As vacinas conjugadas contra Streptococcus pneumoniae mostram-se eficazes na redução da doença pneumocócica, no entanto depois de sua introdução tem se verificado a substituição de sorotipos. Para evitar estes problemas o emprego de proteínas da própria bactéria como carreadoras tem sido usado. Neste trabalho a PspA foi conjugada ao sorotipo 6B de S. pneumoniae por dois métodos de conjugação. Inicialmente a PspA clado 1 e 3 foram purificadas, recuperando as proteínas com mais de 90% de pureza. A conjugação intermediada pelo agente ativador cloreto de 4-(4,6-dimetoxi-1,3,5-triazin-2-il-)-4-metilmorfolino (DMT-MM) permitiu rendimentos de Ps entre 20 e 30%, no entanto este tipo de conjugado não foi imunogênico resultando na não indução de anticorpos anti-PspA. Por outro lado a conjugação por aminação redutiva possibilitou obter rendimentos de Ps entre 50 e 60% e os conjugados induziram elevados títulos de anticorpos anti-PspA em camundongos Balb/c, que foram capazes de promover a fagocitose da bactéria; no entanto, a resposta de anticorpos anti-Ps 6B foi baixa. / Conjugate vaccines against Streptococcus pneumonaie have had an important public health benefit; nevertheless after its introduction it has been observed a serotype replacement. To solve this problems conjugate vaccines using pneumococcal surface proteins as carriers has been studied. In this work, Pneumococal surface protein A (PspA) was employed as a carrier protein, conjugated to serotype 6B. Initially PspA clade 1 and PspA clade 3 were purified; both proteins were recovered with more than 90% purity. The conjugation mediated by the activating agent 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl -) - 4-methylmorpholine chloride(DMT-MM) allowed Ps yields between 20 and 30%, however this conjugation chemistry had a negative impact on the immunogenicity of the protein. On the other hand conjugation by reductive amination led to Ps yields between 50 and 60% and induced high anti-PspA antibodies titers in Balb /c mice that were able to promote phagocytosis of the bacterium; however, polysaccharide 6B induced low antibody titers.

As vacinas conjugadas contra Streptococcus pneumoniae mostram-se eficazes na redução da doença pneumocócica, no entanto depois de sua introdução tem se verificado a substituição de sorotipos. Para evitar estes problemas o emprego de proteínas da própria bactéria como carreadoras tem sido usado. Neste trabalho a PspA foi conjugada ao sorotipo 6B de S. pneumoniae por dois métodos de conjugação. Inicialmente a PspA clado 1 e 3 foram purificadas, recuperando as proteínas com mais de 90% de pureza. A conjugação intermediada pelo agente ativador cloreto de 4-(4,6-dimetoxi-1,3,5-triazin-2-il-)-4-metilmorfolino (DMT-MM) permitiu rendimentos de Ps entre 20 e 30%, no entanto este tipo de conjugado não foi imunogênico resultando na não indução de anticorpos anti-PspA. Por outro lado a conjugação por aminação redutiva possibilitou obter rendimentos de Ps entre 50 e 60% e os conjugados induziram elevados títulos de anticorpos anti-PspA em camundongos Balb/c, que foram capazes de promover a fagocitose da bactéria; no entanto, a resposta de anticorpos anti-Ps 6B foi baixa. / Conjugate vaccines against Streptococcus pneumonaie have had an important public health benefit; nevertheless after its introduction it has been observed a serotype replacement. To solve this problems conjugate vaccines using pneumococcal surface proteins as carriers has been studied. In this work, Pneumococal surface protein A (PspA) was employed as a carrier protein, conjugated to serotype 6B. Initially PspA clade 1 and PspA clade 3 were purified; both proteins were recovered with more than 90% purity. The conjugation mediated by the activating agent 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl -) - 4-methylmorpholine chloride(DMT-MM) allowed Ps yields between 20 and 30%, however this conjugation chemistry had a negative impact on the immunogenicity of the protein. On the other hand conjugation by reductive amination led to Ps yields between 50 and 60% and induced high anti-PspA antibodies titers in Balb /c mice that were able to promote phagocytosis of the bacterium; however, polysaccharide 6B induced low antibody titers.

