Recombinant protein and DNA vaccines derived from hsp60 Trichophyton mentagrophytes control the clinical course of trichophytosis in bovine species and guinea-pigs

• Published in: Mycoses Vol. 47; no. 9-10; pp. 407 - 417
• Main Authors: Milan, Raska, Alois, Rybnikar, Josef, Chumela, Jana, Belakova, Evzen, Weigl
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Berling, Germany Blackwell Verlag, GmbH 01.10.2004
• Subjects: Animals; calf; Cattle - immunology; Cattle Diseases - immunology; Cattle Diseases - prevention & control; Chaperonin 60 - genetics; Chaperonin 60 - immunology; deoxyribonucleic acid vaccination; DNA Vakzinierung; Fungal Vaccines - administration & dosage; Fungal Vaccines - immunology; Guinea Pigs; guinea-pig; hsp60; Kälbern; Meerschweinchen; Recombinant Proteins - genetics; Recombinant Proteins - immunology; Tinea - immunology; Tinea - prevention & control; Tinea - veterinary; Trichophyton - immunology; Trichophyton mentagrophytes; Trichophytose; trichophytosis; Vaccines, DNA - administration & dosage; Vaccines, DNA - genetics; Vaccines, DNA - immunology
• ISSN: 0933-7407; 1439-0507
• DOI: 10.1111/j.1439-0507.2004.01028.x

Summary Heat shock proteins (hsp) were identified in many infectious agents as immunodominant antigens with a protective effect. Immunization of laboratory animals by selected representants of hsp60, hsp70 and hsp90 isolated from several pathogens induced protective host immunity and significantly reduced clinical manifestation of infection. The present study involves preparation of a recombinant protein vaccine and a DNA vaccine. Both vaccines were derived from the hsp60 of the dermatophyte, Trichophyton mentagrophytes. Challenge trials with evaluation of the protective effect of vaccination were performed on calves and guinea‐pigs. Both vaccination procedures reduced, in statistically significant fashion, the clinical course of skin mycosis in calves experimentally inoculated with the dermatophyte, T. mentagrophytes. In experiments with guinea‐pigs, increased protection was only seen with DNA vaccination. After DNA vaccine application, no paravaccination side‐effects (granulomas at the injection site, changed total state of the animal) were observed. Only vaccination with the recombinant protein in calf's experiment induced specific serum antibodies. This observation indicates that antibodies are not associated with protection. In summary, DNA vaccine hsp60 is the most promising for prevention of bovine trichophytosis. Zusammenfassung Hitzeshockproteine (hsp) erwiesen sich bei vielen Infektionserregern als immundominante Antigene mit protektiver Wirkung. Immunisierung von Labortieren mit ausgewählten hsp60‐, hsp70‐ und hsp90‐Proteinen, isoliert aus verschiedenen Pathogenen, induzierten eine protektive Wirts‐Immunität und reduzierten deutlich die klinischen Manifestierungen der Infektion. Die vorliegende Untersuchung befasste sich mit der Vorbereitung einer Rekombinant‐Proteinvakzine und einer DNA‐Vakzine. Beide Vakzinen wurden vom hsp60‐Protein des Dermatophyten Trichophyton mentagrophytes abgeleitet. Challenge‐Proben zur Auswertung einer protektiven Wirkung der Vakzinierung wurden an Kälbern und Meerschweinchen durchgeführt. Beide Vakzinierungs‐Prozeduren reduzierten statistisch signifikant den klinischen Verlauf der Hautmykose bei experimentell mit T. mentagrophytes inokulierten Kälbern. Bei den Versuchen an Meerschweinchen konnte eine solche Wirkung nur nach der Applikation der DNA‐Vakzine beobachtet werden. Die DNA‐Vakzine verursachte keine Paravakzinierungs‐Nebenwirkungen (Granulome an der Injektionsstelle, Änderungen des Gesamtzustandes des Tieres). Die spezifischen Serumantikörper erschienen nur nach Vakzinierung mit dem rekombinanten Protein bei Kälbern. Dieses Ergebnis zeigt, dass die Antikörperbildung nicht mit einer protektiven Wirkung verknüpft wird. Zusammenfassend kann man sagen, dass eine DNA‐hsp60‐Vakzine für die Prävention einer Rindertrichophytose am besten geeignet ist.