Dehydration of erythrocytes parasitized with Babesia spp as an immunoprophylactic alternative: Preliminary results

Abstract

La inmunoprofilaxis de la babesiosis bovina cuenta con dos presentaciones de una vacuna viva atenuada (fresca y ultracongelada). Pese a ser efectivas, su durabilidad, así como las condiciones necesarias para su traslado y manipulación, las hacen poco prácticas. La incorporación de una tercera presentación, utilizando merozoitos deshidratados como inmunógenos, constituye una innovadora alternativa, que combina practicidad y estabilidad en el tiempo. El objetivo del presente trabajo fue ensayar procesos de deshidratación y sustancias criopreservadoras y rehidratantes. Con este fin, eritrocitos altamente parasitados con Babesia bovis y B. bigemina fueron sometidos a dos técnicas de deshidratación: liofilización y secado por aspersión. A su vez, para el proceso de liofilización se ensayaron varios lioprotectores: Dimetilsulfóxido, Glicerol, Dextrosa y Polivinilpirrolidona (PVP). El único que logró un polvo adecuadamente deshidratado, de aspecto cristalino y quebradizo al tacto fue la PVP. Posteriormente, los eritrocitos obtenidos por ambas técnicas fueron reconstituidos con soluciones de sacarosa (0.25, 0.5, 1 M), solución salina 0.9%, solución Vega y Martínez, buffer fosfato y agua destilada. La microscopía óptica con objetivo de inmersión evidenció que el mejor reconstituyente tanto para los glóbulos rojos liofilizados como para los secados por aspersión fue la solución de sacarosa 0.25 M, pudiéndose apreciar un alto número de glóbulos rojos liofilizados y reconstituidos con morfología conservada. Extrapolando este comportamiento a los hemoparásitos en estudio, resultaría promisoria su aplicación como inmunógenos.

Immunoprophylaxis for bovine babesiosis has two presentations of a live attenuated vaccine (fresh and deep-frozen). Despite being effective, their durability, as well as the conditions necessary for their transfer and handling, make them impractical. The incorporation of a third presentation, using dehydrated merozoites as immunogens, constitutes an innovative alternative, which combines practicality and stability over time. The objective of this work was to test dehydration processes and cryopreservative and rehydrating substances. For this, erythrocytes highly parasitized with Babesia bovis and B. bigemina were subjected to two dehydration techniques: lyophilization and spray drying. In turn, for the lyophilization process, several lyoprotectants were tested: Dimethylsulfoxide, Glycerol, Dextrose and Polyvinylpyrrolidone (PVP). The only one that achieved a properly dehydrated powder, crystalline in appearance and brittle to the touch was the PVP. Subsequently, the erythrocytes obtained by both techniques were reconstituted with sucrose solutions (0.25, 0.5, 1 M), 0.9% saline solution, Vega y Martínez solution, phosphate buffer and distilled water. Optical microscopy with an immersion objective showed that the best reconstituent for both lyophilized and spray-dried red blood cells was the 0.25 M sucrose solution, showing a high number of lyophilized and reconstituted red blood cells with preserved morphology. Extrapolating these results to the haemoparasites under study, their application as immunogens would be promising.