LA VACCINAZIONE CONTRO LE LA VACCINAZIONE CONTRO LE PRINCIPALI MALATTIE PRINCIPALI MALATTIE

RESPIRATORIE RESPIRATORIE ee

RIPRODUTTIVE DEL BOVINORIPRODUTTIVE DEL BOVINO

Dr. Giorgio VallaDr. Giorgio VallaMedico Medico VeterinarioVeterinario

Matelica, 20 aprile 2007Matelica, 20 aprile 2007

PROFILASSI VACCINALE DELL’ALEVAMENTO DEL BOVINO DA LATTE E DA CARNE

�� Principali patologie nei confronti delle quali vengono Principali patologie nei confronti delle quali vengono praticate vaccinazioni nella specie bovina praticate vaccinazioni nella specie bovina

�� Criteri generali per la scelta del tipo di vaccino da Criteri generali per la scelta del tipo di vaccino da utilizzareutilizzare

�� Tipologie di vacciniTipologie di vaccini

�� Definizione del piano vaccinale Definizione del piano vaccinale

Principali patologie nei confronti dellequali vengono praticate vaccinazioninella specie bovina

FORME RESPIRATORIE e/o RIPRODUTTIVE DA FORME RESPIRATORIE e/o RIPRODUTTIVE DA CAUSE VIRALICAUSE VIRALI

�� Virus della Virus della rinotracheiterinotracheite infettiva del bovino infettiva del bovino IBRVIBRV

�� Virus della diarrea virale del bovino / malattia Virus della diarrea virale del bovino / malattia delle mucose delle mucose BVDV BVDV -- MDVMDV

�� Virus respiratorio Virus respiratorio sincizialesinciziale del bovino del bovino VRSBVRSB

�� Virus della parainfluenza 3 del bovino Virus della parainfluenza 3 del bovino PI3PI3

FORME RESPIRATORIE e/o RIPRODUTTIVE DA FORME RESPIRATORIE e/o RIPRODUTTIVE DA CAUSE BATTERICHECAUSE BATTERICHE

�� MannheimiaMannheimia ((PasterurellaPasterurella) ) haemolyticahaemolytica

�� ChlamydiophilaChlamydiophila ((ChlamydiaChlamydia psittacipsittaci))

�� CoronavirusCoronavirus

�� Rotavirus Rotavirus

FORME GASTROENTERICHE NEONATALIFORME GASTROENTERICHE NEONATALI

�� ClostridiosiClostridiosi

�� Escherichia coliEscherichia coli

Principali patologie nei confronti dellequali vengono praticate vaccinazioninella specie bovina

VACCINOVACCINO

PREPARAZIONE ANTIGENICAPREPARAZIONE ANTIGENICA

costituita dal costituita dal microrganismomicrorganismo (virus, batteri o protozoi) (virus, batteri o protozoi) o da o da frazioni frazioni glicoproteicheglicoproteiche del microrganismo stesso, del microrganismo stesso, o da o da sue tossinetossine, che, , che,

somministrata all’ ospite, induce una somministrata all’ ospite, induce una reazione reazione immunitariaimmunitaria specifica, di tipo specifica, di tipo mucosalemucosale, umorale o , umorale o cellulocellulo--mediatomediato (a seconda delle caratteristiche del (a seconda delle caratteristiche del vaccino e della via di somministrazione), che lo vaccino e della via di somministrazione), che lo proteggerà, in futuro, dall’aggressione del patogeno proteggerà, in futuro, dall’aggressione del patogeno verso cui è stato vaccinato.verso cui è stato vaccinato.

A A -- Le caratteristiche del vaccinoLe caratteristiche del vaccino

�� Le metodiche utilizzateLe metodiche utilizzate per al fine per al fine di ridurre o eliminare di ridurre o eliminare completamente il “rischio vaccinale”, pur preservando completamente il “rischio vaccinale”, pur preservando l’efficacia immunizzante l’efficacia immunizzante ((attenuazione, utilizzo di ceppi attenuazione, utilizzo di ceppi apatogeniapatogeni o inattivazioneo inattivazione))

Criteri generali per la scelta del Criteri generali per la scelta del tipo di vaccino da utilizzaretipo di vaccino da utilizzare

