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Humoral and cellular immune response to Brucella abortus strain RB51 and strain 19 vaccines in Hereford heifers in Patagonia and its interference with the serological diagnosis of the disease.

Authors:
  • Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA)- National Institute for Agricultural Technolocgy

Abstract

SUMMARY Humoral and cellular immune response to Brucella abortus strain RB51 and strain 19 vaccines in Hereford heifers in Patagonia and its interference with the serological diagnosis of the disease. A controlled field study was carried out using two homogeneous groups of 25 ten-month-old Brucella-free Hereford heifers originated from a farm historically free from the disease and where Brucella vaccination was never carried out on the farm. On day cero all the animals were bled and subcutaneously vaccinated with commercially available Brucella abortus SRB51 or S19 vaccines at recommended doses. Both groups were then bled at days 30, 90, 210 and 360 post vaccination. On each opportunity blood samples with anticoagulant (with the exception of day 90) for in vitro leucocytes culture in the presence of a cytosolic antigen from brucella, were collected and the plasma samples obtained were processed with a capture ELISA for the detection of bovine gamma interferon (Bovigamtm, CSL, Australia). Blood samples without anticoagulant were collected and sera obtained were processed with BPAT and with two indirect ELISAs, using the rough lypopolisaccharide (R-LPS) of Brucella abortus RB51 as antigen for strain RB51 antibody detection and the smooth lypopolisaccharide (S-LPS) of Brucella abortus 413 for strain 19 antibody detection. Strain RB51 showed a humoral immune response similar to strain 19. In both cases, the antibody picks expressed as the average of the Percentage of Positivity (PP) of each group of animals were produced on day 30 post vaccination with values of PP 90.4 ± SE 5.5 for SRB51 vs. PP 91.8 ± SE 4.2 for S19. Strain RB51 vaccine also showed a cellular immune response, measured through the production of Gamma Interferon similar to the one produced by S19 with average values of PP 22.1 ± SE 2.4 for SRB51 vs. PP 20.5 ± SE 3.0 for S19. Strain RB51 did not interfere with the BPAT and Elisa test along the study. It is concluded that Brucella abortus strain RB51, generates an adequate humoral and cellular immune response without interferring with the diagnostic serological tests.
Revista de Medicina Veterinaria (Buenos Aires), 2007, Vol. 88 (Nº3) :102-106
Comparación de la respuesta inmune humoral y celular de las vacunas Brucella abortus cepa
RB51 y cepa 19 en vaquillonas Hereford de Patagonia y su interferencia con el diagnóstico
serológico de la enfermedad
Robles, C.1; Cabrera, R.1; Abalos, P.2; Petray, S.1
1Grupo de Salud Animal Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) CC: 277 (8400) Bariloche, Argentina.
e-mail: robles.carlos@inta.gob.ar
2Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias; Casilla 2 Correo 15, Santiago, CHILE
Palabras clave: Patagonia Bovinos Brucella Cepa RB51
Vacuna
RESUMEN
Se llevó a cabo un estudio de campo controlado donde se
usaron 2 grupos homogéneos de 25 vaquillonas Hereford cada
uno, de 10 meses de edad, provenientes de un establecimiento
libre de brucelosis y donde nunca se había vacunado
previamente contra esta enfermedad. En el día cero del estudio
todos los animales fueron sangrados y vacunados
subcutáneamente con vacuna comercial Brucella abortus cepa
RB51 o cepa 19 a las dosis recomendadas. Ambos grupos de
animales fueron sangrados posteriormente a los 30, 90, 210 y
360 días post vacunación. En cada oportunidad se tomaron
muestras de sangre con anticoagulante (con excepción del dia
90) para cultivo de linfocitos in-vitro en presencia de un
antígeno citosólico de brucella y posterior obtención de plasma
sanguíneo y muestras de sangre sin anticoagulante para la
obtención de suero sanguíneo. Las muestras de plasma fueron
procesadas con un Elisa de captura (Bovigam-tm, CSL) para la
detección de Interferón gamma. Las muestras de suero fueron
procesadas con las técnicas del BPA y dos ELISAs, usando
como antígenos para estas últimas el lipopolisacárido rugoso
(LPS-R) de Brucella abortus RB51 para la detección de
anticuerpos contra cepa RB51 y el lipopolisacárido liso (LPS-L)
de Brucella abortus 413 para detectar anticuerpos contra cepa
19. La cepa RB51 demostró una respuesta inmune humoral
similar a la cepa 19. En ambos casos los picos de anticuerpos,
expresados como el promedio de los Porcentajes de Positividad
(PP) de cada grupo, se produjeron el día 30 post vacunación
con valores de PP 90.4 ± ES de 5.5 para RB51 vs. un PP 91.8 ±
ES de 4.2 para C19. La cepa RB51 también demostró una
respuesta inmune celular similar a cepa 19, medida a través de
la producción de interferón gamma con valores promedio de PP
de 22.1 ± ES de 2.4 para cepa RB51 vs. un PP de 20.5 ± ES de
3.0 para cepa 19. La cepa RB51 no interfirió a lo largo de todo
el ensayo con las cnicas serológicas utilizadas para el
diagnóstico de la Brucelosis cuales son el BPA y el test de Elisa
indirecto con LPS-L. Se concluye que la vacuna Brucella
abortus cepa RB51 genera una respuesta inmune humoral y
celular adecuada, sin interferir con las pruebas diagnosticas de
rutina.
Keywords: Patagonia - Cattle - Brucella Strain RB51 -
Vaccine
SUMMARY
Humoral and cellular immune response to Brucella abortus
strain RB51 and strain 19 vaccines in Hereford heifers in
Patagonia and its interference with the serological diagnosis
of the disease.
