Desenvolvimento de uma vacina de imersão contra estreptococose em tilápias do nilo (Oreochromis niloticus): caracterização morfológica e perfil de transcrição gênica

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dc.contributor.advisorPereira, Ulisses de Pádua
dc.contributor.authorMainardi, Raffaella Menegheti
dc.contributor.bancaOliveira Júnior, Admilton Gonçalves de
dc.contributor.bancaDi Santis, Giovana Wingeter
dc.contributor.bancaBarrero, Nelson Mauricio Lopera
dc.contributor.bancaSoares, Siomar de Castro
dc.coverage.extent91 p.
dc.coverage.spatialLondrina - PR
dc.date.accessioned2026-08-18T20:35:50Z
dc.date.available2026-08-18T20:35:50Z
dc.date.issued2024-01-30
dc.description.abstractO setor da aquicultura destaca-se na produção da tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus). No entanto, a produção intensiva dessa espécie enfrenta desafios significativos no que diz respeito ao controle e prevenção de infecções provocadas pela bactéria Streptococcus agalactiae, principalmente durante as fases de alevinagem e juvenil no verão. No presente estudo, desenvolvemos uma vacina de imersão inativada bivalente com duas cepas isoladas de S. agalactiae, sorotipos Ib e III (S13 e S73), associada a estratégias que otimizem o seu efeito e que proporcione proteção dos alevinos de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) frente a estreptococose. Foram realizados dois experimentos e gerados dois artigos, no primeiro, os alevinos foram imersos em duas soluções hiperosmóticas (4,5% e 6%) e uma solução de PBS estéril por 5 minutos, após foram transferidos para uma água normal contendo a bacterina e/ou uma vacina completa (bacterina em combinação com adjuvante aquoso), por 1 minuto, totalizando seis grupos experimentais mais o controle negativo. Posteriormente, foram coletadas as brânquias desses animais em três diferentes tempos: 0h (logo após a vacinação), 6h e 24h após a vacinação e as amostras foram fixadas em formol 10% tamponado por 48 horas e armazenadas em etanol a 70%. Análises histopatológicas das brânquias demonstraram diferença percentual significativa (p<0,05) com um aumento no número de células de muco e da lamela primária e elevação epitelial lamelar, em resposta ao adjuvante de imersão aquoso e ao estresse osmótico de 4.5% e 6% após a vacinação. No segundo experimento, foram estabelecidos quatro grupos experimentais distintos: G1 (Bacterina+Probiótico+Adjuvante), G2 (Bacterina+Adjuvante), G3 (Bacterina+ ß-glucano +Adjuvante), G4 (Bacterina), além dos controles positivos e negativos. Vinte e um dias após a vacinação, um desafio experimental foi conduzido por meio da injeção intraperitoneal dos mesmos isolados de S. agalactiae. Os resultados revelaram que os alevinos vacinados com a vacina de imersão, associada ao adjuvante e combinada com o probiótico, bem como a vacina associada com o adjuvante de imersão, apresentaram redução estatisticamente significativa na mortalidade, com porcentagens relativas de sobrevivência (RPS) de 77,1% e 67,5%, respectivamente. Já, o grupo do ß-glucano e da bacterina isolada não foram eficazes, exibindo baixos RPS (44,0% e 30,4%, respectivamente). Análises transcriptômicas foram realizadas para avaliar os efeitos no sistema imunológico dos peixes infectados, demonstrando a expressão diferencial de 32 genes imunes, relacionados à imunidade inata e adaptativa. Destacaram-se genes envolvidos na ativação de plaquetas, receptor Toll-like e uma série de genes up-regulated associados ao processamento/apresentação de antígenos dos peixes infectados. Conclui-se que o uso de vacinas na aquicultura representa uma estratégia imunoprofilática em evolução, demandando estudos adicionais para validar sua eficácia. Os insights obtidos nos dois artigos têm implicações importantes, pois oferecem novas perspectivas para a compreensão do sistema imunológico dos peixes, indicando possíveis aplicações futuras no campo