Streptococcus pneumoniae, ou pneumococo, é um constituinte da microbiota humana, mas em alguns casos pode causar doenças, como pneumonia, bacteremia e meningite. Uma das principais formas de conter as infecções pneumocócicas foi o desenvolvimento de vacinas baseadas na indução de anticorpos contra o polissacarídeo capsular (PS). Como as vacinas pneumocócicas conjugadas (PCVs) possuem um número limitado de PSs e sua efetividade contra doenças não-invasivas ainda é controversa, o desenvolvimento de uma nova geração de vacinas que não sejam sorotipo-específicas continua sendo uma prioridade. Pneumococcal surface protein A (PspA) é um antígeno com grande potencial para uso em vacinas contra pneumococo. PspA apresenta certa variabilidade entre isolados e é dividida em família 1 (clados 1 e 2), família 2 (clados 3, 4 e 5) e família 3 (clado 6). O objetivo deste trabalho é avaliar a imunogenicidade e eficácia de nanopartículas (NPs) compostas do polímero poli(glicerol-adipato-co-ω-pentadecalactona) (PGA-co-PDL) contendo o antígeno PspA (PspA4Pro) e formuladas em partículas micrométricas (NP/NCMP PspA4Pro) em modelo murino de imunização pulmonar. Inicialmente, foram testadas três técnicas de inoculação para imunização pulmonar de camundongos. Tanto a utilização de um insuflador pulmonar para inoculação das NP/NCMPs sob a forma de pó quanto o uso de um microsprayer para inoculação das NP/NCMPs após ressuspensão em salina não foram capazes de induzir uma resposta de indução de IgG sérico de forma homogênea. Na terceira estratégia de imunização foi utilizada uma micropipeta para a imunização através de instilação por via nasal de duas doses da ressuspensão das NP/NCMPs. A imunização com NP/NCMP PspA4Pro através dessa técnica mostrou-se adequada, com a indução de IgG anti-PspA4 Pro no soro e no lavado broncoalveolar (BALF). Anticorpos IgG induzidos pela imunização com NP/NCMP PspA4Pro mostraram ligação à superfície de bactérias intactas expressando PspA dos clados 3, 4 e 5 (família 2), mas não foi observada ligação a bactérias expressando PspA dos clados 1 e 2 (família 1). Camundongos imunizados foram então desafiados com as linhagens ATCC6303 (sorotipo 3, PspA de clado 5) ou EF3030 (sorotipo 19F, PspA de clado 1) e o BALF foi coletado após 12 e 24 horas, respectivamente. Foi observada uma redução da carga bacteriana no BALF após desafio com a linhagem ATCC6303, além de uma redução na concentração de IL-6, TNF- KC/CXCL1 e MIP-2/CXCL2 em camundongos imunizados com NP/NCMP PspA4Pro. Todavia, esta redução da carga bacteriana no BALF não foi observada após desafio com a linhagem EF3030. Foi realizado ainda um desafio para avaliar a sobrevivência final após desafio com a linhagem ATCC6303 e foi observado que a imunização com NP/NCMP PspA4Pro foi capaz de induzir proteção parcial. A imunização pulmonar NP/NCMP PspA4Pro foi, portanto, capaz de induzir anticorpos no soro e pulmões dos camundongos, conferindo proteção contra uma linhagem de pneumococo expressando PspA da mesma família. Deste modo, estudos futuros são necessários para garantir maior proteção vacinal. / Streptococcus pneumoniae, or pneumococcus, is part of the human microbiota, but in some cases it can cause diseases, such as pneumonia, bacteremia and meningitis. One of the main forms of controlling pneumococcal infections was the development of vaccines based on the induction of antibodies against capsular polysaccharide (PS). Since a limited number of serotypes are included in pneumococcal conjugate vaccines (PCVs) and their effectiveness against non-invasive diseases is still controversial, the development of a new generation of serotype-independent vaccines is still a priority. Pneumococcal surface protein A (PspA) is an antigen with great potential for vaccine use. PspA shows some variability between strains and is divided in family 1 (clades 1 and 2), family 2 (clades 3, 4 and 5) and family 3 (clade 6). The aim of this work is to evaluate the immunogenicity and efficacy of poly (glycerol-adipate-co-&omega-pentadecalactone) (PGA-co-PDL) nanoparticles (NPs) containing PspA (PspA4Pro) and formulated in micrometric particles (NP/NCMP PspA4Pro) in a murine model of pulmonary immunization. Initially, three inoculation techniques were tested for lung immunization of mice. Both the inoculation of the NP/NCMPs as dry powder using a pulmonary insufflator and inoculation of the resuspension of the NP/NCMPs in saline using a microsprayer did not induce IgG serum antibodies reproducibly. For the third immunization strategy, a micropipette was used for immunization through nasal instillation of two doses of the resuspension of the NP/NCMPs. Immunization with NP/NCMP PspA4Pro using this technique showed reproducible results, with the induction of anti-PspA4Pro IgG in serum and bronchoalveolar lavage (BALF). IgG antibodies induced by immunization with NP/NCMP PspA4Pro showed binding to the surface of intact bacteria expressing PspA from clades 3, 4 and 5 (family 2), but no binding was observed for bacteria expressing PspA from clades 1 and 2 (family 1). Immunized mice were then challenged with strains ATCC6303 (serotype 3, PspA clade 5) or EF3030 (serotype 19F, PspA1) and BALF was collected after 12 and 24 hours, respectively. A reduction in bacterial load in BALF was observed in mice challenged with ATCC6303. A reduction in IL-6, TNF-KC/CXCL1 and MIP-2 CXCL2 levels in BALF of mice immunized with NP/NCMP PspA4Pro was also observed. Reduction in bacterial load was not observed for mice challenged with strain EF3030 though. A challenge with strain ATCC6303 strain was also performed to evaluate overall survival and partial protection was observed for the group immunized with NP/NCMP PspA4Pro. In conclusion, lung immunization with NP/NCMP PspA4Pro is able to induce antibodies in serum and lungs, conferring protection against a pneumococcal strain expressing PspA from the same family. Future studies are thus necessary to guarantee broader vaccine protection.

S. pneumoniae pode causar infecções do trato respiratório. Uma alternativa às vacinas conjugadas, que conferem proteção sorotipo-específica, seria uma vacina baseada em epitopos de diferentes variantes de antígenos como PspA e PspC. O objetivo deste trabalho foi a identificação de epitopos de variantes de PspA e PspC, utilizando a técnica peptide array, visando a síntese de um antígeno composto por múltiplos epitopos. Os resultados obtidos indicaram que anticorpos contra epitopos lineares de PspA reconhecem as regiões inicial N-terminal e rica em prolinas, mas estes epitopos parecem ser apenas marcadores de exposição ao pneumococo e epitopos conformacionais seriam os de fato protetores, como observado nos experimentos realizados com os Frags de 100 aminoácidos construídos a partir do PspARx1, especialmente aqueles presentes nas regiões dos Frags 2 e 4. Epitopos lineares de PspC parecem ser importantes na região de ligação à sIgA e FH. Assim, uma vacina proteica de ampla cobertura, poderia conter as regiões do Frag 2 de PspA e de ligação de sIgA e FH de PspC. / S. pneumoniae can cause respiratory tract infections. An alternative to the conjugate vaccines, which confer serotype-specific protection, would be a vaccine based on epitopes of variants of antigens such as PspA and PspC. The objective of this study was to identify epitopes of variants of PspA and PspC, using the peptide array technique, aiming at the synthesis of a multi-epitope antigen. The results obtained with peptide arrays indicated that antibodies against linear epitopes of PspA recognize the initial N-terminal and proline-rich regions, but these epitopes seem to be only markers of exposure to pneumococcus and conformational epitopes would be in fact protective, as observed in the experiments with fragments of 100 amino acids constructed from PspARx1, especially those present in Frags 2 and 4. Linear epitopes of PspC seem to be important in the regions of sIgA and FH binding. Thus, a protein-based vaccine with broad coverage could contain the regions of Frag 2 of PspA and the regions of sIgA and FH binding of PspC.