A controlled field study was carried out using two homogeneous
groups of 25 ten-month-old Brucella-free Hereford heifers
originated from a farm historically free from the disease and
where Brucella vaccination was never carried out on the farm.
On day cero all the animals were bled and subcutaneously
vaccinated with commercially available Brucella abortus SRB51
or S19 vaccines at recommended doses. Both groups were then
bled at days 30, 90, 210 and 360 post vaccination. On each
opportunity blood samples with anticoagulant (with the
exception of day 90) for in vitro leucocytes culture in the
presence of a cytosolic antigen from brucella, were collected
and the plasma samples obtained were processed with a capture
ELISA for the detection of bovine gamma interferon (Bovigamtm,
CSL, Australia). Blood samples without anticoagulant were
collected and sera obtained were processed with BPAT and with
two indirect ELISAs, using the rough lypopolisaccharide (R-
LPS) of Brucella abortus RB51 as antigen for strain RB51
antibody detection and the smooth lypopolisaccharide (S-LPS)
of Brucella abortus 413 for strain 19 antibody detection. Strain
RB51 showed a humoral immune response similar to strain 19.
In both cases, the antibody picks expressed as the average of the
Percentage of Positivity (PP) of each group of animals were
produced on day 30 post vaccination with values of PP 90.4 ±
SE 5.5 for SRB51 vs. PP 91.8 ± SE 4.2 for S19. Strain RB51
vaccine also showed a cellular immune response, measured
through the production of Gamma Interferon similar to the one
produced by S19 with average values of PP 22.1 ± SE 2.4 for
SRB51 vs. PP 20.5 ± SE 3.0 for S19. Strain RB51 did not
interfere with the BPAT and Elisa test along the study. It is
concluded that Brucella abortus strain RB51, generates an
adequate humoral and cellular immune response without
interferring with the diagnostic serological tests.
Revista de Medicina Veterinaria (Buenos Aires), 2007, Vol. 88 (Nº3) :102-106
INTRODUCCIÓN
La brucelosis bovina, producida por
Brucella abortus, es una
enfermedad infecciosa crónica que
se caracteriza principalmente por
aborto tardío en hembras y por
infertilidad temporal o permanente
en machos, afectando así, en forma
negativa las tasas reproductivas del
rodeo (FAO/OMS, 1986; Enright,
1990; Radostitis y col., 1994).
Debido a la relevancia de esta
enfermedad, por afectar tanto la
salud animal como la salud pública,
se realizan grandes esfuerzos a nivel
mundial para lograr su control y
prevención, siendo una enfermedad
de comunicación obligatoria, según
el nuevo código de enfermedades de
animales terrestres de la OIE. (Acha
y Szyfres, 1986; Garcia Carrillo
1987; OIE, 2007).
Para intentar el control de la
enfermedad en el ganado bovino se
han utilizado una serie de vacunas,
como la Brucella abortus 45/20,
Brucella abortus cepa 19, Brucella
suis cepa 2, Brucella melitensis
REV I, Brucella suis cepa M;
Brucella abortus cepa 104-M, etc.
(García Carrillo, 1980; FAO/OMS,
1986; Nicoletti, 1990; Schurig y
col. 2002). De todas ellas, la cepa
19 ha sido la más utilizada y si bien
ha demostrado ser efectiva, tiene
una serie de inconvenientes, siendo
el más importante el de interferir
con la serología diagnóstica, lo cual
impide su uso en animales adultos e
imposibilita la revacunación del
rodeo cuando es necesario (Acha y
Szyfres, 1986; Nicoletti, 1990;
Schurig y col. 2002).
El hecho de no contar aún con un
inmunógeno para el control de la
brucelosis bovina que cumpla con
los requisitos de la vacuna ideal,
como serían proteger al 100% de la
población vacunada, que no
interfiera con el diagnóstico de la
enfermedad, que pueda ser usada a
cualquier edad del animal, que no
sea abortigénica, que no se excrete
en leche, que proteja al animal de
por vida, etc., ha hecho que se siga
investigando y probando nuevas
vacunas en diversos países del
mundo para lograr un control
rápido, efectivo y seguro de la
brucelosis.
MATERIALES Y MÉTODOS
Diseño del ensayo y animales
utilizados: se traba con 50
hembras de raza Hereford de 10
meses de edad al inicio del estudio,
distribuidas en forma homogénea,
de acuerdo a sus pesos corporales,
en 2 grupos de 25 animales cada
uno. Los animales provenían de un
establecimiento naturalmente libre
de Brucelosis y donde nunca se
había vacunado contra esta
enfermedad. En el día cero, se tomó
una muestra de sangre a todos los
animales y se procedió a vacunar en
forma subcutánea al grupo 1 con
una dosis completa de la vacuna
comercial Brucella abortus cepa
RB51 y al grupo 2 con una dosis
completa de la vacuna comercial
Brucella abortus cepa 19.
Posteriormente ambos grupos
fueron sangrados los días 30, 90,
210 y 360 post-vacunación.
Obtención y manejo de las
muestras: En cada muestreo se
extrajo sangre sin anticoagulante
para la obtención de suero y sangre
con anticoagulante para la
realización de cultivos de linfocitos
in-vitro y obtención del plasma
sanguíneo. Para las extracciones de
sangre se utilizó un sistema
comercial de tubos con vacío y
agujas descartables, que aseguraron
la esterilidad de las muestras
tomadas y la imposibilidad de
contaminación cruzada.
