Brachyspira hyodysenteriae and B. pilosicoli proteins recognized by sera of challenged pigs

Abstract

Las espiroquetas Brachyspira hyodysenteriae y B. pilosicoli son patógenos intestinales de cerdo que son los agentes causantes de la disentería porcina (SD) y la espiroquetosis intestinal porcina (PIS), respectivamente. Aunque algunas bacterias recombinantes inactivadas y vacunas recombinantes han sido exploradas como tratamientos profilácticos contra estas especies, aún no se dispone de una vacuna eficaz. Los enfoques de inmunoproteómica tienen el potencial para la identificación de nuevos candidatos adecuados para vacunas de subunidades contra SD y PIS. Estas estrategias toman en cuenta los productos genéticos realmente expresados y presentes en las células y, por lo tanto, susceptibles de ser dianas de reconocimiento inmune. En este contexto, hemos analizado el patrón inmunogénico de dos aislados porcinos de B. pilosicoli (el aislado de granja español OLA9 y la cepa comercial P43 / 6/78) y un aislado de B. hyodysenteriae (la granja española V1). Las proteínas de los lisados de Brachyspira se fraccionaron mediante enfoque isoeléctrico preparativo, y las fracciones se analizaron mediante transferencia de Western con sueros hiperinmunes de cerdos expuestos. De las 28 bandas inmunorreactivas específicas de desafío detectadas, 21 fueron identificadas como proteínas individuales por MS, mientras que las otras 7 mostraron que contenían varias proteínas principales. Ninguna de estas proteínas se detectó en las bandas inmunorreactivas de control. Las proteínas identificadas incluyeron 11 de B. hyodysenteriae y 28 de las dos cepas de B. pilosicoli. Ocho proteínas fueron comunes a las cepas de B. pilosicoli (es decir, factor de alargamiento G, aspartil-ARNt sintasa, biotina lipoyl, proteína de membrana externa TmpB, proteína flagelar FlaA, enolasa, PEPCK y VspD), y enolase y PEPCK fueron comunes a ambas especies. Muchas de las proteínas identificadas fueron proteínas flagelares o se predijo que se ubicarían en la superficie celular y algunas de ellas se habían descrito previamente como factores antigénicos o de virulencia bacteriana. Aquí informamos sobre la identificación y los datos semicuantitativos de estas proteínas inmunorreactivas que constituyen una colección única de antígenos de estas bacterias.

The spirochetes Brachyspira hyodysenteriae and B. pilosicoli are pig intestinal pathogens that are the causative agents of swine dysentery (SD) and porcine intestinal spirochaetosis (PIS), respectively. Although some inactivated bacterin and recombinant vaccines have been explored as prophylactic treatments against these species, no effective vaccine is yet available. Immunoproteomics approaches hold the potential for the identification of new, suitable candidates for subunit vaccines against SD and PIS. These strategies take into account the gene products actually expressed and present in the cells, and thus susceptible of being targets of immune recognition. In this context, we have analyzed the immunogenic pattern of two B. pilosicoli porcine isolates (the Spanish farm isolate OLA9 and the commercial P43/6/78 strain) and one B. hyodysenteriae isolate (the Spanish farm V1). The proteins from the Brachyspira lysates were fractionated by preparative isoelectric focusing, and the fractions were analyzed by Western blot with hyperimmune sera from challenged pigs. Of the 28 challenge-specific immunoreactive bands detected, 21 were identified as single proteins by MS, while the other 7 were shown to contain several major proteins. None of these proteins were detected in the control immunoreactive bands. The proteins identified included 11 from B. hyodysenteriae and 28 from the two B. pilosicoli strains. Eight proteins were common to the B. pilosicoli strains (i.e., elongation factor G, aspartyl-tRNA synthase, biotin lipoyl, TmpB outer membrane protein, flagellar protein FlaA, enolase, PEPCK, and VspD), and enolase and PEPCK were common to both species. Many of the identified proteins were flagellar proteins or predicted to be located on the cell surface and some of them had been previously described as antigenic or as bacterial virulence factors. Here we report on the identification and semiquantitative data of these immunoreactive proteins which constitute a unique antigen collection from these bacteria.