Inducción de inmunidad humoral y celular contra Staphylococcus aureus por inmunización local con una cepa viva atenuada y su rol en la prevención de las infecciones intramamarias

Staphylococcus aureus es el agente causal de infecciones de importancia médica y veterinaria. Las infecciones por S. aureus suelen ser recurrentes o persistentes a pesar de la presencia de anticuerpos específicos circulantes y asociados a mucosas, y del uso de antibióticos a los cuales la bacteria es susceptible. Entre las infecciones persistentes que S. aureus puede ocasionar, la infección intramamaria (lma) crónica constituye la patología infecciosa más prevalente de los bovinos destinados a la lechería. Hasta el presente, no se cuenta con una vacuna efectiva de uso práctico que permita prevenir las infecciones lma estafilocóccicas. La hipótesis de este trabajo de investigación postula que la administración de una vacuna viva atenuada por la ruta local lma sería un método idóneo para inducir una respuesta inmune adaptativa efectiva en la glándula mamaria contra S. aureus. En el marco de esta hipótesis, el objetivo general de este trabajo de investigación es proveer conocimiento acerca de las respuestas inmunes, tanto humorales como celulares, que es necesario inducir en la glándula mamaria para prevenir las infecciones por S. aureus. Se obtuvo una cepa viva atenuada de S. aureus (CVA A523) por termosensibilidad, la cual se utilizó como cepa prototípica en los estudios de inmunidad de la glándula mamaria. Para demostrar la hipótesis propuesta se desarrolló un modelo de infección lma por la cepa 8325-4 ɸ11 de S. aureus. Las lesiones histológicas observadas concordaron con las descriptas durante la mastitis bovina. La inmunización con la CVA A523, por la ruta local lma durante la etapa final de la preñez, confirió protección en la glándula mamaria frente a la infección experimental. La protección se evidenció a través de una significativa reducción en el número de UFC remanentes en la glándula mamaria de los ratones inmunizados luego del desafio experimental con la cepa virulenta parental de S. aureus. La inmunización por la ruta sistémica intraperitoneal indujo la presencia de elevados niveles de IgG circulantes pero no otorgó protección frente al desafío lma. La protección inducida mediante la inmunización lma se correlacionó con la presencia de elevados niveles de IgA e IgG en leche así como también con la presencia de poblaciones de linfocitos T capaces de producir IFN-γ frente al estímulo in vitro o durante la infección in vivo por S. aureus. La presencia en forma conjunta de anticuerpos específicos y de linfocitos capaces de producir citoquinas de tipo Th1 inducidos por la inmunización local constituye una estrategia promisoria para prevenir el establecimiento de la infección lma crónica por S. aureus en un huésped vacunado. Se requerirán futuros ensayos controlados de inmunización en bovinos con CVA para extender la validez de nuestros hallazgos a rumiantes destinados a la lechería.Staphylococcus aureus can cause a variety of infections relevant to humans and domestic animals of economic importance. S. aureus infections are usually persistent in spite of the presence of high levels of antibodies in blood and at mucosal surfaces and the use of antibiotics to which this pathogen is susceptible. Among the persistent infections that S. aureus can cause, the chronic intramammary (lma) infection constitutes the most prevalent infectious disease of dairy ruminants. To the present, there is no useful vaccine available that provides significant protection from lma S. aureus infection. The hypothesis of this investigation is that local lma administration of a live-attenuated (la) vaccine may be used to induce an effective adaptive immune response in the mammary gland against S. aureus. The final goal of this study is to provide information for the better understanding of the appropriate immune responses, humoral and cell mediated, that it is necessary to induce in the mammary gland to prevent S. aureus infections. A la-S. aureus strain (la-A523) with temperature-sensitive phenotype was obtained. This prototype strain was used as the immunogen in mammary gland immunity studies. To demonstrate the hypothesis, a mouse model of lma infection by the S. aureus wild type (wt) strain was developed. The histopathological lesions observed were in agreement with those described in bovine mastitis. Local lma immunization with la-A523 in the last week of pregnancy protected the mammary gland from experimental infection. Protection was determined as a significant decrease in the CFU numbers remaining in the mammary glands of immunized mice after challenge with the wt-S. aureus strain. Systemic intraperitoneal immunization induced the presence of high IgG levels in blood but did not confer protection against lma challenge. The protection induced by lma immunization was related to increased IgA and IgG levels in milk as well as lymphocyte populations able to produce IFN-γ during in vitro stimulation or in vivo S. aureus infection. The presence of both, specific antibodies and lymphocytes able to produce type 1 cytokines, induced by local immunization may constitute an effective strategy to prevent the establishment of chronic lma S. aureus infection in a vaccinated host. Further controlled immunization trials in bovines with la-S. aureus will be required to extend the validity of these findings to dairy ruminants.Fil:Gómez, Marisa Inés. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina