Published February 29, 2024 | Version v1
Publication Open

Efficacy improvement of tri-serotypes vaccine for Salmonella using nanomaterial-based adjuvant in chicken

Creators

  • 1. Veterinary Serum and Vaccine Research Institute
  • 2. Agricultural Research Center
  • 3. Central Laboratory For Agricultural Expert Systems

Description

Abstract Background This study aimed to develop a vaccine for controlling salmonellosis, a zoonotic disease affecting both humans and chicken, by employing Fe 2 O 3 ferrous iron oxide (FNPs), silicon dioxide (SiNPs), carboxymethyl chitosan (C.CS NPs), and FNPs-chitosan (FCNPs) nanocomposite as immunological adjuvants. The immune response of vaccinated chicken was assessed through ELISA and challenge tests. Results The hydrodynamic diameters of Fe 2 O 3 , Fe 2 O 3 -CS, C.CS, and SiO 2 NPs were found to be 81.95 ± 14.95, 137.1 ± 20.5, 32.86 ± 14.05, and 15.64 ± 3.6 nm, respectively. The incorporation of nanoparticles into the vaccine formulation significantly enhanced its efficacy by eliciting a robust immune response. According to the study, FNPs, SiNPs, C.CS NPs, and FCNPs can be used as immunological adjuvants to strengthen chicken's immune systems and help prevent salmonellosis. By gradually raising antibody titers, all five vaccine formulations successfully stimulated an immunological response against Salmonella in vaccinated chicken. The size of the immunological response, however, differed amongst the various vaccination formulations. The SiNPs group had the highest antibody titer, followed by the locally administered vaccine. Conclusions These findings suggest that the use of silicon dioxide SiNPs as a vaccine delivery system could enhance the immune response to Salmonella in chicken. Overall, the study demonstrates that the use of adjuvanted vaccines with nanomaterials, particularly SiNPs, has significantly increased the protection rate from 67 to 93.3% when compared to the locally used vaccine, which had a protection rate of 83%.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نبذة مختصرة تهدف هذه الدراسة إلى تطوير لقاح لمكافحة داء السلمونيلات، وهو مرض حيواني المنشأ يؤثر على كل من البشر والدجاج، من خلال استخدام أكسيد الحديد الحديدي (FNPs)، وثاني أكسيد السيليكون (SiNPs)، وكربوكسي ميثيل الشيتوزان (CCS NPs)، و FNPs - chitosan (FCNPs) nanocomposite كمواد مساعدة مناعية. تم تقييم الاستجابة المناعية للدجاج الملقح من خلال اختبارات ELISA و CHALLENGE. النتائج تم العثور على أقطار هيدروديناميكية من الحديد 2 O 3 ، الحديد 2 O 3 - CS، CS، و SiO 2 NPs لتكون 81.95 ± 14.95، 137.1 ± 20.5، 32.86 ± 14.05، و 15.64 ± 3.6 نانومتر، على التوالي. أدى دمج الجسيمات النانوية في تركيبة اللقاح إلى تعزيز فعاليته بشكل كبير من خلال إثارة استجابة مناعية قوية. وفقًا للدراسة، يمكن استخدام FNPs و SiNPs و C.CS NPs و FCNPs كمساعدات مناعية لتقوية الجهاز المناعي للدجاج والمساعدة في الوقاية من داء السالمونيلا. من خلال رفع مستويات الأجسام المضادة تدريجياً، حفزت جميع تركيبات اللقاحات الخمسة بنجاح استجابة مناعية ضد السالمونيلا في الدجاج الملقح. ومع ذلك، اختلف حجم الاستجابة المناعية بين تركيبات التطعيم المختلفة. كان لدى مجموعة SiNPs أعلى عيار للأجسام المضادة، يليها اللقاح الذي يتم إعطاؤه محليًا. الاستنتاجات تشير هذه النتائج إلى أن استخدام ثاني أكسيد السيليكون SiNPs كنظام لتوصيل اللقاح يمكن أن يعزز الاستجابة المناعية للسالمونيلا في الدجاج. بشكل عام، توضح الدراسة أن استخدام اللقاحات المدعومة بالمواد النانوية، وخاصة SiNPs، قد زاد بشكل كبير من معدل الحماية من 67 إلى 93.3 ٪ عند مقارنته باللقاح المستخدم محليًا، والذي كان له معدل حماية 83 ٪.

Translated Description (French)

Contexte Cette étude visait à développer un vaccin pour contrôler la salmonellose, une maladie zoonotique affectant à la fois les humains et les poulets, en utilisant l'oxyde de fer ferreux Fe 2 O 3 (FNP), le dioxyde de silicium (SiNP), le carboxyméthylchitosane (C.CS NP) et le nanocomposite FNP-chitosane (FCNP) comme adjuvants immunologiques. La réponse immunitaire du poulet vacciné a été évaluée par ELISA et des tests de provocation. Résultats Les diamètres hydrodynamiques des NP Fe 2 O 3 , Fe 2 O 3 -CS, C.CS et SiO 2 ont été trouvés à 81,95 ± 14,95, 137,1 ± 20,5, 32,86 ± 14,05 et 15,64 ± 3,6 nm, respectivement. L'incorporation de nanoparticules dans la formulation du vaccin a considérablement amélioré son efficacité en suscitant une réponse immunitaire robuste. Selon l'étude, les FNP, les SiNP, les C.CS NP et les FCNP peuvent être utilisés comme adjuvants immunologiques pour renforcer le système immunitaire du poulet et aider à prévenir la salmonellose. En augmentant progressivement les titres d'anticorps, les cinq formulations de vaccin ont stimulé avec succès une réponse immunologique contre Salmonella chez le poulet vacciné. La taille de la réponse immunologique, cependant, différait entre les différentes formulations de vaccination. Le groupe SiNPs avait le titre d'anticorps le plus élevé, suivi du vaccin administré localement. Conclusions Ces résultats suggèrent que l'utilisation de SiNP de dioxyde de silicium comme système d'administration de vaccins pourrait améliorer la réponse immunitaire à Salmonella chez le poulet. Dans l'ensemble, l'étude démontre que l'utilisation de vaccins adjuvants avec des nanomatériaux, en particulier des SiNP, a considérablement augmenté le taux de protection de 67 à 93,3 % par rapport au vaccin utilisé localement, qui avait un taux de protection de 83 %.

