Evaluating the effects of Aluminum and Magnesium as adjuvants in Photobacterium damselae sp. piscicida vaccine with respect of the immune system of Gilthead Sea Bream (Sparus aurata)

Abstract

As aquaculture grows as an industry, there is a prevalent concern to prevent potential disease outbreaks. As a result, there is a vested interest in the development of vaccines with accompanying immunostimulants known as adjuvants which increase the efficacy of the vaccine. One of the more popular adjuvants is aluminum hydroxide which is widespread in commercial vaccines. However, as concern grows about the toxicity of aluminum and its potential contribution to the development of Alzheimer’s disease, alternative adjuvants must be sought out. Magnesium hydroxide is a compound seldom studied in the context of adjuvants even though it is used alongside aluminum hydroxide in the commercial adjuvant Imject® 200. The objective of this study was to evaluate the potential of magnesium to be an adjuvant in the vaccine for Photobacterium damselae ssp. pisicida by studying its effects on gilthead sea bream (Sparus aurata). The experiment was separated into three phases. The first phase was an in vivo trial was that was run with an accompanying survival challenge. In the second phase, Diff Quik® stains of blood smear and peritoneal fluid were used to evaluate the counts and prevalence of different leucocytes. At the same time, histology staining was done to assess if there was any physical difference between the fish that received each adjuvant. Finally, production of the antibody IgM was compared. It was found that there was no difference in leukocytic expression nor IgM upregulation. Fish that received vaccine with magnesium hydroxide had a better Relative Percent Survival than the aluminum hydroxide. From these findings, it can be determined that magnesium hydroxide has potential as an adjuvant.

A medida que la acuicultura crece como industria, existe una preocupación predominante por prevenir posibles brotes de enfermedades. Como resultado, existe un interés creado en el desarrollo de vacunas con inmunoestimulantes acompañantes conocidos como adyuvantes que aumentan la eficacia de la vacuna. Un adyuvante común es el hidróxido de aluminio, que está utilizada en las vacunas comerciales. Sin embargo, hay preocupación por la toxicidad del aluminio y su posible contribución al desarrollo de la enfermedad de Alzheimer por lo tanto hay incentivos para buscar adyuvantes alternativos. Hidróxido de magnesio en un compuesto poco estudiado en el contexto de adyuvantes a pesar de que se utiliza junto con el hidróxido de aluminio en el adyuvante comercial Imject® 200. El objetivo de estos experimentos fue para evaluar el potencial del magnesio como adyuvante en la vacuna para Photobacterium damselae ssp. piscicida estudiando sus efectos sobre la dorada (Sparus aurata). Al principio, han hecho un experimento in vivo que estaba acompañado de un challenge de supervivencia. Tinciones rápidas de frotis de sangre y fluido peritoneal hubieran hecho para evaluar los recuentos y prevalencia de leucocitos diferentes. Al mismo tiempo, se realizó una tinción histológica para evaluar si había alguna diferencia del nivel tejido entre los peces que recibieron cada adyuvante. Finalmente, se comparó la producción del anticuerpo IgM. Se encontró que no había diferencia en la expresión leucocitaria ni en la regulación positiva de IgM. Los peces que recibieron la vacuna con hidróxido de magnesio tuvieron un mejor Porcentaje Relativo de Supervivencia que el hidróxido de aluminio. A partir de estos hallazgos, se puede determinar que el hidróxido de magnesio tiene potencial como adyuvante.