Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Toxoplasma gondii är en parasit som kan infektera alla varmblodiga djur, men orsakar sällan komplikationer om den inte infekterar en dräktig eller immunosupprimerad individ. Den är ett stort problem för fårnäringen i och med de aborter, dödfödslar och neonatala dödsfall den orsakar. Då parasiten bildar vävnadscystor hos sin mellanvärd innebär infekterat fårkött en smittorisk för människa.
I försvaret mot en toxoplasmainfektion är den cellmedierade immuniteten allra viktigast med tanke på att T. gondii är en intracellulär patogen. De viktigaste cellerna i skyddet mot infektion är NK-celler, aktiverade makrofager och T-celler. Emellertid är humoral immunitet effektiv mot de extracellulära parasitstadierna.

Idag finns ett levande attenuerat vaccin, Toxovax, på marknaden för vaccinering av ungtackor mot kongenital toxoplasmos. Vaccinet ger en skyddande immunitet genom dess inducerande verkan på produktionen av IFN-γ och IgG. Ingen återvaccinering krävs.

Toxovax ger längre dräktighetstid hos tackorna, högre födelsevikt hos lammen och större andel levande avkomma. Det motverkar även vävnadscystbildning och därmed zoonotisk smitta. Transmission till livmodern och fostret förhindras emellertid inte, men vaccinet ger ändå minskad mortalitet hos lamm. Dock har Toxovax kort hållbarhet och det finns en risk att stammen skulle kunna återgå i virulent form. I Sverige vaccineras inte ungtackor med Toxovax, trots de många fördelarna, då det logistiskt sett är omöjligt på grund av den korta hållbarheten.

T. gondii har en komplex livscykel och olika antigen av varierande immunogenicitet uttrycks under dess olika parasitstadier. Detta medför att utvecklingen av nya vaccinkandidater försvåras. En viktig faktor vid utveckling av nya vaccin är att hitta antigen som uttrycks intracellulärt för att få lämplig immunrespons mot infektionen.

Bland de nya vaccinkandidaterna är rekombinanta vektorvaccin och DNA-vaccin de mest lovande alternativen. De ger båda cellmedierad immunitet och i musmodeller har de gett goda resultat. På får har DNA-vaccin tillsammans med adjuvans visat sig ge cellmedierad immunitet. Det saknas emellertid fortfarande fältstudier av hur dessa vaccinkandidater fungerar i praktiken och avseende rekombinanta vektorvaccin krävs det betydligt fler studier på får.

The parasite Toxoplasma gondii can infect virtually all warm-blooded species of animals, but rarely causes any complications if not infecting a pregnant or immunosuppressed individual. It causes abortions, stillbirths and neonatal losses and is thereby a big problem for sheep farmers. In its intermediate host T. gondii forms tissue cysts. This makes infected sheep meat a potential route of infectious transmission to humans.

Cell-mediated immunity is the most important defence against toxoplasmosis since T. gondii is an intracellular pathogen. The most important immune defence cells are NK cells, activated macrophages and T cells. Antibodies are efficient against the extracellular stages of the parasite.
Today there is only one vaccine against congenital toxoplasmosis in sheep. This vaccine is a living, attenuated vaccine named Toxovax. The protective property of Toxovax is due to the induced production of IFN-γ and IgG. There is no need for revaccination.

Naive ewes vaccinated with Toxovax have a longer mean gestation time, give birth to a higher percentage of living lambs and their lambs have a higher mean birth weight. The vaccine does not affect the transmission of T. gondii to the uterus and fetus, however the formation of tissue cysts and mortality is reduced. The downsides of Toxovax are its short shelf-life and the risk of reconverting virulence. In Sweden, naive ewes are not vaccinated with Toxovax because the short shelf-life makes it practically impossible.

T. gondii has a complex life cycle with many antigens of different immunogenicity being expressed during its different life stages. This makes the search for new vaccines difficult. One of the crucial factors in the vaccine development is intracellular expression of antigen to receive an appropriate immune response to the infection.
The most promising new vaccine candidates are recombinant viral vector vaccines and DNA vaccines. Both of them induce cell-mediated immunity and have generated good results in mice studies. Studies in sheep have proved that DNA vaccines in combination with adjuvants induce cell-mediated immunity. There is a need for further research, for example field studies that show these candidates’ protective capacities in real life and studies on recombinant viral vector vaccines in sheep.