Translated Description (Spanish)

Resumen Antecedentes Este estudio tuvo como objetivo desarrollar una vacuna para controlar la salmonelosis, una enfermedad zoonótica que afecta tanto a humanos como a pollos, mediante el empleo de óxido de hierro ferroso (FNP) Fe 2 O 3, dióxido de silicio (SiNP), carboximetil quitosano (C.CS NP) y nanocompuesto de FNP-quitosano (FCNP) como adyuvantes inmunológicos. La respuesta inmune de los pollos vacunados se evaluó a través de pruebas ELISA y de desafío. Resultados Se encontró que los diámetros hidrodinámicos de Fe 2 O 3 , Fe 2 O 3 -CS, C.CS y SiO 2 NP eran 81.95 ± 14.95, 137.1 ± 20.5, 32.86 ± 14.05 y 15.64 ± 3.6 nm, respectivamente. La incorporación de nanopartículas en la formulación de la vacuna mejoró significativamente su eficacia al provocar una respuesta inmune robusta. Según el estudio, los FNP, SiNP, C.CS NP y FCNP se pueden usar como adyuvantes inmunológicos para fortalecer el sistema inmunológico del pollo y ayudar a prevenir la salmonelosis. Al aumentar gradualmente los títulos de anticuerpos, las cinco formulaciones de vacunas estimularon con éxito una respuesta inmunológica contra Salmonella en pollos vacunados. Sin embargo, el tamaño de la respuesta inmunológica difirió entre las diversas formulaciones de vacunación. El grupo de SiNP tenía el título de anticuerpos más alto, seguido de la vacuna administrada localmente. Conclusiones Estos hallazgos sugieren que el uso de SiNP de dióxido de silicio como sistema de administración de vacunas podría mejorar la respuesta inmune a Salmonella en pollos. En general, el estudio demuestra que el uso de vacunas adyuvantadas con nanomateriales, particularmente SiNP, ha aumentado significativamente la tasa de protección del 67 al 93,3% en comparación con la vacuna de uso local, que tenía una tasa de protección del 83%.

Files

s43088-024-00477-x.pdf

Files (5.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a0fb09e3dad00834849c6f53e21e36a6
5.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحسين فعالية لقاح ثلاثي الأنماط المصلي للسالمونيلا باستخدام مادة مساعدة قائمة على المواد النانوية في الدجاج
Translated title (French)
Amélioration de l'efficacité du vaccin tri-sérotypique contre Salmonella à l'aide d'un adjuvant à base de nanomatériaux chez le poulet
Translated title (Spanish)
Mejora de la eficacia de la vacuna triserotipo para Salmonella utilizando adyuvante a base de nanomateriales en pollo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4392286533
DOI
10.1186/s43088-024-00477-x

Is supplement to
https://openalex.org/W591669468 (Other)
https://openalex.org/W4391033691 (Other)
https://openalex.org/W2600400317 (Other)
https://openalex.org/W2409282623 (Other)
https://openalex.org/W2348250278 (Other)
https://openalex.org/W2089414280 (Other)
https://openalex.org/W1992340138 (Other)
https://openalex.org/W1601818677 (Other)
https://openalex.org/W1579947049 (Other)
https://openalex.org/W152045474 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1974824639
  • https://openalex.org/W1977193733
  • https://openalex.org/W2046654069
  • https://openalex.org/W2053148570
  • https://openalex.org/W2101997581
  • https://openalex.org/W2334252179
  • https://openalex.org/W2439466831
  • https://openalex.org/W2519797939
  • https://openalex.org/W2569854150
  • https://openalex.org/W2578731703
  • https://openalex.org/W2598059579
  • https://openalex.org/W2792795405
  • https://openalex.org/W2901942976
  • https://openalex.org/W2924585149
  • https://openalex.org/W2948216320
  • https://openalex.org/W3004068230
  • https://openalex.org/W3013270990
  • https://openalex.org/W3026214660
  • https://openalex.org/W3028094623
  • https://openalex.org/W3109746568
  • https://openalex.org/W3114769670
  • https://openalex.org/W3199682386
  • https://openalex.org/W3201298212
  • https://openalex.org/W3210012944
  • https://openalex.org/W4200269515
  • https://openalex.org/W4226198288
  • https://openalex.org/W4280559381
  • https://openalex.org/W4280576857
  • https://openalex.org/W4313420374
  • https://openalex.org/W4315866519
  • https://openalex.org/W4323530329
  • https://openalex.org/W4380758786
  • https://openalex.org/W4385774150