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Streptococcus pneumoniae é um importante agente etiológico de infecções invasivas e não invasivas, incluindo meningite, pneumonia e otite média. A cápsula polissacarídica é o principal fator de virulência desse microrganismo, sendo também considerada um importante marcador em estudos epidemiológicos. Dentre os mais de 90 tipos capsulares conhecidos, o sorotipo 14 se destaca pela prevalência elevada em várias regiões, inclusive no Brasil. A avaliação da diversidade genética desse microrganismo também inclui a aplicação de métodos moleculares, como PFGE e MLST. Entretanto, essas metodologias são relativamente onerosas, consomem muito tempo e os resultados obtidos com a técnica de PFGE são de difícil comparação entre diferentes laboratórios. A técnica de análise do polimorfismo numérico de segmentos repetitivos em múltiplos loci [MLVA, do inglês Multiple Loci VTNR (Variable-Number Tandem Repeat) Analysis] se apresenta como uma alternativa, embora ainda necessite de padronização e avaliação mais ampla para a espécie em questão. No presente estudo, 60 amostras de Streptococcus pneumoniae pertencentes ao sorotipo 14, isoladas de diversas fontes clínicas, em diferentes locais e períodos de tempo, foram caracterizadas pelas técnicas de MLVA (baseada na análise de 18 loci distintos), MLST, PFGE e tipagem do gene pspA. O gene pspA2 predominou entre as amostras analisadas, seguido pelo gene pspA1. Os tipos de MLVA, perfis de PFGE, e STs encontrados apresentaram resultados, em geral, concordantes, indicando o elevado poder discriminatório da versão da técnica de MLVA empregada. Cinco complexos clonais (CC) de MLVA e cinco singletons puderam ser definidos. O CC de MLVA denominado de L7 foi o predominante, compreendendo 36,7% da amostragem estudada. O CC L7 mostrou-se relacionado com genes pspA da família 2, com o CC1 de MLST, com o CC Pen14-H de PFGE, e com a não susceptibilidade à penicilina, Entre os complexos clonais de MLST, o CC1 foi o prevalente e incluiu predominantemente o ST156, pertencente ao clone internacional Spain9V-3. O CC L3 e o singleton L17 de MLVA apresentaram-se associados ao CC de PFGE Eri14-A, a família 1 de PspA e ao CC2 de MLST, que por sua vez também estava relacionado com o clone internacional England14-9. O CC L15 de MLVA esteve associado ao CC de PFGE Pen14-A, ao gene pspA2, aos CC3 e CC4 de MLST e ao clone internacional do PMEN Tennessee14-18. A técnica de MLVA revelou-se significativamente mais discriminatória que as técnicas de PFGE e MLST, conforme exemplificado pela detecção de 21 perfis de MLVA, 13 perfis de PFGE e cinco STs, entre as 22 amostras pertencentes ao CC de MLVA L7. Uma versão de MLVA, compreendendo um painel com os oito loci de maior poder discriminatório, pôde ser proposta a partir da análise dos resultados obtidos. Estes aspectos, aliados ao menor tempo e custo de execução, indicam que a técnica de MLVA constitui uma alternativa importante e satisfatória para uso em estudos sobre a diversidade genética de S. pneumoniae. / Streptococcus pneumoniae is a major pathogen causing invasive and non-invasive diseases in humans, including meningitis, pneumonia and otitis media. The polysaccharide capsule of this microorganism is considered a major virulence factor and an important marker for epidemiological studies. More than 90 pneumococcal capsular serotypes are recognized, and serotype 14 is highly prevalent in many regions, including Brazil. Genotyping methods, such as PFGE and MLST, are essential to evaluate genetic diversity of this bacterium. However, these methods are expensive, time-consuming and results from different laboratories are difficult to compare. Multiple Loci VTNR (Variable-Number Tandem Repeat) Analysis (MLVA) appears as an alternative, despite the fact that standardization and wide evaluation for application to this species is still