Трансдермальные устройства при иммунизации против вируса РРСС (1/2)

Улучшение вакцин и систем их доставки, которые повышают эффективность вакцины, безопасность или соответствие и минимизируют стресс у животных, играют важную роль в свиноводстве. Данная статья является обновлением нашего обзора от 2008 г. в журнале Здоровье свиней и производство о безыгольной технологии и её применении в борьбе с болезнями у свиней. Устройства в виде шприцов с иглами являлись преобладающим средством для введения свиньям вакцин и лекарственных средств. Несмотря на то, что шприцы с иглами являются недорогими и легко адаптируются к различным условиям, безыгольная технология даёт преимущество по сравнению с обычными способами введения вакцин, включая устранение сломанных игл, соответствующую подачу вакцины, снижение объёма вакцины и более высокую дисперсию антигена, предотвращение у работников случайных ранений иглами, устранение использованных игл и меньшую боль и стресс (таблица 1). Устранение сломанных игл и случайных уколов играет важную роль в программе США по обеспечению качества свинины. Устройство для инъекции без иглы даёт поток под высоким давлением, который проникает в эпидермис, дерму, частично попадая под кожу (рис 1, часть A). Устройство для инъекции без иглы при введении свиной вакцины может использовать от половины до одной десятой дозы, необходимой для внутримышечных вакцин благодаря более высокой дисперсии антигена и контакту с антиген - представляющими клетками кожи (рисунок 2). Число травм иглами, связанное с работниками свиноводства, неизвестно, но ранения от уколов иглой были причиной наибольшего количества телесных повреждений у ветеринаров, работающих со свиньями, – 580 из 794 (73%) опрошенных пострадавших ветеринаров. Тридцать шесть процентов из этих травм привели к неблагоприятным последствиям (боль, местный отёк, гематома, инфекция, поверхностный абсцесс и целлюлит). Было видно, что у людей новейшее поколение устройств без игл уменьшает боль и стресс во время вакцинации по сравнению с устройствами в виде шприца с иглой, хотя там также были некоторые жалобы на боли после вакцинации.

Таблица 1. Преимущества и недостатки устройств для инъекции без иглы

Рисунок 1 Способы кожных прививок. А) Инъекция струёй жидкости доставляет вакцину в мышечную, подкожную или кожную области, в зависимости от параметров инъекции. В) Иммунизация эпидермальным порошком обеспечивает вакцинными порошками поверхностные слои кожи (то есть, эпидермис и поверхностные слои дермы), где они распознаются клетками Лангерганса. C) Местное применение вакцин определяет вакцины в эпидермис, где они распознаются и обрабатываются клетками Лангерганса. Иммунизация путём местного применения вакцины облегчается несколькими способами. Ca), Иммунизация ДНК может быть осуществлена через волосяные фолликулы. Cb) Соскабливание липкой лентой удаляет роговой слой и облегчает всасывание вакцины. Сс) Термическая или радиоволновая абляции рогового слоя создаёт микропоры, которые увеличивают проникновение вакцины. Cd) Коллоидные носители, такие как микроэмульсии и эластичные везикулы, увеличивают кожную абсорбцию вакцин местного применения. Ce) Низкочастотный ультразвук является адъювантом для вакцин местного применения, и это также увеличивает получение вакцины кожей. Cf) Адъюванты местного применения, такие как холерный токсин, могут вызывать сильные иммунные ответы. Cg) Электропорация рогового слоя увеличивает доставку ДНК - вакцин в эпидермис. Ch) Микроиглы неглубокого проникновения, которые входят в эпидермис эффективно вводят вакцины. Печатается с разрешения издательства Macmillan Publishers Ltd.

Рисунок 2. Распределение дендритных клеток в эпидермисе, дерме и подкожной клетчатки свиньи. Дендритные клетки окрашены в коричневый цвет. (Фото любезно предоставлено докторами Чарльзом Нфоном и Уильямом Голденом, Центр болезней животных Плам-Айленда, Служба сельскохозяйственных исследований, Министерство сельского хозяйства США)

Рисунок 3. Схема эксперимента для оценки способности устройства для инъекции без иглы (УДИБИ) предотвращать гематогенную передачу вируса репродуктивно - респираторного синдрома свиней (вируса РРСС)

Устройства без использования игл также имеют свои недостатки, включая начальные расходы на техническое оснащение, внутренний газовый отсек, требующий заправки (для тех систем, которые используют сжатый воздух или баллоны CO2), технический и операционный опыт (обучение операторов и обслуживание устройств) и невозможность полностью заменить шприцы с иглами в свиноводческом производстве (таблица 1). Стоимость оборудования варьируется в зависимости от типа форсунки у инъекционных устройств без игл для свиней, и существуют дополнительные расходы, связанные с обслуживанием и материально-технической базой, особенно в отношении устройств, использующих сжатый газ. Применение устройств без игл требует корректного способа использования. Устройства для инъекции без иглы откалиброваны для введения вакцины, когда само устройство перпендикулярно (90º) к поверхности кожи. Прививки, сделанные под более острыми или тупыми углами, будут влиять на распределение вакцины в ткани. Кроме того, из-за движущихся частей и системы подачи газа требуется регулярное техническое обслуживание. Наконец, нет такого устройства без иглы, чтобы оно было «на любой случай», требующий инъекции. Разный возраст свиней, доза лечения, а также вязкость инъекционного вещества требуют разного объёма впрыска, давление впрыска и даже разные устройства для инъекции без иглы. Ещё одной причиной использования трансдермальных устройств была мысль, что эти устройства должны ограничить распространение инфекции от одного животного к другому по сравнению с введением иглы. Вакцинация животных, положительных на вирус РРСС, с помощью трансдермальных устройств способствовала распространению вируса РРСС к отрицательным на него животным на 25% по сравнению с 100% у животных при использовании игл (рисунок 3). Хотя, конечно, трансдермальные устройства уменьшили распространение, это показывает, что инфекция может передаваться и через эти устройства, и работникам по-прежнему необходимо использовать хорошие санитарные методы по дезинфекции трансдермальных устройств.

Причины низкого уровня использования в свиноводческом производстве включают стоимость устройства и связанные с ними эксплуатационные и инфраструктурные расходы, более высокая сложность по сравнению с устройством из шприца и иглы, неуверенность в проведённой вакцинации животного (то есть, нет физического ощущения, что животное было вакцинировано и / или «мокрого» признака в месте инъекции) и потребность в обучении. В заключение, трансдермальные устройства имеют много преимуществ при введении вакцин и лекарств свиньям. Однако они требуют отличного обучения персонала и первоклассного обслуживания оборудования.