A tuberculose é considerada um problema emergente de saúde pública. Este estudo tem como objetivo avaliar a associação da patogenicidade/virulência e propriedades imunomoduladoras de isolados clínicos de Mbv (cepas B2 e MP287/03) e Mtb (cepa Beijing 1471), e da cepa de Mtb H37Rv, como referência de virulência. Os isolados, MP287/03 e Beijing 1471, apresentaram maior virulência em relação às demais cepas, levando os camundongos à morte ainda na fase aguda de infecção. Foi verificada baixa produção de mediadores pró-inflamatórios nos animais infectados com o isolado MP287/03, enquanto nos infectados com o isolado Beijing 1471 os níveis destes mediadores foram exacerbados. O desbalanço na produção destes mediadores pode ter contribuído para morte precoce dos animais. Baseado nesse estudo, nós podemos concluir que as propriedades que conferem hipervirulência aos isolados clínicos de Mbv e Mtb estão principalmente relacionadas à alta capacidade de crescimento intracelular das bactérias, que parece ser pouco alterada pela presença de citocinas pró-inflamatórias. Sendo assim, as infecções por isolados hipervirulentos podem acarretar consequências semelhantes, mesmo quando associadas a diferentes padrões de modulação da resposta imune. / Tuberculosis is an emergent problem of public health. This study aimed to evaluate the association between pathogenicity/virulence and immunemodulatory ability of Mbv (B2 and MP287/03) and Mtb (Beijing 1471) clinical isolates, using H37Rv strain as reference of virulence. The virulence was assessed in C57BL/6 mice infected with a low dose of bacilli (~100 bacteria) via intratracheal route. MP287/03 and Beijing 1471 isolates showed higher virulence than all others strains, leading to mice death during the acute phase. It was verified low production of pro-inflammatory mediators in mice infected by MP287/03 bacteria, whereas in mice infected by Beijing 1471 bacteria were observed exacerbated levels of pro-inflammatory mediators. The disbalance of these mediators may have contributed to the early mouse death. Based on this study, we concluded that the properties that confer hypervirulence to Mbv and Mtb clinical isolates are primarily related to the high intracellular growth capacity of the bacteria, which seems to be marginally affected by the presence of pro-inflammatory cytokines. Therefore, the infection by hypervirulent isolates can lead to similar outcomes, even when associated to different patterns of modulation of the immune response.

A sílica nanoestruturada SBA-15 é um polímero que devido à suas propriedades físico-químicas apresenta grande potencial como adjuvante de mucosas. A imunização pela via oral de camundongos com a vacina contra Hepatite A ou gama globulina humana adsorvida a SBA-15 revelou aumento nos títulos de anticorpos específicos IgG e IgA, comprovando que a sílica não interfere na polarização da resposta imunológica dos tipos TH1 ou TH2. Ensaios por citometria de fluxo indicaram que a SBA-15 atuou no recrutamento de fagócitos e no aumento dos números de linfócitos B e T nas placas de Peyer e linfonodos mesentéricos de animais imunizados, sugerindo a proliferação de células imunocompetentes. A administração subcutânea de SBA-15 em camundongos geneticamente selecionados para máxima [AIRMAX] ou mínima [AIRMIN] resposta inflamatória aguda confirmou o baixo potencial inflamatório e a não toxicidade dessa nanopartícula. Os resultados comprovam que a SBA-15 é um adjuvante seguro e eficiente, especialmente nas imunizações pela via oral. / The nanostructured SBA-15 silica is a polymer that due to its physicochemical properties shows great potential as a mucosal adjuvant. Immunization by the oral route of mice with Hepatitis A vaccine or human gama globulin adsorbed/encapsulated in SBA-15 revealed increases in the IgG e IgA specific antibody titers and showed that this silica does not interfere in the polarization of TH1 or TH2 immune responses. Flow cytometry assays demonstrated that SBA-15 was efficient in the recruitment of phagocytes and in the increasing numbers of B and T lymphocytes in Peyer´s patches and mesenteric lymph nodes of immunized mice, promoting the proliferation of immunocompetent cells. Subcutaneous administration of SBA-15 in the genetically selected mice for high [AIRMAX] or low [AIRMIN] acute inflammatory responses indicated the low inflammatory potential and the non-toxicity of this nanoparticle. Results ascertain that SBA-15 silica is an effective and safe adjuvant especially in immunizations by the oral route.

Orientador: Marcelo Lancellotti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T11:46:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mattos_IvesBernardellide_M.pdf: 15060536 bytes, checksum: 32a633419d15c105fec735cb5753d5b2 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital quando liberada / Abstract: The abstract is available with the full electronic document when available / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Peptídeos de defesa do hospedeiro antimicrobiano (PDHA) são componentes do sistema imune inato podem ser expressos constitutivamente ou induzidos por componentes bacterianos, citocinas, ou a combinação de ambos. Estes peptídeos possuem ação direta sobre microrganismo e são potentes imunomoduladores de células de mamíferos. A microplusina é um peptídeo antimicrobiano quelante de cobre, originário do aracnídeo Tick Rhipicephalus (Boophilus) microplus, com massa molecular de 10 204 Da. Este peptídeo possue atividade bacteriostática sobre Micrococcus luteus, mas sem atividade microbicida sobre E. coli e Candida albicans. Neste trabalho foi analisado o efeito direto da microplusina em cultura de macrófagos derivados de medula óssea (MDM) tratados ou não com LPS ou IFN-&#947. Foi demonstrado que este peptídeo não teve efeito citotóxico para macrófagos, não estimulou a síntese de NO e IL-1&#946, mas aumentou a produção de TNF-&#945 e IL-6 após estímulo. O pré-tratamento dos macrófagos com microplusina, antes da adição do LPS, não modificou o nível de nitrito, TNF-&#945 ou IL-6 em resposta ao LPS. Quando os macrófagos foram pré-tratados com microplusina e posteriormente incubados com IFN-&#947 houve aumento significativo da produção de NO e TNF-&#945, confirmando a natureza pró-inflamatória deste peptídeo. Isto indica que a microplusina é um agente imunomodulador da resposta imune inata e pode auxiliar no controle de infecções por microrganismos patogênicos. / Antimicrobial host defense peptides are components of the innate immune system. They are expressed constitutively or induced by bacterial components, cytokines or the combination of both are expressed constitutively or induced by bacterial components, cytokines, or a combination of both. These peptides have direct action on microorganisms and are potent immunomodulators in mammalian cells. Microplusin is a copper II-chelating antimicrobial peptide from the Tick Rhipicephalus ( Boophilus) microplus, with a molecular mass of 10 204 Da. This peptide has a bacteriostatic activity against Micrococcus luteus, but no activity against E. coli and Candida albicans. The aim of the present work was to analyze the direct effect of microplusin in the culture of murine bone marrow derivated macrophages (BDM) treated or not with LPS or IFN-&#947. Our data showed that microplusin had no cytotoxic effect on macrophages, did not stimulate the synthesis of NO and IL-1&#946, but increased the production of TNF-&#945 and IL-6 after stimulation. The pre-treatment of macrophages with microplusin before LPS addition did not change the level of nitrite, TNF-&#945 or IL-6 in response to LPS. If the microplusin pre-treated macrophages were incubated with IFN-&#947 there was evidence that microplusin led to significant increase of NO and TNF-&#945 production confirming the pro-inflammatory characteristic of microplusin and its potential against pathogenic microorganisms. This indicates microplusin to be a potential immunomodulating agent of innate immunity and may help to control infections by pathogenic microorganisms.

