Оценка иммунопротекторного действия восьми рекомбинантных белков Baylisascaris schroederi на модели мышей

Паразиты и переносчики, том 16, Номер статьи: 254 (2023) Цитировать эту статью

170 доступов

Подробности о метриках

Baylisascaris schroederi — наиболее распространенная и вредоносная кишечная паразитическая нематода больших панд, вызывающая аскаридоз. Хотя дегельминтизация является основной мерой борьбы с аскаридозом у содержащихся в неволе гигантских панд, длительное и неоднократное использование препаратов для дегельминтизации может вызвать резистентность нематод и остатков лекарств у гигантских панд. Таким образом, разработка безопасной и эффективной вакцины может стать новой стратегией профилактики аскаридоза у содержащихся в неволе гигантских панд.

Четыре высокоэкспрессируемых секретомных гена, кодирующих экскреторные и секреторные белки B. schroederi, включая транстиретин-подобный белок 46 (BsTLP), неохарактеризованный белок (BsUP), гипотетический белок 1 (BsHP1) и гипотетический белок 2 (BsHP2), а также четыре функциональных гена [ (кодирующий галектин (BsGAL), глутатион S-трансферазу (BsGST), белок, связывающий жирные кислоты (BsFABP) и тиоредоксинпероксидазу (BsTPX)] были идентифицированы на основе баз данных генома и транскриптома B. schroederi и использованы для конструирования рекомбинантных белков с помощью Мышей Куньмина дважды подкожно вакцинировали рекомбинантными белками (50 мкг/мышь), смешанными с адъювантом Quil A, с 2-недельным интервалом, а затем перорально вводили 3000 инфекционных яиц. Иммунозащитное действие восьми рекомбинантных белков на мышей было всестороннюю оценку с использованием показателей гистологии поверхностных поражений печени и легких мышей, уменьшения количества личинок червей, уровней сывороточных антител (IgG, IgE, IgA, IgG1 и IgG2a) и продукции цитокинов [гамма-интерферона (IFN-γ), интерлейкина (IL) -2, ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-10].

Мыши, вакцинированные рекомбинантными (r)BsUP (76,5%), rBsGAL (74,7%) и rBsHP2 (71,5%), показали значительное (P <0,001) снижение уровня личинок червей по сравнению с таковым в адъювантном контроле. Кроме того, уменьшились поверхностные поражения печени и легких вакцинированных мышей. Уровни общего количества IgG, IgE, IgA, IgG1, IgG2a и цитокинов в сыворотке крови, включая IL-10, IL-5 и IFN-γ, были значительно выше (P <0,001), чем в контрольной группе.

Результаты показали, что три вакцины-кандидата (rBsUP, rBsGAL и rBsHP2) могут обеспечить эффективную защиту от инфекции яиц у мышей, связанных со смешанным иммунным ответом типа Th1/2.

Гигантская панда (Ailuropoda melanoleuca) — живое ископаемое в животном мире и всемирно известное редкое животное. По данным 4-го опроса гигантских панд в Китае [1], в дикой популяции насчитывается всего 1864 гигантских панд, а в 2022 году в неволе насчитывалось 699 больших панд. Baylisascaris schroederi — наиболее распространенный и вредоносный тип кишечной паразитической нематоды у больших панд [2] ], который может вызвать аскаридоз с симптомами недостаточности питания, истощения, анемии, анорексии и кишечной дисфункции. Миграция личинок также может привести к тяжелым поражениям печени, легких, желчных протоков и поджелудочной железы и даже к гибели гигантских панд [3]. Этот круглый червь откладывает много яиц, обладающих высокой жизнеспособностью во внешней среде, часто вызывая повторное заражение хозяев [4]. Уровень заражения B. schroederi у диких панд может достигать 100%, а у панд в неволе - > 25% [5]. Антигельминтики (ивермектин, альбендазол и пирантела памоат) являются важнейшими средствами борьбы с аскаридозом у содержащихся в неволе больших панд [6]; однако их повторное и длительное применение может привести к лекарственной устойчивости нематод [7]. Поэтому были срочно найдены новые методы профилактики и борьбы с аскаридозом гигантских панд, включая разработку вакцины от аскаридоза. После заражения мышей инвазионными яйцами B. schroederi личинки вылупились и проникли через стенку кишечника и мигрировали в печень через систему воротной вены. К 7-му дню личинки покинули кишечник, а количество личинок второй стадии достигло максимума в печени. Некоторые личинки проникли в легкие через легочную артерию, и лишь немногие мигрировали в другие органы, такие как почки и мозг. К 18-му дню в результате второй линьки в печени личинки превратились в личинок третьей стадии. Личинки третьей стадии паразитируют преимущественно в печени и могут выжить в печени более года, но не более 2 месяцев в легких [8]. B. schroederi отличается от Toxocara canis и Baylisascaris procyonis тем, что не накапливается в мышцах и нервной системе мышей и не вызывает тяжелых неврологических заболеваний [9,10,11]. Подобно моделям на мышах, инфицированных Ascaris suum, Ascaris lumbricoides и T. canis, B. schroederi могла развиваться у мышей только в личинки третьей стадии [12,13,14,15]. Было доказано, что модель на мышах является важным и действенным инструментом для скрининга потенциальных вакцин против B. schroederi. Четыре иммунодоминантных антигена (Ag1, Ag2, Ag3 и PYP) были идентифицированы в сыворотке мышей, инфицированных B. schroederi, и вызывали частичную иммунную защиту на мышиной модели путем вакцинации [13, 16,17,18]; однако в настоящее время коммерческих вакцин не существует.