Possíveis alternativas para vacinas contra Moraxella spp. Adil K. Vaz PhD Former Research Professor, University at Buffalo, School of Medicine, Department of Microbiology and Immunology [email protected]
Jun 19, 2015
Possíveis alternativas para vacinas contra Moraxella spp.
Adil K. Vaz PhDFormer Research Professor,
University at Buffalo,School of Medicine,
Department of Microbiology and Immunology
Queratoconjuntivite infecciosa bovina
• A doença ocular de bovinos mais comum no mundo
• Fotofobia, lacrimejamento, úlcera de córnea, cegueira (temporária ou permanente)
• Perdas econômicas (U$ 150m/ano nos USA) pelo custo do manejo, tratamento e perda de produção.
• Fator predisponente a carcinoma ocular
• Uma das oito doenças priorizadas pelo PROCISUR para estudo no MERCOSUL
Queratoconjuntivite bovina
• Agentes mais comuns:
• Moraxella bovis
• Moraxella bovoculi
• Outros agentes:
• Thelazia spp.
• Branhamella ovis
• Mycoplasma sp.
• IBR
Quadro clínico
Lacrimejamento
Opacidade
Úlcera
Moraxella spp.
Bastonetes Gram negativos curtos ou cocobacilos, em forma de chama de vela, opostos pelas extremidades. Aeróbios e com estreita margem de hemólise. Isolados recentes podem causar uma depressão no ágar sob a
colônia. Exigentes quanto ao crescimento (ágar sangue, BHI, Todd-Hewitt...)
Epidemiologia
• Mais comum em animais jovens (desmame)
• Zebuínos menos afetados
• Transmissão:
• Moscas
• Contato direto
• Pastos altos
• Portadores
Estrutura antigênica
• Pili
• Toxina citotóxica
• Hemolisina
• Proteínas dependentes de ferro -78 e 104 KDa
Tratamento e Prevenção
• Antibióticos (em spray ou intrapalpebrais)
• Controle de moscas
• Pastagens baixas e controle de invasoras
• Vacinação com vacinas à base de pili
Eficácia das vacinas
Source: Coopers
Animal Health
Por que a baixa eficácia ?• Propostas várias classificações sorológicas há
mais de vinte anos (Gil Turnes & Araújo 1982)
• Os mesmos autores reconhecem que os sorotipos mudaram neste período
• Variabilidade antigênica dos pili faz com que as vacinas só sejam eficazes quando o sorotipo de campo está contido na vacina
• Isto levou à produção de vacinas autógenas (ou quase !)
• Dificuldade de cultivo de amostras ricas em pili
• Via de aplicação não favorece a imunidade de mucosas
Abordagens para melhorar as vacinas
•Buscar novos antígenos
•Estudar novas formas de administração
Novos antígenos
•Proteínas dependentes do ferro:
•Muitas bactérias expressam proteínas na membrana celular quando crescem na ausência do ferro. A quantidade de ferro disponível in vivo é muito baixa no organismo.
Proteínas dependentes do
ferro
Formação de biofilme
Pili tipo IV
• Filamentos curtos (1 a 4 µm) e finos (50-80 Å), mas flexíveis e resistentes
• Polímeros da proteína pilina, disposta de forma helicoidal
• Bons antígenos, existem em todas as bactérias Gram - e muitas Gram +
Sua presença confere:
•Adesão a superfícies
•Formação de micro-colônias
•Produção de biofilme
•Motilidade espasmódica
•Corrosão do ágar
•Capacidade aumentada de variação genética
Estrutura
PilQ
•Secretina responsável pela extrusão e recolhimento dos pili
•Necessária para a adesão
•Conservada
•Dependente do ferro ?
PilQ está exposta ma membrana celular
Estrutura da PilQ
PilQ serve no transporte de DNA
Trabalho em andamento
• Moraxella catarrhalis é um patógeno humano, muito mais estudado
• Seu genoma é conhecido e a sequência que codifica PilQ foi identificada
• M. bovis não foi integralmente genotipada
• Nos fragmentos (contigs) do genoma de M. bovis já conhecidos encontramos uma sequência de DNA semelhante à que codifica para PilQ em M. catarrhalis
Sequência:
PCR (Polymerase Chain
Reaction)
Sequenciamento e reinserção
•A sequência multiplicada o PCR foi sequenciada para verificar se estava correta
•Como estava correta, foi reinserida em um plasmídio juntamente com HIS-tag, e o plasmídio conjugado com Escherichia coli
•Esta E. coli passou a produzir PilQ e a proteína está sendo isolada e concentrada
Vias de aplicação• A via parenteral estimula a produção de
anticorpos do tipo IgG/IgM
• Anticorpos do tipo IgG podem ser suficientes para conferir imunidade
• A mucosa ocular é rica em IgA, cuja principal forma de atuação é bloquenado a adesão de antígenos às células
• Seria desejável que fosse utilizada uma via de aplicação que estimulasse a produção de IgA, mas aplicação de antígenos puros é ineficaz na maiori a dos casos
Adjuvantes para mucosas
•Adjuvantes podem auxiliar na resposta imune nas mucosas
•Os mais estudados são toxinas termosensíveis do cólera e de Escherichia coli (HLTs)
As cadeias Asão responsáveis pela toxicidade.
As cadeias B pelo efeito adjuvante
Adjuvantes de mucosas
•A cadeia B perde sua toxicidade se separada da cadeia A, mas mantém a adjuvanticidade
•Quando co-administrada com um antígeno, atua como adjuvante
•LT-IIb parece ser a que melhor estimula a produção de IgA, quando aplicada por via intranasal
•Vacinas intranasais já são utilizadas em bovinos e são práticas
Resumindo:
• Talvez possamos olhar para outros antígenos:
• PilQ, uma secretina que atua na exposição e retração dos pili e está presente na membrana bacteriana
• Proteínas dependentes do ferro provavelmente são expressas in vivo e podem ser bons antígenos
• Todas as vacinas disponíveis são aplicadas por via parenteral. E a via intranasal, ou ocular ?
• Adjuvantes podem auxiliar na resposta imune. LT-IIa e LT-IIb podem ser úteis.
Equipe•Prof. Anthony Campagnari, estrutura
antigênica de Moraxella sp.
•Prof. Terry D. Connell, toxinas como adjuvantes
•Dra. Natalie King-Lyons, biotecnologia
•Prof. Adil K. Vaz, responsável pelo projeto e experimentos com animais
Obrigado !
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