Las muestras de sangre sin
anticoagulante fueron mantenidas a
una temperatura aproximada de
20°C y tras la formación del
coágulo, se procedió a la extracción
de los sueros, los cuales fueron
trasvasados a tubitos tipo eppendorf
y congelados a 20C hasta el
momento de su procesamiento.
Las muestras de sangre con
anticoagulante, fueron
transportadas refrigeradas al
laboratorio y procesadas dentro de
las 8 horas de extraídas, con
excepción del día 90 en que no se
pudieron procesar dentro del tiempo
estipulado y debieron ser
descartadas. En placas para cultivos
celulares de 24 pocillos estériles, se
colo1 ml de sangre heparinizada
de cada animal por duplicado. A
uno de los pocillos se le agregó 100
µl de antígeno citosólico de
Brucella abortus (a razón de 0.4
mg de Ag por ml de PBS, pH 7.2) y
al otro pocillo 100 µl de PBS pH
7.2, como control negativo. Las
placas se incubaron toda la noche a
37ºC bajo una atmósfera con CO2 al
5% y al día siguiente se obtuvieron
los plasmas mediante centrifugación
durante 10 minutos a 2500 r.p.m.
Los plasmas se guardaron en
tubitos tipo eppendorf en freezer a -
20ºC hasta su utilización.
Técnicas diagnósticas utilizadas:
Las muestras de plasma fueron
procesadas mediante un test de
ELISA de captura para la detección
de interferón gamma bovino (IFN).
Para ello se trabajó con un Kit
comercial (Bovigamtm) siguiéndose
las instrucciones del laboratorio
productor (CSL, Australia) para su
ejecución.
La totalidad de las muestras de
suero de ambos grupos de animales
fueron procesadas mediante las
técnicas de BPA según Angus y
Barton (1984) y ELISA indirecto
con lipopolisacarido liso (LPS-L) de
Brucella abortus (Nielsen y col.
1992).
Las muestras del grupo 1
(vacunados con cepa RB51) se
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procesaron además con un ELISA
indirecto especifico para la
detección de anticuerpos generados
por la cepa RB51. Se utilizaron
placas de poliestireno (NUNC
269620). Como antígeno se uso el
lipopolisacarido rugoso de Brucella
abortus RB51 a una concentración
de 5µg/ml en bufer carbonato
0.06M, pH 9.6, a razón de 100µl
por pocillo. Se incubó a 27°C
durante la noche y al día siguiente
las placas fueron congeladas a
20°C hasta su uso. Antes de usar
las placas fueron descongeladas a
temperatura ambiente, lavadas 3
veces con una solución buferada de
fosfatos (PBS) 0.01M conteniendo
0.05% Tween 20 a pH 7.2 (PBS-T).
Inmediatamente de realizados los
lavajes, se agregaron a cada placa
100µl de los sueros controles por
duplicado (Positivo fuerte, positivo
débil y negativo) y 100µl de los
sueros problema, todos diluidos
1:50 en PBS-T conteniendo
0.015M de ethylenediamine
tetracetic acid (EDTA) y ethylene
glycol bis -aminoethylether)-
N,N,N_,N_-tetracetic acid (EGTA)
y se incubaron a 27°C durante 30
minutos. Terminada la incubación,
las placas fueron lavadas tres veces
con PBS-T y se les agregó 100µl
por pocillo de una dilución de un
anticuerpo monoclonal especifico
para un epitope de la IgG1 de
bovino (Henning & Nielsen, 1992)
conjugado con peroxidasa de rábano
picante y se incubó a 27°C por 30
minutos. Tras la incubación, las
placas fueron lavadas nuevamente
tres veces con PBS-T y se les
agregó 100µl por pocillo de una
solución de sustrato/cromógeno
compuesta por un bufer citrato
0.05M pH 4.5 mas 0.5 μl peróxido
de hidrógeno (H2O2) y 2.5 μl de una
solución 0.040M de 2,2azino bis
(3 ethylben-zothiazoline-6-sulfonic
acid) diam-monium salt (ABTS).
Las placas fueron incubadas por 10
minutos a 27°C bajo agitación y se
leyeron en un espectrofotómetro a
414 nm.
Los resultados, de cada suero
control y sueros problema
analizados en este estudio mediante
ambos tests de ELISA, fueron
expresados como porcentaje de
positividad (PP) de la densidad
producida por cada suero problema
respecto a la media de la densidad
óptica (DO) producida por el suero
control positivo fuerte. El
porcentaje de positividad para cada
suero fue calculado como sigue:
DO del suero problema
PP = ------------------------------------------------ x 100
Promedio de la DO del suero control
positivo fuerte
El software utilizado para la lectura
y cálculos de los tests de Elisa fue
desarrollado por Walter Kelly del
Animal Diseases Research Institute
(ADRI), Ottawa Laboratory,
Canadian Food Inspection Agency,
Canada.
Análisis estadístico: Para
determinar la existencia de
diferencias estadísticas en los
valores promedio de los títulos de
anticuerpos e interferón gamma
producidos por cada una de las
vacunas en estudio, se utilizó el test
de comparación de medias ( =
0.05) del programa MedCalc, Ver
9.0.1.0 (Schoojans, 2006). Para
todos los valores promedio de cada
grupo se calculó el correspondiente
Error Estandad (ES).
