Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario. / Con el objetivo de comparar los efectos de las dos preparaciones comerciales de somatotrofina bovina recombinante (bSTr) existentes en el mercado, sobre la producción de vacas lecheras, se utilizaron 348 vacas Holstein de una lechería de alta producción en confinamiento permanente, ubicada en la comuna de Casablanca, Región de Valparaíso. Las vacas fueron asignadas aleatoriamente a partir de los 70-76 DEL para formar dos grupos de tratamiento. Un grupo (n=161) fue tratado con el preparado hormonal Boostin® (LG LifeSciences, Corea del Sur) y el otro (n=187) con Lactotropina® (Elanco, USA). En ambos grupos la hormona se administró cada 14 días hasta aproximadamente 30 días antes de la fecha de secado. Se obtuvo información de los programas Afimilk® y DairyCOMP®, recolectándose hasta el término del octavo ciclo de tratamiento (aproximadamente 180 DEL). La producción de leche se analizó mediante un análisis de varianza para medidas repetidas. La fertilidad al primer servicio se evaluó mediante un análisis de regresión logística para evaluar el riesgo de preñez a la primera inseminación. Los días a la preñez se analizaron por un análisis de sobrevida de Kaplan-Meier. Las frecuencias de mastitis clínica se compararon por prueba de chi–cuadrado. El riesgo de ocurrencia de mastitis se determinó por un análisis de regresión logística. Los recuentos mensuales de células somáticas se analizaron a través de análisis de varianza para medidas repetidas. Finalmente, la velocidad de eliminación fue evaluada mediante un análisis de sobrevida de Kaplan-Meier. No se presentaron diferencias significativas en la producción de leche, promediando los grupos tratados con Boostin® y Lactotropina® 42,3 L/día y 42,8 Litros/día, respectivamente (p=0,07). No se registraron diferencias significativas en el lapso parto-preñez durante los primeros 180 días de lactancia (p=0,19), presentando una mediana de 101 días el grupo tratado con Lactotropina® y de 90 días en las vacas tratadas con Boostin®. La tasa de concepción al primer servicio fue de 40% en vacas tratadas con Boostin® y de 32,8% en vacas tratadas con Lactotropina® (p=0,16). Tampoco se observaron diferencias significativas en el riesgo de obtención de preñez al primer servicio (p>0,05). Vacas tratadas con Lactotropina® presentaron mayor incidencia de mastitis clínica durante el ensayo (33,5%) en comparación al grupo tratado con Boostin® (21,1%) (p=0,01) y mostraron el doble de probabilidad de presentar esta patología durante el tratamiento (p=0,007). En cuanto al SRCS en leche, tampoco se observaron diferencias significativas (p=0,9), promediando los grupos tratados con Boostin® y Lactotropina® un SRCS de 2,43±0,08 y 2,4±0,07, respectivamente. Finalmente, los tratamientos no tienen efecto sobre la velocidad de eliminación (p=0,78). En conclusión, no existen diferencias sustanciales entre los preparados hormonales respecto de producción de leche, sanidad mamaria y fertilidad. / In order to compare the effect of two commercial preparations of Recombinant bovine Somatotropin (rbST) on the production of dairy cows, 348 Holstein cows from a high-producing dairy farm, in a confined system located in Casablanca, Valparaíso Region, were used. Cows were randomly assigned from 70-76 days in milk (DIM) to one of two treatment groups. One (n= 161) was treated with the hormonal preparation Boostin® (LG LifeSciences, South Korea) and the other (n=187) with Lactotropina® (Elanco, USA). In both groups, the hormone was administered every 14 days to about 30 days before dry off. Information was obtained from Afimilk® and DairyCOMP® computer programs, collected until the end of the eighth cycle of treatment (approximately 180 DIM). Milk data was processed through a repeated measures analysis of variance. Fertility at first insemination was analyzed by logistic regression to evaluate the risk of pregnancy at first insemination. Days open were analyzed with Kaplan-Meier survival analysis to compare days at pregnancy. Frequencies of clinical mastitis were compared by chi–square test. The risk of mastitis was determined by logistic regression. Monthly somatic cell counts (SCC) were analyzed using repeated measures analysis of variance. Finally, culling rate was assessed by a Kaplan-Meier survival analysis. No significant differences were observed in milk production (p=0.07), averaging 42.3 Lt/day for Boostin®, and 42.8 Lt/day for Lactotropina®. No significant differences on calving-to-conception interval were recorded during the first 180 days of lactation (p=0.19), showing a median of 101 days in Lactotropina® group and 90 days in cows treated with Boostin®. Conception rate at first insemination was 40% in Boostin® treated cows and 32.8% Lactotropina® in treated cows (p=0.16). No significant differences were observed in the risk of pregnancy at first insemination (p>0.05). Cows treated with Lactotropina® have a higher incidence of clinical mastitis (33.5%) compared to Boostin® treated cows (21.1%) (p=0.01) and showed twice as likely to develop mastitis during the treatment period compared to cows treated with Boostin® (p=0.007). Regarding SCC in milk, no significant differences were observed, averaging Lactotropina® and Boostin® groups scores of 2.43±0.08 and 2.4±0.07, respectively (p=0.9). Finally, treatment have no effect on culling rate (p=0.78). In conclusion, there are no substantial differences between hormone preparations regarding milk production, udder health and fertility in high-producing Holstein cows.

