Imunização intra-uterina como via de vacinação dos suínos

Vacinas para produção suína

As vacinas são utilizadas para prevenir a propagação de doenças causadas por microrganismos. Vacinas eficazes previnem doenças em indivíduos e previnem a transmissão de bactérias e vírus dentro da população. Se a transmissão de bactérias for reduzida devido a uma redução da excreção, há menos necessidade de utilização de antibióticos e menos hipóteses de as bactérias se tornarem resistentes aos antibióticos. As vacinas são uma alternativa importante aos antibióticos e são essenciais para manter os porcos saudáveis e a exploração rentável.

Vias de imunização

As vacinas são normalmente injectadas no músculo, mas em animais de produção, a administração intramuscular é trabalhosa para o pessoal, stressante para os animais e representa um risco de segurança devido à quebra de agulhas bem como de picadas de agulha acidentais. São necessárias estratégias alternativas de vacinação que possam ser adaptadas a programas de vacinação em massa, tais como vacinas orais na água ou na ração. No entanto, é difícil rastrear a quantidade de vacina que cada animal recebe quando administrado na ração ou na água.

Estratégia vacinal alternativa (vacina intrauterina)

Para que uma estratégia de vacinação eficaz seja utilizada em suínos, as vacinas devem proteger contra a doença, mas devem também ser fáceis de administrar e incorporar nas práticas de gestão actuais. A nossa equipa, liderada pela Dra. Heather Wilson, está actualmente a estudar formas de incorporar vacinas na gestão reprodutiva de porcas e marrãs. A inseminação artificial (IA) é prática corrente em mais de 90% das explorações, tornando o útero facilmente acessível para vacinação. Quando as porcas entram em cio, apresentam uma resposta de lordose (reflexo de imobilidade), o que significa que permanecem rígidas durante um curto período de tempo, tornando segura a administração de vacinas. Estão a ser testadas as vacinas administradas directamente na bolsa de sémen, que podem conduzir a uma resposta imunológica eficaz sem afectar a função do sémen e a fertilidade .

Desenvolvimento da vacina intrauterina

A nossa equipa já conduziu várias experiências com porcas reprodutoras. Numa das experiências iniciais, foram retiradas porcas que já tinham recebido uma vacina comercial intramuscular de parvovírus suíno (PVP) na gestação anterior. Uma vacina PVP foi então administrada na dose de sémen imediatamente antes da inseminação de rotina. As porcas que receberam a vacina intra-uterina mostraram um aumento de anticorpos sanguíneos, indicando que o útero poderia ser uma via potencial para a vacinação (Hamonic et. al 2020).

Em experiências subsequentes, as marrãs receberam uma vacina contra o vírus da diarreia epidémica suína (PEDV) em sémen como primo-vacinação (nunca tinham sido vacinados ou expostos ao PEDV). A vacinação intra-uterina foi realizada em 3 ciclos de cio diferentes. As porcas de substituição vacinadas por vacina intra-uterina tinham anticorpos significativamente elevados contra PEDv no seu soro, tecido uterino e colostro. Além disso, o número de leitões nascidos, o seu peso ao nascimento e o seu padrão de crescimento durante várias semanas foram comparáveis aos dos leitões nascidos das porcas controlo. Estes resultados iniciais sugerem que a imunização intra-uterina pode não afectar a fertilidade, a saúde dos leitões ou a taxa de crescimento, todos factores críticos para o desenvolvimento desta nova via de imunização. Quando experimentalmente infectados com PEDv, observámos que os leitões nascidos de porcas vacinadas de forma intra-uterina apresentavam alguma protecção passiva contra a infecção por PEDv das suas mães, mas que os títulos de anticorpos neutralizantes no colostro não eram suficientemente elevados para proteger completamente contra a doença. Também investigámos a administração da vacina sem sémen para porcas no seu primeiro cio. Embora esta abordagem tenha mostrado que o percurso ainda era eficaz, não acreditamos que seja facilmente aplicável, pois requer mais trabalho (Choudhary et. al 2021). A administração de vacinas com o sémen será uma opção para os produtores.

Para melhorar ainda mais a eficácia da vacina e maximizar a protecção passiva, estamos a melhorar a formulação da vacina, utilizando nanopartículas que encapsulam o antigénio e os adjuvantes em conjunto. Esta abordagem permite-nos colocar adjuvantes mais fortes na nanopartícula com o antigénio para melhorar a resposta imunitária sem ter qualquer impacto negativo sobre o sémen. Utilizamos nanopartículas de PLGA (ácido poli-láctico-coglicólico) porque são uma das nanopartículas biodegradáveis mais eficazes e são aprovadas pela FDA dos EUA para utilização em sistemas de distribuição de medicamentos.

Mecanismo proposto de reconhecimento da vacina no útero

Não é claro como o útero actua como um local de indução imunitária porque não há órgãos imunitários especializados visíveis, como as placas de Peyer que estão presentes no intestino. No entanto, há uma onda natural de células imunitárias do sangue para o útero no momento do cio e após a IA com sémen. Estas células imunitárias são responsáveis pela eliminação de detritos e/ou espermatozóides mortos. A vacinação intra-uterina pode tirar partido desta resposta imunitária natural ao sémen. Estamos a investigar se as células imunitárias permanecem no útero para gerar uma resposta imunitária ou se estas células imunitárias ou a vacina migram para os gânglios linfáticos que drenam essa área.

Determinar a forma como o útero actua como local de vacinação pode permitir-nos melhorar as nossas vacinas.

A nossa equipa mostra que a vacinação intra-uterina é inovadora, parece ser segura e respeita os animais e pode ser facilmente incorporada nas práticas correntes da exploração agrícola. As nossas experiências futuras são para determinar se a imunização intra-uterina pode proteger contra doenças reprodutivas críticas como o vírus PRRS em porcas e porcas de substituição e também proteger leitões contra importantes doenças neonatais devidas ao rotavírus, Escherichia coli, Streptococcus suis, etc., através da imunidade passiva via colostro.