RESULTADOS
Respuesta inmune humoral: La
respuesta generada por la vacuna
Brucella abortus cepa RB51
medida con una prueba de ELISA
indirecto usando como antígeno el
LPS-R de Brucella abortus RB51,
y la respuesta generada por la
vacuna Brucella abortus cepa 19
medida con una prueba de ELISA
indirecto usando como antígeno el
LPS-L de Brucella abortus 413
fueron similares, como pueden
observarse en el Gráfico 1. En
ambos casos se detectó un pico
máximo de producción de
anticuerpos en el muestreo del día
30 post vacunación, cuyo promedio
fue de PP 90.4 ± un ES de 5.5 para
cepa RB51 y un promedio de PP
91.8 ± ES de 4.2 para cepa 19. No
se detectaron diferencias
estadísticamente significativas entre
los títu-los de anticuerpos de ambas
vacunas cuando se realizó el test de
comparación de medias
correspondientes al pico del día 30,
entre los 2 grupos de animales,
arrojando un valor de t de 0.263 y
un valor de p de 0.7938.
Respuesta inmune celular: La
vacuna Brucella abortus cepa
RB51 de-mostró una respuesta
inmune celular, medida a través de
la producción de interferón gamma
similar a la demostrada por la
vacuna Brucella abortus cepa 19
como puede observarse en el
Gráfico 2. En ambos casos se
detectó un pico máximo de
anticuerpos en el muestreo del día
30 post vacunación, cuyo promedio
fue de PP 22.1 ± ES de 2.4 para
cepa RB51 y de PP 20.5 ± ES de
3.0 para cepa 19. No se detectaron
diferencias estadísticamente
significativas entre los títulos de
interferón gamma de ambas vacunas
cuando se realizó el test de
comparación de medias
correspondientes al pico del día 30,
entre los 2 grupos de animales,
arrojando un valor de t de 0.415 y
un valor de p de 0.6802.
Revista de Medicina Veterinaria (Buenos Aires), 2007, Vol. 88 (Nº3) :102-106
.
.
Interferencia de la respuesta
inmune humoral de ambas
vacunas con la serología
diagnóstica: En el caso de las 25
vaquillonas vacunadas con la cepa
19, a los 12 meses de haber sido
aplicada la vacuna, ello es a los 22
meses de edad, el 50% de las
mismas seguían siendo positivas al
BPA (Gráfico 3) y todas resultaron
positivas al test de Elisa usando el
lipopolisacárido liso como antígeno
(ambas pruebas se utilizan
rutinariamente para el diagnóstico
de infección por Brucella abortus
en animales de campo). En
contraposición el grupo de las 25
vaquillonas vacunadas con la cepa
RB51 fueron negativas a lo largo de
todo el ensayo a la prueba del BPA
(Gráfico 3) y al ELISA indirecto
(Gráfico 4) usando el lipopolisa-
cárido liso como antígeno.
DISCUSIÓN
La vacuna B. abortus cepa RB51
comercial, usada a la dosis
recomendada y en hembras de 10
meses de edad en adelante, generó
una res-puesta inmune humoral
adecuada y similar a la generada
por B. abortus cepa 19 (ver Gráfico
1). Estos resultados están en
concordancia con los trabajos de
Stevens y col. (1995); Olsen y col.
(1996), Olsen y col. (1997) y Olsen
y col. (1999) donde usando un
ensayo de dot blot, demostraron que
la cepa RB51 producía una curva
de anticuerpos con un pico máximo
a los 30 días post vacu-nación para
luego ir decayendo. A diferencia de
los autores antes citados, en nuestro
trabajo se utilizó un test de Elisa,
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Día 0 Día 30 Día 210 Día 360
Fechas de muestreo
Porcentaje Positividad
RB51 C19
Gráfico 1: Respuesta inmune humoral producida por las
vacunas Brucella abortus Cepa RB51 y Cepa 19,
medidas con sus respectivos tests de Elisa indirectos
Gráfico 2: Respuesta inmune celular producida por las
vacunas Brucella abortus Cepa RB51 y Cepa 19,
medidas medida a través de la producción de Interferón
gamma, usando un test de Elisa de captura (Bovigam TM)
Gráfico 4: Interferencia con el diagnóstico de las vacunas
Brucella abortus Cepa RB51 y Cepa 19. La Cepa RB51
no produjo interferencia alguna con el test de Elisa
indirecto con el LPS-L como antígeno, usado para el
diagnóstico de la enfermedad
Referencias: Los datos graficadas corresponden a los valores
promedios y error estándar de los títulos de anticuerpos de cada
grupo para cada fecha de muestreo.
0
20
40
60
80
100
120
140
Día 0 Día 30 Día 90 Día 210 Día 360
Fechas de muestreo
Porcentaje Positividad
RB51 C19
Referencias: Los datos graficadas corresponden a los valores
promedios y error estándar de los títulos de anticuerpos de cada
grupo para cada fecha de muestreo.
-10
40
90
140
Día 0 Día 30 Día 90 a 210 Día 360
Fechas de muestreo
Porcentaje Positividad
Referencias: Los datos graficadas corresponden a los valores
promedios y error estándar de los títulos de anticuerpos de cada grupo
para cada fecha de muestreo.
Revista de Medicina Veterinaria (Buenos Aires), 2007, Vol. 88 (Nº3) :102-106
que consideramos posee una serie
de ventajas sobre las pruebas de dot
blot, cuales son su simplicidad,
rapidez, medición objetiva y
cuantitativa de los resultados y
básicamente que se puede realizar
con el mismo equipamiento y
prácticamente los mismos reactivos
que los tests de Elisa utilizados para
el diagnóstico de rutina de la
brucelosis bovina, ovina y caprina.
Por otro lado, cuando se comparó la
respuesta inmune celular generada
por ambas vacunas y medida a
través de la producción de
Interferón gamma en muestras de
sangre (ver Gráfico 2), se determi
que ambas vacunas, tenían un
comportamiento similar. Estos
resultados también concuerdan con
los reportado por Stevens y col
(1995) donde si bien utilizaron otra
técnica para medir la respuesta
inmune celular, obtuvieron
resultados similares al comparar
cepa RB51 con cepa 19. Montaňa
y col. (1998) al evaluar en bovinos
la respuesta inmune humoral y
celular generadas por las vacunas
vivas cepa RB51 y cepa 19 y las
vacunas en base a antígenos
estructurales OMP-II, OMP-II-
cadena O y OMP-II-acoplado a
polisacárido O, demostraron que las
respuestas inmunes de las vacunas
vivas (cepas RB51 y 19) eran
similares entre sí, pero superiores a
las vacunas formuladas en base a
antígenos estructurales.
Habiendo confirmado a nivel local,
a través de este estudio, que ambas
vacunas producen una respuesta
inmune tanto humoral como celular
similares, ambas indispensables
para proteger contra la infección
por Brucella (Nicoletti y Winter,
1990), la vacuna B. abortus cepa
RB51, demostró una ventaja
importante sobre cepa 19, cual es la
de no haber interferido a lo largo de
todo el ensayo de 12 meses de
duración, con la prueba del BPA y
del Elisa indirecto, ambas técnicas
usadas para el diagnóstico de la
brucelosis bovina y que concuerda
con lo reportado en otros trabajos
(Schurig y col. 1991; Cheville y col.
1996; Olsen y col. 1996; Samartino
y col. 2000). Así, el viejo
paradigma, de que en brucelosis
solo se puede vacunar “una vez en
la vida” debería ser reconsiderado
ya que estaba basado en la
imposibilidad de usar la vacuna
cepa 19 varias veces en la vida del
animal por su interferencia con el
diagnóstico y no en la necesidad real
de mantener en niveles adecuados el
status inmune del animal contra la
enfermedad a lo largo de toda su
vida.
El hecho de que la vacuna cepa
RB51, produce una respuesta
inmune adecuada pero sin interferir
con el diagnóstico y de que se
podría aplicar también en machos
(Edmonds y col, 1999), permitiría la
elaboración de nuevas estrategias
para mejorar y acelerar (Ramirez y
col, 2002) el control de la brucelosis
en los rodeos como podrían ser,
entre otras: (a) vacunación de las
terneras con cepa 19 y la
revacunación de esas mismas
terneras con cepa RB51 al momento
del primer servicio, o servicios
posteriores, con lo cual se refuerza
por un lado la inmunidad de las
hembras en el momento de mayor
riesgo de infección y aborto como es
la preňéz y por otro lado, se lograría
superar el 70% de protección inicial
que se ha demostrado que confiere
la cepa 19 aplicada en dosis única
en terneras, (b) vacunación en los
casos donde se hace imposible
vacunar las terneras con cepa 19
entre los 3 y 8 meses de edad, como
fija la reglamen-tación actual, por
problemas de sequías, inundaciones,
rodeos con ciclo reproductivo
contínuo, rodeos en campos
abiertos, etc. tan comunes en las
regiones extra-pampeanas (Robles,
2004). En estas situaciones esos
animales podrían ser vacunados y
revacunados de adultos, lográndose
de esta manera dotarlos de una
inmunidad razonable y no quedar
como en la actualidad susceptibles a
la infección y ser potenciales
generadores de nuevos focos de
aborto, (c) revacunación anual de
animales adultos en los casos de
establecimientos con altas tasas de
infección hasta lograr bajar la
prevalencia a niveles controlables de
un 1% o 2% (Robles, 2002) y a
partir de allí iniciar la erradicación
de la enfermedad en el rodeo,
sumando a la vacunación, otras
herramientas como el sangrado y
descarte de los animales positivos a
la serología diagnóstica, manejo de
los potreros de parición y establecer
un estricto control sobre las madres
durante la gestación y el parto, a fin
de detectar posibles abortos y casos
de mortalidad perinatal a causa de
la enfermedad, con aparte y
aislamiento de los animales
epidemiológicamente peligrosos, (d)
revacunación de animales adultos en
establecimientos donde se presentan
casos de aborto por brucella, a
pesar de que los animales habían
sido vacunados de terneras con la
cepa 19.
CONCLUSIONES:
En base a los resultados del
presente estudio, sumado a toda la
evidencia generada en distintos
estudios realizados en nuestro país y
en otros países del mundo, respecto
a la utilidad de la vacuna Brucella
abortus cepa RB51 (Cheville y col.,
1996; Lord y col. 1998; Samartino
y col, 2000, Ramirez y col, 2002;
Rivera y col., 2002, Robles y col.
2002; Poester y col, 2006) se
concluye que se debería contemplar
la posibilidad de usar la vacuna
Brucella abortus cepa RB51 en
bovinos adultos en nuestro país, en
forma complementaria a la
vacunación de las terneras con cepa
19, a los fines no solo de aumentar
la cobertura vacunal actual, sino
también de reforzar en adultos, la
Revista de Medicina Veterinaria (Buenos Aires), 2007, Vol. 88 (Nº3) :102-106
inmunidad que confiere la cepa 19
aplicada a las terneras.
Nota: A partir de la controversia
que generó la prohibición del uso de
la vacuna Brucella abortus cepa
RB51 en nuestro país, sin haberse
completado los 3 tipos de ensayos
clínicos básicos que están indicados
para evaluar la capacidad
protectora de productos biológicos
de este tipo (Nicoletti, 1990), se
propone se continúen los estudios de
evaluación de esta vacuna para
lograr su aprobación definitiva.