required. In the present study, a total of 60 S. pneumoniae isolates belonging to serotype 14, isolated from different sources, regions and periods of time, were analyzed by MLVA (based on the analysis of 18 distinct loci), MLST, PFGE and pspA typing methods. Gene pspA2 was the predominant, followed by pspA1. Overall, the results of PFGE, MLST and MLVA typing were congruent, and indicated the discriminatory power of the MLVA method used. Five clonal complexes (CC) and five singletons were identified by MLVA. CC L7 was the predominant MLVA CC, comprising 36.7% of all the isolates. L7 was associated with pspA2 gene and non-susceptibility to penicillin, and it was related to MLST CC1, and to PFGE Pen14-H. CC1 was the prevalent MLST CC and included mostly ST156 that belongs to international clone (IC) Spain9V-3. Another MLVA CC, named L3, and the singleton L17 were related to PFGE CC Eri14-A, MLST CC2, and IC England14-9. MLVA CC L15 was related to PFGE Pen14-A, MLST CC3 and CC4, and IC Tennessee14-18. MLVA was found to be more discriminatory than PFGE and MLST, as exemplified by detection of 21 MLVA types, 13 PFGE profiles and 5 STs among the 22 strains belonging to L7, the predominant MLVA CC. A modified version of the MLVA method, based on the analysis of 8 loci only, is proposed. This aspect, in conjunction with reducing time and costs, indicate that MLVA represents an important and satisfactory alternative method to evaluate the genetic diversity of S. pneumoniae.

Streptococcus pneumoniae é responsável por milhões de mortes anuais no mundo todo. As vacinas atuais são baseadas em polissacarídeos capsulares e apresentam cobertura limitada. Assim, diversas proteínas tem sido estudadas como alternativas vacinais, dentre as quais se destacam PspA e PLY. Os objetivos deste estudo foram caracterizar produção de anticorpos e a resposta celular induzida pela imunização com vacinas híbridas PspA-PLY em modelo de pneumonia. Os anticorpos apresentaram elevada capacidade de ligação a pneumococos expressando PspAs de família 2, bem como um aumento na deposição de complemento nestes isolados. A imunização com as proteínas híbridas protegeu os camundongos do desafio sistêmico com pneumococo contendo PspA de família 2. Foi desenvolvido um modelo de pneumonia lobar em camundongos, onde a imunização com PspA-PLY induziu um aumento de IL-6 e TNF nos pulmões após o desafio, levando a uma redução no número de bactérias nos pulmões dos animais. Os dados sugerem que a fusão de PspA à PLY é capaz de ampliar a cobertura protetora a isolados expressando PspAs distintas, e que essa mesma vacina á capaz de proteger os animais contra pneumonia, pela indução precoce de citocinas como IL-6 e TNF-a nos pulmões. / Streptococcus pneumoniae is responsible for millions of deaths annually around the globe. The current vaccines are based on capsular polysaccharides, and have limited coverage. Thus, several proteins have been investigated as alternative vaccines, including PspA and PLY. The present study aimed at characterizing the antibody production and cellular immune response induced by mouse immunization with PspA-PLY hybrid vaccines in a pneumonia model. The induced antibodies demonstrated a strong recognition of pneumococci expressing family 2 PspA molecules, as well as an enhancement in complement deposition in their surface. Immunization with the fusion protein protected mice from systemic challenge with a pneumococcal isolate bearing a family 2 PspA. A model of lobar pneumonia was developed in BALB/c mice, where the immunization with the PspA-PLY fusion induced an increase in IL-6 and TNF-a production in the lungs after pneumococcal challenge, leading to a reduction on bacteria load in the lungs of immunized mice. The data suggests that fusion of PspA to PLY is capable of increasing vaccine coverage aginst pneumococcal infection with isolates bearing family 2 PspAs, and confer protection in mice against pneumonia, by the early production of IL-6 and TNF-a in the lungs.