Nella scelta del tipo di vaccino da utilizzare vanno Nella scelta del tipo di vaccino da utilizzare vanno principalmente tenuti in considerazione i seguenti fattoriprincipalmente tenuti in considerazione i seguenti fattori::

�� La via di somministrazione (La via di somministrazione (localelocale o o parenteraleparenterale), per i ), per i vaccini vivi vaccini vivi

�� La composizione del vaccino (La composizione del vaccino (monovalenti monovalenti o o polivalentipolivalenti))

B B -- Gli animali ai quali è destinato il vaccino Gli animali ai quali è destinato il vaccino

�� L’età degli animali da sottoporre a vaccinazione L’età degli animali da sottoporre a vaccinazione (anticorpi materni)(anticorpi materni)

�� Lo stato immunitario dei soggetti da vaccinareLo stato immunitario dei soggetti da vaccinare((immunoimmuno--competenzacompetenza))

�� L’eventuale stato di gravidanza (innocuità)L’eventuale stato di gravidanza (innocuità)

Criteri generali per la scelta del Criteri generali per la scelta del tipo di vaccino da utilizzaretipo di vaccino da utilizzare

Vaccini virali Vaccini virali

� Vaccini vivi attenuati convenzionali a virus intero

Tipologie di vacciniTipologie di vaccini

� Vaccini vivi a virus omologhi apatogeni

� Vaccini vivi modificati geneticamente (termosensibili)

� Vaccini vivi attenuati deleti (i.e. IBR marker g E -)

� Vaccini inattivati convenzionali a virus intero

� Vaccini inattivati convenzionali a sub-unità virali

� Vaccini inattivati deleti ( i.e. IBR marker g E -)

Vaccini battericiVaccini batterici

�� Vaccini inattivati contenenti corpi batterici Vaccini inattivati contenenti corpi batterici (E. coli (E. coli -- ClostridiClostridi -- Pasteurella Pasteurella multocidamultocida) )

�� Vaccini inattivati contenenti anatossine (Vaccini inattivati contenenti anatossine (ClostridiClostridi))

�� Vaccini inattivati contenenti Vaccini inattivati contenenti leucotossineleucotossine (P. (P. haemolyticahaemolytica))

�� Vaccini inattivati contenenti antigeni Vaccini inattivati contenenti antigeni capsularicapsulari

(E. coli (E. coli -- Pasteurella Pasteurella haemolyticahaemolytica))

Tipologie di vacciniTipologie di vaccini

Vaccini vivi attenuati convenzionaliVaccini vivi attenuati convenzionali

Questa categoria di vaccini viene allestita con stipiti vaccQuesta categoria di vaccini viene allestita con stipiti vaccinali inali che vengono attenuati, di norma, attraverso passaggi seriali su che vengono attenuati, di norma, attraverso passaggi seriali su colture cellulari; in tale modo i virus perdono gran parte del lcolture cellulari; in tale modo i virus perdono gran parte del loro oro potere patogeno, pur conservando un grado di replicazione potere patogeno, pur conservando un grado di replicazione tale da indurre una risposta protettiva negli animali vaccinatitale da indurre una risposta protettiva negli animali vaccinati

Vaccini vivi attenuatiVaccini vivi attenuati

Vaccini vivi Vaccini vivi apatogeniapatogeni convenzionaliconvenzionali

Sono ceppi vaccinali Sono ceppi vaccinali naturalmente naturalmente apatogeniapatogeni, isolati da animali , isolati da animali infetti clinicamente sani. Conservano le potenzialità infetti clinicamente sani. Conservano le potenzialità replicativereplicativeed ed immunogenicheimmunogeniche tipiche dei virus vivi, ma con profilo di tipiche dei virus vivi, ma con profilo di innocuità molto elevatoinnocuità molto elevato

Vaccini vivi attenuati modificati (Vaccini vivi attenuati modificati (termosensibilitermosensibili))

Questa categoria di vaccini contiene ceppi modificati Questa categoria di vaccini contiene ceppi modificati geneticamente ai quali viene indotto un geneticamente ai quali viene indotto un marker di marker di termospecificitàtermospecificità. I ceppi così modificati sono in grado di . I ceppi così modificati sono in grado di replicare unicamente a temperature inferiori ai 37°Creplicare unicamente a temperature inferiori ai 37°C

Vaccini vivi attenuatiVaccini vivi attenuati

Vaccini vivi attenuati IBR Vaccini vivi attenuati IBR deletideleti (marker g E (marker g E --))