AGRADECIMIENTOS: A la Estancia Leleque y su administrador Sr. Ronnie McDonald, por facilitarnos las
instalaciones y animales necesarios para el estudio; al Dr. Klaus Nielsen del Animal Disease Research Institute
(Canada) por la provisión de antígenos y conjugado monoclonal; al Instituto Nacional de Tecnología
Agropecuaria por la financiación del proyecto y a la International Foundation for Sciences (Suecia) e
International Atomic Energy Agency (Austria) por el aporte de equipamiento.
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Article
Full-text available
To establish that female calves vaccinated with Brucella abortus strain RB51 at 3, 5, and 7 months of age are protected against infection and abortion when challenged exposed during their first pregnancy. Polled Hereford heifer calves obtained from a brucellosis-free herd. Calves were inoculated SC at 3, 5, or 7 months of age with strain RB51 (n = 26), strain 19 (n = 16), or sterile saline solution (n = 15). Calves were bred at 16 to 17 months of age and challenged exposed during the first pregnancy with virulent B abortus strain 2308. After vaccination, none of the heifers given strain RB51 developed serum antibodies that reacted in the standard tube agglutination test, but reacted in a dot-blot assay, using RB51 antigen. B abortus was cultured from biopsy specimens of superficial cervical lymph nodes in the RB51 and S19 vaccinates at 10 weeks, but not at 12 weeks after vaccination. All 4 heifers that had been vaccinated with RB51 at 3 months of age were protected against infection and abortion when challenged exposed. Vaccination at 5 and 7 months of age gave equivalent protection. Heifers given strain 19 were 95% protected and controls (given saline solution) had a high influence of infection and abortion. Strain RB51 is protective at doses comparable to those of strain 19 in calves 3 to 10 months of age. Immunogenicity and failure to induce antibodies that interfere with the serologic diagnosis of field infections of B abortus make strain RB51 an effective vaccine.
Article
In order to comparatively evaluate the type of immune response induced by purified structural Brucella abortus antigens as well as live vaccines, 14 criollo heifers, 19 months old, were randomly distributed in five experimental groups and immunised subcutaneously with: B. abortus purified outer membrane proteins (OMP-II), B. abortus OMP-II coupled to O-chain, viable B. abortus strain RB51, viable B. abortus strain 19 (C19). A sterile saline solution was used for the control group. Two months after vaccination the animals were challenged intramuscularly with reference virulent strain B. abortus 2308. 30 days after challenge the protection level was evaluated. The humoral immune response was evaluated using conventional Rose Bengal agglutination test, complement fixation test, radial immunodiffusion as well as ELISA, western blot and dot blot assays at days 0, 8, 15, 30, 60 and 90. Additionally, the specific IgG2 isotype response was determined by double sandwich ELISA. To evaluate cellular immune responses, lymphocyte proliferation was measured by timidine incorporation and expressed as stimulation index (S.I.), IFN-? activity by ELISA and CD4/CD8 ratio by fluorocitometry. Animals vaccinated with live strains presented 100% protection against challenge, while a 66% protection was observed in those vaccinated with purified antigens. The diagnostic advantage of B. abortus strain RB51 was evidenced by the lack of humoral immune responses against sLPS in all vaccinated groups except for the strain 19 group. No significant differences (p0.05) were detected in any of the groups by lymphoproliferation when stimulated in vitro with purified OMP-II, O-chain or sLPS. When crude soluble RB51 protein was used, S.I. turned significant (p<0.05) and indicated a better response induced by the live vaccines. IFN-?-ELISA tests with stimulated tissue cultures performed better when measured 72 hour after antigen exposure. In reference to the experimental groups, higher levels were detected in the groups immunised with live vaccine, mainly strain 19. When CD4/CD8 ratio were considered the values were constant during the observation and no differences were observed. The results confirm that B. abortus strain RB51 induced level of protection similar to strain 19, and had the advantage of differential diagnosis. Purified antigens OMP-II and OMP-II-O-chain, induced a lower level of protection but they performed similar to replicating vaccines indicating the immunodominance of OMP-II, but suggesting the need of multiple doses to reach the same level of protection. It is proposed that the protection observed in animals vaccinated with B. abortus RB51 is the result of stimulation of both T CD4 Th1 and CD8 lymphocytes by the peptides of the outer membrane proteins.
Article
The serologic response to brucellosis vaccination and the time to eradication of brucellosis from herds were compared in dairy cattle vaccinated with either vaccine strains 19 or RB-51. Serologic records from 79 herds from the Province of Valdivia, 10th region of Chile, were evaluated. Herds had been enrolled in the Bovine Brucellosis Eradication Program between 1996 and 1999 and were free of brucellosis at the time of this evaluation. Twenty-six herds, with 540 cows and a pre-vaccination seroprevalence of 14.1%, were vaccinated with brucellosis vaccine strain 19, and 53 herds, with 1104 cows and a pre-vaccination seroprevalence of 7.6% received vaccine strain RB-51. Blood sera were collected at various time intervals and tested for antibodies to Brucella spp. using the card and complement fixation tests. Seroprevalences, time interval from first detection of disease to certification of freedom from infection, and various time intervals within this time frame, number of tests and time intervals between tests were compared. Sixty-six of 369 previously negative cows vaccinated with strain 19 serconverted, but none of 917 previously negative cows vaccinated with strain RB-51 seroconverted. Time to certification ranged from 304 to 1025 days for herds vaccinated with strain 19 (median 481 days), and from 140 to 753 days for herds vaccinated with strain RB-51 (median 401 days; p=0.003). Herd size, heifer replacement policies, type of veterinary assistance and severity of clinical brucellosis signs on farms did not affect any of the time variables. Vaccine strain 19 herds were tested on average 4.4 times, while vaccine strain RB-51 herds were tested only 3.4 times (p
Article
Monoclonal antibodies (Mabs) to bovine immunoglobulin heavy chain of the four major isotypes gamma 1, gamma 2, alpha, mu and the light chains (combined kappa and lambda) were produced and found to cross-react in enzyme-linked immunoassay (ELISA) with immunoglobulins of some other animal species despite the discrete specificity associated with an antibody derived from a single clone. This cross-reactivity, particularly amongst ruminants, could be utilized in serological testing for the diagnosis of disease in these species. For example, Mabs produced against bovine immunoglobulin light chain cross-react with bison immunoglobulin light chain and were used successfully in serological testing as the secondary detection antibody in an indirect ELISA for the diagnosis of Brucella abortus in bison herds in north-western Canada.
