Studies on the immunization against aflatoxins

Aflatossine (AF), metaboliti secondari tossici prodotti principalmente da ceppi dei funghi ubiquitari Aspergillus flavus e A. parasiticus, sono le più importanti micotossine di interesse medico (AFB1, AFB2, AFG1, AFG2). In seguito all’ingestione di alimenti contaminati, AFB1 e AFB2, in particolare, sono in parte assorbite e trasportate al fegato dove vengono convertite nei rispettivi metaboliti idrossilati AFM1 ed AFM2. Attraverso il torrente circolatorio, AFM1 e AFM2 possono raggiungere altri organi e tessuti ed essere escrete attraverso la via biliare, urinaria o mammaria (processo di carry-over). AFB1, la forma prevalente tra le AF, e AFM1 sono state classificate dall’ International Agency for Research on Cancer (IARC) come cancerogeni di gruppo 1 e di gruppo 2B, rispettivamente, per l’uomo. Al fine di ridurre il rischio di esposizione per l’uomo e gli animali, i livelli massimi di AF tollerati in alimenti e mangimi sono stati variamente regolamentati in molti paesi. In questo studio, è stato verificato il potenziale vaccinale di AFB1-1(O-carbossimetil) ossima (AFB1-ox), chimicamente derivata da AFB1, coniugata ad emocianina (KLH), per la prevenzione del carry-over in vacche da latte intossicate con AFB1. Comparativamente a AFB1, AFB1-ox è stata dimostrata atossica e non mutagena in vitro nei confronti di cellule di epatocarcinoma umano e ceppi di Salmonella typhimurium, rispettivamente, e definita Anaflatossina B1 (AnAFB1). In seguito ad immunizzazione sistemica di vacche da latte con il coniugato AnAFB1-KLH, è stata rilevata l’induzione di anticorpi (IgG) sierici specifici per AFB1, presentanti reattività crociata decrescente con AFG1, AFB2 e AFG2, in grado di prevenire l’escrezione di AFM1 nel latte di vacche sottoposte a ripetuti cicli di ingestione di mangime contaminato da quantità note di AFB1. La vaccinazione di lattifere con AnAFB1-KLH potrebbe rappresentare la prova di concetto per la soluzione del problema aflatossicosi M1 da latte e prodotti derivati, quali formaggi e yogurt, nell’uomo. Aflatoxins (AF), toxic secondary metabolites mainly produced by strains of Aspergillus flavus and A. parasiticus, represent the most important mycotoxins of medical interest (AFB1, AFB2, AFG1, AFG2). Once ingested, AFB1 and AFB2, in particular, are partially adsorbed and transported to the liver where they are metabolized into the hydroxy derivates AFM1 and AFM2 which, through the bloodstream, may reach other tissues and organs and be excreted, via bile, urinary and mammary pathways (carry-over process). AFB1, the most prevalent and toxic among AF, and AFM1 have been included by the International Agency for Research on Cancer (IARC) in group 1 and 2B human carcinogens, respectively. To reduce human and animal exposure, AF maximum levels in foods and feeds have been variously regulated in many countries. In this study, the vaccinal potential of the AFB1 derivate AFB1-1(O-carboxymethyl) oxime (AFB1-ox) conjugated to keyhole limpet hemocyanin (KLH) for carry-over prevention in dairy cattles intoxycated with AFB1 is reported. In comparison with AFB1, AFB1-ox has proven to be nontoxic in vitro to human hepatocarcinomas cells and devoid of mutagenic activity in Salmonella typhimurium tester strains, being therefore defined as anaflatoxin B1 (AnAFB1). AnAFB1-KLH proved to be immunogenic in cows following systemic administration, inducing specific anti-AFB1 IgG serum antibodies decreasingly cross reacting with AFG1, AFB2 and AFG2. The elicited anti-AF Abs were able to overcome the excretion of AFM1 into the milk of cattles repeatedly fed with determined amounts of AFB1. Vaccination of dairy cattle with AnAFB1-KLH may represent the prove of concept for the solution of the public hazard constituted by milk and milk products, such as cheese an yoghurt, contaminated with AFM1.