Mycobacteria in rabbits: Searching for an efficient paratuberculosis infection model

238 p.La paratuberculosis es una enfermedad intestinal granulomatosa crónica, producida por Mycobacterium avium subsp paratuberculosis (Map) perteneciente al complejo mycobacterium avium (MAC). Esta enfermedad que afecta principalmente a los rumiantes causa cuantiosas pérdidas económicas y podría estar relacionada con la enfermedad de Crohn en humanos. El avance en el estudio de la paratuberculosis se ha visto limitado debido a la falta de un modelo de laboratorio adecuado.En esta Tesis Doctoral se ha avanzado en el estudio de la susceptibilidad del conejo a la infección por MAC, así como en la utilización del conejo como modelo animal de laboratorio, lo que ha permitido progresar en el conocimiento de la patogenia y la vacunación frente a Map. Así, se ha demostrado que la utilización de diferentes estrategias alimentarias a través de la modificación de la microbiota intestinal modula la infección por Map. Además se ha observado que la vacunación frente a Map disminuye los índices de infección a través del aumento de la respuesta inmune humoral y celular. Por otra parte, la vacunación tras el desafío ha mostrado cierto grado de efecto terapéutico. Estos hallazgos sugieren que estas estrategias deberían ensayarse con un enfoque holístico, teniendo en cuenta las posibles interacciones y/o efectos aditivos. En el presente trabajo hemos demostrado que el conejo es un modelo animal de infección de Map útil, que permite avanzar en el estudio de la infección subclínica y por ende podría ser de utilidad en el estudio de otras enfermedades inflamatorias intestinales en humanos.Neiker/Tecnali

Alternative Vaccination Routes against Paratuberculosis Modulate Local Immune Response and Interference with Tuberculosis Diagnosis in Laboratory Animal Models

[EN] Paratuberculosis (PTB) is an enteric granulomatous disease caused by Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) that mainly aects ruminants. Current vaccines have shown to be cost-eective control reagents, although they are restricted due to cross-interference with bovine tuberculosis (bTB). Therefore, novel vaccination strategies are needed and this study is focused on evaluating alternative vaccination routes and their eect on the local immune response. The MAP oral challenge rabbit model was used to evaluate and compare an experimental inactivated MAP vaccine through oral (VOR) and intradermal (VID) routes. The VID group presented the highest proportion of animals with no visible lesions and the lowest proportion of animals with MAP positive tissues. Immunohistochemistry analysis revealed that the VID group presented a dominantly M1 polarized response indicating an ability to control MAP infection. In general, all vaccinated groups showed lower calprotectin levels compared to the non-vaccinated challenged group suggesting less active granulomatous lesions. The VID group showed some degree of skin test reactivity, whereas the same vaccine through oral administration was completely negative. These data show that PTB vaccination has an eect on macrophage polarization and that the route influences infection outcome and can also have an impact on bTB diagnosis. Future evaluation of new immunological products against mycobacterial diseases should consider assaying dierent vaccination routesSIThe research was funded by the Department of Economy and Infrastructures (DEI) of the Basque Government and partially by grant RTA 2017-00089-00-00 of the National Institute for Agronomic Research (INIA). R.A. held a pre-doctoral fellowship (BFI-2012-237) from the Department of Education, Universities and Research of the Basque Government and IL is recipient of a pre-doctoral fellowship from the DEI of the Basque Governmen

Oral vaccination stimulates neutrophil functionality and exerts protection in a Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis infection model

Abstract Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (Map) causes paratuberculosis (PTB), a granulomatous enteritis in ruminants that exerts high economic impact on the dairy industry worldwide. Current vaccines have shown to be cost-effective against Map and in some cases confer beneficial non-specific effects against other pathogens suggesting the existence of trained immunity. Although Map infection is mainly transmitted by the fecal-oral route, oral vaccination has not been deeply studied. Therefore, the aim of this study was to compare the oral route with a set of mycobacterial and non-mycobacterial vaccines with a subcutaneously administered commercially available vaccine. Training effects on polymorphonuclear neutrophils (PMNs) and homologous and heterologous in vivo protection against Map were investigated in the rabbit infection model. Oral vaccination with inactivated or live vaccines was able to activate mucosal immunity as seen by elevation of serum IgA and the expression of IL4 in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). In addition, peripheral PMN phagocytosis against Map was enhanced by vaccination and extracellular trap release against Map and non-related pathogens was modified by both, vaccination and Map-challenge, indicating trained immunity. Finally, PBMCs from vaccinated animals stimulated in vitro with Map antigens showed a rapid innate activation cytokine profile. In conclusion, our data show that oral vaccination against PTB can stimulate neutrophil activity and both innate and adaptive immune responses that correlate with protection.The research was funded by the Department of Economy, Sustainability and Environment of the Basque Government and by grant RTA 2017-00089-00-00 of the National Institute for Agronomic Research (INIA) to N.E. I.L.-A. and M.O. both held predoctoral fellowships from the DEI of the Basque Government. This research was also partly supported by the Agriculture Funding Consortium members Alberta Agriculture and Forestry and Alberta Milk (2018F019R) to J.D.B. CIC bioGUNE thanks the Ministry of Science and Innovation for the Severo Ochoa excellence award (SEV-2016-0644

