يحدث مرض تيفوئيد الطيور والإسهال الأبيض في الطيور بسبب السالمونيلا المصلية المكيفة مع المضيف غاليناروم غاليناروم وبولوروم، على التوالي، ما يؤدي إلى ارتفاع معدلات الوفيات وخسائر كبيرة في الإنتاجية.
- ومع ذلك، نظرًا لطيف المضيف المحدود، لا تمثل السالمونيلا المصلية غاليناروم خطرًا على الصحة العامة.
الرسم 1. الآفات العيانية الموجودة في الحالات السريرية للسالمونيلا غاليناريوم في الدجاج.
الرسم 2. الآفات الكلوية والكبدية والطحالية المجهرية الموجودة في الحالات السريرية للسالمونيلا غاليناريوم في دجاج التسمين.
وبدلاً من ذلك، فإن السالمونيلا غير المتكيفة، بما في ذلك السيروفارز المعوي والتيفيموريوم هي أكثر حالات تفشي داء السالمونيلا البشرية المسببة للسيروفار.
- ومن المثير للاهتمام أن ما يقرب من 25% من حالات داء السلمونيلات البشرية مشتقة من لحوم الدواجن واستهلاك البيض.
- لذلك، فإن المخاطر الاقتصادية والصحية العامة العالمية التي تمتلكها السالمونيلا، وكذلك الحاجة إلى الحد من انتشارها في صناعة الدواجن، واضحة.
تتكثف الجهود العالمية للسيطرة على السالمونيلا المكيفة وغير المكيفة في جميع أنحاء سلسلة إنتاج الدواجن.
- تم تطوير العديد من منهجيات تدخل ما قبل الحصاد (الوقائية والعلاجية) وما بعد الحصاد للحد من تأثير السالمونيلا على صناعة الدواجن والصحة العامة.
- من بين البدائل الوقائية المختلفة في المزرعة لمكافحة السالمونيلا في الدواجن، يمكن تسليط الضوء على التلقيح كاستراتيجية رئيسية.
- ومع ذلك، لا تزال هناك حاجة إلى البحث لتحسين فعالية اللقاحات التجارية الحالية.
- تحث منظمات صناعة الدواجن وسلامة الأغذية الباحثين على تطوير تركيبات جديدة من لقاح السالمونيلا قادرة على تعزيز النتائج الوقائية التي حققتها اللقاحات التجارية وبرامج التلقيح الحالية.
- ولدعم هذا الهدف، من الضروري فهم نقاط القوة والقيود في اللقاحات التجارية المتاحة حاليًا.
الجدول 1. بدائل في المزرعة لمكافحة عدوى السالمونيلا في الدواجن
لقاحات السالمونيلا
تهدف إدارة لقاح السالمونيلا في الدواجن إلى تقليل أحمال السالمونيلا في الطيور والبيئة، وبالتالي الوقاية من الأمراض، وقطع دورة انتقال العدوى داخل القطعان وفيما بينها، ودعم النتائج المالية المستدامة في إنتاج الدواجن، وتحسين سلامة الأغذية.
- نظرًا لأن الغشاء المخاطي للفم والجهاز التنفسي هي طرق عدوى شائعة للسالمونيلا، يجب أن يوفر الجيل التالي من لقاحات السالمونيلا حماية فعالة على وجه التحديد في الأسطح المخاطية.
- علاوة على ذلك، يجب أن يحمي لقاح السالمونيلا المثالي من العدوى الجهازية، وأن يتم تخفيفه بشكل لا رجعة فيه للبشر والحيوانات، وأن يتمتع بكفاءة عالية في الحد من إفراز البراز وعدوى البيض، وأن يكون متوافقًا مع تدابير مكافحة السالمونيلا الأخرى، ويوفر مكافحة بكتيرية فعالة من حيث التكلفة.
- لكي يحقق اللقاح غرضه، يجب أن يتفاعل بشكل فعال مع الجهاز المناعي الفطري والتكيفي للطائر ويؤدي إلى استجابة مناعية وقائية قوية ومحددة ومتعددة الطبقات وطويلة الأمد دون إحداث آثار ضارة على الصحة أو المعلمات الإنتاجية للقطعان.
- لهذا الهدف، تم تطوير اللقاحات ضد السالمونيلا في الدواجن في الغالب باستخدام خلايا بكتيرية كاملة، إما موهنة حية أو معطلة (مقتولة).
- على الرغم من ذلك، فقد بذلت محاولات لإنتاج لقاحات الوحدة الفرعية مع نتائج تظهر استجابات مناعية مخاطية وخلوية وخلطية جيدة، بالإضافة إلى الحماية ضد تحديات بالسيروفارز المعوي والتيفيموريوم.