Sono ceppi vaccinali Sono ceppi vaccinali caretterizzaticaretterizzati da una completa da una completa delezione del gene che codifica la produzione della delezione del gene che codifica la produzione della glicoproteina E (glicoproteina E (gEgE--). La delezione consente di ). La delezione consente di differenziare, su base sierologica, gli animali vaccinati da differenziare, su base sierologica, gli animali vaccinati da quelli infettati da virus “di campo”quelli infettati da virus “di campo”

U L U S

gK gC gB TK gH gL gG gD gI gE

Delezione nei vaccini marker

DNA136 kb

gB gD gH gK gL: essenziali per la replicazione virale

gG gI gC gE TK : non essenziali per la replicazione virale, ma influenzano l’interazione virus-ospite e la virulenza

delezione genomica

attenuazione ma conservata replicazione in vitro

Vaccini IBR Vaccini IBR deletideleti (marker g E (marker g E --))

Anticorpitotali

(SN e gB)

AnticorpigE Vaccinazione Stato virologico

- - nessuna NON infetto

+ + nessuna infetto

+ - marker NON Infettovaccinato marker

+ + marker infetto

+ + Tradizionale Infetto ovaccinato

Relazione tra stato virologico Relazione tra stato virologico e reattività sierologicae reattività sierologica

Test sierologico di riferimento per valutare lo stato virologico in presenza di vaccinazione marker

Difese specificheDifese specifiche

� Risposta immunitaria cellulo-mediata attiva verso i microrganismi intracellulari (virus) e cellule tumorali• linfociti T (helper / citotossici / suppressor)

Linfocita citotossico(in rosso)

che inocula citotossinenelle cellule bersaglio

� Risposta immunitaria umorale, attiva verso i microrganismi liberi nel sangue o a localizzazione extracellulare• linfociti B e anticorpi (attività neutralizzante, agglutinante,

precipitante, attività opsonizzante, e fissazione del complemento)

BoHVBoHV--1 e risposta immunitaria1 e risposta immunitaria

Fasi della risposta immunitariaFasi della risposta immunitaria

�� Risposta effettriceRisposta effettrice

�� Riconoscimento dell’aggressoreRiconoscimento dell’aggressore

�� ProcessazioneProcessazione

�� Attivazione cellulareAttivazione cellulare

Riconoscimento dell’aggressoreRiconoscimento dell’aggressore

�� I linfociti B riconoscono l’aggressore attraverso le molecole I linfociti B riconoscono l’aggressore attraverso le molecole anticorpali esposte in superficie, e sono in grado di anticorpali esposte in superficie, e sono in grado di riconoscere un antigene solubile o un antigene parte di un riconoscere un antigene solubile o un antigene parte di un microrganismo invasore microrganismo invasore (i linfociti B presentano molecole anticorpali superficiali (i linfociti B presentano molecole anticorpali superficiali anche anche prima di ogni stimolazione antigenica)prima di ogni stimolazione antigenica)

�� I linfociti T esprimono particolari recettori (cosiddetti I linfociti T esprimono particolari recettori (cosiddetti T T cellcellreceptorreceptor o o TcrTcr), ), capaci di reagire solo con brevi sequenze capaci di reagire solo con brevi sequenze peptidichepeptidiche. Essi non sono in grado di riconoscere direttamente . Essi non sono in grado di riconoscere direttamente un antigene, ma occorre che l’antigene gli sia “presentato”.un antigene, ma occorre che l’antigene gli sia “presentato”.

Riconoscimento dell’antigene Riconoscimento dell’antigene virale da parte dei linfociti Tvirale da parte dei linfociti T

�� I virus (molti batteri e protozoi) dopo una fase I virus (molti batteri e protozoi) dopo una fase viremicaviremicainfettano le cellule infettano le cellule (gli anticorpi non possono raggiungerli)(gli anticorpi non possono raggiungerli)

�� E’ indispensabile l’intervento dei linfociti T E’ indispensabile l’intervento dei linfociti T

�� I linfociti T riconoscono gli antigeni solo se esposti sulla I linfociti T riconoscono gli antigeni solo se esposti sulla membrana cellulare membrana cellulare

