Evaluation of immune responses to vaccination against Campylobacter in two different poultry breeds
Evaluation des réponses immunitaires suite à la vaccination contre Campylobacter chez deux souches aviaires diffèrentes
Résumé
Campylobacteriosis is the most frequently reported zoonosis in Europe and poultry is the main reservoir of Campylobacter. Today, no treatment is available to efficiently reduce Campylobacter in chickens, and vaccination is a strategy to be explored. In a previous study, it was shown that a flagellin-based vaccine against Campylobacter resulted in different rates of protection in two strains of chicken from either conventional (Ross broilers) or specific pathogen free (SPF-Leghorn laying chickens) breeding without investigating the immune mechanisms leading to protection. The objective of this work is to better understand the immune responses to this vaccination in these two strains of chickens. For each strain, a group of chicks was vaccinated at 5 days (DNA vaccine) and 12 days (protein vaccine) and a second group was inoculated with the corresponding placebo. All these animals were then infected with C. jejuni at 19 days of age. At 19, 22, 28, 35 (5 chickens/group) and 40 (15 chickens/group) days of age, the caecal Campylobacter load, serum and mucosal antibody levels and the expression of cytokine and antimicrobial peptide genes were assessed. Statistical analysis was performed using Mann-Whitney tests to compare vaccine and placebo groups. A significant reduction in caecal Campylobacter load (1.3 log10, P<0.05) was observed in vaccinated SPF chickens compared to placebos, but not in conventional broilers. In addition to the previous study, intestinal
antibody levels, as reflected by bile IgA, were only significantly increased in vaccinated SPF chickens compared to placebos throughout the course of Campylobacter infection. Serum antibody levels were significantly increased in both groups of vaccinated chickens compared to placebos. The full range of cytokine and antimicrobial peptide gene expression analyses has not yet been completed. However, the first results suggest that the cellular pathways do not seem to be stimulated by vaccination but by Campylobacter colonisation, specifically in conventional chickens. However, these results need to be consolidated and completed by the analysis of other immune pathways. These new data could help to improve future anti-Campylobacter vaccination protocols in broilers.
La campylobactériose est la zoonose la plus fréquemment signalée en Europe et la volaille est le principal réservoir de Campylobacter. Aujourd’hui, aucun traitement permettant de réduire efficacement Campylobacter chez le poulet n'est disponible, et la vaccination est une stratégie à explorer. Dans une étude précédente, il a été démontré qu’un vaccin à base de flagelline contre Campylobacter entraînait des taux de protection différents chez deux souches de poulet provenant soit d’un élevage conventionnel (poulets de chair Ross), soit d’un élevage exempt d’organismes pathogènes spécifiques (EOPS-poulets de ponte Leghorn) sans que les mécanismes immunitaires menant à la protection n’aient été recherchés. L’objectif de ce travail est de mieux comprendre les réponses immunitaires mises en jeu suite à cette vaccination chez ces deux souches de poulets. Pour chaque souche, un lot de poussins a été vacciné aux âges de 5 jours (vaccin à ADN) et 12 jours (vaccin protéique) et un second lot a été inoculé par le placebo correspondant. L’ensemble de ces animaux a ensuite été infecté par C. jejuni à l’âge de 19 jours. Aux âges de 19, 22, 28, 35 (5 poulets/lot) et 40 (15 poulets/lot) jours, la charge caecale de Campylobacter, les taux d'anticorps sériques et mucosaux ainsi que l’expression des gènes de cytokines et peptides antimicrobiens ont été évalués. L'analyse statistique a été réalisée à l'aide de tests de Mann-Whitney pour comparer les lots vaccinés et placebos. Une réduction significative de la charge caecale en Campylobacter (1,3 log10, P<0.05) a été observée chez les poulets EOPS vaccinés comparés aux placebos, mais pas chez les poulets de chair conventionnels. En complément à l’étude précédente, le taux d’anticorps intestinal reflété par les IgA biliaires, n’a augmenté de manière significative que chez les poulets EOPS vaccinés comparé aux placébos tout au long de l’infection par Campylobacter. Les taux d’anticorps sériques ont, quant à eux, augmenté de manière significative dans les deux lots de poulets vaccinés comparés aux placebos. L’ensemble des analyses d’expression des gènes de cytokines et peptides antimicrobiens n’a pas été entièrement réalisé à ce jour. Cependant, les premiers résultats suggèrent que les voies cellulaires ne semblent pas être stimulées par la vaccination mais par la colonisation de Campylobacter, notamment chez les poulets conventionnels. Ces résultats doivent néanmoins être consolidés et complétés par l’analyse des autres voies immunitaires. Ces nouvelles données pourraient permettre d'améliorer les futurs protocoles de vaccination anti-Campylobacter chez les poulets de chair.