A leptospirose é uma zoonose de distribuição global causada por bactérias patogênicas do gênero Leptospira. A doença possui um quadro de manifestações clínicas muito variadas em humanos, que pode apresentar febre, dores de cabeça e muscular, até um quadro clínico mais severo, conhecido como síndrome de Weil, caracterizado por hemorragias, icterícia, falência renal e hepática. Até o presente momento, os mecanismos de patogenicidade da leptospira não são totalmente claros e não existe uma vacina eficaz contra a doença. O sequenciamento de genomas de leptospiras patogênicas possibilitou a identificação de proteínas da membrana externa conservadas entre cepas patogênicas, que são os principais alvos de pesquisa para elucidar os mecanismos de patogenicidade e possivelmente o desenvolvimento de uma vacina. Nesse sentido, foram selecionados por bioinformática os genes LIC11711 e LIC12587 a partir do genoma sequenciado de Leptospira interrogans sorovar Copenhageni, os quais codificam para duas preditas lipoproteínas hipotéticas de funções desconhecidas. Os genes foram amplificados por PCR a partir do DNA genômico da bactéria e clonados no vetor de expressão pAE. As proteínas recombinantes foram expressas em E. coli BL21 DE3 Star pLysS e purificadas por cromatografia de afinidade a metal. As proteínas recombinantes foram inoculadas em camundongos para avaliação da sua atividade imunogênica e obtenção de soros imunes. Ambas as proteínas recombinantes se mostraram reativas com anticorpos em soros de pacientes diagnosticados com a doença, apresentando uma sensibilidade maior em relação ao teste de aglutinação microscópica (MAT), e alta especificidade, diferenciando anticorpos presentes em soros de pacientes diagnosticados com outras doenças não relacionadas. Os resultados de ELISA de bactéria intacta, proteólise por proteinase K e imunofluorescência sugerem que ambas as proteínas estão localizadas na membrana externa bactéria. Com base no ensaio de conservação por western blotting, as proteínas nativas estão presentes em diferentes cepas patogênicas de Leptospira, e ausentes na espécie saprófita L. biflexa. Em ensaios de adesão in vitro, as proteínas recombinantes interagiram com os componentes humanos laminina, e-caderina, plasminogênio, fibrinogênio, fibronectina plasmática, vitronectina, C7, C8 e C9 de forma dose-dependentes, porém com valores de afinidade baixos. Estes resultados sugerem que as proteínas codificadas pelos genes LIC11711 e LIC12587 são expressas durante a patogênese e podem desempenhar múltiplas funções a partir da interação com diferentes componentes, e deste modo auxiliam nas etapas de invasão, disseminação e evasão do sistema imune, auxiliando as leptospiras no processo de infecção. / Leptospirosis is a zoonosis of global distribution caused by pathogenic bacteria of the genus Leptospira. The disease has a wide range of clinical manifestations in humans, which can present with fever, headaches and muscular pain, to a more severe clinical condition, known as Weil\'s syndrome, characterized by hemorrhages, jaundice, renal and hepatic failure. So far, the pathogenicity mechanisms of leptospira are not entirely clear and there is no effective vaccine against a disease. Sequencing of pathogenic leptospires genomes has enabled the identification of conserved outer membrane proteins among pathogenic strains, which are the main research focus to understand the mechanism of pathogenicity and possibly identify a vaccine candidate. In this sense, the genes LIC11711 and LIC12587 were selected from the genome sequence of Leptospira interrogans serovar Copenhageni by bioinformatics, which encode two hypothetical predicted lipoproteins of unknown functions. The genes were amplified by PCR from the genomic DNA of the bacteria and cloned into pAE expression vector. The recombinant proteins were expressed in E. coli BL21 DE3 Star pLysS and purified by metal affinity chromatography. Recombinant proteins were inoculated in mice to evaluate their immunogenic activity and to obtain immune sera. Both recombinant proteins are reactive with antibodies in sera from patients diagnosed with a disease, presenting higher sensitivity than the microscopic agglutination test (MAT), high specificity, differentiating antibodies present in sera from patients diagnosed with other non-specific diseases related. The results of intact bacterial ELISA, proteinase K proteolysis and Immunofluorescence suggest that both proteins are located in the surface of the bacteria. Based on western blotting conservation assay, the coding sequences are present in different pathogenic strains of Leptospira, and absent in the nom-pathogenic L. biflexa. In in vitro adhesion assays, recombinant proteins showed interaction with the human components laminina, e-cadherin, plasminogen, fibrinogen, plasma fibronectina, vitronectin, C7, C8 and C9, in dose-dependent manner, but with low affinity values. These results suggest that the proteins encoded by the genes LIC11711 and LIC12587 are expressed during the infection and may perform multiple tasks and thus assist in the steps of invasion, dissemination and evasion of the immune system, helping leptospires during the establishment of the disease.