Streptococcus pneumoniae é um importante patógeno respiratório que causa pneumonia, meningite e otite média. A vacina atualmente utilizada, composta de polissacarídeos capsulares (PS) derivados de 23 sorotipos diferentes, tem pouca eficácia em crianças, idosos e em pacientes imunocomprometidos. Vacinas com PS conjugados à proteína são mais eficientes, mas sua produção tem alto custo para ser amplamente utilizada. Além disso, o aumento de isolados clínicos de S. pneumoniae resistentes à antibióticos suporta o desenvolvimento de uma nova e mais eficiente vacina. O uso de bactérias ácido-lácticas (LAB) recombinantes vivas, como um sistema de apresentação do antígeno, representa uma estratégia promissora de vacinação de mucosa, já que são bactérias geralmente consideradas seguras (GRAS-status) e capazes de induzir resposta imune sistêmica e de mucosa. Neste trabalho, Lactococcus lactis, Lactobacillus casei e Lactobacillus helveticus foram engenheirados para expressão constitutiva de PspA (proteína A de superfície de pneumococo), um importante fator de virulência de S. pneumoniae. As bactérias recombinantes foram capazes de expressar PspA em duas localizações celulares: intracelular ou ancorada à parede celular, como analisado por Western-blot, utilizando anticorpos policlonais produzidos contra PspA recombinante purificada de E. coli. A estimulação humoral do sistema imune foi avaliada em termos de produção de anticorpos anti-PspA do tipo IgG no soro ou do tipo IgA na saliva, após administração intranasal de LABs recombinantes em camundongos. / Streptococcus pneumoniae is an important respiratory pathogen that causes pneumonia, meningitis and otitis media. The current vaccine in use is composed of capsular polysaccharides (PS) derived from 23 different serotypes, and has little efficacy in young children, elderly and in patients with immunodeficiencies. PS-protein conjugate vaccines are more effective, but their production is expensive for widespread use. Moreover, the increase in antibiotic-resistant S. pneumoniae clinical isolates supports the development of new and more effective vaccines. The use of live recombinant lactic acid bacteria (LAB) as antigen delivery and presentation systems represents a promising strategy for mucosal vaccination, since they are generally regarded as safe bacteria (GRAS-status) and are able to elicit both systemic and mucosal immune responses. In this work, Lactococcus lactis, Lactobacillus casei and Lactobacillus helveticus were engineered for constitutive expression of PspA (Pneumococcal Surface Protein A), an important S. pneumoniae virulence factor. Recombinant bacteria were able to express PspA in two cellular locations: intracellular or cell-surface exposed, as analyzed by Western-blot, using polyclonal antibodies produced against recombinant PspA purified from E. coli. Stimulation of humoral immune system was evaluated in terms of production of anti-PspA IgG in the sera or IgA in saliva, after intranasal administration of recombinant LAB in mice.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Streptococcus pneumoniae é um importante agente etiológico de infecções invasivas e não invasivas, incluindo meningite, pneumonia e otite média. A cápsula polissacarídica é o principal fator de virulência desse microrganismo, sendo também considerada um importante marcador em estudos epidemiológicos. Dentre os mais de 90 tipos capsulares conhecidos, o sorotipo 14 se destaca pela prevalência elevada em várias regiões, inclusive no Brasil. A avaliação da diversidade genética desse microrganismo também inclui a aplicação de métodos moleculares, como PFGE e MLST. Entretanto, essas metodologias são relativamente onerosas, consomem muito tempo e os resultados obtidos com a técnica de PFGE são de difícil comparação entre diferentes laboratórios. A técnica de análise do polimorfismo numérico de segmentos repetitivos em múltiplos loci [MLVA, do inglês Multiple Loci VTNR (Variable-Number Tandem Repeat) Analysis] se apresenta como uma alternativa, embora ainda necessite de padronização e avaliação mais ampla para a espécie em questão. No presente estudo, 60 amostras de Streptococcus pneumoniae pertencentes ao sorotipo 