A Novel Vaccine for Bovine Diarrhea Complex Utilizing Recombinant Enterotoxigenic Escherichia coli and Salmonella Expressing Surface-Displayed Chimeric Antigens from Enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7

Background/Objectives: Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) O157:H7, a zoonotic pathogen primarily found in cattle, causes Hemolytic Uremic Syndrome (HUS) in humans, often through contaminated food. Its Type Three Secretion System (T3SS) facilitates gut colonization. In contrast, neonatal calf diarrhea (NCD) is mainly caused by pathogens like enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC), Salmonella spp., Bovine Coronavirus (BCoV), and Bovine Rotavirus type A (BRoVA). This study engineered a chimeric protein combining EspB and Int280γ, two T3SS components, expressed in the membranes of Salmonella Dublin and ETEC. Methods: Immune responses in vaccinated mice and guinea pigs were assessed through ELISA assays. Results: Successful membrane anchorage and stability of the chimera were confirmed. Immune evaluations showed no enhancement from combining recombinant bacteria, indicating either bacterium suffices in a single formulation. Chimeric expression yielded immunogenicity equivalent to 10 µg of recombinant protein, with similar antibody titers. IgG1/IgG2a levels and Th1, Th2, and Th17 markers indicated a mixed immune response, providing broad humoral and cellular protection. Responses to BCoV, BRoVA, ETEC, and Salmonella antigens remained strong and did not interfere with chimera-specific responses, potentially boosting NCD vaccine efficacy. Conclusions: The chimera demonstrated robust immunogenicity, supporting its potential as a viable vaccine candidate against EHEC O157:H7. This approach could enhance NCD vaccine valency by offering broader protection against calf diarrhea while reducing HUS transmission risks to humans.

Instituto de Patobiología

Fil: Ramírez, Hernán. Bioinnovo S.A.; Argentina

Fil: Vilte, Daniel Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Patobiología Veterinaria; Argentina

Fil: Vilte, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Patobiología Veterinaria; Argentina

Fil: Hozbor, Daniela Flavia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Laboratorio VacSal; Argentina

Fil: Hozbor, Daniela Flavia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Zurita, Eugenia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Laboratorio VacSal; Argentina

Fil: Zurita, Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Bottero, Daniela. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Laboratorio VacSal; Argentina

Fil: Bottero, Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Casabonne, María C. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina

Fil: Casabonne, María C. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina

Fil: Cataldi, Angel Adrian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina

Fil: Cataldi, Angel Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina

Fil: Wigdorovitz, Andres. Bioinnovo S.A.; Argentina

Fil: Wigdorovitz, Andres. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). INCUINTA. Instituto de Virología e Innovaciones Tecnológicas (IVIT),; Argentina

Fil: Wigdorovitz, Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Larzabal, Mariano. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina

Fil: Larzabal, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina