In this study, we estimated the Leptospira seroprevalence in dogs (n = 376), horses (n = 88), and cats (n = 169) using Microscopic Agglutination Test (MAT) against 12 Leptospira serovars. We observed a Leptospira seroprevalence of 29.41%, 47.73%, and 12.35% in dogs, horses, and cats, respectively. The highest seroprevalence was observed for serovar Autumnalis (74.55%) in dogs, and Bratislava in horses (95.24%) and cats (42.86%). We found a significant level of potential cross-reactivity between multiple Leptospira serovars tested, with highest cross-reactivity to serovar Autumnalis in dogs. The dogs that were vaccinated against Leptospira had a significantly higher seroprevalence (45.92%) compared to unvaccinated dogs (16.28%; p < 0.001). A significant difference in seroprevalence was observed in vaccinated and unvaccinated dogs to all four serovars included in the canine vaccine (p < 0.001). Among the diagnostic samples submitted from 2021-2023, 40% (103/252) of the canine serum samples were positive by MAT, with the highest positivity rate for the serovar Autumnalis. On Leptospira PCR, 10.7% (35/325) urine samples and 5.8% (15/257) blood samples were positive. Our study findings show evidence of Leptospira exposure and potential disease in the study area. The cross-reactivity between the Leptospira serovars used in the MAT and vaccination status may also overestimate the levels of exposure.

Since the inception of COVID-19 pandemic, there has been a challenging race for the development of precise diagnostic tests. Specific SARS-CoV-2 serological assays are the main tools used to estimate the rate of past infections or herd immunity in epidemiological studies, in addition to being helpful in guiding public health management policies. In this study, an in-house ELISA based on the construct of SARS-CoV-2 nucleocapsid (N) proteins, named rCoV2, rCoV4, and rCoV7, showed diagnostic performance for the detection of IgG antibodies. Sensitivity was evaluated in serum samples from patients with mild to moderate or severe COVID-19 infections, which were collected at different time points, while specificity was evaluated using pre-pandemic sera. In samples from mild to moderate cases obtained ≥16 days after the onset of symptoms, the sensitivities for rCoV2, rCoV4, and rCoV7 were 66.7%, 75%, and 77.8%, respectively. For samples from severe cases, the sensitivity was above 80% for all constructs. All proteins showed high specificity (94-98%). Overall, rCoV7 (C-terminus N-protein portion) showed better diagnostic performance, with 62.3% sensitivity in moderate and severe cases and 96.6% specificity. The SARS-CoV-2 ELISA using N-protein-based constructs could be a promisor tool for investigate the epidemiology of COVID-19 and monitor population-level serosurveillance.

Abstract Leptospirosis is the most widespread zoonosis and a life-threating disease of humans and animals. Licensed killed whole-cell vaccines are available for animals; however, they do not offer heterologous protection, do not induce a long-term protection, or prevent renal colonization. In this study, we characterized an immunogenic Leptospira methyl-accepting chemotaxis protein (MCP) identified through a reverse vaccinology approach, predicted its structure, and tested the protective efficacy of a recombinant MCP fragment in the C3H/HeJ mice model. The predicted structure of the full-length MCP revealed an architecture typical for topology class I MCPs. A single dose of MCP vaccine elicited a significant IgG antibody response in immunized mice compared to controls ( P < 0.0001), especially the IgG1 and IgG2a subclasses. The vaccination with MCP despite eliciting a robust immune response, did not protect mice from disease and renal colonization. However, survival curves were significantly different between groups, and the MCP vaccinated group developed clinical signs faster than the control group. There were differences in gross and histopathological changes between the MCP vaccinated and control groups. The factors leading to enhanced disease process in vaccinated animals needs further investigation. We speculate that anti-MCP antibodies may block the MCP signaling cascade and may limit chemotaxis, preventing Leptospira from reaching its destination, but facilitating its maintenance and replication in the blood stream. Such a phenomenon may exist in endemic areas where humans are highly exposed to Leptospira antigens, and the presence of antibodies might lead to disease enhancement. The role of this protein in Leptospira pathogenesis should be further evaluated to comprehend the lack of protection and potential exacerbation of the disease process. The absence of immune correlates of protection from Leptospira infection is still a major limitation of this field and efforts to gather this knowledge is needed. Author summary Leptospirosis is one of the underrecognized and neglected diseases of humans and animals. The presence of numerous Leptospira species/serovars infecting a broad range of animal reservoirs, and the resulting environmental contamination, makes control and prevention a cumbersome task. The bacterin-based vaccines available for animals do not offer protection against disease or renal colonization. A broader cross-protective vaccine is essentially needed to prevent Leptospira infections in humans and animals. Here we rationally selected a protein target based on its capacity to be recognized by antibodies of naturally infected animals and designed a recombinant vaccine. Our MCP vaccine was not effective in protecting mice from acute and chronic disease, and likely led to exacerbation of clinical signs in these animals. The development of an effective vaccine would contribute to control Leptospira infection in humans and animals and is important especially in low-income regions where leptospirosis is more prevalent and interventions to control the disease are not currently available.

Leptospirosis is the most widespread zoonosis and a life-threatening disease in humans and animals. Licensed killed whole-cell vaccines are available for animals; however, they do not offer heterologous protection, do not induce long-term protection, or prevent renal colonization. In this study, we characterized an immunogenic Leptospira methyl-accepting chemotaxis protein (MCP) identified through a reverse vaccinology approach, predicted its structure, and tested the protective efficacy of a recombinant MCP fragment in the C3H/HeJ mice model. The predicted structure of the full-length MCP revealed an architecture typical for topology class I MCPs. A single dose of MCP vaccine elicited a significant IgG antibody response in immunized mice compared to controls (P < 0.0001), especially the IgG1 and IgG2a subclasses. The vaccination with MCP, despite eliciting a robust immune response, did not protect mice from disease and renal colonization. However, survival curves significantly differed between groups, and the MCP-vaccinated group developed clinical signs faster than the control group. There were differences in gross and histopathological changes between the MCP-vaccinated and control groups. The factors leading to enhanced disease process in vaccinated animals need further investigation. We speculate that anti-MCP antibodies may block the MCP signaling cascade and may limit chemotaxis, preventing Leptospira from reaching its destination, but facilitating its maintenance and replication in the blood stream. Such a phenomenon may exist in endemic areas where humans are highly exposed to Leptospira antigens, and the presence of antibodies might lead to disease enhancement. The role of this protein in Leptospira pathogenesis should be further evaluated to comprehend the lack of protection and potential exacerbation of the disease process. The absence of immune correlates of protection from Leptospira infection is still a major limitation of this field and efforts to gather this knowledge are needed.