International Laboratory for Research on Animal Diseases

CGSpace (CGIAR)

become available.Recent progress in ILRAD's research on developinga vaccine against East Coast feverThe current method of immunizing cattle against East Coast fever is to infect them with thecausative parasite, Theileria parva, while at the same time treating the animals withtetracycline to prevent the development of severe clinical disease. The immunity inducedusing this method often breaks down when an animal is infected with stocks of the parasitethat differ from the stock(s) used to immunize it. In addition, the existence of a wide diversityof parasite stocks in the field, the risks of disease transmission when administering livevaccines, and logistical problems associated with this immunization method have preventedits widespread use. For these reasons, ILRAD scientists have been conducting researchaimed at developing an improved vaccine.A team of scientists studying the sporozoite stage of T. parva has isolated and characterizeda molecule, which appears on the parasite's surface, that is a promising candidate for thedevelopment of a vaccine against East Coast fever. The gene coding for this molecule,designated p67 because it is a protein with a molecular mass of 67 kilodaltons, has beencloned and expressed in bacteria. In recent experiments, the recombinant p67 molecule wasinoculated into cattle, where it evoked high titres of antibodies. On subsequent parasitechallenge, some of these animals were found to be immune. The immune responses to 67are now being investigated. ILRAD scientists are also exploring vaccine delivery systems,such as recombinant attenuated Salmonella typhimurium and vaccinia virus, for deliveringp67 to the host immune system.The parasites that cause malaria—species of Plasmodium—behave in their mammalian hostin a similar way to T. parva (T. parva causes disease by damaging white blood cells; P.falciparum damages red blood cells). Scientists working on malaria and East Coast fever areusing similar approaches in their search for parasite antigens that will protect people and theirdomestic livestock against these debilitating and fatal diseases. ILRAD's promising work onthe T. parva p67 antigen is therefore of interest to malarial researchers as well as tocolleagues working on other protozoan parasites. The carrier state in cattle infected with Theileria parva(PH.D.Thesis)East Coast fever (ECF) is spread exclusively by ticks that have fed on cattle infectedwith the parasite Theileria parva. It was long believed that recovery from ECF conferson cattle a solid and sterile immunity—that once an animal recovers, the parasitedisappears from the animal, no relapses of the disease occur and the animal is nolonger a source of infection. Research over the last two decades, however, has shownthat a high prevalence of antibodies against T. parva occurs in Kenyan cattle of all agesand in all districts where the tick vector of the parasite, Rhipicephalus appendiculatus,is found. The presence of antibodies indicates the cattle had earlier experienced andrecovered from the disease and were now immune. In recent experiments, healthycattle with antibodies against T. parva were demonstrated to infect clean R.appendiculatus nymphs, which subsequently transmitted the parasites to susceptiblecattle, in which ECF developed.Despite this evidence, however, many veterinarians remain unaware that a carrierstate exists in endemic areas or in areas where sporadic outbreaks of ECF occur. Forthis reason, emphasis in ECF control is still being placed on the importance of twice­weekly dipping in areas where R. appendiculatus is found. At the same time, thepossibility that immunized cattle continue to carry parasites that can initiate newdisease outbreaks has delayed the adoption in Kenya of the infection­and­treatmentmethod for immunizing cattle against ECF. The purpose of this study was therefore todetermine the frequency of the carrier state of T. parva in cattle that have naturallyrecovered from ECF and to investigate the carrier state in cattle that have beenimmunized by the infection­and­treatment method (a simultaneous inoculation of liveparasites to cause infection and an antibiotic to reduce the severity of the infection).Rhipicephalus appendiculatus ticks feeding on healthy cattle were collected fromvarious parts of Kenya and experimentally applied to susceptible cattle. Most of theseticks induced clinical ECF, indicating that they were infected with T. parva or otherTheileria parasites. Epidemiological studies also indicated that ticks could becomeinfected from healthy T. parva carrier cattle.Healthy adult cattle (Bos indcius and Bos taurus) with antibodies against T. parvaschizont antigen were also brought to the laboratory, where under tick­free conditionsthey were shown to be carriers of T. parva.Ten cattle (Bos taurus) were immunized against ECF using the infection­and­treatmentmethod and their carrier status was subsequently investigated. Three and sevenmonths after immunization, during which the cattle had been kept tick­free, the cattlewere shown to be carriers of T. parva.The high prevalence of anti­theilerial antibodies in cattle from areas where acaricidesare applied twice a week indicates that ECF continues to occur in cattle despitefrequent acaricide application. Cattle that have recovered from ECF are thereforeimmune but remain carriers of T. parva and provide a source of infection to R.appendiculatus ticks.It is believed that carrier cattle help to maintain endemic stability in a herd. For thisreason, the results of this study indicate that frequent application of acaricides shouldbe reviewed. With the introduction of the infection­and­treatment immunisation method,farmers may be able to control ticks by dipping cattle at intervals much longer than thecurrent norm of twice a week. Further research is necessary to determine themaintenance of T. parva under natural conditions so that cost­effective tick controlprograms can be developed that take into account other tick­borne diseases, whichcould threaten cattle once ECF is brought under control.Dadson P. Kariuki,Ph.D. thesis abstract submitted in 1991 to the Department of Biological Sciences,University of Salford,Manchester, UK.This Ph.D. work was done at the National Veterinary Research Centre, at the KenyaAgricultural Research Institute, in Muguga, and was supported by the British Council(Overseas Development Administration). Some of the laboratory work for this thesiswas done at ILRAD ILRAD Reports is published quarterly by the International Laboratory for Research on AnimalDiseases (ILRAD), in Nairobi, Kenya. The newsletter is written, designed and electronicallylaid out to camera­ready stage in house using a personal computer and laser printer. Thenewsletter is printed in Nairobi by Majestic Printing Works. It has a circulation of 3.500English and 500 French readers and is available free upon request. Material in the Reportsmay be reproduced without prior permission, but we ask that credit be given and that twocopies of the reprint be sent to ILRAD's Scientific Writer/Editor. Susan MacMillan:telephone: + 254 (2) 632­311, telefax + 254 (2) 631­499. electronic mail 157:CG1017.

The carrier state in cattle infected with Theileria parva

https://cgspace.cgiar.org/bitstream/10568/16319/1/carrier_state.pdf

The carrier state in cattle infected with Theileria parva

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

CGSpace (CGIAR)