Evaluation of room temperature (30°C to 35°C) lyophilized vaccine with radio inactivated Mannheimia haemolytica whole cells isolated from infected sheep
Creators
- 1. National Research Centre
- 2. Czech Academy of Sciences, Institute of Microbiology
- 3. Egyptian Atomic Energy Authority
- 4. Central Laboratory For Agricultural Expert Systems
Description
Vaccines are one of the important tools for fighting diseases and limiting their spread. The development of vaccines with high efficacy against diseases is essential. Ionizing radiation is the method used for the preparation of the irradiated gamma Mannheimia haemolytica vaccine. The study aimed to measure the metabolic activity and electron microscopic examination of the irradiated bacterial cells and immunological efficiency of different preparations of the irradiated M. haemolytica vaccine.The irradiated vaccines were prepared in three forms at a dose of 2×109 colony-forming unit (CFU) (irradiated M. haemolytica, trehalose irradiated M. haemolytica, and trehalose lyophilized irradiated M. haemolytica). The formalin-killed vaccine was prepared at a dose of 2×109 CFU. Scanning electron microscopy was used to determine the difference between the non-irradiated bacterial cells and the bacterial cells exposed to gamma radiation. The metabolic activity of the irradiated bacterial cells was measured using the Alamar blue technique. Rabbits were divided into five groups (control, vaccinated groups with the formalin-killed vaccine, irradiated bacterial cells without trehalose, trehalose irradiated bacteria, and trehalose lyophilized irradiated bacterial cells). The rabbits were subcutaneously inoculated twice in 2-week intervals. Enzyme-linked immunosorbent assay, interferon-gamma (IFNγ), and interleukin 4 (IL4) assays were used to evaluate the vaccines' immunological efficiency in rabbits.The metabolic activity tests showed that the bacterial cells exposed to gamma radiation at the lowest lethal dose have metabolic activity. The difference in the metabolic activity between preparations of the irradiated bacterial cells varied according to the cell concentration and incubation time. The highest level of metabolic activity was 8 h after incubation in the nutrient broth medium compared with 4 and 18 h. The scanning electron microscopy of irradiated bacterial cells showed a cavity at the bacterial cell center without rupture of the surrounding cell membrane compared to the non-irradiated bacterial cells. The antibody level in the groups vaccinated with the different preparations of the irradiated bacterial cells was high compared with the control and formalin-killed vaccine groups. The level of the IFNγ showed an increase after the second dose in the group vaccinated with irradiated bacterial cells without trehalose compared with the other groups. The IL4 level in the vaccinated groups with the irradiated bacterial cells without trehalose, irradiated bacterial cells with trehalose, and trehalose lyophilized irradiated bacterial cells were at a high level when compared with the formalin-killed vaccinated group and control group after the second inoculation.The irradiated M. haemolytica vaccine provides a wide range of humoral and cellular immunity. This study showed high immunological efficiency in rabbits inoculated with the irradiated M. haemolytica vaccine that was shown in the high levels of antibodies (IFNγ and IL4) compared with the group treated with the formalin-killed vaccine. The second dose of irradiated M. haemolytica vaccine is an immune booster that gives the irradiated vaccine a long-acting immunological efficiency.