�� Questo obiettivo viene raggiunto attraverso il riconoscimento Questo obiettivo viene raggiunto attraverso il riconoscimento di particolari strutture molecolari codificate dal:di particolari strutture molecolari codificate dal:complesso maggiore di complesso maggiore di istocompatibilitàistocompatibilità (Classe I o II)(Classe I o II)

ProcessazioneProcessazione e presentazione e presentazione da parte dei macrofagida parte dei macrofagi

�� Cellule fagocitarieCellule fagocitarie•• monocitimonociti--macrofagimacrofagi fagocitosi e fagocitosi e chemiotassichemiotassi•• processazione e presentazione dell’antigene processazione e presentazione dell’antigene

Processazione ed esposizione di un peptide estraneo, associato a molecole MHC di classe II

Presentazione dell’antigene Presentazione dell’antigene ai linfociti T ai linfociti T helperhelper

�� T T helperhelper e LINFOCITI Be LINFOCITI B

�� “Consenso” ai linfociti B“Consenso” ai linfociti B�� Amplificazione clonaleAmplificazione clonale�� Produzione di anticorpi Produzione di anticorpi

Fase dell’attivazione cellulare Fase dell’attivazione cellulare (ruolo dei (ruolo dei linfociti T linfociti T helperhelper))

�� T T helperhelper e e LINFOCITI T CITOTOSSICILINFOCITI T CITOTOSSICI

�� Attivazione della funzione di Attivazione della funzione di cellule killer che distruggono la cellule killer che distruggono la cellula bersaglio verso cui cellula bersaglio verso cui abbiano reagito le IgG; le cellule abbiano reagito le IgG; le cellule killerkiller presentano recettori di presentano recettori di membrana avidi per la porzione membrana avidi per la porzione FcFc delle IgGdelle IgG

Fase della risposta effettrice(anticorpi)

�� Molecole effettrici: anticorpi specificiMolecole effettrici: anticorpi specifici

�� Attività neutralizzanteAttività neutralizzante (bloccano (bloccano l’l’adsorbimentoadsorbimento e la penetrazione cellulare)e la penetrazione cellulare)

�� Attività agglutinanteAttività agglutinante (l’agglutinazione la (l’agglutinazione la fagocitosi). Molto efficace a livello delle fagocitosi). Molto efficace a livello delle mucose mucose respitarorierespitarorie per intervento delle per intervento delle IgAsIgAs e dei macrofagi alveolari.e dei macrofagi alveolari.

�� Attività precipitante Attività precipitante (attiva sugli antigeni (attiva sugli antigeni solubili come i fattori di virulenza dei batteri solubili come i fattori di virulenza dei batteri patogeni)patogeni)

Risposta primariaRisposta primaria

•• conseguente alla 1conseguente alla 1aa esposizione a un esposizione a un AgAg•• periodo di latenza di 3periodo di latenza di 3--20 20 gggg, che dipende da:, che dipende da:

–– natura e dose di natura e dose di AgAg–– via di somministrazionevia di somministrazione–– competenza immunologica competenza immunologica

dell’ospitedell’ospite

•• titoli anticorpali scarsititoli anticorpali scarsi•• durata limitatadurata limitata

(a volte scomparsa totale)(a volte scomparsa totale)

Cinetica della risposta anticorpale

Risposta secondaria (“anamnestica”)Risposta secondaria (“anamnestica”)

•• conseguente alla 2conseguente alla 2aa e successive esposizioni allo stesso e successive esposizioni allo stesso AgAg•• necessaria una dose inferiore di necessaria una dose inferiore di AgAg•• periodo di latenza molto periodo di latenza molto

più breve (ore o giorni)più breve (ore o giorni)•• titoli anticorpali elevatititoli anticorpali elevati•• durata di mesi o annidurata di mesi o anni

•• cellule della memoriacellule della memoria–– AgAg--specifichespecifiche–– rapida riattivazionerapida riattivazione

anche dopo annianche dopo anni

Cinetica della risposta anticorpale

Cellula infetta: formazione dei complessi peptidi virali / molecole MHC di classe I, che diventano un “bersaglio visibile” per i linfociti T citotossici

Immunità Immunità cellulocellulo--mediatamediatada linfociti da linfociti citotossicicitotossici (CTL)(CTL)

Immunità cellulo-mediata

riconoscimento dell’antigene

linfociti T (CD8+) citotossici

lisi cellula bersaglio24

Fase della risposta effettrice dei linfociti T citotossici

�� Elevato, completo e rapido potere immunizzanteElevato, completo e rapido potere immunizzante

correlato all’attiva replicazione virale che “mima” l’infezicorrelato all’attiva replicazione virale che “mima” l’infezione one naturale, con stimolazione dell’ immunità locale naturale, con stimolazione dell’ immunità locale mucosalemucosale(con la via (con la via intranasaleintranasale), dell’immunità ), dell’immunità cellulocellulo--mediatamediata (da (da CTL e ADCC), e dell’immunità umorale .CTL e ADCC), e dell’immunità umorale .

