Effect of Porcine circovirus 2 (PCV2) sow or piglet vaccination in different PCV2 subclinical infection scenarios

Abstract

La present Tesi doctoral esta formada per tres estudis. El primer estudi va avaluar l'efecte de la vacunació de truges enfront a PCV2 sobre els paràmetres reproductius durant dos cicles gestacionals consecutius. Es van immunitzar 94 truges gestants amb una vacuna comercial enfront a PCV2, i 97 van ser injectades amb una solució salina tamponada amb fosfat (PBS). En el primer cicle reproductiu el tractament va ser aplicat a les 6 i 3 setmanes abans del part, i en el segon cicle es va aplicar una dosi de record o PBS a les 2 setmanes abans del part. Les truges vacunades van mostrar nivells d'anticossos significativament més elevats en comparació amb les no vacunades. L'ADN de PCV2 només es va detectar al part en 2 (4,2%) truges no vacunades. Les truges vacunades van tenir 1,3 garrins nascuts vius més per camada en el segon cicle que les no vacunades. El present estudi va demostrar per primera vegada que la vacunació de truges enfront a PCV2 pot tenir una influència positiva sobre la prolificitat i la vitalitat de la seva descendència en una explotació de reproductores subclínicament infectades per PCV2. En el segon estudi, es va avaluar l'efecte de la vacunació de truges enfront a PCV2 sobre la resposta immune humoral i cel·lular en truges i la seva progènie. A les 7 setmanes abans del part, es van seleccionar 15 truges negatives a PCV2 per PCR i amb valors d'anticossos mitjans-baixos. Aquestes truges es van distribuir aleatòriament en dos grups de tractament segons els seus nivells d'anticossos. A les 6 i 3 setmanes abans del part, 7 truges van ser vacunades amb una vacuna comercial enfront a PCV2 i 8 van ser injectades amb PBS. Els garrins nascuts de truges vacunades tenien nivells significativament més alts de citoquines vinculades a les cèl·lules Th1 de memòria (IFN-γ i TNF-α) en comparació amb els provinents de les femelles no vacunades. En conclusió, la vacunació de truges enfront a PCV2, a més de desencadenar una resposta immune humoral en truges i la seva progènie, podria estar associada a una major transferència d'immunitat cel·lular de la mare al garrí. L'objectiu del tercer estudi va ser determinar la dinàmica serològica i virològica de la infecció per PCV2 en garrins vacunats a diferents edats en un escenari de PCV2-SI. Es van seleccionar 644 garrins sans de 2 setmanes d'edat que foren distribuïts aleatòriament en quatre grups de tractament: vacunació enfront a PCV2 a les 3, 6 o 10 setmanes d'edat (grups 3W-VAC, 6W-VAC i 10W-VAC, respectivament) i porcs no vacunats (grup NON-VAC). Específicament, amb la vacunació enfront a PCV2 a les 3 o 6 setmanes d'edat es van obtenir resultats similars, ja que les dues pautes van desencadenar una seroconversió eficient i van reduir, en diferents punts de mostreig, la proporció d'animals virèmics en comparació amb el grup no vacunat. Per altra banda, la vacunació enfront a PCV2 a les 10 setmanes d'edat només va aconseguir aquesta reducció a les 25 setmanes d'edat; en aquest cas, la vacunació va coincidir amb l'augment del percentatge de porcs virèmics. En conclusió, sota les condicions del present estudi, el temps òptim de vacunació dels garrins per controlar la infecció per PCV2 va ser a les 3 o 6 setmanes d'edat. A més, els OF van demostrar ser una matriu útil per a la avaluació de la dinàmica de seroconversió, en canvi, la detecció del ADN de PCV2 en OF no va mostrar ser un mètode efectiu per a la avaluació del control de la infecció durant els programes vacunals estudiats.

The present PhD thesis consists of three studies. The first study sought to evaluate the effect of sow vaccination against PCV2 on reproductive parameters during two consecutive reproductive cycles. Ninety-four pregnant sows were primo-immunized with a commercial PCV2 vaccine and ninety-seven were injected with phosphate-buffered saline at 6 and 3 weeks before farrowing, and then boosted at 2 weeks before the second one. Vaccinated sows showed significantly higher antibody levels compared to the non-vaccinated counterparts. PCV2 DNA was only detected at farrowing in 2 (4.2%) non-vaccinated sows. Vaccinated sows had 1.3 more live-born piglets per litter at the second cycle than non-vaccinated counterparts. The present study represents the first attempt to demonstrate that PCV2 sow vaccination may have a positive influence on prolificacy and vitality of the offspring in a subclinically infected breeding herd. In the second study, the effect of PCV2 sow vaccination on humoral and cell-mediated immune responses in sows and their progeny was assessed. At 7 weeks before farrowing, fifteen PCV2 PCR negative pregnant sows with medium-low antibody values were selected and randomly distributed in two groups according to the antibody levels. Seven sows were vaccinated with a commercial PCV2 vaccine and eight were injected with phosphate-buffered saline at 6 and 3 weeks before farrowing. Piglets from vaccinated sows had significantly higher levels of cytokines linked to Th1 memory cells (IFN-γ and TNF-α) in comparison to the ones from non-vaccinated dams. In conclusion, PCV2 sow vaccination, apart from triggering a humoral immune response in sows and their progeny, might be associated to an increased transfer of cell-mediated immunity from the dam to the piglet. The purpose of the third study was to determine the PCV2 serological and virological infection dynamics in piglets vaccinated at different ages in a PCV2-SI scenario. Six hundred and forty-four 2 week-old healthy piglets were selected and distributed into four treatment groups: vaccination at 3, 6 or 10 weeks of age (3W-VAC, 6W-VAC and 10W-VAC groups, respectively) and unvaccinated pigs (NON-VAC group). Specifically, PCV2 vaccination at 3 or 6 weeks of age yielded similar results, since they produced an earlier seroconversion and reduced, at different sampling points, the proportion of viraemic animals in comparison to the unvaccinated group. In contrast, PCV2 vaccination at 10 weeks of age only achieved such reduction at 25 weeks of age; in this case, vaccination coincided with the increase of the percentage of viraemic pigs in the population. In conclusion, under the present study conditions, the optimal time for piglet vaccination to control PCV2 infection was at either 3 or 6 weeks of age. In addition, OF proved to be a useful matrix for the evaluation of seroconversion dynamics, however, PCV2 DNA detection in OF did not show to be an effective method for the infection control assessment during the studied vaccine programs.