Recombinant Proteins as Antigens for Serological Detection of Toxoplasma gondii and Neospora caninum in Livestock

Abstract

Toxoplasmosis and neosporosis are diseases of livestock worldwide caused by infections with closely related parasitic protozoa, T. gondii and N. caninum, respectively. Toxoplasmosis is a cause of reproductive failure in small ruminants and zoonotic, while neosporosis is a major cause of bovine abortion without zoonotic reports. The clinical signs associated with both infections are often nonspecific. Therefore, serological diagnosis is important for detection of specific antibodies induced by the infection. However, propagation of T. gondii and N. caninum tachyzoite in vitro or in vivo is required prior to crude antigen extraction, high risk in contamination of cell culture or animal facilities for parasite propagation and time-consuming process. With the use of recombinant proteins as antigens, the risk of handing viable parasites can be avoided with improving in sensitivity and specificity for the detection. Although some of T. gondii or N. caninum recombinant proteins showed a high efficacy for diagnosis, more validation and optimization are still needed to provide a high throughput performance for using in animals. This review presents advance in the application of recombinant antigens as a serological marker for the above parasites detection in livestock.

โรคทอกโซพลาสโมซิสและโรคนีโอสปอโรซิสเป็นโรคที่พบได้ในปศุสัตว์ทั่วโลกเป็นโรคเกิดจากเชื้อโปโตซัวทอกโซพลาสมากอนดิไอและนีโอสปอรา แคนินุ่ม ซึ่งมีรูปร่างลักษณธทางโครงสร้าง พันธุกรรมและภูมิคุ้มกันคล้ายคลึงกันมาก โรคทอกโซพลาสโมซิสเป็นสาเหตุทำให้เกิดปัญหาในระบบสืบพันธุ์ในสัตว์เคี้ยวเอื้องขนาดเล็กและเป็นโรคติดต่อจากจากสัตว์สู่คน ในขณะที่โรคนีโอสปอโรซิสเป็นสาเหตุหลักของการเกิดการแท้งในวัวแต่ยังไม่มีรายงานว่าเป็นโรคสัตว์สู่คน การติดเชื้อมักไม่มีอาการแสดงที่จำเพาะ ดังนั้นการตรวจทางซีรั่มวิทยาจึงถือเป็นปัจจัยสำคัญในการวินิจฉัยโรคโดยการตรวจหาแอนติบอดีจำเพราะต่อการติดเชื้อ วิธีการตรวจหาแอนติบอดีต่อการติดเชื้อโปรโตซัวทั้งสองชนิดนี้โดยทั่วไปจะต้องเพาะเลี้ยงเชื้อระยะแทคคิซอยในหลอดทดลองหรือในหนูทดลองเพื่อนำมาเป็นแอนติเจน ซึ่งข้อเสียของการผลิตแอนติเจนสามารถเกิดการปนเปื้อนการจัดการสัตว์ทดลอง ใช้เวลานาน ดังนั้น การพัฒนาการตรวจวิเคราะห์โดยใช้รีคอมบิแนนท์โปรตีนเพื่อใช้เป็นแอนติเจนสามารคลดความเสี่ยงดังกล่าวอีกทั้งยังเพิ่มความไวและความจำเพาะในการตรวจวิเคราะห์มากขึ้นยิ่งด้วย ถึงแม้ว่ารีคอมบิแนนท์โปรตีนเชื้อทอกโซพลาสม่า กอนดิไอและนีโอสปอรา แคนินุ่มบางชนิดมีประสิทธิภาพในการตรวจสูง อย่างไรก็ตามการทดสอบความถูกต้องและหาสภาวะที่เหมาะสมของวิธีตรวจวิเคราะห์เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งโดยเฉพาะการตรวจสัตว์ปศุสัตว์ เพื่อให้วิธีตรวจวิเคราะห์นั้นมีประสิทธิภาพ บทความปริทัศน์นี้มีเนื้อหามุ่งเน้นประโยชน์และประยุกต์ใช้รีคอมบิแนนท์โปรตีนสำหรับเป็นเครื่องหมายตรวจทางเซรุ่มวิทยาของเชื้อทั้งสองชนิดในปศุสัตว์