A leptospirose é uma zoonose amplamente disseminada, causada pelo gênero patogênico de Leptospira. Essa doença apresenta grande interesse humano e veterinário, devido aos danos econômicos gerados. Em áreas urbanas, os roedores desempenham o papel de principais reservatórios da doença, pois albergam as leptospiras nos túbulos renais proximais e as excretam vivas na urina. Os humanos podem ser infectados de forma direta ou indireta, através de solo ou água contaminados. Após infecção pode-se apresentar sintomas leves ou mais severos como icterícia e hemorragia. O diagnóstico clínico da leptospirose é dificultoso devido aos sintomas iniciais serem comuns à de outras doenças. As vacinas existentes são baseadas em bactérias inativadas, não conferem proteção duradoura, além de serem específicas para os sorovares presentes na preparação. Atualmente, já foram identificados mais de 250 sorovares diferentes da bactéria, sendo assim, a identificação de proteínas da membrana externa conservadas entre diferentes espécies e sorovares de Leptospira e que podem interagir com o hospedeiro são os principais alvos de pesquisa para o desenvolvimento de vacinas. Estas proteínas podem induzir uma resposta imune no hospedeiro e são importantes para elucidar os mecanismos de patogenicidade. Deste modo, diversos estudos têm buscado caracterizar e identificar as proteínas de superfície que sejam antigênicas e presentes nos diversos sorovares de Leptospira interrogans. O primeiro passo deste trabalho foi avaliar por programas de bioinformática a localização celular, a presença de sinal de exportação e/ou lipidação, presença de domínios conservados e similaridade com outras sequências. Inicialmente, os genes LIC10562 e LIC13259 foram amplificados por PCR utilizando o DNA da L. interrogans. sorovar Copenhageni e os fragmentos de DNA gerados foram clonados no vetor pGEM T-Easy e subclonados no vetor de expressão pAE e expressas em cepas de Escherichia coli . As proteínas recombinantes foram purificadas por cromatografia de afinidade ao metal. A proteína recombinante codificada pelo gene LIC10562 apresentou dificuldades durante a purificação. Por esse motivo, os estudos com esse gene foram interrompidos. Por outro lado, a purificação da LIC13259 foi obtida com sucesso. Desse modo, a presença de estrutura secundária da rLIC13259 foi avaliada por dicroísmo circular e sua atividade imunogênica foi analisada após imunização em Camundongos Balb/c. Ensaios de localização celular demonstraram a exposição da proteína na superfície das bactérias, o que corrobora com as análises de bioinformática. Além disso, rLIC13259 foi reconhecida por soro de indivíduos infectados, sugerindo sua expressão durante a infecção. Ensaios de interação com componentes do hospedeiro mostraram que a proteína rLIC13259 foi capaz de se ligar a laminina, plasminogênio, vitronectina, C7, C8 e C9 de maneira dosedependente. Além disso, rLIC13259 foi capaz de recrutar estes componentes direto do soro humano, revelando a importância desta interação. A ligação de rLIC13259 com PLG foi capaz de gerar plasmina, sugerindo que esta proteína pode contribuir nos processos de invasão da bactéria no hospedeiro. A interação da rLIC13259 com os componentes do sistema complemento parece ocorrer via os domínios de heparina. Além disso, o envolvimento da proteína recombinante com C9 foi capaz de inibir a polimerização de C9, consequentemente, inibindo a formação do complexo de ataque à membrana (MAC). Em conjunto, nossos dados sugerem a participação da proteína LIC13259 nos mecanismos de invasão e evasão do sistema imune do hospedeiro. / Leptospirosis is a widely disseminated zoonosis, caused by the pathogenic genus Leptospira. This disease presents great human and veterinary interest due to economic. In urban areas, rodents are the major reservoir of the disease. The leptospires colonize the proximal renal tubules and shedding them live in urine. Humans can be infected directly or indirectly through contaminated soil or water. After the infection, mild or more severe symptoms such as jaundice and bleeding may occur. The clinical diagnosis of leptospirosis is difficult because the initial symptoms are common in other diseases. Existing vaccines are based on inactivated bacteria, do not confer lasting protection, and are serovar specific. Currently, more than 250 different serovars of the bacterium have been identified, therefore, the identification of outer membrane proteins conserved between different species and serovars of Leptospiraand that may interact with the host are the main research targets for the vaccine development. These proteins can serve as targets for the immune system of the host. Thus, several studies have sought to characterize and identify as surface proteins that are antigenic and present in the various serovars of Leptospira interrogans. The first step of this work was to evaluate the cellular localization, presence of export signal and / or lipidation, presence of conserved domains and similarity with other sequences through the bioinformatics programs. Initially, LIC10562 and LIC13259 genes were amplified by PCR using the L. interrogans serovar Copenhageni DNA. The generated DNA fragments were cloned into the pGEM T-Easy vector and subcloned into the pAE expression vector and expressed in strains of Escherichia coli. Recombinant proteins were purified by metal affinity chromatography. The recombinant protein encoded by the LIC10562 gene presented difficulties during purification. For this reason, study with this gene has been discontinued. On the other hand, the purification of LIC13259 was successfully achieved. The presence of secondary structure of rLIC13259 was assessed by circular dichroism and its immunogenic activity was analyzed after immunization in Balb / c mice. Cell localization assays have demonstrated the exposure of the protein to the surface of the bacteria, which corroborates with bioinformatics analyzes. In addition, rLIC13259 was recognized by sera from infected individuals, suggesting its expression during infection. Interaction with host components showed that the rLIC13259 protein was able to bind laminin, plasminogen, vitronectin, C7, C8 and C9 in a dose-dependent manner. In addition, rLIC13259 was able to recruit these components directly from human serum, revealing the importance of this interaction. The binding of rLIC13259 to PLG was able to generate plasmin, suggesting that this protein may contribute to the invasion processes of the bacterium in the host. The interaction of rLIC13259 with components of the complement system appears to occur via the heparin domains. In addition, the involvement of the recombinant protein with C9 was able to inhibit the polymerization of C9, consequently,inhibiting a formation of the membrane attack complex. Taken together, our data suggest the participation of the LIC13259 protein in the mechanisms of invasion and evasion of the host immune system.