dc.description.abstractother1The aquaculture sector stands out in the production of Nile tilapia (Oreochromis niloticus). However, the intensive production of this species faces significant challenges in controlling and preventing infections caused by the bacterium Streptococcus agalactiae, especially during the fry and juvenile stages in the summer. In this study, we developed a bivalent inactivated immersion vaccine with two strains isolated from S. agalactiae, serotypes Ib and III (S13 and S73), associated with strategies to optimize its effect and provide protection for Nile tilapia fry (Oreochromis niloticus) against streptococcosis.Two experiments were conducted, resulting in two articles. In the first experiment, fry were immersed in two hyperosmotic solutions (4.5% and 6%) and a sterile PBS solution for 5 minutes. Subsequently, they were transferred to normal water containing the bacterin and/or a complete vaccine (bacterin in combination with aqueous adjuvant) for 1 minute, totaling six experimental groups plus a negative control. Gill samples were collected at three different time points: 0h (immediately after vaccination), 6h, and 24h after vaccination. The samples were fixed in 10% buffered formalin for 48 hours and stored in 70% ethanol. Histopathological analyses of the gills showed a significant percentage difference (p<0.05) with an increase in the number of mucous cells and primary lamellae and lamellar epithelial elevation in response to the aqueous immersion adjuvant and osmotic stress of 4.5% and 6% after vaccination. In the second experiment, four distinct experimental groups were established: G1 (Bacterin+Probiotic+Adjuvant), G2 (Bacterin+Adjuvant), G3 (Bacterin+ß-glucan+Adjuvant), G4 (Bacterin), along with positive and negative controls. Twenty-one days after vaccination, an experimental challenge was conducted through intraperitoneal injection of the same S. agalactiae isolates. Results revealed that fry vaccinated with the immersion vaccine, associated with the adjuvant and combined with the probiotic, as well as the vaccine associated with the immersion adjuvant, showed a statistically significant reduction in mortality, with relative survival percentages (RPS) of 77.1% and 67.5%, respectively. However, the ß-glucan and bacterin alone groups were not effective, exhibiting low RPS (44.0% and 30.4%, respectively). Transcriptomic analyses were performed to assess the effects on the immune system of infected fish, demonstrating differential expression of 32 immune genes related to innate and adaptive immunity. Genes involved in platelet activation, Toll-like receptor, and a series of up-regulated genes associated with antigen processing/presentation in infected fish were highlighted. In conclusion, the use of vaccines in aquaculture represents an evolving immunoprophylactic strategy, requiring additional studies to validate its effectiveness. The insights obtained in the two articles have important implications, offering new perspectives for understanding the fish immune system and indicating potential future applications in the field
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/19467
dc.languagepor
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCA - Departamento de Clínicas Veterinárias
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Ciência Animal
dc.subjectStreptococcus agalactiae
dc.subjectTilapicultura
dc.subjectTranscriptômica
dc.subjectImunoprofilaxia
dc.subjectTilápia - doenças
dc.subjectEstreptococo
dc.subjectVacinas
dc.subjectPeixe - imunologia
dc.subject.capesCiências Agrárias - Medicina Veterinária
dc.subject.cnpqCiências Agrárias - Medicina Veterinária
dc.subject.keywordsStreptococcus agalactiae
dc.subject.keywordsTilapia farming
dc.subject.keywordsTranscriptomics
dc.subject.keywordsImmunoprophylaxis
dc.subject.keywordsTilapia - diseases
dc.subject.keywordsVaccines
dc.subject.keywordsFish immunology
dc.titleDesenvolvimento de uma vacina de imersão contra estreptococose em tilápias do nilo (Oreochromis niloticus): caracterização morfológica e perfil de transcrição gênica
dc.title.alternativeDevelopment of an immersion vaccine against streptococcosis in nile tilapia (Oreochromis niloticus): morphological characterization and gene transcription
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Agrárias

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