Article
A buffered Brucella plate antigen, pH 4.0, was developed for testing bovine and porcine sera which markedly reduced the number of "nonspecific" plate agglutination test reactions. Use of this antigen in a presumptive test decreased testing costs by lowering the amount of "nonspecific" reaction obtained on the standard plate agglutination test and reducing the use of the card test. The test is slightly more sensitive than the card test. Specificity and sensitivity were evaluated using sera collected from experimentally vaccinated and/or infected animals and from animals at slaughter. The antigen is currently being used in a presumptive test for brucellosis in the United States.
Article
The living attenuated Brucella melitensis Rev. 1 vaccine was compared with the B. abortus strain 19 vaccine, for its suitability in protecting pregnant cows against challenge with virulent Brucella.Twenty calves were vaccinated with each vaccine and 10 animals were left unvaccinated as controls. The serological response was studied after vaccination.At the fifth month of pregnancy, vaccinated and unvaccinated cows were challenged with 8 times 106 or 1 times 109 viable cells of virulent B. abortus 2308. All of 9 animals vaccinated with Rev. 1 resisted the lower dose of challenge, had normal parturition and were found free of infection. Similarly, all 8 cows vaccinated with strain 19 had normal parturition but one of them excreted virulent Brucella as tested by vaginal swab cultures.Of the 8 cows vaccinated with Rev. 1 and challenged with 109 viable cells, 4 aborted and 4 calved normally. Of these, two were found to be bacteriologically infected. All 10 cows vaccinated with strain 19 and exposed to the same challenge dose aborted and were found infected.Both levels of challenge infected all the control cows.ZusammenfassungUntersuchungen über die Wirksamkeit von zwei verschiedenen, attenuierten Brucellose-Lebendimpfstoffen (B. melitensis Rev. 1 und B. abortus Stamm 19) bei RindernEs wurde die Wirksamkeit der beiden attenuierten Brucellose-Lebend-impfstoffe B. melitensis Rev. 1 und B. abortus Stamm 19 untersucht. Mit jeder Vakzine wurden 20 Färsen geimpft. 10 Tiere blieben als Kontrollen ungeimpft. Der Wirksamkeitsnachweis erfolgte durch die Testinfektion trächtiger Tiere und den Nachweis spezifischer Serumantikörper. Der Challenge erfolgte intraokular im 5. Trächtigkeitsmonat mit 8 times 106 oder 1 times 109 virulenten B. abortus 2308-Keimen.Alle 9, der mit Rev. 1 geimpften Tiere, waren gegenüber der niedrigeren Challengedosis geschützt. Sie zeigten einen normalen Trächtigkeitsverlauf und die Challenge-Keime wurden nicht ausgeschieden. Bei den mit Stamm 19 immunisierten Tieren verlief die Trächtigkeit normal, aber bei einem der Tiere wurden Brucellen in der Vagina nachgewiesen.Bei der höheren Challengedosis abortierten 4 der mit Rev. 1 immunisierten Kühe. Zwei der Kühe ohne Aborte waren bakteriologisch positiv. Dagegen waren alle 10, mit Stamm 19 geimpften Tiere bakteriologisch positiv und abortierten.RésuméRecherches sur l'action de deux vaccins vivants différents et atténués contre la brucellose (B. melitensis Rev. 1 et B. abortus souche 19) chez des bovinsOn a examiné l'action des deux vaccins vivants atténué contre la brucellose B. melitensis Rev. 1 et B. abortus souche 19. On a vacciné 20 génisses avec chacun des vaccins. 10 animaux non vaccinás ont servi de contrǒle. La mise en évidence de l'efficacité a été faite par une infection test des animaux en gestation et par la recherche des anticorps sériques spécifiques. L'infection test a été faite intraoculairement au cinquième mois de gestation avec 8 times 106 ou 1 times 109 germes virulents B. abortus 2308.Les 9 animaux vaccinés avec Rev. 1 ont été protégés contre la dose infectieuse la plus faible. Les génisses ont montré une gestation normale et les germes infectieux n'ont pas été excrétés. La gestation chez les animaux immunisés avec la souche 19 a été normale, mais des brucelles ont été mises en évidence dans le vacin d'un animal. Quatre des bětes vaccinées avec Rev. 1 ont avorté avec la dose infectieuse la plus élevée. Deux des bětes qui n'ont pas avorté furent bactériologiquement positives. Par contre tous les animaux vaccinés avec la souche 19 ont avorté et furent bactériologiquement positives.ResumenEstudio de la efectividad en bovinos de dos vacunas antibrucelicas vivas atenuadas (B. melitensis Rev. 1 y B. abortus cepa 19)Se comparó la vacuna B. melitensis Rev. 1 con la vacuna B. abortus cepa 19 en su capacidad de proteger a vacas preñadas contra el desafío con Brucella virulenta.Con cada una de las vacunas se vacunaron 20 terneras y se incluyeron 10 animales en calidad de testigos, a los que no se vacunó. Se estudió la respuesta serológica postvacunal.Al quinto mes de gestación, los animales vacunados y los testigos fueron desafiados con 8 times 106 o 1 times 109 células viables de la cepa virulenta B. abortus 2308.Las 9 vacas vacunadas con Rev. 1 resistieron la dosis más baja de desafío, tuvieron pariciones normales y no excretaron brucelas. Las 8 vacunadas con B. abortus cepa 19 y sometidas al mismo desafío tuvieron pariciones normales, aunque en una de ellas se encontraron brucelas en la vagina.De las 8 vacas vacunadas con Rev. 1 y desafiadas con 109 células viables de B. abortus 2308, 4 abortaron y 4 parieron normalmente. De estas últimas, se encontraron dos infectadas bacteriológicamente. En cambio, las 10 vacas vacunadas con B. abortus cepa 19 y expuestas a la misma dosis de desafío se infectaron y abortaron.Ambos niveles de desafío infectaron a todas las vacas testigos.