A prolactina é um neurohormônio que faz parte da superfamília das citocinas e está envolvida em inúmeros processos biológicos. Devido à sua ação endócrina, autócrina e parácrina, a prolactina está muitas vezes relacionada ao desenvolvimento de patogenias humanas como carcinomas e doenças autoimunes. Considerando-se que: a) diferença de 41% encontrada na sequência de aminoácidos da prolactina de camundongo em relação à humana, b) diferenças na glicosilação, fosforilação, e ligação ao receptor e, c) o fato que os modelos animais utilizados em ensaios in vivo com prolactina humana são geralmente ratos ou camundongos (modelos heterólogos), fica evidente que esses fatores podem interferir na interpretação dos resultados. Portanto, experimentos em sistemas homólogos seriam desejáveis. Esse trabalho descreve a obtenção pela primeira vez da mPRL no espaço periplásmico bacteriano, portanto na sua forma autêntica, ou seja, sem a metionina inicial, com expressão de 0,1 ± 13,2% g/mL/A600. Para isso um vetor de expressão baseado no promotor lPL foi construído e utilizado como promotor constitutivo, com ativação a 37° C. Um processo de fermentação em biorreator, com rendimentos de expressão de até 2,5 g/mL, e um processo de purificação com três etapas: concentração e purificação por hidrofobicidade (Phenyl Sepharose CL-4B) seguida por HPLC de fase reversa e HPSEC, foram também desenvolvidos. A mPRL purificada foi caracterizada por técnicas físico-químicas e biológicas em comparação com o padrão de referência da mPRL recombinante do Instituto Nacional de Saúde (NIH, EUA). A atividade biológica foi analisada e sua potência calculada foi de 33,9 ± 1,4 UI/mg. O mesmo vetor foi utilizado para a expressão do antagonista S177DmPRL, mas o baixo nível de expressão obtido inviabilizou a sua produção no espaço periplásmico de bactérias. Como alternativa, optamos por produzir essa proteína em células CHO e clones com expressão da ordem de 1 g/mL/dia foram obtidos. Com a expressão tanto da mPRL autêntica, como do S177D-mPRL, está aberto o caminho para o desenvolvimento dos estudos que envolvam modelos animais onde a mPRL e seu antagonista sejam fatores relevantes a serem considerados. / Prolactin is a neurohormone included in cytokine superfamily and involved in innumerous biological processes. Due to its endocrine, autocrine and paracrine action, it is, frequently, related to development of human pathologies, such as carcinomas and autoimmune diseases. Considering some factors: a) the difference of 41% between the amino acid sequence of mouse prolactin in relation to the human one, b) glycosylation, phosphorylation and receptor ligation differences, and c) the fact that the animal model used for in vivo assays with human prolactin are generally rats or mice (heterologous), it is evident that these factors might interfere in the interpretation of results. Therefore, experiments with homologous systems are desirable. This work describes, for the first time, the expression of mouse prolactin in the periplasmic space of bacteria, in its authentic form, i. e., without initial metionine, showing expression levels of 0.1 ± 13.2% g/mL/A600. For this purpose, an expression vector based on PL promoter was constructed and used as a constitutive form, with activation at 37° C. A fermentation process in bioreactor, with expression yields up to 2.5 g/mL, and purification process with three steps: concentration and purification by hydrophobicity (Phenyl Sepharose CL-4B) followed by reverse phase HPLC and HPSEC, were also developed. The mPRL was purified and characterized by chemo physical and biological techniques compared to the recombinant standard reference from the National Institute of Health (NIH, USA). Its biological activity was analyzed and the calculated potency was 33.9 ± 1.4 UI/mg. The same vector was used for the expression of S177D-mPRL antagonist, but the low expression level obtained makes it impracticable to produce this protein in the periplasmic space of bacteria. As an alternative, the S177D-mPRL was produced in CHO cells and clones with expression level of about 1 g/mL/day were obtained. The expression of both proteins, the authentic mPRL and the S177D-mPRL, opens the door for developing studies with animal models if mPRL and its antagonist might be considered relevant factors.

