0
Wstęp
Szczepienia świń mają zasadnicze znaczenie dla wydajności i dobrostanu zwierząt. Chociaż szczepionki iniekcyjne są bardziej powszechne, szczepionki doustne stały się obiecującą alternatywą nie tylko ze względu na łatwość masowego podawania i mniejszy stres, ale także ze względu na ich zdolność do modulowania układu odpornościowego błon śluzowych, który stanowi kluczową barierę przed wieloma patogenami jelitowymi i oddechowymi.
Kontekst historyczny i wyzwania
Szczepienia doustne świń nie są niczym nowym. Żywa atenuowana szczepionka doustna przeciwko klasycznemu pomorowi świń (CSF), przetestowana na świniach i dzikach, zapewniła ochronę przed zakażeniem bez rozprzestrzeniania się szczepu szczepionkowego. Zastosowanie smacznych preparatów przynętowych zwiększa wyszczepialność dużych populacji, w tym dzikich zwierząt, co może stanowić strategię kontroli chorób w terenie (Chenut et al., 1999).
Z drugiej strony szczepienia doustne nadal napotykają na trudności. Chociaż immunizacja doustna jest preferowana w celu indukcji IgA w jelitach, jej skuteczność w terenie może być niejednolita ze względu na degradację niestabilnych składników, takich jak antygeny narażone na działanie przewodu pokarmowego (pH, enzymy, przeciwciała matczyne). Aby temu zaradzić, potrzebne są innowacje technologiczne zapewniające stabilność antygenów i ochronę, jak pokazano w poniższych przykładach.
W niniejszym tekście omówiono podstawy odporności śluzówkowej u świń, wspólny układ odpornościowy śluzówek (CMIS), potencjał szczepień doustnych przeciwko patogenom układu oddechowego i jelitowego oraz postępy technologiczne, które pomagają przezwyciężyć ograniczenia tej metody.
Odporność błon śluzowych i CMIS
Wspólny układ odpornościowy błon śluzowych (CMIS) opisuje funkcjonalne powiązania między obszarami błon śluzowych. Błony śluzowe (przewód pokarmowy, oddechowy i rozrodczy) są głównymi punktami wejścia dla patogenów u świń. Tkanka limfatyczna związana z błoną śluzową (MALT), wraz ze swoimi wyspecjalizowanymi komponentami (GALT w jelitach i BALT w oskrzelach), inicjuje lokalne reakcje immunologiczne. Aktywacja limfocytów T i B przez komórki prezentujące antygen (APC) prowadzi do proliferacji komórek efektorowych i pamięciowych. Migracja komórek odpornościowych do innych miejsc błony śluzowej jest kierowana przez mechanizmy homingu limfocytów (ryc. 1), co pozwala antygenom podawanym doustnie lub donosowo wywoływać reakcje immunologiczne w odległych błonach śluzowych, takich jak powierzchnie nosa, tchawicy, jelit, jamy ustnej i pochwy. Immunoglobulina A wydzielnicza (sIgA) jest jednym z głównych efektorów, neutralizującym patogeny w świetle przewodu pokarmowego. Jednak skuteczność szczepień zależy od wielkości, lokalizacji, specyficzności i izotypu odpowiedzi przeciwciał (Guevarra i in., 2021; Wilson i Obradovic, 2015). Badanie dotyczące wirusa PRRSv wykazało, że szczepienie doustne indukowało IgA zarówno w błonie śluzowej jamy ustnej, jak i pochwy, wzmacniając ogólnoustrojowy wpływ szczepionek doustnych na odporność błon śluzowych (Hyland i in., 2004).
Aktywacja komórek odpornościowych w jednym miejscu błony śluzowej może prowadzić do ich migracji do innych powierzchni błony śluzowej.
Schemat aktywacji wspólnego układu odpornościowego błon śluzowych przez szczepionkę doustną
Szczepionki doustne przeciwko patogenom układu oddechowego
Szczepionki doustne są powszechnie stosowane przeciwko patogenom żołądkowo-jelitowym, naśladując naturalną infekcję i stymulując lokalną odporność, jak widać w przypadku komercyjnych szczepionek przeciwko Escherichia coli i Lawsonia intracellularis. Chociaż historycznie skupiały się one na chorobach jelitowych, obecnie opracowuje się szczepionki doustne dla bardziej złożonych patologii, napędzane przez CMIS i nowe technologie.
Szczepionka doustna przeciwko Mycoplasma hyopneumoniae (Mhyo) została opracowana przy użyciu krzemionki SBA-15 jako adiuwant, pokrytej polimerem rozpuszczalnym w środowisku zasadowym, zapewniającym ochronę przed kwasami żołądkowymi i uwalnianie antygenu w jelicie cienkim. Ta doustna szczepionka zmniejszyła zmiany w płucach o 90% w porównaniu z grupą kontrolną, wywołała produkcję IgA w drogach oddechowych i obniżyła poziom IL-8 w tkance płucnej (Mechler-Dreibi et al., 2021).
Inna innowacyjna szczepionka doustna oparta na przetrwalnikach Bacillus subtilis przeciwko PRRSv wywołała zarówno humoralną, jak i komórkową odpowiedź immunologiczną, co wykazało zwiększenie poziomu IFN-γ i przeciwciał neutralizujących, a także wyższe stężenie specyficznych przeciwciał i cytokin u świń (Min et al., 2024).
Podobnie opracowano doustną szczepionkę przeciwko PCV2, wykorzystując rekombinowany Bacillus subtilis wyrażający białko kapsydowe PCV2. Zaszczepione prosięta wykazywały podwyższony poziom IgA specyficznego dla PCV2 w tkankach błony śluzowej przewodu pokarmowego i dróg oddechowych, a także IgG specyficznego dla PCV2 w surowicy, wraz ze zwiększonym poziomem IL-1β, IL-6, IFN-γ i β-defensyny 2 (Zhang i in., 2020).
Wniosek
Szczepionki doustne stanowią obiecującą dziedzinę w immunoprofilaktyce świń, mającą potencjał, aby zmienić strategie profilaktyczne we współczesnej produkcji trzody chlewnej. Oprócz łatwości stosowania na dużą skalę i zmniejszenia stresu zwierząt, wyróżniają się one zdolnością do stymulowania odporności błon śluzowych, która jest ważnym elementem obrony przed patogenami jelitowymi i oddechowymi.
Coraz więcej dowodów wskazuje, że dzięki innowacyjnym technologiom opracowywania i podawania szczepionek możliwe jest pokonanie wyzwań związanych ze szczepionkami doustnymi, takich jak degradacja antygenów w przewodzie pokarmowym. Dzięki pozytywnemu modulowaniu odpowiedzi immunologicznej, a nawet mikrobiomu jelitowego, szczepionki doustne mogą stać się strategicznym narzędziem bardziej wydajnej i zrównoważonej produkcji trzody chlewnej, zgodnej z wymogami dobrostanu zwierząt i bezpieczeństwa biologicznego.