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تعد اللقاحات من الأدوات المهمة لمكافحة الأمراض والحد من انتشارها. تطوير لقاحات ذات فعالية عالية ضد الأمراض أمر ضروري. الإشعاع المؤين هو الطريقة المستخدمة لإعداد لقاح جاما مانهايميا الانحلالي المشع. هدفت الدراسة إلى قياس النشاط الاستقلابي والفحص المجهري الإلكتروني للخلايا البكتيرية المشعة والكفاءة المناعية للمستحضرات المختلفة للقاح م. الانحلالي المشع. تم تحضير اللقاحات المشعة في ثلاثة أشكال بجرعة 2×109 وحدة تشكيل مستعمرة (CFU) (M. الانحلالي المشع، M. الانحلالي المشعع، و M. الانحلالي المجفف بالتجميد). تم تحضير اللقاح المقتول بالفورمالين بجرعة 2×109 وحدة CFU. تم استخدام الفحص المجهري الإلكتروني لتحديد الفرق بين الخلايا البكتيرية غير المشعة والخلايا البكتيرية المعرضة لأشعة جاما. تم قياس النشاط الأيضي للخلايا البكتيرية المشعة باستخدام تقنية Alamar الزرقاء. تم تقسيم الأرانب إلى خمس مجموعات (السيطرة، والمجموعات التي تم تطعيمها باللقاح المقتول بالفورمالين، والخلايا البكتيرية المشعة بدون تريهالوز، والبكتيريا المشعة تريهالوز، والخلايا البكتيرية المشعة المجففة بالتجميد تريهالوز). تم تلقيح الأرانب تحت الجلد مرتين على فترات أسبوعين. تم استخدام المقايسة المناعية المرتبطة بالإنزيم، ومقايسة الإنترفيرون- جاما (IFNγ)، ومقايسة الإنترلوكين 4 (IL4) لتقييم الكفاءة المناعية للقاحات في الأرانب. أظهرت اختبارات النشاط الأيضي أن الخلايا البكتيرية المعرضة لإشعاع جاما بأقل جرعة مميتة لها نشاط استقلابي. اختلف الفرق في النشاط الأيضي بين مستحضرات الخلايا البكتيرية المشعة وفقًا لتركيز الخلية ووقت الحضانة. كان أعلى مستوى من النشاط الأيضي 8 ساعات بعد الحضانة في وسط مرق المغذيات مقارنة مع 4 و 18 ساعة. أظهر الفحص المجهري الإلكتروني للخلايا البكتيرية المشعة وجود تجويف في مركز الخلية البكتيرية دون تمزق غشاء الخلية المحيطة مقارنة بالخلايا البكتيرية غير المشعة. كان مستوى الأجسام المضادة في المجموعات التي تم تطعيمها بالمستحضرات المختلفة للخلايا البكتيرية المشعة مرتفعًا مقارنة بمجموعات اللقاح الضابطة واللقاح المقتول بالفورمالين. أظهر مستوى IFNγ زيادة بعد الجرعة الثانية في المجموعة التي تم تطعيمها بالخلايا البكتيرية المشعة بدون تريهالوز مقارنة بالمجموعات الأخرى. كان مستوى IL4 في المجموعات التي تم تطعيمها بالخلايا البكتيرية المشععة بدون تريهالوز والخلايا البكتيرية المشععة مع تريهالوز والخلايا البكتيرية المشععة المجففة بالتريهالوز عند مستوى عالٍ عند مقارنته بالمجموعة التي تم تطعيمها بالفورمالين والمجموعة الضابطة بعد التطعيم الثاني. يوفر لقاح M. haemolytica المشع مجموعة واسعة من المناعة الخلطية والخلوية. أظهرت هذه الدراسة كفاءة مناعية عالية في الأرانب الملقحة بلقاح M. haemolytica المشع الذي ظهر في المستويات العالية من الأجسام المضادة (IFNγ و IL4) مقارنة بالمجموعة التي عولجت باللقاح المقتول بالفورمالين. الجرعة الثانية من لقاح M. haemolytica المشع هو معزز مناعي يعطي اللقاح المشع كفاءة مناعية طويلة المفعول.Translated Description (French)
Les vaccins sont l'un des outils importants pour lutter contre les maladies et limiter leur propagation. Le développement de vaccins à haute efficacité contre les maladies est essentiel. Le rayonnement ionisant est la méthode utilisée pour la préparation du vaccin gamma Mannheimia haemolytica irradié. L'étude visait à mesurer l'activité métabolique et l'examen au microscope électronique des cellules bactériennes irradiées et l'efficacité immunologique de différentes préparations du vaccin M. haemolytica irradié. Les vaccins irradiés ont été préparés sous trois formes à une dose de 2×109 unités formant des colonies (UFC) (M. haemolytica irradié, M. haemolytica irradié au tréhalose et M. haemolytica irradié au tréhalose). Le vaccin tué au formol a été préparé à une dose de 2×109 UFC. La microscopie électronique à balayage a été utilisée pour déterminer la différence entre les cellules bactériennes non irradiées et les cellules bactériennes exposées au rayonnement gamma. L'activité métabolique des cellules bactériennes irradiées a été mesurée en utilisant la technique du bleu d'Alamar. Les lapins ont été divisés en cinq groupes (groupes témoins, groupes vaccinés avec le vaccin tué au formol, cellules bactériennes irradiées sans tréhalose, bactéries irradiées au tréhalose et cellules bactériennes irradiées lyophilisées au tréhalose). Les lapins ont été inoculés par voie sous-cutanée deux