Photorhabdus luminescens MN7 é uma enterobactéria associada a seus simbionte, nematoides da espécie Heterorhabditis baujardi LPP7, coletada em Monte Negro (RO), Brasil. As bactérias do gênero Algumas linhagens de P. luminescens possuem no seu citoplasma dois cristais proteicos compostos das CIPs (Crystal Inclusion Proteins A e B). Na fase estacionária de crescimento esses cristais são até 40% do total de proteínas na célula. Fizemos uma estratégia para clonar e expressar a ORF completa dos genes que codificam CipA, CipB e CipB2 de MN7. Os três genes foram amplificados e subclonados, mas apenas CipA foi expressa em Escherichia coli. A proteína recombinante foi purificada em coluna de Níquel N2+ e utilizada para inóculo em camundongos Balb/c. CipB foi clonada no plasmídeo de expressão, mas não foi expressa quando induzida. CipB2 foi amplificada, mas não foi clonada no plasmídeo de expressão. Também foi amplificado e subclonado o fragmento de miniSOG (mini Singlet Oxygen Generator), para ser ligado aos genes das CIPs que foram clonados para ensaios de fluorescência. / Photorhabdus luminescens MN7 is an enterobacterium associated with its symbiont, nematodes of the Heterorhabditis baujardi LPP7 species, collected in Monte Negro (RO), Brazil. Bacteria of the genus of P. luminescens lineages do not have their cytoplasm two protein crystals composed of CIPs (Crystal Inclusion Proteins A and B). In the stationary phase of growth of the crystals are up to 40% of the total proteins in the cell. We have devised a strategy to clone and express a complete ORF of the genes encoding MN7 CipA, CipB and CipB2. All three genes were amplified and subcloned, but only CipA was expressed in Escherichia coli. The recombinant protein was purified on a Nickel N2+ column and used for inoculum in Balb / c mice. CipB was cloned without expression plasmid, but was not expressed when induced. CipB2 was amplified, but was not cloned without expression plasmid. The miniSOG (mini Singel Oxygen Generator) fragment was also amplified and subcloned to be linked to the genes of the CIPs that were so cloned for fluorescence assays.

A papilomatose bovina é uma doença infectocontagiosa de ocorrência mundial, que assola o rebanho brasileiro, sem qualquer atitude efetiva de controle, e que tem como enfermidades associadas a tumores de bexiga hematúria enzoótica e tumores de trato digestório superior caraguatá, responsáveis por sensíveis perdas para a pecuária. Várias tentativas vacinais têm sido empreendidas com finalidades profiláticas ou terapêuticas, porém sem resultados eficazes. Esta situação se deve a aspectos relacionados à estrutura viral que dificultam uma manipulação eficiente para produção de produtos vacinais. Para que tais dados possam ser obtidos, faz-se necessário uma melhor compreensão da ação das proteínas recombinantes. A clonagem em vetores bacterianos para a expressão e purificação dessas proteínas serve a diferentes propósitos. Entre eles, a produção de insumos imunológicos, como testes diagnósticos ou mesmo vacinas. O presente projeto visou à expressão e purificação da proteína de capsídeo recombinante L2 de BPV-2. A proteína foi expressa em bactéria e tentou-se a purificação por coluna de afinidade; entretanto, problemas na purificação não possibilitaram a conclusão deste objetivo. Todas as abordagens e protocolos utilizados nesse trabalho são discutidos para contribuição ao conhecimento do processo. / The bovine papillomatosis is an infectious disease of worldwide occurrence, plaguing the Brazilian herd, without any effective attitude control, and whose illnesses associated with bladder tumors \"enzootic hematuria\" and upper digestive tract tumors \"caraguatá\" sensitive responsible for losses to livestock. Several attempts have been undertaken vaccine with prophylactic or therapeutic purposes, but without effective results. This is due to issues related to viral structure that hinder efficient manipulation for production of vaccine products. In order to obtain such information, it is necessary better understanding of the action of recombinant proteins. The bacterial cloning vectors for the expression and purification of such proteins serve different purposes. Among them, the production of immune inputs, such as diagnostic tests or vaccines. This project aimed the expression and purification of recombinant L2 capsid protein of BPV-2. The protein was expressed in bacteria and purification was carried out by affinity column. However, difficulties in the purification process, impaired the full completion of this objective. All the attempted approaches and protocols were discussed and potential solutions proposed.

