desde principios de la década de 1900, han sido fundamentales para controlar la fiebre aftosa en diferentes partes del mundo, sin embargo la enfermedad aún afecta a millones de animales y sigue siendo la principal barrera sanitaria para el comercio de animales y sus derivados. En general, se asume que los anticuerpos son un correlato de protección, pero hay indicios claros de que el panorama es más complejo. En este contexto, buscamos avanzar en la definición de biomarcadores más precisos de vacunación y protección, mediante el análisis de la respuesta transcripcional global en bovinos. Para ello, en primera instancia utilizamos al IFN-y postulado previamente como marcador asociado a protección, y pusimos a punto el sistema de estimulación in vitro con antígeno y posterior evaluación transcripcional. Luego, comparamos la respuesta transcripcional de bovinos Vacunados vs Naïve, donde surgieron varios procesos biológicos activados en respuesta a la vacunación contra la fiebre aftosa, que nos permitieron seleccionar ciertos marcadores asociados a vacunación. En una segunda instancia, comparamos bovinos vacunados y protegidos contra bovinos vacunados y no protegidos. Los animales fueron seleccionados en función de los datos clínicos del desafío. De dichas comparaciones definimos dos "firmas moleculares" una de vacunación y otra de respuesta protectiva contra la fiebre aftosa. Estos set de genes o marcadores, nos permiten diferenciar bovinos vacunados exitosamente (o sea protegidos), de vacunados y no protegidos y de animales naïve, y así contribuir a la generación de herramientas, alternativas a los métodos tradicionales, para evaluar la eficacia de vacunas. En otro aspecto del trabajo, nos focalizamos en las clostridiosis que son un grupo de enfermedades toxi-infecciosas producidas por bacterias del género Clostridium y que pueden terminar con la muerte del animal. Las vacunas policlostridiales son la principal medida profiláctica aplicada en el ganado contra estas enfermedades. Los anticuerpos contra Clostridium han sido considerados durante mucho tiempo como el principal correlato de la protección inducida por la vacuna. Sin embargo, la dinámica de los anticuerpos específicos circulantes en la especie de destino no ha sido estudiada exhaustivamente. Así es que tomamos como punto de partida evaluar la respuesta humoral frente a las vacunas policlostridiales en ovinos a lo largo de un año. Nuestros resultados mostraron que se inducen anticuerpos con una gran variación interindividual contra todas las especies de clostridios incluidas en la vacuna, y luego del día 90 disminuyen notablemente, siendo indetectables en la mayoría de los animales al año. Si bien es sabido que el esquema de revacunación anual es eficaz controlando la enfermedad clostridial, nuestros resultados sugieren que los anticuerpos circulantes no serían el único correlato de protección. Para aproximarnos al estudio en este aspecto, estudiamos la respuesta celular y humoral en bovinos vacunados con vacunas policlostridiales y desafiados con C. chauvoei, especies incluida en la vacuna. Observamos que la vacunación inducía una respuesta celular pro-inflamatoria, con expresión de los ARNm de IFN-y, IL-17, TNF-æ y TGF-ß, que protegería a los bovinos contra el desafío con esporas de C. chauvoei. A las 24 h post-desafío, nuestros resultados mostraron que se inducía una inhibición de la proliferación policlonal de las células T CD4+ y CD8+, y de la expresión del ARNm de IFN-y, IL-17, IL-4, TNF-æ y TGF-ß, mientras que la respuesta humoral no mostró variaciones. En suma, avanzamos en el conocimiento de las respuestas inducidas por vacunas contra enfermedades veterinarias y definimos posibles candidatos de correlatos inmunológicos de protección en especies de destino. En tal sentido, esperamos contribuir al área aportando herramientas para mejorar los métodos de evaluación de eficacia de estas vacunas.