Влияние минерального и масляного адъювантов на иммуногенность комплексного эшерихиозного анатоксина



Данная статья посвящена изучению иммуногенных свойств комплексного эшерихиозного анатоксина при совместном его применении с адъювантами. Результаты исследования показали, что при использовании минерального и масляного адъювантов иммуногенность эшерихиозного анатоксина повышается, что выражается активной выработкой специфических антител и продолжительностью их циркуляции в организме.

Ключевые слова: эшерихиозный анатоксин, масляный адъювант, гидрат окиси алюминия, вакцинация, антитоксические антитела

В основе эффективного развития сельского хозяйства и отраслей животноводства лежит благополучие животных в отношении инфекционных заболеваний, среди которых немаловажная роль принадлежит эшерихиозу [4, 10].

В последнее время специфическая профилактика эшерихиоза сельскохозяйственных животных приобретает всю большую актуальность. Прежде всего, это связано с тем, что кишечная палочка помимо большого количества серологических вариантов имеет достаточно широкий патогенный потенциал, который дает ей возможность для реализации своих болезнетворных функций в отношении макроорганизма [4, 6]. Следовательно, для достижения цели эффективной иммунизации эшерихиоза, современный вакцинный препарат должен учитывать как антигенный состав, так и весь спектр основных факторов патогенности возбудителя заболевания [7].

На сегодняшний день установлено, что одним из ведущих патогенных свойств Escherichia coli (E. coli), который обуславливает тяжело протекающие энтеротоксемические формы эшерихиоза, является их способность продуцировать экзотоксины [1, 6, 10]. В связи с этим, разработка и совершенствование биологических препаратов, в состав которых входят инактивированные формалином токсины кишечной палочки, представляется перспективным направлением специфической профилактики эшерихиоза животных [2, 7, 8, 11].

Цель исследования

Целью данного исследования являлось изучение в сравнительном аспекте иммуногенных свойств комплексного эшерихиозного анатоксина при совместном его применении с минеральным и масляным адъювантом.

Материалы иметоды

Иммунизацию подопытных животных осуществляли эшерихиозным анатоксином (ЭА), содержащим в своем составе комплексный токсоидный компонент инактивированных формалином термостабильного, термолабильного и шигаподобного экзотоксинов E. coli [5].

В качестве минерального адъюванта использовали гидрат окиси алюминия коллоидный в 20 %-ной концентрации (ГОА). Масляный адъювант представлял собой сочетание минерального масла марки «Маркол-52» с эмульгатором Монтанид (МА), который использовали в 50 %-ной концентрации. Данные адъюванты широко известны, описаны в научных литературных источниках и применяются при конструировании вакцинных биопрепаратов [3, 9].

В качестве биологической модели для проведения опыта использовали белых крыс, массой 180–200 грамм, из которых по методу пар-аналогов сформировали 4 группы по 10 животных в каждой. Вакцинацию животных проводили двукратно с интервалом 7 дней подкожно в дозе 0,15 см³. Крыс 1-й группы вакцинировали нативным анатоксином; 2-й группе животных вводили ЭА с добавлением 20 % гидрата окиси алюминия; крыс 3-й группы вакцинировали ЭА с масляным адъювантом; 4-я группа являлась контрольной, животным этой группе препараты не вводили.

Для определения поствакцинального иммунитета у подопытных животных на 7, 14, 21, 28 и 35 сутки после последнего введения препаратов отбирали сыворотку крови и подвергали ее исследованию на наличие специфических антитоксических антител реакцией непрямой гемагглютинации в эритроцитарном антигенном диагностикуме. У крыс из контрольной группы кровь отбирали однократно для определения возможных фоновых антител к токсинам кишечной палочки.

Результаты исследований

Результаты проведенного исследования показали (табл. 1), что через 7 дней после последнего введения препаратов у тех крыс, которым ввели ЭА без адъювантов, титр антител составлял 1:38,4, в то время как у животных, которым ЭА вводили с адъювантами, он был выше: в группе № 2  1:44,8, в группе № 3  1:54,4. У крыс из 4-й контрольной группы специфических антител к токсинами кишечной палочки не выявлено.

Таблица 1

Титр специфических антитоксических антител всыворотке крови крыс после иммунизации

Группа животных ипрепарат	Количество антител по дням после вакцинации
	7	14	21	28	35
1 (ЭА)	1:38,4	1:22,4	1:11,2	1:8,8	1:5,2
2 (ЭА+ГОА)	1:44,8	1:83,2	1:70,4	1:41,6	1:17,6
2 (ЭА+ МА)	1:54,4	1:57,6	1:89,6	1:102,4	1:76,8
3 (отрицательный контроль)	-	-	-	-	-

На 14-й день исследования у крыс, которым ЭА вводили без адъюванта, наблюдали снижение титра антител — 1:22,4, а у животных из 2-й группы напротив, произошло практически двукратное увеличение титра антител по сравнению с первоначальным значением и достигло своих максимальных значений — 1:83,2 (рис. 1). В группе № 3 динамика увеличения количества антител была незначительной и составила 1:57,6.