Caratteristiche comuni dei Caratteristiche comuni dei vaccini vivi attenuativaccini vivi attenuati

�� eventuale potenziale di patogenicità residuaeventuale potenziale di patogenicità residua

�� induzione del fenomeno della latenza virale (IBR)induzione del fenomeno della latenza virale (IBR)

�� possibile disseminazione nell’ambiente possibile disseminazione nell’ambiente

�� stabilità delle caratteristiche di attenuazionestabilità delle caratteristiche di attenuazione

�� Profilo di innocuità elevato Profilo di innocuità elevato

L’ efficacia immunizzante è correlata alla:L’ efficacia immunizzante è correlata alla:

�� quantità degli antigeni quantità degli antigeni (più elevata è la massa antigenica, (più elevata è la massa antigenica, maggiore è la risposta anticorpale)maggiore è la risposta anticorpale)

�� integrità integrità dell’antigene virale (processi di inattivazione dell’antigene virale (processi di inattivazione nonnon distruttivi)distruttivi)

�� qualità degli qualità degli adiuvantiadiuvanti utilizzati utilizzati

immunitàimmunità umoraleumorale e e immunitaimmunita cellulocellulo mediatamediata ADCCADCC

Caratteristiche comuni dei Caratteristiche comuni dei vaccini vivi attenuativaccini vivi attenuati

VACCINI VACCINI e e rispostarisposta immunitariaimmunitaria

Vaccini vivi Endonasali

Vaccini vivi parenterali

Vaccini

Inattivati parenterali

Immunità

Locale IgA

+++

-

-

Immunità

umorale IgG

++/+++

+++

+++

Immunità

Cellulo mediata CTL

+++

+++

-

Immunità Cellulo

mediata ADCC

++/+++

+++

+++

Scelta del piano vaccinaleObiettivo della vaccinazione è di:

�� Proteggere gli animali dall’infezione se questa non è Proteggere gli animali dall’infezione se questa non è presente in allevamentopresente in allevamento

�� Controllare l’infezione, se presente, riducendone i danni Controllare l’infezione, se presente, riducendone i danni correlati (sintomi clinici, aborti & infertilità)correlati (sintomi clinici, aborti & infertilità)

�� Limitare la circolazione dei patogeni, riducendo la Limitare la circolazione dei patogeni, riducendo la prevalenza dell’infezioneprevalenza dell’infezione

�� In alcune condizioni, e con strumenti vaccinali adeguati In alcune condizioni, e con strumenti vaccinali adeguati (vaccini IBR marker (vaccini IBR marker deletideleti), raggiungere la totale ), raggiungere la totale eradicazione dell’infezioneeradicazione dell’infezione

NB: i vaccini non possono in ogni caso prevenireNB: i vaccini non possono in ogni caso prevenireal 100% l’infezioneal 100% l’infezione

Nella definizione di un piano vaccinale per la prevenzione dNella definizione di un piano vaccinale per la prevenzione delle elle patologie respiratorie e riproduttive da cause virali, vanno patologie respiratorie e riproduttive da cause virali, vanno considerati I seguenti aspetti:considerati I seguenti aspetti:

�� la diffusione delle infezioni la diffusione delle infezioni

�� la presenza in allevamento di problemi riproduttivi la presenza in allevamento di problemi riproduttivi riconducibili a cause viraliriconducibili a cause virali

�� la presenza in allevamento di problemi respiratori la presenza in allevamento di problemi respiratori riconducibili a cause viraliriconducibili a cause virali

�� la presenza contemporanea in allevamento di animali la presenza contemporanea in allevamento di animali giovani e di bovine gravidegiovani e di bovine gravide

Scelta del piano vaccinaleScelta del piano vaccinale