Introduction Theileria orientalis , an economically significant tick-borne hemoparasite, infects cattle globally. The T. orientalis Ikeda genotype, transmitted by Haemaphysalis longicornis ticks, is associated with clinical manifestations characterized by anemia, abortions, and mortality, although subclinical infections prevail. Despite the common occurrence of subclinical infections, therapeutic interventions targeting T. orientalis Ikeda in such cases are currently lacking, impeding effective parasite control measures. To address this critical knowledge gap, we assessed the efficacy of buparvaquone (BPQ) in eliminating the T. orientalis Ikeda, US isolate, in sub-clinically infected cattle. Methods Twelve sub-clinically infected calves, identified by the presence of T. orientalis in peripheral blood alongside the absence of fever and anemia, were enrolled in the study. Six calves received two treatments of the BPQ label dose (2.5 mg/kg) at a 48-h interval, while additional three calves received the drug at a dosage of 6 mg/kg following the same regimen. Three untreated calves served as controls. Results and discussion Endpoint and quantitative PCR analyses revealed that BPQ exerted a transient effect on T. orientalis parasitemia. Parasites remained undetectable in peripheral blood until weeks 4 and 11 post-treatment in animals administered 2.5 mg/kg and 6 mg/kg of BPQ, respectively. Intriguingly, following recrudescence, administering 6 mg/kg to animals previously treated with 2.5 mg/kg did not result in a reduction in parasite load. Pharmacokinetic analysis data suggested that escalating the dosage led to a less than proportional increase in serum concentrations of BPQ. Moreover, a significant yet reversible decrease ( p < 0.05) in blood urea nitrogen was observed in animals treated with the drug, irrespective of the dosage. Despite parasitemia relapse, animals treated with 6 mg/kg BPQ exhibited a noteworthy decrease ( p < 0.05) in IgG levels specific to the T. orientalis major piroplasm surface protein compared to controls and animals treated with 2.5 mg/kg of the drug. Conclusion BPQ did not demonstrate efficacy in clearing subclinical T. orientalis Ikeda infection. Future investigations are warranted to explore innovative therapeutic modalities that, in synergy with vaccines and diagnostic assays, can facilitate the development of comprehensive programs aimed at controlling and eradicating this parasite.

Abstract Studies in cattle show CD8 cytotoxic T cells (CTL), with the ability to kill intracellular bacteria, develop following stimulation of monocyte-depleted peripheral blood mononuclear cells (mdPBMC) with conventional dendritic cells (cDC) and monocyte-derived DC (MoDC) pulsed with MMP, a membrane protein from Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis ( Map ) encoded by MAP2121c . CTL activity was diminished if CD4 T cells were depleted from mdPBMC before antigen (Ag) presentation by cDC and MoDC, suggesting simultaneous cognate recognition of MMP epitopes presented by MHC I and MHC II molecules might be essential for development of CTL activity. To clarify whether cognate recognition is essential for CTL development, studies were conducted with mdPBMC cultures in the presence of monoclonal antibodies (mAbs) specific for MHC class I and MHC class II molecules. The CTL response of mdPBMC to MMP-pulsed DC was completely blocked in the presence of mAbs to both MHC I and II molecules and also blocked in the presence of mAbs to either MHC I or MHC II. The results demonstrate CD4 T-cell help is essential for development of a primary CTL response to MMP, and indicate that cognate recognition is required for delivery of CD4 T-cell help during priming. Of importance, the findings provide support for the importance of CD4 and CD8 T-cell cognate antigen recognition in eliciting CTL responses to vaccines against intracellular pathogens. The methods described herein can be used to elucidate the intracellular interactions between lymphocytes and DC in humans and cattle.

Abstract Infection of cattle with Mycobacterium a . subsp. Paratuberculosis (Map) , the causative agent of paratuberculosis, induces an immune response directed toward a 35 kD major membrane protein (MMP) of Map . CD8 cytotoxic T cells (CTL) are elicited when peripheral blood mononuclear cells from healthy cattle are incubated ex vivo with antigen-presenting cells (APC) primed with bacterial recombinant MMP. Ex vivo development of CTL was MHC-restricted and required the presence of both CD4 and CD8 T cells. The gene MAP2121c, encoding MMP, was modified to express a modified form of MMP (p35NN) in a mammalian cell line, also capable of eliciting an ex vivo CTL response. In the present study, the modified gene for p35NN was placed into a BoHV4 vector to determine the potential use of BoHV-4AΔTK-p35NN as a peptide-based vaccine. Subcutaneous vaccination of healthy cattle with BoHV-4AΔTK-p35NN elicited a CTL recall response, as detected ex vivo. Further studies are warranted to conduct a challenge study to determine if CD8 CTL elicited by vaccination with BoHV-4AΔTK-p35NN prevents the establishment of a persistent infection by Map .