- بالإضافة إلى ذلك، ثبت أن لقاحات الأشباح المبتكرة فعالة في توليد الاستجابات المناعية الخلطية والخلوية والقضاء على العدوى الجهازية للسلالات البرية من نوع السيروفارز المعوي والتيفيموريوم.
لقاحات السالمونيلا الحية والمعطلة (المقتولة)
في أوائل القرن التاسع عشر، ثبت أن الممرات البكتيرية المتكررة يمكن أن تقلل من إمكاناتها المسببة للأمراض من خلال الطفرات التراكمية، والتي يقلل بعضها من التعبير عن الجينات المشاركة في الفوعة البكتيرية.
بعد هذا الاكتشاف، تم استخدام أساليب مختلفة لإنشاء سلالات السالمونيلا الحية الموهنة. من خلال تحور الجينات في سلالات الوالدين البرية المتعلقة ببقاء المضيف، والتمثيل الغذائي، وعوامل الفوعة، تم بناء هذه السلالات كمرشحين للقاحات الموهنة الحية
من ناحية أخرى، قام الدكتور Smith بالعمل الأولي للقاحات السالمونيلا المعطلة خلال منتصف الخمسينيات. من تلك النقطة فصاعدًا، تم إجراء عملية تعطيل الخلايا الميكروبية باستخدام الفورمالديهايد والجلوتارالدهايد والأسيتون ومواد كيميائية أخرى مثل بيتا بروبيولاكتون، بالإضافة إلى الطرق الفيزيائية مثل الحرارة.
- في الآونة الأخيرة، تمت دراسة تقنيات مثل شعاع الإلكترون أو إشعاع جاما للتعطيل البكتيري.
- تعمل هذه التقنيات الجديدة بسرعة عن طريق إتلاف الحمض النووي مزدوج الانفعال وسلالة واحدة داخل الخلية البكتيرية
- وبالتالي، على عكس التعطيل الكيميائي، فإنها تحمي سلامة البروتين السطحي المستضدي أثناء عملية التعطيل، ما يسمح ببدء استجابة مناعية خلطية وخلوية معززة في الطيور التي تم تلقيحها.
- على سبيل المثال، وجد Ji وزملاؤه (2021) أن السالمونيلا غاليناروم المعطل بإشعاع جاما بدأ استجابة مناعية خلطية أعلى من لقاح السالمونيلا غالينارومr9 الموهن الحي واستجابة مناعية أعلى بوساطة الخلايا من لقاح الفورمالين المعطل.
فيما يتعلق ببناء سلالة اللقاح البكتيري الموهن الحي، تسمح تقنيات البيولوجيا الجزيئية الجديدة للباحثين بفهم أفضل لعوامل الفوعة التي تنطوي عليها عدوى السالمونيلا على مستوى الجينات وتعطيل جينات الفوعة وحذفها ونقلها بشكل انتقائي.
بعد ذلك، تمكين تصميم وبناء سلالات السالمونيلا الحية الموهنة المعدلة وراثيًا الخاصة بالموقع والخالية من الندوب والمناسبة لتطوير اللقاح بسبب مولدها المضاد ومولدها المناعي وسلامتها. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تكون هياكل السلالة الموهنة الحية للسالمونيلا بمثابة منصة للتعبير عن حواتم البروتين المناعي لتصميم لقاحات الوحدة الفرعية المؤتلفة غير المتجانسة.
كما ذكرنا سابقًا، يجب أن تضمن لقاحات السالمونيلا، إما الموهنة الحية أو المعطلة، التنشيط الصحيح لكل من الأذرع الفطرية والتكيفية للجهاز المناعي للطيور لإنتاج مناعة وقائية وطويلة الأمد.
- وقد ثبت أن لقاحات السالمونيلا الحية الموهنة تحفز بشكل فعال كل من الاستجابات المناعية الخلوية والخلطية.
- ومع ذلك، فإن خصائص ومدى هذه الاستجابات تعتمد على اعتبارات مثل السلالة المركبة، ومسار الإدارة واستخدام المنشطات المناعية.
- يسمح إعطاء سلالات السالمونيلا الموهنة من خلال الطريق الفموي بحدوث التفاعل بين الممرض والمضيف في مسار طبيعي. وهو يحاكي العدوى الكلاسيكية التي لوحظ أنها سمة مفيدة للقاحات الحية الموهنة.
- ومع ذلك، يمكن أيضًا إعطاء لقاحات السالمونيلا الحية الموهنة عن طريق الحقن، ما يدل على استجابات خلطية جيدة وخلوية.
- ومع ذلك، من منظور مختلف، لا تزال سلالات السالمونيلا الموهنة الحية قادرة على عكس ضراوتها ومسببات الأمراض، على الرغم من أن الباحثين يحاولون ضمان التوهين الذي لا رجعة فيه بوسائل مختلفة مع نتائج متغيرة.
