Clostridium septicum and its associated cytolytic α toxin, along with several other clostridial species, has been implicated as the causative agent of gangrenous dermatitis. A recombinant noncytolytic C. septicum α toxin (NCAT) peptide was developed for use as a vaccine and demonstrated to be safe at concentrations as high as 1 mg/ml. NCAT, used as a purified antigen, partially purified antigen, or in combination with native antigens, was compared to salt-fractionated α toxin combined with denatured C. septicum bacteria (native) in a vaccination trial. Three-day-old poults were placed into one of five groups and received two, 0.2-ml vaccinations 5 wk apart. Subcutaneous challenge with 3.2 × 10⁷ log phase C. septicum resulted in 78% to 95% of the vaccinated birds surviving challenge compared to 48% of sham-injected controls. By ELISA analysis on NCAT-coated plates, birds receiving vaccines containing the recombinant NCAT peptide showed significantly higher blood serum antibody concentrations than did birds receiving vaccines containing native antigens or alum controls. Additionally, high levels of maternally transferred antibodies reactive to NCAT-purified antigens found in the pre-immune sera from naïve 3-day-old poults suggest that the tertiary structure of the NCAT peptide has a high homology to the native protein structure. In conclusion, our study showed that the use of a vaccine comprised of a noncytolytic recombinant α toxin peptide antigen provided clinical protection equal to the use of vaccines formulated with inactivated native proteins at a reduced overall cost.

Una proteína recombinante de la toxina α no citolítica induce protección en pavos contra el desafío con Clostridium septicum.

Clostridium septicum y su toxina α asociada, junto con varias otras especies clostridiales, ha sido implicado como el agente causal de la dermatitis gangrenosa. Se desarrolló un péptido de una toxina α recombinante no citolítica de C. septicum (NCAT) para su uso como una vacuna y demostró ser seguro en concentraciones tan altas como 1 mg/ml. El péptido NCAT, usado como un antígeno purificado, como antígeno parcialmente purificado, o en combinación con antígenos nativos, se comparó en un ensayo de vacunación con la toxina α fraccionada con sal, combinada con bacterias desnaturalizadas de C. septicum (nativas). Se colocaron pavipollos de tres días de edad en cinco grupos y recibieron dos vacunaciones con un volumen de 0.2 ml con cinco semanas de diferencia. El desafío por vía subcutánea con 3.2 × 10⁷ de C. septicum en fase logarítmica produjo una supervivencia del 78% a 95% de las aves vacunadas y desafiadas en comparación con el 48% observado con los controles inyectados con el tratamiento placebo. Mediante el análisis de ELISA con placas recubiertas con el péptido NCAT, las aves que recibieron vacunas que contenían el péptido NCAT recombinante mostraron concentraciones de anticuerpos en suero significativamente más altas en comparación con las aves que recibieron vacunas que contenían antígenos nativos o controles con alumbre. Además, los altos niveles de anticuerpos maternos transferidos reactivos contra los antígenos NCAT purificados encontrados en los sueros pre-inmunes de pavipollos no inoculados, de tres días de edad, sugieren que la estructura terciaria del péptido NCAT tiene una alta homología con la estructura de la proteína nativa. En conclusión, nuestro estudio mostró que el uso de una vacuna compuesta de un antígeno de péptido toxina α recombinante no citolítica proporcionó protección clínica similar a la observada con las vacunas formuladas con proteínas nativas inactivadas pero a un costo reducido.