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Vacinas para a pecuária
As vacinas são usadas para prevenir a propagação de doenças causadas por microrganismos. Vacinas eficazes previnem doenças em indivíduos e também previnem a transmissão de bactérias e vírus dentro da população. Se a transmissão de bactérias for reduzida devido à excreção reduzida, há menos necessidade de uso de antibióticos e menos chance de as bactérias se tornarem resistentes aos antibióticos. As vacinas são uma importante alternativa aos antibióticos e são essenciais para manter os porcos saudáveis e a exploração rentável.
Vias de imunização
As vacinas são normalmente injetadas no músculo, mas quando se trata de gado, a administração intramuscular é trabalhosa para a equipe, estressante para os animais e representa um risco à segurança de agulhas quebradas e perfurações acidentais. São necessárias estratégias alternativas de vacinação que possam ser adaptadas a programas de vacinação em massa, como vacinas orais na água ou na ração. No entanto, é difícil rastrear quanta vacina cada animal em um cercado recebe quando administrado na ração ou na água.
Estratégia vacinal alternativa (vacina intrauterina)
Para uma estratégia de vacinação eficaz a ser usada em suínos, as vacinas devem proteger contra doenças, mas também devem ser fáceis de administrar e ser incorporadas às práticas de manejo atuais. Nossa equipe, liderada pela Dra. Heather Wilson, está atualmente procurando maneiras de incorporar vacinas no manejo reprodutivo de porcas e marrãs. A inseminação artificial (IA) é prática padrão em mais de 90% das fazendas, tornando o útero facilmente acessível para vacinação. Quando as porcas entram no cio, elas exibem uma resposta de lordose (reflexo de imobilidade), o que significa que elas permanecem rígidas por um curto período de tempo, tornando segura a administração de vacinas. Estamos testando se as vacinas administradas diretamente na bolsa de sêmen podem provocar uma resposta imune eficaz sem afetar a função do sêmen ou a fertilidade.
Desenvolvimento da vacina intrauterina
Nossa equipe realizou vários experimentos com criadores. Em um dos experimentos iniciais, foram retiradas porcas que já haviam recebido vacina intramuscular comercial contra o parvovírus suíno (PVP) na gestação anterior. Em seguida, uma vacina PVP foi administrada na dose de sêmen imediatamente antes de realizar a inseminação usual. As porcas que receberam a vacina intrauterina apresentaram aumento de anticorpos no sangue, indicando que o útero pode ser uma via potencial para a vacinação (Hamonic et al. 2020).
Em experimentos subseqüentes, marrãs receberam uma vacina contra o vírus da diarreia epidêmica suína (vPED) no sêmen como vacinação primária (elas nunca haviam sido vacinadas ou expostas ao vPED). A vacinação intrauterina foi realizada em 3 ciclos de cio diferentes ((no 2º e 3º cio, as marrãs receberam uma dose de sêmen morto pelo calor + vacina. No 4º cio receberam uma dose de sêmen normal + vacina; a vacina foi adicionada apenas em a primeira dose de sêmen de cada ciclo). comparáveis aos de leitões nascidos de porcas controle. Esses resultados iniciais sugerem que a imunização intrauterina pode não afetar a fertilidade, a saúde dos leitões ou a taxa de crescimento, fatores críticos para o desenvolvimento dessa nova via de imunização. Quando eles foram infectados experimentalmente com vDEP, observamos que os leitões nascidos de porcas vacinadas intra-uterinamente apresentavam Eles tinham alguma proteção passiva contra a infecção vDEP de suas mães, mas os títulos de anticorpos neutralizantes no colostro não eram altos o suficiente para protegê-los totalmente contra a doença. Também investigamos a administração da vacina sem sêmen a porcas no primeiro cio. Embora essa abordagem tenha demonstrado que a via ainda era eficaz, não acreditamos que seja facilmente aplicada, pois requer mais trabalho (Choudhary et al 2021). A administração da vacina com sêmen será uma opção muito mais atrativa para os produtores.
Para melhorar ainda mais a eficácia da vacina e maximizar a proteção passiva, estamos aprimorando a formulação da vacina usando nanopartículas que encapsulam o antígeno e os adjuvantes juntos. Essa abordagem nos permite colocar adjuvantes mais fortes na nanopartícula com o antígeno para aumentar a resposta imune sem ter nenhum impacto negativo no sêmen. Usamos nanopartículas de PLGA (ácido polialático-co-glicólico) porque são uma das nanopartículas biodegradáveis mais eficazes e são aprovadas pelo FDA dos EUA em sistemas de administração de medicamentos.
Mecanismo proposto de reconhecimento de vacinas no útero
Não está claro como o útero atua como um local de indução imune porque não há órgãos imunológicos especializados visíveis, como placas de Peyer que estão presentes no intestino. No entanto, há um aumento natural de células imunológicas do sangue para o útero no momento do cio e após a IA com sêmen. Essas células imunes são responsáveis pela eliminação de detritos e/ou espermatozoides mortos. A vacinação intrauterina pode aproveitar essa resposta imune natural contra o sêmen. Estamos investigando se as células imunes permanecem no útero para gerar uma resposta imune ou se essas células imunes ou a vacina migram para os gânglios linfáticos que drenam essa área.
Determinar como o útero atua como local de vacinação pode nos permitir melhorar nossas vacinas.
Nossa equipe mostra que a vacinação intrauterina é inovadora, parece ser segura e amiga dos animais e pode ser facilmente incorporada às práticas agrícolas atuais. Nossas experiências futuras são para determinar se a imunização intrauterina pode proteger contra doenças reprodutivas críticas, como o vírus PRRS em porcas e marrãs e também proteger leitões contra importantes doenças neonatais devido a rotavírus, Escherichia coli, Streptococcus suis, etc., através da imunidade passiva através do colostro.