A prolactina é um neurohormônio que faz parte da superfamília das citocinas e está envolvida em inúmeros processos biológicos. Devido à sua ação endócrina, autócrina e parácrina, a prolactina está muitas vezes relacionada ao desenvolvimento de patogenias humanas como carcinomas e doenças autoimunes. Considerando-se que: a) diferença de 41% encontrada na sequência de aminoácidos da prolactina de camundongo em relação à humana, b) diferenças na glicosilação, fosforilação, e ligação ao receptor e, c) o fato que os modelos animais utilizados em ensaios in vivo com prolactina humana são geralmente ratos ou camundongos (modelos heterólogos), fica evidente que esses fatores podem interferir na interpretação dos resultados. Portanto, experimentos em sistemas homólogos seriam desejáveis. Esse trabalho descreve a obtenção pela primeira vez da mPRL no espaço periplásmico bacteriano, portanto na sua forma autêntica, ou seja, sem a metionina inicial, com expressão de 0,1 ± 13,2% g/mL/A600. Para isso um vetor de expressão baseado no promotor lPL foi construído e utilizado como promotor constitutivo, com ativação a 37° C. Um processo de fermentação em biorreator, com rendimentos de expressão de até 2,5 g/mL, e um processo de purificação com três etapas: concentração e purificação por hidrofobicidade (Phenyl Sepharose CL-4B) seguida por HPLC de fase reversa e HPSEC, foram também desenvolvidos. A mPRL purificada foi caracterizada por técnicas físico-químicas e biológicas em comparação com o padrão de referência da mPRL recombinante do Instituto Nacional de Saúde (NIH, EUA). A atividade biológica foi analisada e sua potência calculada foi de 33,9 ± 1,4 UI/mg. O mesmo vetor foi utilizado para a expressão do antagonista S177DmPRL, mas o baixo nível de expressão obtido inviabilizou a sua produção no espaço periplásmico de bactérias. Como alternativa, optamos por produzir essa proteína em células CHO e clones com expressão da ordem de 1 g/mL/dia foram obtidos. Com a expressão tanto da mPRL autêntica, como do S177D-mPRL, está aberto o caminho para o desenvolvimento dos estudos que envolvam modelos animais onde a mPRL e seu antagonista sejam fatores relevantes a serem considerados. / Prolactin is a neurohormone included in cytokine superfamily and involved in innumerous biological processes. Due to its endocrine, autocrine and paracrine action, it is, frequently, related to development of human pathologies, such as carcinomas and autoimmune diseases. Considering some factors: a) the difference of 41% between the amino acid sequence of mouse prolactin in relation to the human one, b) glycosylation, phosphorylation and receptor ligation differences, and c) the fact that the animal model used for in vivo assays with human prolactin are generally rats or mice (heterologous), it is evident that these factors might interfere in the interpretation of results. Therefore, experiments with homologous systems are desirable. This work describes, for the first time, the expression of mouse prolactin in the periplasmic space of bacteria, in its authentic form, i. e., without initial metionine, showing expression levels of 0.1 ± 13.2% g/mL/A600. For this purpose, an expression vector based on PL promoter was constructed and used as a constitutive form, with activation at 37° C. A fermentation process in bioreactor, with expression yields up to 2.5 g/mL, and purification process with three steps: concentration and purification by hydrophobicity (Phenyl Sepharose CL-4B) followed by reverse phase HPLC and HPSEC, were also developed. The mPRL was purified and characterized by chemo physical and biological techniques compared to the recombinant standard reference from the National Institute of Health (NIH, USA). Its biological activity was analyzed and the calculated potency was 33.9 ± 1.4 UI/mg. The same vector was used for the expression of S177D-mPRL antagonist, but the low expression level obtained makes it impracticable to produce this protein in the periplasmic space of bacteria. As an alternative, the S177D-mPRL was produced in CHO cells and clones with expression level of about 1 g/mL/day were obtained. The expression of both proteins, the authentic mPRL and the S177D-mPRL, opens the door for developing studies with animal models if mPRL and its antagonist might be considered relevant factors.

Neste trabalho foi transfectada uma linhagem de células embrionárias de rim humano (HEK293) com os genes das subunidades α e β da tireotrofina humana (hTSH), hormônio glicoproteico secretado pela hipófise. Após 5 dias de cultivo obteve-se uma concentração de hTSH no meio condicionado de 0,95μg/mL. O material foi concentrado e purificado utilizando uma estratégia envolvendo duas etapas, uma cromatografia de troca catiônica e uma cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) de fase reversa, que permitiu uma recuperação de 55% e uma pureza >90%. O produto purificado (hTSH-HEK) foi analisado e comparado a uma preparação comercial obtida em células CHO (hTSH-CHO) e a uma preparação hipofisária (hTSH-Pit). A identidade e a pureza do hTSH-HEK foram avaliadas por métodos físicoquímicos e imunológico (espectrometria de massa MALDI-TOF, HPLC de exclusão molecular e de fase reversa, SDS-PAGE e ensaio imunoradiométrico). A porção glicídica do hTSH-HEK foi avaliada pela análise do perfil dos N-glicanos e o comportamento biológico deste hormônio foi avaliado por bioensaio in vivo e estudo farmacocinético. As 3 preparações apresentaram pureza equivalente (97%) e a massa molecular relativa do hTSH-HEK foi 2,1% menor do que a do hTSH-CHO e 2,7% maior do que a do hTSH-Pit. A maior hidrofobicidade relativa, avaliada por RP-HPLC, foi a do hTSH-HEK. Os N-glicanos identificados no hTSH-HEK foram do tipo complexo, apresentando predominantemente estruturas tri-antenárias, enquanto no hTSH-CHO e no hTSH-Pit as estruturas bi-antenárias foram predominantes. Foram detectadas diferenças significativas relacionadas à composição dos carboidratos para estas preparações, um teor muito menor de ácido siálico e muito maior de fucose foram observados no hTSHHEK. Foi confirmada a atividade biológica das 3 preparações, sendo a bioatividade do hTSHHEK 39% e 16% inferior à do hTSH-CHO e hTSH-Pit, respectivamente. A meia-vida circulatória do hTSH-HEK foi menor (1,5 X) que a do