Salmonella infections: immune and non-immune protection with vaccines

Abstract

Salmonella enterica in poultry remains a major political issue. S. enterica serovar Enteritidis, particularly, remains a world-wide problem. Control in poultry by immunity, whether acquired or innate, is a possible means of containing the problem. Widespread usage of antibiotics has led to the emergence of multiple antibiotic-resistant bacteria. This problem has indicated an increasing requirement for effective vaccines to control this important zoonotic infection. An attempt is made in the present review to explain the relatively poor success in immunizing food animals against these non-host-specific Salmonella serotypes that usually produce food-poisoning, compared with the success obtained with the small number of serotypes that more typically produce systemic “typhoid-like” diseases. New examinations of old problems such as the carrier state and vertical transmission, observed with S. Pullorum, is generating new information of relevance to immunity. Newer methods of attenuation are being developed. Live vaccines, if administered orally, demonstrate non-specific and rapid protection against infection that is of biological and practical interest. However, from the point of view of consumer safety, there is a school of thought that considers inactivated or sub-unit vaccines to be the safest. The benefits of developing effective killed or sub-unit vaccines over the use of live vaccines are enormous. Recently, there have been significant advances in the development of adjuvants (e.g. microspheres) that are capable of potent immuno-stimulation, targeting different arms of the immune system. The exploitation of such technology in conjunction with the ongoing developments in identifying key Salmonella virulence determinants should form the next generation of Salmonella sub-unit vaccines for the control of this important group of pathogens. There are additional areas of concern associated with the use of live vaccines, particularly if these are generated by genetic manipulation. Infections salmonelliques : protection non immune ou immune avec des vaccinsSalmonella enterica chez les volailles demeure un problème politique majeur. S. serovar Enteritidis, particulièrement, demeure un problème mondial. Le contrôle chez les volailles par l'immunité soit acquise soit innée, est un moyen possible de maîtriser le problème. L'utilisation, à grande échelle, des antibiotiques a conduit à l’émergence de bactéries multirésistantes aux antibiotiques. Ce problème a mis en évidence un besoin croissant de vaccins efficaces pour contrôler cette importante zoonose. Dans cette revue, on a essayé d'expliquer le succès relativement faible de l'immunisation des animaux contre les sérotypes de salmonelles non spécifiques d'hôte qui entraînent généralement des intoxications alimentaires, comparé au succès obtenu avec le petit nombre de sérotypes qui plus typiquement produisent des maladies systémiques de type “typhoïde”. Des examens nouveaux concernant de vieux problèmes tels que le statut de porteur et la transmission verticale, observés avec S. Pullorum sont générateurs de nouvelles informations en rapport avec l'immunité. Des méthodes plus récentes d'atténuation ont été développées. Les vaccins vivants, s'ils sont administrés par voie orale, démontrent une protection rapide et non spécifique contre l'infection, ce qui a un intérêt biologique et pratique. Cependant, du point de vue de la santé du consommateur, il y a une école de pensées qui considère que les vaccins sous-unitaires ou inactivés présentent la meilleure innocuité. Les bénéfices pour le développement de vaccins sous-unitaires ou inactivés efficaces par rapport à l'utilisation de vaccins vivants sont importants. Récemment, il y a eu des progrès significatifs dans le développement des adjuvants, par exemple les microsphères, qui sont capables de puissante stimulation immunitaire ciblant différentes branches du système immunitaire. L'exploitation de telle technologie conjointement avec les développements en cours concernant l'identification des déterminants clefs de la virulence des salmonelles devraient constituer la prochaine génération de vaccins salmonelle sous-unitaires pour la maîtrise de ce groupe important d'agents pathogènes. Il existe par ailleurs d'autres domaines de préoccupation, en relation avec l'utilisation de vaccins vivants, particulièrement s'ils sont issus de manipulation génétique. Salmonelleninfektionen: spezifische und unspezifische Schutzwirkung durch Vakzine Salmonella enterica beim Geflügel ist immer noch ein großes politisches Thema, wobei insbesondere S. serovar Enteritidis weiterhin ein weltweites Problem darstellt. Ein mögliches Mittel, das Problem zu kontrollieren, ist beim Geflügel die Bekämpfung mittels Induzierung einer erworbenen oder angeborenen Immunität. Der weitverbreitete Einsatz von Antibiotika hat zur Entstehung von Bakterienstämmen mit multipler Antibiotikaresistenz geführt. Dieses Problem weist auf einen zunehmenden Bedarf nach effektiven Vakzinen zur Bekämpfung dieser bedeutenden Zoonose hin. Immunisierungen gegen die geringe Anzahl von Salmonella-Serotypen, die typischerweise systemische “Typhus-ähnliche” Erkrankungen verursachen, waren recht erfolgreich. In diesem Übersichtsreferat wird der Versuch gemacht, den im Vergleich...