14, isoladas de diversas fontes clínicas, em diferentes locais e períodos de tempo, foram caracterizadas pelas técnicas de MLVA (baseada na análise de 18 loci distintos), MLST, PFGE e tipagem do gene pspA. O gene pspA2 predominou entre as amostras analisadas, seguido pelo gene pspA1. Os tipos de MLVA, perfis de PFGE, e STs encontrados apresentaram resultados, em geral, concordantes, indicando o elevado poder discriminatório da versão da técnica de MLVA empregada. Cinco complexos clonais (CC) de MLVA e cinco singletons puderam ser definidos. O CC de MLVA denominado de L7 foi o predominante, compreendendo 36,7% da amostragem estudada. O CC L7 mostrou-se relacionado com genes pspA da família 2, com o CC1 de MLST, com o CC Pen14-H de PFGE, e com a não susceptibilidade à penicilina, Entre os complexos clonais de MLST, o CC1 foi o prevalente e incluiu predominantemente o ST156, pertencente ao clone internacional Spain9V-3. O CC L3 e o singleton L17 de MLVA apresentaram-se associados ao CC de PFGE Eri14-A, a família 1 de PspA e ao CC2 de MLST, que por sua vez também estava relacionado com o clone internacional England14-9. O CC L15 de MLVA esteve associado ao CC de PFGE Pen14-A, ao gene pspA2, aos CC3 e CC4 de MLST e ao clone internacional do PMEN Tennessee14-18. A técnica de MLVA revelou-se significativamente mais discriminatória que as técnicas de PFGE e MLST, conforme exemplificado pela detecção de 21 perfis de MLVA, 13 perfis de PFGE e cinco STs, entre as 22 amostras pertencentes ao CC de MLVA L7. Uma versão de MLVA, compreendendo um painel com os oito loci de maior poder discriminatório, pôde ser proposta a partir da análise dos resultados obtidos. Estes aspectos, aliados ao menor tempo e custo de execução, indicam que a técnica de MLVA constitui uma alternativa importante e satisfatória para uso em estudos sobre a diversidade genética de S. pneumoniae. / Streptococcus pneumoniae is a major pathogen causing invasive and non-invasive diseases in humans, including meningitis, pneumonia and otitis media. The polysaccharide capsule of this microorganism is considered a major virulence factor and an important marker for epidemiological studies. More than 90 pneumococcal capsular serotypes are recognized, and serotype 14 is highly prevalent in many regions, including Brazil. Genotyping methods, such as PFGE and MLST, are essential to evaluate genetic diversity of this bacterium. However, these methods are expensive, time-consuming and results from different laboratories are difficult to compare. Multiple Loci VTNR (Variable-Number Tandem Repeat) Analysis (MLVA) appears as an alternative, despite the fact that standardization and wide evaluation for application to this species is still required. In the present study, a total of 60 S. pneumoniae isolates belonging to serotype 14, isolated from different sources, regions and periods of time, were analyzed by MLVA (based on the analysis of 18 distinct loci), MLST, PFGE and pspA typing methods. Gene pspA2 was the predominant, followed by pspA1. Overall, the results of PFGE, MLST and MLVA typing were congruent, and indicated the discriminatory power of the MLVA method used. Five clonal complexes (CC) and five singletons were identified by MLVA. CC L7 was the predominant MLVA CC, comprising 36.7% of all the isolates. L7 was associated with pspA2 gene and non-susceptibility to penicillin, and it was related to MLST CC1, and to PFGE Pen14-H. CC1 was the prevalent MLST CC and included mostly ST156 that belongs to international clone (IC) Spain9V-3. Another MLVA CC, named L3, and the singleton L17 were related to PFGE CC Eri14-A, MLST CC2, and IC England14-9. MLVA CC L15 was related to PFGE Pen14-A, MLST CC3 and CC4, and IC Tennessee14-18. MLVA was found to be more discriminatory than PFGE and MLST, as exemplified by detection of 21 MLVA types, 13 PFGE profiles and 5 STs among the 22 strains belonging to L7, the predominant MLVA CC. A modified version of the MLVA method, based on the analysis of 8 loci only, is proposed. This aspect, in conjunction with reducing time and costs, indicate that MLVA represents an important and satisfactory alternative method to evaluate the genetic diversity of S. pneumoniae.