hTSH-CHO e a do hTSH-Pit (1,2 X). De acordo com esses resultados o hTSH-HEK pode ser considerado uma alternativa viável para aplicações clínicas especialmente por sua origem humana e composição de carboidratos. / In this work a strain of embryonic human kidney cells (HEK293) was transfected with the genes of the α and β subunits of human thyrotropin (hTSH), a glycoproteic hormone secreted by the pituitary gland. After 5 days of culture, the concentration of hTSH in conditioned medium was 0.95μg/mL. The material was concentrated and purified utilizing a strategy involving two steps, a cation-exchange chromatography and a reversed phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC), providing an overall yield of 55% and a purity level > 90%. The purified material (hTSH-HEK) was analyzed and compared to a recombinant commercial preparation obtained from CHO cells (hTSH-CHO) and to a human pituitary preparation (hTSH-Pit). Identity and purity of hTSH-HEK were evaluated through physicochemical and immunological methods (MALDI-TOF mass spectrometry, size exclusion HPLC, reversed-phase HPLC, SDS-PAGE, immunoradiometric assay). Glycidic portion of hTSHHEK was evaluated by N-glycoprofiling analysis and the biological behavior of this hormone was evaluated by an in vivo bioassay and via a pharmacokinetic study. The 3 preparations showed equivalent purity (97%) and hTSH-HEK molecular mass was 2.1% lower than hTSHCHO mass and 2.7% higher than hTSH-Pit mass. The highest relative hydrophobicity, evaluated by RP-HPLC, was shown by hTSH-HEK. Remarkable differences related to the carbohydrate moiety were found for these preparations, a much lower sialic acid content and a higher fucose content being observed in hTSH-HEK. Biological activity was confirmed for the three preparations, the hTSH-HEK bioactivity being 39% and 16% lower than hTSH-CHO and hTSH-Pit, respectively. The hTSH-HEK circulatory half-life (t1/2) was lower than that of hTSHCHO (1.5-fold) and hTSH-Pit (1.2-fold). According to these findings, HEK293-derived hTSH can be considered useful for clinical applications, also in view of its human origin and particular N-glycan composition.

Neste trabalho foi transfectada uma linhagem de células embrionárias de rim humano (HEK293) com os genes das subunidades α e β da tireotrofina humana (hTSH), hormônio glicoproteico secretado pela hipófise. Após 5 dias de cultivo obteve-se uma concentração de hTSH no meio condicionado de 0,95μg/mL. O material foi concentrado e purificado utilizando uma estratégia envolvendo duas etapas, uma cromatografia de troca catiônica e uma cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) de fase reversa, que permitiu uma recuperação de 55% e uma pureza >90%. O produto purificado (hTSH-HEK) foi analisado e comparado a uma preparação comercial obtida em células CHO (hTSH-CHO) e a uma preparação hipofisária (hTSH-Pit). A identidade e a pureza do hTSH-HEK foram avaliadas por métodos físicoquímicos e imunológico (espectrometria de massa MALDI-TOF, HPLC de exclusão molecular e de fase reversa, SDS-PAGE e ensaio imunoradiométrico). A porção glicídica do hTSH-HEK foi avaliada pela análise do perfil dos N-glicanos e o comportamento biológico deste hormônio foi avaliado por bioensaio in vivo e estudo farmacocinético. As 3 preparações apresentaram pureza equivalente (97%) e a massa molecular relativa do hTSH-HEK foi 2,1% menor do que a do hTSH-CHO e 2,7% maior do que a do hTSH-Pit. A maior hidrofobicidade relativa, avaliada por RP-HPLC, foi a do hTSH-HEK. Os N-glicanos identificados no hTSH-HEK foram do tipo complexo, apresentando predominantemente estruturas tri-antenárias, enquanto no hTSH-CHO e no hTSH-Pit as estruturas bi-antenárias foram predominantes. Foram detectadas diferenças significativas relacionadas à composição dos carboidratos para estas preparações, um teor muito menor de ácido siálico e muito maior de fucose foram observados no hTSHHEK. Foi confirmada a atividade biológica das 3 preparações, sendo a bioatividade do hTSHHEK 39% e 16% inferior à do hTSH-CHO e hTSH-Pit, respectivamente. A meia-vida circulatória do hTSH-HEK foi menor (1,5 X) que a do hTSH-CHO e a do hTSH-Pit (1,2 X). De acordo com esses resultados o hTSH-HEK pode ser considerado uma alternativa viável para aplicações clínicas especialmente por sua origem humana e composição de carboidratos. / In this work a strain of embryonic human kidney cells (HEK293) was transfected with the genes of the α and β subunits of human thyrotropin (hTSH), a glycoproteic hormone secreted by the pituitary gland. After 5 days of culture, the concentration of hTSH in conditioned medium was 0.95μg/mL. The material was concentrated and purified utilizing a strategy involving two steps, a cation-exchange chromatography and a reversed phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC), providing an overall yield of 55% and a purity level > 90%. The purified material (hTSH-HEK) was analyzed and compared to a recombinant commercial preparation obtained from CHO cells (hTSH-CHO) and to a human pituitary preparation (hTSH-Pit). Identity and purity of hTSH-HEK were evaluated through physicochemical and immunological methods (MALDI-TOF mass spectrometry, size exclusion HPLC, reversed-phase HPLC, SDS-PAGE, immunoradiometric assay). Glycidic portion of hTSHHEK was evaluated by N-glycoprofiling analysis and the biological behavior of this hormone was evaluated by an in vivo bioassay and via a pharmacokinetic study. The 3 preparations showed equivalent purity (97%) and hTSH-HEK molecular mass was 2.1% lower than hTSHCHO mass and 2.7% higher than hTSH-Pit mass. The highest relative hydrophobicity, evaluated by RP-HPLC, was shown by hTSH-HEK. Remarkable differences related to the carbohydrate moiety were found for these preparations, a much lower sialic acid content and a higher fucose content being observed in hTSH-HEK. Biological activity was confirmed for the three preparations, the hTSH-HEK bioactivity being 39% and 16% lower than hTSH-CHO and hTSH-Pit, respectively. The hTSH-HEK circulatory half-life (t1/2) was lower than that of hTSHCHO (1.5-fold) and hTSH-Pit (1.2-fold). According to these findings, HEK293-derived hTSH can be considered useful for clinical applications, also in view of its human origin and particular N-glycan composition.