Background The apicomplexan parasite Theileria parva causes a livestock disease called East coast fever (ECF), with millions of animals are at risk in sub-Saharan East and Southern Africa, the geographic distribution of T. parva . Over a million bovines die each year of ECF, with a tremendous economic burden to pastoralists in endemic countries. Comprehensive, accurate parasite genome annotation can facilitate the discovery of novel chemotherapeutic targets for disease treatment, as well as elucidate the biology of the parasite. However, genome annotation remains a significant challenge because of limitations in the quality and quantity of the data being used to inform the location and function of protein-coding genes and, when RNA data are used, the underlying biological complexity of the processes involved in gene expression. Here, we apply our recently published RNAseq dataset derived from the schizont life-cycle stage of T. parva to update structural and functional gene annotations across the entire nuclear genome.Results The re-annotation effort lead to evidence-supported updates in over half of all protein-coding sequence (CDS) predictions, including exon changes, gene merges and gene splitting, an increase in average CDS length of approximately 50 base pairs, and the identification of 128 new genes. Among the new genes identified were those involved in N-glycosylation, a process previously thought not to exist in this organism and a potentially new chemotherapeutic target pathway for treating ECF. Alternatively-spliced genes were identified, and antisense and multi-gene family transcription were extensively characterized.Conclusions The process of re-annotation led to novel insights into the organization and expression profiles of protein-coding sequences in this parasite, and uncovered a minimal N-glycosylation pathway that changes our current understanding of the evolution of this post-translation modification in apicomplexan parasites.* ECF : East Coast fever UTR : Untranslated Regions CDS : Coding Sequence RPKM : reads per kilobase million Tpr : T. parva repeat family SVSP : subtelomeric variable secreted protein SNAP : Semi-HMM-based Nucleic Acid Parser

Studies in a mouse model revealed Mycobacterium tuberculosis (Mtb) with a deletion of rel, regulator of the stringent response, could not establish a persistent infection. Follow up studies in cattle with a Mycobacterium. a. paratuberculosis rel deletion mutant revealed inability to establish a persistent infection was associated with development of CD8 cytotoxic T cells (CTL) that kill intracellular bacteria. Further comparative studies ex vivo with Mbv Calmette-Guérin (BCG) and a BCG rel deletion mutant revealed no clear difference in development of CTL in vitro. As reported, a study of the recall response was conducted with cattle vaccinated with either BCG or with BCGrel, to determine if information could be obtained that would show how gene products under control of rel interfere with the CTL response to mycobacterial pathogens in vivo. The study revealed the CTL response elicited by vaccination with BCG was impaired, in comparison with the response elicited by BCGrel. Comparative analysis of the recall response ex vivo revealed the functional impairment was not associated with the timing of appearance of the recall response, expression of IFN-γ, TNF-α, IL-17, or IL-22, or molecules that mediate intracellular killing. Further studies are needed to determine how CD8 CTL functional activity is modulated in vivo by gene products regulated by rel.

Abstract This 8-colour, 10-parameter panel has been optimised to distinguish between functionally distinct subsets of cattle B cells in both fresh and cryopreserved peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). Existing characterised antibodies against cell surface molecules (immunoglobulin light chain (S-Ig(L)), CD20, CD21, CD40, CD71 and CD138) enabled the discrimination of 24 unique populations within the B cell population. This allows the identification of five putative functionally distinct B cell subsets critical to infection and vaccination responses; 1) naïve B cells (B Naïve ), 2) regulatory B cells (B Reg ), 3) memory B cells (B Mem ), 4) plasmablasts (PB) and 5) plasma cells (PC). Although CD3 and CD8α can be included as an additional dump channel, it does not significantly improve the panel’s ability to separate “Classical” B cells. This panel will promote better characterisation and tracking of B cell responses in cattle as well as other bovid species as the reagents are likely to cross react.