fois à des intervalles de 2 semaines. Le dosage immuno-enzymatique, le dosage de l'interféron gamma (IFNγ) et le dosage de l'interleukine 4 (IL4) ont été utilisés pour évaluer l'efficacité immunologique des vaccins chez le lapin. Les tests d'activité métabolique ont montré que les cellules bactériennes exposées au rayonnement gamma à la dose létale la plus faible ont une activité métabolique. La différence d'activité métabolique entre les préparations des cellules bactériennes irradiées variait en fonction de la concentration cellulaire et du temps d'incubation. Le plus haut niveau d'activité métabolique était de 8 h après incubation dans le milieu de bouillon nutritif comparativement à 4 et 18 h. La microscopie électronique à balayage des cellules bactériennes irradiées a montré une cavité au centre des cellules bactériennes sans rupture de la membrane cellulaire environnante par rapport aux cellules bactériennes non irradiées. Le taux d'anticorps dans les groupes vaccinés avec les différentes préparations des cellules bactériennes irradiées était élevé par rapport aux groupes vaccinés témoins et tués au formol. Le taux d'IFNγ a montré une augmentation après la deuxième dose dans le groupe vacciné avec des cellules bactériennes irradiées sans tréhalose par rapport aux autres groupes. Le niveau d'IL4 dans les groupes vaccinés avec les cellules bactériennes irradiées sans tréhalose, les cellules bactériennes irradiées avec du tréhalose et les cellules bactériennes irradiées lyophilisées avec du tréhalose était à un niveau élevé par rapport au groupe vacciné tué au formol et au groupe témoin après la deuxième inoculation. Le vaccin irradié contre M. haemolytica fournit une large gamme d'immunité humorale et cellulaire. Cette étude a montré une efficacité immunologique élevée chez les lapins inoculés avec le vaccin irradié contre M. haemolytica, qui a été démontrée dans les taux élevés d'anticorps (IFNγ et IL4) par rapport au groupe traité avec le vaccin tué au formol. La deuxième dose du vaccin irradié contre M. haemolytica est un rappel immunitaire qui confère au vaccin irradié une efficacité immunologique à action prolongée.Translated Description (Spanish)
Las vacunas son una de las herramientas importantes para combatir las enfermedades y limitar su propagación. El desarrollo de vacunas con alta eficacia contra las enfermedades es esencial. La radiación ionizante es el método utilizado para la preparación de la vacuna gamma irradiada contra Mannheimia haemolytica. El estudio tuvo como objetivo medir la actividad metabólica y el examen microscópico electrónico de las células bacterianas irradiadas y la eficiencia inmunológica de diferentes preparaciones de la vacuna de M. haemolytica irradiada. Las vacunas irradiadas se prepararon en tres formas a una dosis de 2×109 unidades formadoras de colonias (UFC) (M. haemolytica irradiada, M. haemolytica irradiada con trehalosa y M. haemolytica irradiada con trehalosa liofilizada). La vacuna inactivada con formalina se preparó a una dosis de 2×109 UFC. Se utilizó microscopía electrónica de barrido para determinar la diferencia entre las células bacterianas no irradiadas y las células bacterianas expuestas a radiación gamma. La actividad metabólica de las células bacterianas irradiadas se midió mediante la técnica del azul de Alamar. Los conejos se dividieron en cinco grupos (control, grupos vacunados con la vacuna inactivada con formalina, células bacterianas irradiadas sin trehalosa, bacterias irradiadas con trehalosa y células bacterianas irradiadas liofilizadas con trehalosa). Los conejos se inocularon por vía subcutánea dos veces en intervalos de 2 semanas. Se utilizaron ensayos de inmunoabsorción enzimática, interferón gamma (IFNγ) e interleucina 4 (IL4) para evaluar la eficiencia inmunológica de las vacunas en conejos. Las pruebas de actividad