No Brasil, e em outros paises de clima tropical, os carrapatos se tornaram um enorme problema economico de^$de que a industria do gado se desenvolveu. O carrapato Boophilus microplus, um dos artropodes mais importantes na veterinaria, causa efeitos direto, como suc,cao de sangue, e indireto, como a transmissao de uma grande variedade de patogenos que normalmente resulta em infec,c~es letais. As vacinas genicas contendo o antigeno Bm86, uma proteina ligada a membrana do intestino do carrapato B. microplus, representam uma alternativa atrativa aos acaricidas para controlar as infesta~oes por carrapatos em contrapartida aos inconvenientes produtos quimicos. Devido sua administra,cao ser feita em 4 doses no primeiro ano, seguida de refor,cos a cada seis meses, estas formula,coes vacinais nao s3c adequadas para paises com cria,cao extensiva de gado, como no Brasil. Visando uma libera~ao sustentada do antigeno Bm86, neste trabalho desenvolveuse uma vacina de dose unica baseada em microesferas polimericas. Para obter o padrao de liberac,ao desejavel, diferentes formula,coes e parametros de processo foram variados, como a composi,cao do polimero, a taxa entre os monomeros ^Uacido latico:acido glicolico\" e o tamanho das microparticulas. As formula,coes foram preparadas pelo metodo de emulsao multipla e evapora,cao do solvente. A formula~ao que melhor se enquadrou nos objetivos da vacina de dose unica foi preparada com PLGA 75:25, solu,cao 3% de PVA como estabilizante, agita,cao de 11000 rpm para forma,cao da emulsao primaria e de 800 rpm para forma,cao da emulsao multipla e evapora,cao do solvente. As particulas assim obtidas apresentaram um tamanho medio de 25 ,um, uma taxa de encapsula,cao maior que 90% e aproximadamente 50% da proteina foi liberada in vitro em 60 dias. Analises por SDS-PAGE e Westem Bloning revelaram que a proteina se manteve integra apos encapsula,cao. Os resultados da avalia,cao da imunogenicidade em bovinos mostraram que a formula,cao baseada em microesferas polimericas biodegradaveis e habil a conseguir, com uma unica dose, uma resposta imune similar aquela conseguida com tres doses das formula,coes convencionais da vacina de Bm86. / In Brazil, and in others tropical countries, the ticks have become a huge economic problem since the industry of livestock has developed. Ticks and tick-borne diseases affect animal and human health and are the cause of significant economic losses. The cattle tick Boophilus microplus is one of the most important arthropods in veterinary. This tick species causes both direct effects, such as blood sucking, and indirect effects, such as transmission of a wide variety of pathogens, which usually result in lethal infections. The gene vaccines based on Bm86 antigen, a midgut membrane-bound protein of the cattle tick B. microplus, represent a good alternative to control tick infestations, compared to chemicals. However, due to these vaccine formulations need 4 doses over the first year with booster at each 6 months to be effective, they are not suitable for countries with extensive cattle raising, like Brazil. Aiming a sustained release of Bm86 antigen, in this work we developed a single shot vaccine based on Bm86 loaded polymeric microspheres. In order to obtain desired release patterns, different formulations and processing parameters were varied, for example, the composition of the polymer, the monomer ratio lactic acid:glycolic acid and the size of the microparticles. The formulations were prepared by solvent evaporation method based on double emulsion. The formulation that presented better result as single shot vaccine was prepared with PLGA 75:25, solution 3% of PVA as stabilizer, agitation of 11000 rpm to form the primary emulsion and 800 rpm to obtain the double emulsion and solvent evaporation. The particles thus obtained presented an average size of 25 m, encapsulation ratio greater than 90% and approximately 50% of the protein was released in vitro in 60 days. Analysis by SDSPAGE and Western Blot showed that the integrity of the protein remained after encapsulation. The immunogenic studies showed that the formulation based onbiodegradable polymeric microspheres is able to elicit, with a single dose, an immune response and protection similar to that attained with 3 doses of conventional Bm86 vaccine formulations.