Article
Immune responses were measured for 12 weeks following vaccination of cattle with either Brucella abortus strain (S) 19 or SRB51. Cattle vaccinated with S19, but not with SRB51, produced antibodies that agglutinated B. abortus S1119 in the standard tube agglutination test. Cattle vaccinated with S19 or SRB51 produced antibodies to the surface antigens of SRB51 when measured by a dot enzyme-linked immunosorbent assay. Superficial cervical lymph node (LN) cells obtained by biopsy at 10 and 12 weeks from cattle given the S19 or SRB51 vaccine exhibited similar proliferative responses when incubated in vitro with gamma-irradiated B. abortus S2308. At 10 and 12 weeks after vaccination, LN cells obtained from cattle given S19 or SRB51 proliferated to 22 protein fractions (106-18 kDa proteins) of B. abortus S2308 that were isolated by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Twelve of the same 22 fractions, which contained 49-27 kDa proteins, produced a stimulation index of greater than 10 when incubated with LN cells taken from S19-vaccinated or SRB51-vaccinated cattle. Two factions, which contained 27 kDa proteins of S2308, induced the highest proliferative response (stimulation index 25 or greater) by LN cells in cattle given either S19 or SRB51. These results suggest that cattle vaccinated with S19 or SRB51 have similar LN immune responses to S2308, but unlike S19, SRB51 does not induce positive results in the standard tube agglutination test used to diagnose brucellosis in cattle.
Article
This study was designed to determine if Brucella abortus strain RB51, which expresses small amounts of the lipopolysaccharide O side chain, would cause positive responses on brucellosis serologic surveillance tests when given to adult cattle that were vaccinated as calves with B. abortus strain 19. Cattle vaccinated as adults with strain RB51 that had been vaccinated as calves with strain 19 (n = 40) had significantly greater antibody titers (P < 0.05) against strain RB51 at 4 and 8 weeks postvaccination in the dot blot assay than did animals (n = 10) not vaccinated with strain RB51. When evaluated using the card or buffered acid plate agglutination presumptive tests, 7 strain RB51 vaccinates tested positive at either 4 or 8 weeks following vaccination as compared with 4 cattle in the control group that were not vaccinated with strain RB51. One strain RB51 vaccinate was scored as suspect on the standard tube agglutination (STA) test at 8 weeks following vaccination. Remaining samples from strain RB51 vaccinates tested negative on the STA, complement fixation (CF), rivanol, and particle concentration fluorescence immunoassay (PCFIA) confirmatory tests. Samples from 2 control cattle were PCFIA positive at time 0; 1 of these animals was CF positive throughout the study. This study suggests that use of strain RB51 in cattle vaccinated with strain 19 as calves will not cause positive responses on confirmatory tests and will not impair brucellosis serologic surveillance efforts.
Article
Brucella abortus strain RB51 was recently approved as an official brucellosis calfhood vaccine for cattle by the Animal and Plant Health Inspection Service branch of the United States Department of Agriculture. Currently available serologic surveillance tests for B. abortus do not detect seroconversion following SRB51 vaccination. The purpose of this study was to evaluate a dot-blot assay using gamma-irradiated strain RB51 bacteria for its specificity and sensitivity to detect antibody responses of cattle vaccinated with strain RB51. Dot-blot titers of sera at a recommended dosage (10(10) colony-forming units) were similar to those of sera from cattle vaccinated with similar numbers of B. abortus strain 19 and greater (P < 0.05) than titers of nonvaccinated cattle. In the first 12 weeks after vaccination with 10(10) colony-forming units of strain RB51, the RB51 dot-blot assay had 100% specificity for titers of 80 or less and a 53% sensitivity for titers of 160 or greater. Sensitivity of the RB51 dot-blot assay peaked at 4 weeks after vaccination with 10(10) colony-forming units of strain RB51. Dot-blot responses of sera from cattle vaccinated with a reduced dosage of strain RB51 (10(9) colony-forming units) did not differ (P > 0.05) from titers of sera from nonvaccinated cattle. Following intraconjunctival challenge with B. abortus strain 2308, titers on the RB51 dot-blot assay did not differ (P > 0.05) between nonvaccinated cattle and cattle vaccinated at calfhood with strain 19 or strain RB51.