De immuunrespons van het dier is afhankelijk van de pathogeen en de keuze van het type vaccin. Welk type vaccin de beste immuunrespons opwekt en wat de verschillen zijn tussen de vaccins wordt in dit artikel besproken.
Zoals in ons artikel ‘’Hoe werkt de immuunrespons na vaccinatie?’’ beschreven, wordt een immuunrespons door een vaccin geïnduceerd als; het antigeen goed wordt opgenomen door dendritische cellen op de plek van inspuiten, de maturatie (activatie) van dendritische cellen plaatsvindt en activatie van B-cellen in de lymfknopen door een samenwerking van T-cellen en direct contact met het antigeen.
Deze stappen worden geoptimaliseerd door de opbouw van een vaccin, bijvoorbeeld met de grootte van het antigeen en aanwezigheid van PAMPs. Wanneer het vaccin antigeen bijna dezelfde grootte heeft als het pathogeen en met dezelfde herhalende oppervlakte antigenen, wordt dit vaccin het meest effectief door dendritische cellen opgenomen. PAMPs activeren en matureren dendritische cellen door herkenning met PRRs. Het type PAMP van het vaccin bepaalt welke PRRs zullen worden gestimuleerd in de dendritische cel en waardoor cytokinen worden aangesproken om lymfocyten te laten differentiëren. Al deze kenmerken zijn belangrijk om een vaccin met hoge immunogeniciteit te maken, zonder bijwerkingen. Kan een vaccin antigeen dit niet zelf, dan heeft het een adjuvans nodig. Veel effecten van een adjuvans zijn gericht op de dendritische cellen; migratie, maturatie, antigeen presentatie, etc.
Levende- en geïnactiveerde vaccins
Zoals bekend bestaan er levende en geïnactiveerde vaccins. Levende vaccins hebben hun immunogeniciteit behouden, waardoor ze vermenigvuldigen en een immuunreactie induceren, maar ze veroorzaken geen ziekte. Deze vaccins bestaan uit hele virussen of cellen (bacteriën of protozoën), en zijn dus precies de juiste grootte om opgenomen te worden door dendritische cellen. Daarnaast bevatten levende vaccins de natuurlijke PAMPs om een specifieke immuunrespons (Th1, Th2, etc) op te wekken. Doordat levende vaccins vermenigvuldigen in het dier neemt het aantal toe en blijft het antigeen aanwezig om een langdurige immuniteit te genereren.
Het nadeel van levende vaccins is dat ze geen stabiel antigeen hebben, waardoor ze normaal gesproken gevriesdroogd bewaard dienen te worden. Ook kan het antigeen veranderen naar een pathogene variant door genetische recombinatie met natuurlijke pathogenen of door mutaties. Als laatste kunnen levende vaccin contaminatie bevatten met andere virussen of bacteriën.
Geïnactiveerde vaccins kunnen gehele afgedode antigenen, delen van antigenen (subunit vaccins) of DNA van de pathogeen (DNA vaccins) bevatten. In het algemeen heeft dit type vaccin een lagere immunogeniciteit, waardoor hogere antigeen hoeveelheden en booster vaccinaties nodig zijn om voldoende immuunrespons op te wekken. Een antigeen kan worden gedood door chemicaliën (bijv. formaldehyde of waterstof peroxide) of door fysieke kracht (bijvoorbeeld door hitte of bestraling). De inactivatie methode kan de structuur van het antigeen en de PAMPs aantasten, waardoor de immunogeniciteit en interactie met PRRs aangetast wordt.
Subunit vaccin
Bij een subunit vaccin is het antigeen een deel of een gezuiverd eiwit van het pathogeen. Een gezuiverd eiwit kan direct van het pathogeen worden verkregen of worden geproduceerd door genomica in een heteroloog micro-organisme. De vooruitgang in genomica maakt het mogelijk om ‘reverse vaccinology’ uit te voeren. Dit wordt gedaan door in silico (gesimuleerde biologisch-chemische proeven door computerberekeningen) de functie van hypothetische eiwitten af te leiden van de genoomsequentie van het pathogeen. De geselecteerde eiwitten worden door software geanalyseerd om te bevestigen dat de juiste immunogene epitopen aanwezig zijn. Uiteindelijk kan het hele eiwit geproduceerd en gezuiverd worden in recombinante vorm. De productie van deze recombinante eiwitten is vooral handig als het pathogeen slecht groeit in vitro. Daarnaast kunnen ze gemakkelijk in grote hoeveelheden en goede zuiverheid worden gemaakt.
Een nadeel van een subunit vaccin is dat één uniek recombinant eiwit als antigeen niet alle bescherming kan bieden bij een complex micro-organisme, omdat zij meerdere virulentie factoren bezitten. Een uitzondering is als het pathogeen toxemie veroorzaakt, omdat de belangrijkste virulentiefactor de toxinen is. Een ander nadeel is dat de grootte, vorm, oppervlakte moleculen en afwezigheid van PAMPs ervoor kunnen zorgen dat er geen goede immuunreactie wordt opgewekt.
DNA vaccin
DNA vaccins bevatten en niet replicerend DNA molecuul met gene die coderen voor de antigeen eiwitten. Als het vaccin wordt toegediend wordt het DNA molecuul opgenomen door de cellen van het dier en het antigeen wordt tijdelijk op deze plek gemaakt door de cellen. Hierdoor ontstaat een immuunrespons. DNA vaccins hebben dezelfde nadelen als subunit vaccins. Een ander nadeel van DNA vaccins is dat het mogelijk ingebouwd wordt in het DNA molecuul van het genoom met potentiële tumoreuze eigenschappen als gevolg.
De verschillende types van vaccinatie hebben zo hun voor- en nadelen. Afhankelijk van het type pathogeen wordt de keus gemaakt welk type vaccin antigeen de beste immuunrespons op kan wekken in het dier.
Wilt u meer weten over verschillende types van vaccinatie? Bemachtig dan zo snel mogelijk een exemplaar van het Bovine Immunity Book. Heeft u nog geen exemplaar van dit boek? Neem dan contact op met een van onze dierenartsen: Jessica Hartjes, 06-3800 8533 (Nederland), Niels Groot Nibbelink (Zuid Nederland) 06-8100 2036, Sabine Hoogeveen (Noord-West Nederland) 06-8279 0165, Anne-Lynn Geertshuis (Noord-Oost Nederland) 06-2046 9304 of Anne-Miek Timmermans (Midden Nederland) 06-1370 2817.