Mycobacteria in rabbits: Searching for an efficient paratuberculosis infection model

238 p.La paratuberculosis es una enfermedad intestinal granulomatosa crónica, producida por Mycobacterium avium subsp paratuberculosis (Map) perteneciente al complejo mycobacterium avium (MAC). Esta enfermedad que afecta principalmente a los rumiantes causa cuantiosas pérdidas económicas y podría estar relacionada con la enfermedad de Crohn en humanos. El avance en el estudio de la paratuberculosis se ha visto limitado debido a la falta de un modelo de laboratorio adecuado.En esta Tesis Doctoral se ha avanzado en el estudio de la susceptibilidad del conejo a la infección por MAC, así como en la utilización del conejo como modelo animal de laboratorio, lo que ha permitido progresar en el conocimiento de la patogenia y la vacunación frente a Map. Así, se ha demostrado que la utilización de diferentes estrategias alimentarias a través de la modificación de la microbiota intestinal modula la infección por Map. Además se ha observado que la vacunación frente a Map disminuye los índices de infección a través del aumento de la respuesta inmune humoral y celular. Por otra parte, la vacunación tras el desafío ha mostrado cierto grado de efecto terapéutico. Estos hallazgos sugieren que estas estrategias deberían ensayarse con un enfoque holístico, teniendo en cuenta las posibles interacciones y/o efectos aditivos. En el presente trabajo hemos demostrado que el conejo es un modelo animal de infección de Map útil, que permite avanzar en el estudio de la infección subclínica y por ende podría ser de utilidad en el estudio de otras enfermedades inflamatorias intestinales en humanos.Neiker/Tecnali

Digital dermatitis-associated Treponema species detection and quantification in migratory tundra caribou (Rangifer tarandus)

Altres ajuts: acords transformatius de la UABTreponema spp. are associated with infectious lameness in livestock and wild ruminants. While extensive research has been conducted on cattle, investigations in wild ruminants are scarce. Hoof disease is common in caribou populations (Rangifer tarandus), but investigations are limited due to the remoteness of the Arctic. Our study aimed to assess the presence of Treponema spp. associated with bovine digital dermatitis in caribou. DNA was extracted from coronary band tissues from forty-eight caribou without visible hoof lesions and analyzed using two PCR methods (qPCR and nPCR). Treponema spp. were detected in low copy numbers/mg of tissue (3.6 to 6.6 × 10). T. phagedenis was the most prevalent and abundant species in 58% of samples by qPCR, followed by T. medium (44%), and T. pedis (10%). The qPCR and nPCR agreement ranged between 65% and 75% (Cohen's kappa 0.22-0.51). Sanger sequencing of thirteen nPCR products confirmed that treponemes in caribou are remarkably similar to those found in domestic ruminants and wild elk. Our study highlights the colonization of treponemes in healthy hooves of a wild ruminant in the Arctic, where there is no presence of livestock, and expands knowledge on the host range and distribution of treponemes. These findings also emphasize the need for further research into the multifactorial nature of treponema-associated hoof diseases and the putative role of treponemes in infectious lameness affecting caribou

Efectos de la vacunación frente a paratuberculosis antes o después de la infección. Estudio experimental en la especie caprina

5 páginas, 4 figuras, 1 tabla.--Trabajo presentado a las: XLI Jornadas Científicas y XVII Jornadas Internacionales de Ovinotecnia y Caprinotecnia. (Talavera de la Reina, Toledo, España, 14-16 septiembre, 2016).La vacunación es el procedimiento más eficaz para el control de la paratuberculosis El objetivo de este estudio es valorar la eficacia de la vacunación tras su administración antes y después de la infección, en un modelo experimental en cabras. Se empleó un total de 35 cabritos de 1-2 meses de edad, ocho de los cuales fueron vacunados y posteriormente infectados con la cepa K-10 de Mycobacterium avium subsp paratuberculosis (Map). Parte de los animales se sacrificaron a los 150 días post-infección (dpi) para comprobar el establecimiento de la infección, y posteriormente 5 cabritos previamente infectados se vacunaron a los 180 dpi. A los 360 dpi se sacrificaron todos los animales, en los que se realizaron estudios histopatológicos, de valoración de la respuesta inmune periférica y aislamiento de Map de heces y tejidos. La vacuna indujo la producción de niveles elevados de IFN-γ, pero menores en los animales vacunados tras la infección (IV). Se observó una reducción en el número y gravedad de las lesiones en el grupo de cabras vacunadas antes de la infección (VI), que fue progresiva a lo largo del estudio. Sin embargo, los animales vacunados tras la infección (IV) mostraron una variabilidad individual marcada, apareciendo cabras sin lesiones, con formas focales e incluso una con lesión difusa, siendo en conjunto la intensidad lesional superior a la del grupo infectado. Solo se aisló Map de dos animales, uno del grupo IV y otro infectado. La vacunación frente a paratuberculosis tendría un efecto claramente protector en cabras si se aplica previamente a la infección, mientras que si se hace después, su efecto terapéutico no tendría lugar en todos los animales, existiendo diferencias individuales en la respuesta.Este trabajo ha sido financiado por el proyecto AGL2012-39818-C02-01, del MINECO.Peer Reviewe