Рис. 1. Динамика накопления титров специфических антител в сыворотке крови у крыс

На 21-й день исследования у крыс из первой и второй опытных групп продолжилась тенденция к снижению количества антител, данные показатели составили соответственно 1:11,2 и 1:70,4. В группе животных, где анатоксин применяли с масляным адъювантом, титр антител увеличился в 1,5 раза по сравнению с предыдущим значением и был самым высоким в опытных группах (1:89,6) (рис. 1).

На 28-й и 35-й дни исследований у животных из 1-й группы, где анатоксин применяли без адъюванта, количество антител понизилось еще в 1,3 -2,2 раза и составило к концу опыта 1:5,2. В группе животных, которым ЭА вводили с ГОА, титр антител на 28-й день понизился до 1:41,6, а к 35-му дню составил 1:17,6. В свою очередь у крыс из третьей группы количество антител продолжало увеличиваться и достигло своего максимума  1:102,4 (рис. 1), после чего данный показатель стал снижаться и к концу опыта составил 1:76,8.

Выводы

Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать соответствующие выводы:

1. Применение адъювантов благоприятно сказывается на иммуногенных свойствах комплексного эшерихиозного анатоксина, что выражается повышением продукции специфических антител в ответ на введение препаратов.
2. Иммуногенность эшерихиозного анатоксина зависит от вида адъюванта, что подтверждается различной продолжительностью циркуляции и накопления антител в организме вакцинированных животных.
3. При сравнении иммуногенных свойств анатоксина в сочетании с различными адъювантами установили, что при использовании ЭА с ГОА максимальный титр антитоксических антител приходится на 14-й день исследований, который в последующем понижается. Применение эшерихиозного анатоксин с масляным адъювантом, напротив, стимулировал у животных постепенное накопление антител, максимум которых достигло на 28 сутки исследований.

Литература:

1. Емельяненко П. А. Энтеротоксины кишечных бактерий / П. А. Емельяненко // Ветеринария.  2000. — № 2. — С. 25–27.
2. Караев Я. М. Иммуногенные и протективные свойства эшерихиозного анатоксина / Я. М. Караев // Диссертация на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук. — Краснодар, 2009.
3. Петров Р. В. Хаитов Р. М. Искусственные антигены и вакцины.  М.: Медицина, 1988.  304 с.
4. Терехов В. И. Патогенный потенциал энтеробактерий, выделенных от новорожденных телят при острых кишечных заболеваниях / В. И. Терехов, Т. В. Малышева, А. С. Тищенко, Н. С. Мусатова // Ветеринария Кубани.  2017. — № 2. — С. 11–13.
5. Терехов В. И. Способ получения эшерихиозного анатоксина / В. И. Терехов, Я. М. Караев, А. С. Тищенко, А. В. Иванов, П. В. Крамарь // Патент на изобретение RUS 2432174 27.07.2010.
6. Терехов В. И. Факторы адгезии и колициногенная активность Escherichia coli / В. И. Терехов, А. С. Тищенко, И. В. Сердюченко // Вестник ветеринарии.  2015.  № 3 (74).  С. 41–45.
7. Тищенко А. С. Влияние адъювантов на иммуногенные свойства эшерихиозного анатоксина: автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. вет. наук: 06.02.02.  Краснодар, 2011. — 25 с.
8. Тищенко А. С. Влияние различных адъювантов на свойства эшерихиозного анатоксина, изменяющие функциональную активность нейтрофильных гранулоцитов / А. С. Тищенко, В. И. Терехов // Ветеринария Кубани.  2010.  № 6.  С. 11–13.
9. Aucouturier J. Adjuvants designed for veterinary and human vaccines / J. Aucouturier, L. Dupuis, V. Ganne // Vaccine, 2001. — № 19.  P. 2666–2672.
10. Dubreuil J. D. Animal enterotoxigenic Escherichia Coli / J. D. Dubreuil, R. E. Isaacson, D. M. Schifferli // EcoSal Plus.  2016.  Oct; 7(1): doi: 10.1128/ecosalplus.ESP-0006–2016.
11. Zhang W. Progress and challenges in vaccine development against enterotoxigenic Esche-richia coli (ETEC)-associated porcine post-weaning diarrhea (PWD) / W. Zhang// J. Vet. Med. Res.  2014.  1 (2).  P. 1006–1019.