- نظرًا للمخاطر الكامنة في استخدام لقاحات السالمونيلا الموهنة، تستخدم صناعة الدواجن لقاحات السالمونيلا المعطلة (المقتولة)، ويعمل الباحثون على تطوير لقاحات معطلة أحدث كبدائل أكثر أمانًا للقاحات الحية الموهنة.
على عكس سلالات اللقاحات الحية الموهنة، تفتقر سلالات لقاح السالمونيلا المعطلة إلى القدرة على التسبب في عدوى تبدأ استجابة مناعية قوية.
لذلك، يجب إعطاء اللقاحات المعطلة عن طريق الحقن وبالاقتران مع مادة مساعدة أثبتت فعاليتها في بدء واستدامة تنشيط قوي بما فيه الكفاية لجهاز المناعة الفطري والتكيفي.
نظرًا لأن دور المواد المساعدة في اللقاحات المعطلة أمر بالغ الأهمية لتحقيق هدف التلقيح، فإنه لا يزال مجالًا نشطًا للبحث.
- تختلف النتائج المناعية لاستخدام الطريق الوريدي للتلقيح بلقاحات السالمونيلا المعطلة اختلافًا كبيرًا عن تلك التي يسببها اللقاح الموهن الحي الذي يتم إعطاؤه عن طريق الفم والقادر على محاكاة عملية عدوى السالمونيلا.
- على الرغم من أن اللقاحات المعطلة قد ثبت أنها تؤدي إلى الاستجابة المناعية الجهازية الخلطية، فإنه قد ثبت أن هذه لا تحفز بقوة إنتاج الغلوبولين المناعي أ.
- وبالتالي، تفشل هذه اللقاحات في حماية التجويف المخاطي والظهارات من استعمار السالمونيلا.
- وبالمثل، لا يتم تحفيز الاستجابات المناعية بوساطة خلايا الذاكرة عن طريق إعطاء لقاح السالمونيلا المعطل، ما يقلل من فعاليتها.
- بعد ذلك، على الرغم من عدم توفرها تجاريًا بعد، يتم تطوير مواد مساعدة جديدة تسمح بتوصيل لقاحات السالمونيلا المعطلة عن طريق الفم.
- على سبيل المثال، ثبت أن الجسيمات النانوية من الكيتوزان المستخدمة كمساعد للتوصيل الفموي للقاح السالمونيلا المعطل في دجاج التسمين تؤدي إلى استجابات مناعية خلطية ومخاطية واقية خاصة بالمستضد، وبالتالي تقليل أحمال السالمونيلا بعد التحدي.
- بالإضافة إلى ذلك، يتم اختبار تقنية مبتكرة لتعزيز إمكانات لقاحات السالمونيلا المعطلة التي يتم إعطاؤها عن طريق الحقن لإثارة استجابات مناعية وقائية خلطية وخلوية.
- في هذا الصدد، أدى تصميم لقاح السالمونيلا التجريبي المعطل بناءً على استخدام مثبطات الحمض النووي CD40 إلى تحفيز إنتاج وإطلاق الغلوبولين المناعي أ في الجهاز الهضمي لدجاج التسمين، واستجابات الخلايا التائية (CD4+ وCD8+) والخلايا البائية الكبيرة بعد تعزيز التلقيح، وخفضت بشكل كبير أحمال السالمونيلا في الدجاج بعد تحدي بال السيروفار المعوي (Uribe-Diaz والآخرون، غير منشور؛ Omolewu والآخرون، غير منشور ).
الخلاصة والاستنتاجات
- لا تزال السيطرة على سيروفارات السالمونيلا المكيفة وغير المكيفة مع المضيف في الدواجن أولوية حيوية للصحة العامة والأولوية الاقتصادية.
- لعبت مناهج اللقاحات التقليدية، مثل اللقاحات الحية الموهنة والمعطلة، دورًا محوريًا في التخفيف من هذه المخاطر.
- يمكن أن تحفز اللقاحات الحية الموهنة مناعة قوية وواسعة من خلال محاكاة مسارات العدوى الطبيعية ولكنها تحمل مخاطر الارتداد إلى الفوعة.
- على العكس من ذلك، فإن اللقاحات المعطلة، على الرغم من أنها أكثر أمانًا، إلا أنها تثير في المقام الأول استجابات خلطية وغالبًا ما تفتقر إلى المناعة المخاطية والخلوية القوية اللازمة للسيطرة الفعالة على استعمار السالمونيلا في الأمعاء.
تعمل التطورات الحديثة في البيولوجيا الجزيئية والمناعة على تحويل تطوير اللقاحات لمكافحة السالمونيلا.
تتيح هذه التقنيات تصميم سلالات السالمونيلا المستقرة وراثيًا والموهنة عالية المناعة مع تقليل خطر ارتداد الفوعة إلى الحد الأدنى، ما يقدم نهجًا واعدًا لتركيبات لقاح موهن حي أكثر أمانًا.
PDF