Vaccinazione intradermica nei confronti della PRRS (1/2)

Per il settore dei suini sono fondamentali i miglioramenti nell'ambito dei vaccini ed i loro sistemi di applicazione, che possono aumentare l'efficacia, la sicurezza e che minimizzino lo stress nei suini. In questo articolo, faremo una revisione di quanto pubblicato sulla rivista  Swine Health and Production nel 2008 sulla tecnologia senza ago ed il suo utilizzo nel controllo delle malattie dei suini. Fino ad oggi, le siringhe con ago sono il principale metodo per la somministrazione di vaccini e farmaci nei suini. Nonostante le siringhe con ago siano dispositivi economici e facilmente adattabili alle differenti situazioni di campo, la tecnologia "senza ago" offre vantaggi rispetto al metodo tradizionale di somministrazione di vaccini, oltre al problema degli aghi che si rompono durante la somministrazione, l'applicazione corretta del vaccino, la riduzione del volume di inoculo, una miglior diffusione degli antigeni, l'eliminazione di iniezioni accidentali degli operatori, l'eliminazione della raccolta degli aghi usati e meno dolore o stress, sono i punti di forza (tabella 1). Evitare aghi rotti e iniezioni accidentali è importante per la certificazione di qualità in suinicoltura negli USA (PQA). I dispositivi di iniezione senza ago (NFID-needle-free injection device , in inglese) funzionano mediante un flusso d'aria ad alta pressione che penetra nell'epidermide, derma e addirittura nel tessuto sottocutaneo (figura 1, panel A). I vaccini somministrati attraverso NFID nei suini, possono utilizzare la metà o una decima parte della dose richiesta rispetto ad un vaccino intramusculare, grazie alla maggior dispersione dell'antigene e al maggior contatto con le cellule presentatrici di antigene presenti sulla pelle (figura 2). Non ci sono dati del numero di lesioni determinate da iniezioni con ago, ma si sa che la principale causa di lesione fisica dei veterinari di suini è l'iniezione accidentale, con 580 su 794 (73%) veterinari sottoposti ad una indagine. Il 36% di queste lesioni hanno effetti vari (dolore, infiammazione locale, ematoma, infezione, ascesso superficiale e celluliti).  Nell'uomo, i dispositivi NFID di ultima generazione hanno dimostrato di ridurre il dolore e lo stress al momento dell'applicazione di un vaccino rispetto all'uso degli aghi, nonostante ci siano alcune lamentele per il dolore post-vaccinale.

Tabella 1. Vantaggi e svantaggi dei NFID.

Figura 1. Immunizzazione per via cutanea. A) L'iniezione accompagnata dal flusso d'aria deposita il vaccino in zona intramuscolare, sottocutanea o dermica, dipendendo dai parametri impostati. B) L'immunizzazione in polvere deposita la polvere vaccinale negli strati superficiali della pelle (ossia nell'epidermide e negli strati superficiali del derma), dove viene riconosciuto dalle cellule di Langerhans. C) Applicazione topica di vaccini con deposito nell'epidermide, dove gli antigeni vengono riconosciuti ed elaborati dalle cellule di Langerhans. L'immunizzazione per applicazione topica del vaccino facilitato da vari metodi. Ca) L'immunizzazione con il DNA può essere realizzata attraverso i follicoli piliferi. Cb) Il  "Tape stripping" (applicazione ripetuta di striscie adesive) elimina lo stratto corneo e facilita l'assorbimento del vaccino. Cc) L'ablazione dello strato corneo attraverso la temperatura o onde radio crea micropori che aumentano la  penetrazione del vaccino.. Cd) I portatori colloidali come le microemulsioni e le transfersomes incrementano l'assorbimento dermico dei vaccini applicati topicamente. Ce) Gli ultrasuoni a bassa frequenza sono un adiuvante per i vaccini applicati topicamente, oltre a far aumentare il passaggio del vaccino attraverso la pelle. Cf) Gli adiuvanti applicati topicamente come la tossina del colera, possono indurre una risposta immunitaria potente. Cg) L'elettroporazione dello strato corneo aumenta la somministrazione di vaccini a base di DNA nell'epidermide. Ch)  I microaghi di poca profondità che penetrano l'epiderma somministrano vaccini in modo efficace. Riprodotto con permesso da Macmillan Publishers Ltd.

Figura 2. Distribuzione di cellule dendritiche nell'epiderma, derma e tessuto sottocutaneo del suino. Le cellule dendritiche sono di colore marrone. (Foto cortesia dei Dr. Charles Nfon e William Golde, Plum Island Animal Diseases Center, Agricultrual Reseach Service, USDA).

Figura 3. Disegno sperimentale per valutare la capacità del dispostitivo senza aghi ((NFID) per prevenire la trasmissione ematogena del virus della sindrome riproduttiva e respiratoria suina (PRRSv).

I sistemi di iniezione senza aghi hanno anche degli svantaggi, come il costo iniziale della strumentazione, l'attrezzatura per lo stoccaggio di gas (nei sistemi che usano aria compressa o CO₂), esperienza e pratica (formazione degli operatori e mantenimento della strumentazione) e l'impossibilità di sostituire completamente l'uso di aghi in suinicoltura (tabella 1). Il costo del dispositivo varia a seconda del tipo di iniettore e ci sono costi aggiuntivi associati alla manutenzione e all'infrastruttura, in particolare, nei casi di uso di aria compressa. L'applicazione senza ago richiede un metodo di utilizzo consistente. I NFID sono tarati per somministrare il vaccino quando il dispositivo è in posizione perpendicolare (90º) alla pelle. Una vaccinazione fatta con  una angolazione più acuta o ottusa influenza la distribuzione del vaccino nel tessuto. Inoltre, le parti mobili e il sistema a gas hanno bisogno di manutenzione regolare. Infine, non ci sono NFID universali per tutte le applicazioni che richiedono iniezioni. In funzione dell'età degli animali, della dose del trattamento e della viscosità della sostanza, si richiede un volume di inoculo diverso, una pressione diversa ed anche un NFID diverso. Un'altra ragione per l'uso dei dispositivi transdermici (TD) può essere quella che questi limitano la trasmissione di malattie da soggetto a soggetto, rispetto ai sistemi con l'ago. La vaccinazione di un soggetto positivo al PRRSv utilizzando un TD trasmette il virus al 25% degli animali negativi, mentre l'uso di aghi lo trasmette al 100 % (figura 3). Anche se il TD certamente limita la diffusione, non la impedisce completamente, per cui l'operatore deve continuare ad usare misure adeguate di disinfezione dello strumento TD.

Tra i motivi del perchè il settore dei suini non abbia utilizzato ancor di più questo tipo di dispositivo è dovuto al costo d'acquisto ed ai costi associati di manutenzione ed infrastrutture, oltre alla maggior complessità d'uso rispetto al sistema tradizionale con aghi, l'incertezza della somministrazione (ossia, non esiste nessun segnale che l'animale sia stato vaccinato o meno, nemmeno l'aspetto umido nel punto di inoculo) e la necessità di formazione. Infine, i TD hanno molti vantaggi nella somministrazione di vaccini e farmaci nei suini, tuttavia, richiedono una buona formazione del personale ed una buona manutenzione dello strumento.