Atualmente várias substâncias estão sendo avaliadas quanto à sua possível atividade adjuvante, apresentando alta potência, mas também alta toxicidade, que os impede de serem introduzidos numa rotina clínica, como o lipopolissacarídio (LPS), componente da parede celular das bactérias Gram negativas. Estudos têm estimulado o desenvolvimento de derivados de LPS com propriedades potencialmente úteis, um dos exemplos mais conhecidos é o monofosforil lipídio A (MPL), desenvolvido como adjuvante para a aplicação em vacinas de uso humano. O objetivo deste estudo foi caracterizar um sub-produto do LPS de Bordetella pertussis (BpLipídioA), através do desenvolvimento e padronização de testes de controle de qualidade, visando a posterior utilização deste sub-produto como adjuvante vacinal. O conhecimento adquirido sobre o produto durante as fases de pesquisa e desenvolvimento conduziu à seleção de testes físico-químicos, biológicos e microbiológicos, bem como sua faixa de aceitação e limites de detecção. A atividade adjuvante deste produto foi realizada com a Vacina de Hepatite B Recombinante e apresentou resultados promissores. O BpLipídioA foi formulado em emulsão óleo em água, onde foi verificada a estabilidade deste composto. A utilização deste produto em emulsão ou suspensão apresentou-se possível e permite a redução da quantidade de antígeno na dose vacinal, o que aumenta a capacidade de produção das vacinas. / Currently a number of substances are being evaluated for possible adjuvant activity, with high power but also high toxicity, which prevents them from being introduced into clinical routine, such as lipopolysaccharide (LPS), cell wall component of Gram negative bacteria. The aim of this study was to characterize a byproduct of Bordetella pertussis LPS (BpLipídioA), through the development and standardization of quality control tests in order to later use this sub-product as an adjuvant vaccine. The knowledge about the product during all phases of research and development led to the selection of optimal physico-chemical, biological and microbiological tests as well as its acceptable range and detection limits. The adjuvant activity of this product was performed with the recombinant hepatitis B vaccine, which showed promissory results. Using this product in emulsion or suspension forms had to be possible to reduce the amount of antigen in the vaccine dose, which increases the installed production capacity of vaccines.

A leptospirose é uma zoonose de importância global causada por espiroquetas patogênicas do gênero Leptospira. Foi avaliado o potencial adjuvante da flagelina FliCi de Salmonella enterica sorovar Thyphimurium na indução de resposta imunoprotetora em uma formulação vacinal acelular composta pela proteína LigAc e por seis prováveis lipoproteínas de membrana externa recombinantes de Leptospira interrogans sorovar Copenhageni como alternativa profilática. Grupos de hamsters imunizados com LigAc co-administrada com o pool das proteínas acrescidas de FliCi ou Al(OH)3 apresentaram altos títulos de anticorpos contra as proteínas recombinantes e foram protegidos do desafio letal (86-100%). Grupos imunizados com vacina comercial, bacterina ou pool+LigAc+FliCi apresentaram redução na colonização renal (0-28%). Dados sugerem aumento da expressão dos genes das citocinas de resposta Th1/Th2. Os resultados demonstram que novas formulações vacinais, compostas por proteínas recombinantes e flagelina FliCi como adjuvante, é um caminho promissor. / Leptospirosis is a global zoonotic disease caused by pathogenic spirochetes of the genus Leptospira. In the present study, we evaluated the adjuvant activity of Salmonella enterica FliCi flagellin in the protective immunity induced by the LigAc and also by six other novel recombinant leptospiral outer membrane lipoproteins (OMP) of Leptospira interrogans serovar Copenhageni. Immunization of hamsters with LigAc or LigAc coadministered with OMPs cocktail, both with FliCi or Al(OH)3, induced robust antibody responses against recombinant proteins, and conferred protection after challenge (86-100%). Moreover, only groups inoculated with the commercial vaccine, bacterin or LigAc coadministered with OMPs cocktail and FliCi as adjuvant showed reduced bacterial load in kidneys (0-28%) with significant enhancement of gene expression of both Th1 and Th2 cytokines. Taken together, our data pave the way for the development of novel vaccine formulations against leptospirosis, using recombinant proteins and FliCi as adjuvant.