metabólica mostraron que las células bacterianas expuestas a la radiación gamma a la dosis letal más baja tienen actividad metabólica. La diferencia en la actividad metabólica entre las preparaciones de las células bacterianas irradiadas varió de acuerdo con la concentración celular y el tiempo de incubación. El nivel más alto de actividad metabólica fue de 8 h después de la incubación en el medio de caldo nutritivo en comparación con 4 y 18 h. La microscopía electrónica de barrido de células bacterianas irradiadas mostró una cavidad en el centro de la célula bacteriana sin ruptura de la membrana celular circundante en comparación con las células bacterianas no irradiadas. El nivel de anticuerpos en los grupos vacunados con las diferentes preparaciones de las células bacterianas irradiadas fue alto en comparación con los grupos de vacunas control y inactivadas con formalina. El nivel de IFNγ mostró un aumento después de la segunda dosis en el grupo vacunado con células bacterianas irradiadas sin trehalosa en comparación con los otros grupos. El nivel de IL4 en los grupos vacunados con las células bacterianas irradiadas sin trehalosa, las células bacterianas irradiadas con trehalosa y las células bacterianas irradiadas liofilizadas con trehalosa se encontraban en un nivel alto en comparación con el grupo vacunado eliminado con formalina y el grupo de control después de la segunda inoculación. La vacuna irradiada contra M. haemolytica proporciona una amplia gama de inmunidad humoral y celular. Este estudio mostró una alta eficiencia inmunológica en conejos inoculados con la vacuna irradiada contra M. haemolytica que se mostró en los altos niveles de anticuerpos (IFNγ e IL4) en comparación con el grupo tratado con la vacuna inactivada con formalina. La segunda dosis de la vacuna irradiada contra M. haemolytica es un refuerzo inmunológico que le da a la vacuna irradiada una eficacia inmunológica de acción prolongada.Files
15.pdf.pdf
Files
(226 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5360980bad11bf9723da89687501effc
|
226 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تقييم درجة حرارة الغرفة (30 درجة مئوية إلى 35 درجة مئوية) لقاح مجفف بالتجميد مع تعطيل إشعاعي لخلايا مانهايميا الانحلالية الكاملة المعزولة من الأغنام المصابة
- Translated title (French)
- Évaluation du vaccin lyophilisé à température ambiante (30°C à 35°C) avec des cellules entières de Mannheimia haemolytica radio-inactivées isolées de moutons infectés
- Translated title (Spanish)
- Evaluación de la vacuna liofilizada a temperatura ambiente (30 °C a 35 °C) con células enteras radioinactivadas de Mannheimia haemolytica aisladas de ovejas infectadas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4281395058
- DOI
- 10.14202/vetworld.2022.1261-1268
References
- https://openalex.org/W1498935751
- https://openalex.org/W1813616861
- https://openalex.org/W1986685521
- https://openalex.org/W1992360391
- https://openalex.org/W2025252120
- https://openalex.org/W2031438876
- https://openalex.org/W2033229501
- https://openalex.org/W2036245509
- https://openalex.org/W2051709028
- https://openalex.org/W2056611594
- https://openalex.org/W2070248083
- https://openalex.org/W2149671708
- https://openalex.org/W2156350829
- https://openalex.org/W2161266291
- https://openalex.org/W2280544346
- https://openalex.org/W2403406371
- https://openalex.org/W2554427090
- https://openalex.org/W2556253963
- https://openalex.org/W2767155472
- https://openalex.org/W2800164454
- https://openalex.org/W2805170482
- https://openalex.org/W2911687406
- https://openalex.org/W3041441282
- https://openalex.org/W3081684244
- https://openalex.org/W3089363238
- https://openalex.org/W3102255669
- https://openalex.org/W3119726083
- https://openalex.org/W3135267716
- https://openalex.org/W3161701070
- https://openalex.org/W4249816251
- https://openalex.org/W4322696182