Roles of the crp and sipB genes of Salmonella enterica serovar Typhimurium in protective efficacy and immune responses to vaccination in mice

Can J Vet Res. 2018 Apr;82(2):102-105.

Abstract

Salmonella enterica serovar Typhimurium has a wide host range and is capable of causing infections ranging from severe gastroenteritis to systemic infection in humans. To determine if attenuated S. Typhimurium strains can serve as safe and effective oral vaccines to prevent typhoid fever, the biologic characteristics of crp and sipB deletion mutants were evaluated. Previous studies had found that the crp and sipB genes are related to Salmonella pathogenicity. In this study, cytotoxicity, protective efficacy, and immune responses of the host were analyzed. Our previous data had shown a significance decrease in virulence for the crp and sipB mutants compared with a wild-type strain. The current study confirmed this finding in HeLa cells and showed that the crp mutant was significantly less cytotoxic (P < 0.05) than the sipB mutant. Mice vaccinated with the crp mutant showed significantly better protection after challenge with the wild-type strain (P < 0.05) and significantly greater responses in serum IgG (P < 0.01) and secretory IgA (P < 0.05) compared with the mice vaccinated with the sipB mutant (P < 0.05). Our results indicate that the crp mutant has the potential to be a vaccine candidate and is safe in mice.

Salmonella enterica sérovar Typhimurium a un large spectre d’hôte et est capable de causer chez l’humain des infections allant d’une gastroentérite sévère à une infection systémique. Afin de déterminer si des souches atténuées de S. Typhimurium pourrait servir de vaccin oral sécuritaire et efficace afin de prévenir la fièvre typhoïde, les caractéristiques biologiques de mutants ayant subits des délétions dans les gènes crp et sipB furent évalués. Des études antérieures ont démontré que les gènes crp et sipB sont associés à la pathogénicité de Salmonella. Dans la présente étude, la cytotoxicité, l’efficacité protectrice, et les réponses immunitaires de l’hôte ont été analysées. Nos données antérieures avaient démontré une diminution significative de la virulence pour tous les mutants crp et sipB comparativement à une souche sauvage. Cette étude a confirmé ces données chez les cellules HeLa et démontré que le mutant crp était significativement moins cytotoxique (P < 0,05) que le mutant sipB. Après une infection défi avec une souche sauvage, les souris vaccinées avec le mutant crp étaient significativement mieux protégées (P < 0,05) et présentaient une plus grande réponse en IgG sérique (P < 0,01) et IgA sécrétoire (P < 0,05) comparativement aux souris vaccinées avec le mutant sipB. Nos résultats indiquent que le mutant crp possède le potentiel pour être un vaccin candidat et est sécuritaire chez la souris.(Traduit par Docteur Serge Messier).

MeSH terms

  • Animals
  • Antibodies, Bacterial / blood
  • Bacterial Proteins / genetics
  • Bacterial Proteins / immunology*
  • HeLa Cells
  • Humans
  • Mice
  • Mice, Inbred BALB C
  • Mutation
  • Salmonella Infections, Animal / prevention & control*
  • Salmonella Vaccines / immunology*
  • Salmonella typhimurium / genetics
  • Salmonella typhimurium / immunology*
  • Specific Pathogen-Free Organisms
  • Vaccination
  • Vaccines, Attenuated / genetics

Substances

  • Antibodies, Bacterial
  • Bacterial Proteins
  • Salmonella Vaccines
  • Vaccines, Attenuated