A proteína Cpn60 faz parte de um grupo de proteínas altamente conservadas que estão envolvidas em funções celulares essenciais. camundongos BALB\\c foram imunizados com 5 ou 10 µg da proteína recombinante (Cpn60r) sozinha ou adicionada à vacina DTP sem hidróxido de alumínio (NADTP). A vacina DTP do Instituto Butantan (DTP) foi usada como controle. Foi avaliada a produção de citocinas por células esplênicas após reestímulo in vitro com a Cpn60r. Os animais foram desafiados após o protocolo de imunização. A Cpn60r sozinha ou misturada à vacina NADTP foi capaz de induzir níveis de anticorpos contra pertussis mais altos do que os induzidos pela DTP. Os níveis de IgG1 e IgG2a foram similares para todos os grupos. Pôde-se observar a produção de de IL-6 e IFN-&#947 nos grupos imunizados com Cpn60r. Os grupos imunizados com Cpn60r+NADTP apresentaram um índice de proteção entre 60 e 80% contra o desafio pela bactéria virulenta, semelhante ao grupo imunizado com DTP. A proteína Cpn60r é bastante promissora não somente como imunógeno, mas também como adjuvante. / The Cpn60 protein is a member of a group of higly conserved proteins linked to essencial cell functions. The Cpn60 was cloned, expressed and its immune response has been evaluated. BALB\\c mice were immunized with 5 or 10 µg of the recombinant protein (Cpn60r) alone or mixed with DPT vaccine without aluminum hidroxyde (NADPT). The DPT vaccine from Instituto Butantan was used as control. We evaluated the cytokines production by spleen cells after they have been reestimulated in vitro with Cpn60r. The animals were challenged after the immunization protocol. The Cpn60r alone or mixed with NADPT vaccine was able to induce higher antibodies levels than DPT. IgG1 and IgG2a levels were similar in all groups. We could detect levels of IL-6 and IFN-&#947 on groups immunized with Cpn60r. The groups immunized with Cpn60r+NADTP showed a 60 and 80% protection rate against the challenge with the live bacteria, similar to the group immunized with DPT. These results show the immune response of the recombinant protein that could be included in immunization protocols for pertussis.

Flagelinas de bactérias gram-negativas ativam o sistema imune inato resultando em efeitos adjuvantes para antígenos co-administrados. No entanto, não existem relatos sobre as propriedades adjuvantes de flagelinas de bactérias gram-positivas. O objetivo do projeto foi estudar os efeitos imunomoduladores da flagelina Hag de B. subtílis. Inicialmente foi purificada a Hag e subseqüentemente avaliada sua propriedade imunológica quando administrada junto com a ovalmbumina (OVA) pelas vias intra-nasal (i.n.) ou subcutânea (s.c.) em camundongos Balb/C e C57BL/6. Os resultados demonstraram as propriedades imunomoduladoras da Hag nas duas linhagens em relação à indução de anticorpos antígeno-específicos. Não foi possível demonstrar a ativação de linfócitos TCD4+ e CD8+ antígenos-específicos em animais Balb/C imunizados com OVA e Hag tanto pela via s.c. como pela i.n.. Resultados mais promissores do efeito adjuvante frente a células T foram encontrados em animais C57BL/6. Os resultados abrem perspectivas para o estudo do potencial da flagelina Hag de B. subtilis como adjuvante vacinal. / Flagellin of gram negatives bacteria actives the innate immune system resulting in adjuvants effects against coadministrated antigens. However, there is not information about immunological properties of flagellins produced by gram positive bacteria. This study aimed the evaluation of immunomodulator effects of Hag flagellin from B. subtilis. Vaccine formulations based in purified Hag and Ovalbumine protein (OVA) were administrated intranasal (i.n.) and subcutaneously (s.c.) in Balb/C and C57BL/6 mice and then the population of B and T lymphocytes were monitored for production of antibodies and citocines and/or surface markers expression. Results showed the immunomodulatory properties of Hag in both mice lineages regarding the induction of antigen specific antibodies when immunized with OVA and Hag by i.n. and s.c. via. Most promising results concerning the adjuvant effects observed on T cells activation were found in C57BL/6 mice. The results obtained open future perspectives for the study of the potential use of B. subtilis Hag flagellin as adjuvant in vaccines.