Streptococcus pneumoniae é responsável por milhões de mortes anuais no mundo todo. As vacinas atuais são baseadas em polissacarídeos capsulares e apresentam cobertura limitada. Assim, diversas proteínas tem sido estudadas como alternativas vacinais, dentre as quais se destacam PspA e PLY. Os objetivos deste estudo foram caracterizar produção de anticorpos e a resposta celular induzida pela imunização com vacinas híbridas PspA-PLY em modelo de pneumonia. Os anticorpos apresentaram elevada capacidade de ligação a pneumococos expressando PspAs de família 2, bem como um aumento na deposição de complemento nestes isolados. A imunização com as proteínas híbridas protegeu os camundongos do desafio sistêmico com pneumococo contendo PspA de família 2. Foi desenvolvido um modelo de pneumonia lobar em camundongos, onde a imunização com PspA-PLY induziu um aumento de IL-6 e TNF nos pulmões após o desafio, levando a uma redução no número de bactérias nos pulmões dos animais. Os dados sugerem que a fusão de PspA à PLY é capaz de ampliar a cobertura protetora a isolados expressando PspAs distintas, e que essa mesma vacina á capaz de proteger os animais contra pneumonia, pela indução precoce de citocinas como IL-6 e TNF-a nos pulmões. / Streptococcus pneumoniae is responsible for millions of deaths annually around the globe. The current vaccines are based on capsular polysaccharides, and have limited coverage. Thus, several proteins have been investigated as alternative vaccines, including PspA and PLY. The present study aimed at characterizing the antibody production and cellular immune response induced by mouse immunization with PspA-PLY hybrid vaccines in a pneumonia model. The induced antibodies demonstrated a strong recognition of pneumococci expressing family 2 PspA molecules, as well as an enhancement in complement deposition in their surface. Immunization with the fusion protein protected mice from systemic challenge with a pneumococcal isolate bearing a family 2 PspA. A model of lobar pneumonia was developed in BALB/c mice, where the immunization with the PspA-PLY fusion induced an increase in IL-6 and TNF-a production in the lungs after pneumococcal challenge, leading to a reduction on bacteria load in the lungs of immunized mice. The data suggests that fusion of PspA to PLY is capable of increasing vaccine coverage aginst pneumococcal infection with isolates bearing family 2 PspAs, and confer protection in mice against pneumonia, by the early production of IL-6 and TNF-a in the lungs.

S. pneumoniae pode causar infecções do trato respiratório. Uma alternativa às vacinas conjugadas, que conferem proteção sorotipo-específica, seria uma vacina baseada em epitopos de diferentes variantes de antígenos como PspA e PspC. O objetivo deste trabalho foi a identificação de epitopos de variantes de PspA e PspC, utilizando a técnica peptide array, visando a síntese de um antígeno composto por múltiplos epitopos. Os resultados obtidos indicaram que anticorpos contra epitopos lineares de PspA reconhecem as regiões inicial N-terminal e rica em prolinas, mas estes epitopos parecem ser apenas marcadores de exposição ao pneumococo e epitopos conformacionais seriam os de fato protetores, como observado nos experimentos realizados com os Frags de 100 aminoácidos construídos a partir do PspARx1, especialmente aqueles presentes nas regiões dos Frags 2 e 4. Epitopos lineares de PspC parecem ser importantes na região de ligação à sIgA e FH. Assim, uma vacina proteica de ampla cobertura, poderia conter as regiões do Frag 2 de PspA e de ligação de sIgA e FH de PspC. / S. pneumoniae can cause respiratory tract infections. An alternative to the conjugate vaccines, which confer serotype-specific protection, would be a vaccine based on epitopes of variants of antigens such as PspA and PspC. The objective of this study was to identify epitopes of variants of PspA and PspC, using the peptide array technique, aiming at the synthesis of a multi-epitope antigen. The results obtained with peptide arrays indicated that antibodies against linear epitopes of PspA recognize the initial N-terminal and proline-rich regions, but these epitopes seem to be only markers of exposure to pneumococcus and conformational epitopes would be in fact protective, as observed in the experiments with fragments of 100 amino acids constructed from PspARx1, especially those present in Frags 2 and 4. Linear epitopes of PspC seem to be important in the regions of sIgA and FH binding. Thus, a protein-based vaccine with broad coverage could contain the regions of Frag 2 of PspA and the regions of sIgA and FH binding of PspC.