Desenvolvimento de vacina injetável para controle de Mycoplasma hyopneumoniae em suínos utilizando a sílica nanoestruturada SBA-15 como adjuvante

Mycoplasma (M.) hyopneumoniae é o principal agente etiológico da pneumonia enzootica suína (PES), doença respiratória responsável por grandes perdas econômicas na produção de suínos em todo o mundo. As vacinas comerciais atuais conferem apenas proteção parcial, não prevenindo a transmissão do patógeno nem induzindo imunidade total, o que evidencia a necessidade de estratégias vacinais mais eficazes. Esta tese investigou o uso de nanopartículas mesoporosas de sílica ordenada (SBA-15) como adjuvante em vacinas experimentais contra M. hyopneumoniae e avaliou seus efeitos sobre respostas imunes, proteção e microbiota respiratória em leitões. No primeiro estudo, leitões imunizados com a vacina contendo SBA-15 apresentaram respostas imunes humorais e celulares robustas, com produção de IgA e IgG e modulação de citocinas Th17 e Th2, resultando em menor ocorrência de lesões pulmonares comparado com animais não imunizados e redução da eliminação bacteriana em comparação com animais vacinados com a vacina comercial. No segundo estudo, avaliou-se a interação entre vacinação e microbiota nasal. Ambas as vacinas reduziram a gravidade das lesões pulmonares, sendo que a vacina comercial induziu respostas humorais mais intensas. A análise da microbiota mostrou que a vacinação preservou a diversidade microbiana após o desafio, enquanto animais não vacinados apresentaram redução significativa. Notavelmente, maior diversidade ao desmame associou-se à lesões pulmonares menos severas e maior resposta de IgG, e a presença de táxons específicos, como Alloprevotella spp., correlacionou-se negativamente com a gravidade da doença. Em conjunto, os resultados demonstram que vacinas baseadas em SBA-15 representam uma estratégia promissora para o controle da PES e reforçam o papel da microbiota respiratória como moduladora da imunidade e potencial biomarcador de eficácia vacinal e resiliência em suínos.

Resumo (inglês)

Mycoplasma (M.) hyopneumoniae is the primary etiological agent of porcine enzootic pneumonia (PEP), a respiratory disease responsible for major economic losses in pig production worldwide. Current commercial vaccines provide only partial protection, failing to prevent pathogen transmission or induce sterile immunity, highlighting the need for improved immunization strategies. This thesis investigated the use of ordered mesoporous silica nanoparticles (SBA-15) as an adjuvant in experimental vaccines against M. hyopneumoniae and evaluated their impact on immune responses, protection, and respiratory microbiota in piglets. In the first study, piglets immunized with SBA-15-loaded vaccines developed robust humoral and cellular immune responses, including IgA and IgG production and modulation of Th17 and Th2 cytokines, leading to reduced lung lesions and bacterial shedding compared to animals immunized with a commercial vaccine. In the second study, we assessed the interplay between vaccination and the nasal microbiota. Both the SBA-15 and commercial vaccines mitigated lung pathology, while the commercial formulation induced stronger systemic antibody responses. Microbiota analysis revealed that vaccination preserved microbial diversity post-challenge, whereas non-vaccinated animals displayed a significant reduction. Importantly, higher diversity at weaning correlated with milder lesions and enhanced IgG responses, and specific taxa, such as Alloprevotella spp., were negatively associated with disease severity. Altogether, our findings demonstrate that SBA-15-based vaccines are a promising tool to improve PEP control, while also highlighting the role of the respiratory microbiota as a modulator of immunity and potential biomarker for vaccine efficacy and resilience in pigs.

Palavras-chave

Adjuvante Doenças infecciosas Ecologia microbiana Imunologia Vacinas bacterianas

Idioma

Português

Citação

PETRI, F. A. M. Desenvolvimento de vacina injetável para controle de Mycoplasma hyopneumoniae em suínos utilizando a sílica nanoestruturada SBA-15 como adjuvante. 2026, 133f - Tese (Doutorado em Ciências Veterinárias) - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", Jaboticabal, 2025.