Este trabalho realizou importantes avanços na elucidação do potencial das toxinas termo-lábeis do tipo II (LT-IIs) como adjuvantes por via intradérmica e transcutânea. Os dados gerados indicam que LT-IIb e LT-IIc nativas atuam como potentes adjuvantes vacinais por via intradérmica induzindo respostas imunológicas antígeno específicas, como medido pela produção de anticorpos sistêmicos (IgG) e ativação de linfócitos T CD8+ citotóxicos. Soma-se ao potencial adjuvante demonstrado para as LT-IIs por essa via a baixa reatogenicidade das moléculas, com menores níveis de edema e reduzida migração leucocitária para o sítio de inoculação em comparação a LT-I. Os resultados indicam também que o efeito adjuvante das LTs aplicadas por via transcutânea pode estar relacionado à capacidade de ligação ao gangliosídeo GM1 já que a toxina LT-IIb, incapaz de interagir com este receptor, não apresenta efeito adjuvante por essa via. O conjunto de dados apresentados abre perspectivas para o emprego das LT-IIs nativas como adjuvantes parenterais em vacinas para animais e humanos. / This work has made significant advances in the understanding of the potential of type II heat-labile toxins (LT-IIs) as vaccine adjuvants by intradermal and transcutaneous route. The generated data indicate that native forms of LT-IIb and LT-IIc act as potent vaccine adjuvants when intradermally injected inducing antigen-specific immune responses, as measured by the generation of systemic serum antibody (IgG) and activation of cytotoxic CD8+ T lymphocytes. Besides the adjuvant effects, LT-IIs show reduced side effects, measured by the lesser edema formation and reduced leukocytes migration to the site of injection, in comparison to LT-I. The results also indicate that the adjuvant activity of LTs applied transcutaneously may be related to the the ganglioside GM1 binding property since the LT-IIb toxin, unable to interact with this receptor, has no adjuvant effect by this route. The presented data set opens prospects for the employment of native LT-IIs as parenteral adjuvants in vaccines for animals and humans.

Diante da ausência de tratamentos eficazes para a esclerose múltipla (EM) e sabendo que compostos animais têm sido usados como protótipos para o desenvolvimento de novas drogas, avaliamos o efeito do Tnp, um peptídeo cíclico inédito e com potencial antiinflamatório derivado do veneno de Thalassophryne nattereri, na encefalomielite autoimune experimental (EAE), um modelo representativo da EM. Demonstramos que o Tnp em distintos esquemas de tratamento por mecanismos também dependentes de IL-10 consegue diminuir a intensidade dos sintomas clínicos e adiar o pico de aparecimento dos sintomas graves na EAE por suprimir DC convencionais e propiciar DC plasmocitóides; por bloquear a infiltração de leucócitos e a reativação de clones Th1, Th17, microglia e macrófagos no SNC; por favorecer o aumento de células reguladoras e ainda por ultrapassar a BHE e alcançar o órgão alvo. O Tnp atenua a neuroinflamação e previne a desmielinização, refletindo assim na melhoria dos sinais clínicos na EAE, tornando-se um importante candidato para o tratamento da EM. / Given the lack of effective treatments for multiple sclerosis (MS) and knowing that venomous have been used as prototype for the development of new drugs here we evaluated the effect of the Tnp, a described antiinflammatory cyclic peptide identified in the venom of Thalassophryne nattereri, on experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), a representative model of MS. We found that distinct treatments of Tnp by mechanisms also dependent on IL-10 significantly reduced the clinical severity of EAE. Tnp was related with: suppression of the activation state of conventional DC and the emergence of plasmacytoid DC; blocking the leukocyte infiltration and the reactivation of Th1, Th17, microglia cells and macrophages in the CNS; increasing of regulatory cells and also Tnp can overcome the BBB and reach the target organ. Tnp can reduce the severity of symptoms and delay the peak of onset of severe symptoms. These results shed light on the role of Tnp a small molecule in the regulation of inflammation and provides a new therapeutic opportunity for the treatment of MS.