Toxoplasmosis is caused by Toxoplasma gondii, which infects all warm-blooded animals, including humans. Currently, control measures for T. gondii infection are insufficient due to the lack of effective medications or vaccines. In this paper, recombinant T. gondii uridine phosphorylase (rTgUPase) was expressed in Escherichia coli and purified via Ni2+-NTA agarose. rTgUPase was inoculated intranasally into BALB/c mice, and the induced immune responses were evaluated by mucosal and humoral antibody and cytokine assays and lymphoproliferative measurements. Moreover, the protective effect against the T. gondii RH strain infection was assessed by calculating the burdens of tachyzoites in the liver and brain and by recording the survival rate and time. Our results revealed that mice immunised with 30 μg rTgUPase produced significantly higher levels of secretory IgA (sIgA) in nasal, intestinal, vaginal and vesical washes and synthesised higher levels of total IgG, IgG1 and, in particular, IgG2a in their blood sera. rTgUPase immunisation increased the production of IFN-gamma, interleukin IL-2 and IL-4, but not IL-10 from isolated mouse spleen cells and enhanced splenocyte proliferation in vitro. rTgUPase-inoculated mice were effectively protected against infection with the T. gondii RH strain, showing considerable reduction of tachyzoite burdens in liver and brain tissues after 30 days of infection, and a 44.29% increase in survival rate during an acute challenge. The above findings show that intranasal inoculation with rTgUPase provoked mucosal, humoral and cellular immune responses and indicate that rTgUPase might serve as a promising vaccine candidate for protecting against toxoplasmosis.
Title: L’immunisation intranasale avec l’uridine phosphorylase recombinante de Toxoplasma gondii confère une résistance contre la toxoplasmose aiguë chez la souris.
Abstract: La toxoplasmose est causée par Toxoplasma gondii, qui infecte tous les animaux à sang chaud, y compris les humains. Actuellement, les mesures de contrôle de l’infection à T. gondii sont insuffisantes en raison du manque de médicaments ou de vaccins efficaces. Dans cet article, l’uridine phosphorylase recombinante de T. gondii (rTgUPase) a été exprimée dans Escherichia coli et purifiée via de l’agarose Ni2+-NTA. La rTgUPase a été inoculée par voie intranasale à des souris BALB/c et les réponses immunitaires induites ont été évaluées par des dosages d’anticorps et de cytokines muqueuses et humorales et par des mesures de lymphoprolifération. De plus, l’effet protecteur contre l’infection par la souche RH de T. gondii a été évalué en calculant la charge de tachyzoïtes dans le foie et le cerveau et en enregistrant le taux et la durée de survie. Nos résultats ont révélé que les souris immunisées avec 30 μg de rTgUPase produisaient des taux significativement plus élevés d’IgA sécrétoires (sIgA) dans les lavages nasaux, intestinaux, vaginaux et vésicaux et synthétisaient des taux plus élevés d’IgG totales, d’IgG1 et, en particulier, d’IgG2a dans leur sérum sanguin. L’immunisation par la rTgUPase a augmenté la production d’IFN-gamma, d’interleukine IL-2 et IL-4, mais pas d’IL-10 à partir de cellules de rate de souris isolées et a amélioré la prolifération des splénocytes in vitro. Les souris inoculées par la rTgUPase ont été efficacement protégées contre l’infection par la souche RH de T. gondii, montrant une réduction considérable de la charge de tachyzoïtes dans les tissus hépatiques et cérébraux après 30 jours d’infection et une augmentation de 44,29 % du taux de survie lors d’une épreuve aiguë. Les résultats ci-dessus montrent que l’inoculation intranasale de rTgUPase provoque des réponses immunitaires muqueuses, humorales et cellulaires et indiquent que la rTgUPase pourrait servir de candidat vaccin prometteur pour la protection contre la toxoplasmose.
Keywords: Intranasal immunisation; Mucosal vaccine; Recombination protein; Toxoplasma gondii; Uridine phosphorylase.
© L.-T. Yin et al., published by EDP Sciences, 2023.