Orientadora: Profª Drª Helena Beatriz de Carvalho Ruthner Batista / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biossistemas, 2017. / Apesar de ser uma das doenças mais antigas que se tem registro a raiva ainda é um desafio para a Saúde Pública. Esta zoonose acomete o sistema nervoso central (SNC) de todos os mamíferos sendo considerada fatal, porém foram registrados casos de cura no mundo que impulsionaram pesquisas na busca por potenciais mecanismos antivirais que atuem contra o vírus da raiva (RABV). O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito antiviral do extrato vegetal hidroetanólico derivado de Dalbergia variabilis contra diferentes linhagens do RABV. Inicialmente, foi determinada a concentração máxima tolerada (CMT) do extrato vegetal em células de neuroblastoma de murino (N2a), sendo 1,56 mg/ml identificada como CMT. A atividade antiviral do extrato vegetal derivado da Dalbergia variabilis foi avaliada pela diferença no título viral infeccioso expresso em doses infectantes em 50% do cultivo celular (DICC50), na presença e na ausência do extrato frente a quatro amostras de RABV (IP4005 - amostra de RABV com linhagem genética característica de morcego hematófago Desmodus rotundus, IP964 - amostra de RABV com linhagem genética característica de morcego insetívoro Eptesicus furinalis, IP4871 - amostra de RABV com linhagem genética característica de cachorro do mato Cerdocyon thous e amostra padrão do vírus da raiva "Pasteur vírus" - PV). Uma vez que houve diferença no título viral infeccioso entre as amostras de RABV analisadas na presença e na ausência do extrato vegetal, foram realizados experimentos subsequentes a fim de compreender melhor a forma de atuação deste extrato vegetal frente ao RABV. Foi possível identificar ação antiviral do extrato vegetal derivado de Dalbergia variabilis frente a amostras de RABV analisadas, através dos resultados obtidos, sendo que a interferência na replicação viral foi mais significativa frente a amostras de RABV com linhagem genética de morcegos. / Despite its status as one of the oldest registered diseases, rabies remains a public health challenge. This zoonosis affects the central nervous system (CNS) of all mammals and is usually considered fatal. However, some cases in which the disease was reportedly cured have been registered worldwide, leading to renewed interest in researching potential antiviral mechanisms against the rabies virus (RABV). The aim of this work was to evaluate the antiviral activity of the hydroethanolic plant extract Dalbergia variabilis against different genetic lineages of RABV. In the first step, the maximum tolerated concentration (MTC) of plant extract in murine neuroblastoma cells (N2a) was determined to be 1.56 mg/ml. The antiviral activity of plant extract Dalbergia variabilis was evaluated to determine the difference presence and absence of the plant extract in four samples of RABV (IP4005- sample of RABV with the genetic lineage characteristic of haematophagous bat, Desmodus rotundus; IP964- sample of RABV with the genetic lineage characteristic of insectivorous bat, Eptesicus furinalis; IP4871- sample of RABV with the genetic lineage characteristic of wild dog, Cerdocyon thous; and a standard sample of RABV, "Pasteur vírus" - PV). Since there was a difference in the infectious viral titer between the RABV samples analysed in the presence of the plant extract, subsequent experiments were carried out to better understand the performance of this plant extract against RABV. The antiviral activity of plant extract Dalbergia variabilis against samples of RABV was analysed, and the interference in viral replication was more significant against samples of RABV with genetic lineage characteristic of bats.

O presente trabalho visou estudar o comportamento biológico em camundongos de 10 amostras de vírus da raiva isoladas de morcegos hematófagos e não-hematófagos, no Estado do Rio de Janeiro, sua caracterização genética quanto aos genes N e G, além da resposta de camundongos vacinados com a vacina anti-rábica produzida pela replicação da amostra Pitman-Moore em cultivo celular, frente ao desafio com estas amostras virais. As passagens sucessivas em camundongos determinaram uma redução do período de incubação e a obtenção de amostras virais com altos títulos. A vacina anti-rábica utilizada na imunização dos camundongos ofereceu proteção em mais de 80% dos camundongos vacinados com a diluição 1:5 da vacina, frente à maioria das amostras. A análise filogenética do gene da proteína N apresentou um padrão de agregação dividido em variante de morcego hematófago e variante de morcego insetívoro, com diferenças filogenéticas entre as variantes de morcego hematófago isoladas na Região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro e aquelas isoladas nas Regiões Metropolitana e Sul do Estado. A substituição do resíduo ácido aspártico por ácido glutâmico na posição 118, encontradas na caracterização genética da proteína G das amostras 704/97 e 151/98, permite inferir que esta posição esteja relacionada à antigenicidade viral. Não foram observadas diferenças genéticas temporais entre as amostras estudadas. / In the present study we analyzed the biological behavior in mice of 10 rabies virus samples isolated from haematophagous and non-haematophagous bats in Rio de Janeiro State, its genetic characterization from genes N and G, and we also studied the response of mice vaccinated with cell culture rabies vaccine, produced with the Pitman-Moore strain, after viral challenge with bat rabies virus samples. Viral passages in mice resulted in reduced incubation period and high virus titrers. The vaccine used conferred protection in more than 80% of the mice vaccinated with 1:15 vaccine dilution, after viral challenge. N gene genetic analysis divided the samples in haematophagous bat strains and insectivorous bat strains, with phylogenetic differences between samples isolated in Northeast Region and those isolated in the Metropolitan and South Regions of Rio de Janeiro State. The substitution of an aspartic acid to a glutamic acid found in the position 118 of G gene genetic characterization from samples 704/97 and 151/98 seems to be related to viral antigenicity. There were no time-related genetic differences between the studied samples.

Anticorpos monoclonais (AcMo) contra proteínas do vírus da raiva (RABV) foram produzidos para adequar a caracterização antigênica dos isolados no Brasil. Foram selecionados dois isolados de morcegos insetívoros, sendo um de Nyctinomops laticaudatus e outro de Eptesicus furinalis que apresentaram perfis não compatíveis (NC) com os pré-estabelecidos. As suspensões virais foram adaptadas para crescimento em cultura de células N2A. Para o preparo de AcMo foram utilizadas como antígeno as ribonucleoproteínas dos isolados selecionados. Foram obtidos dois AcMo, o 3A7 e o 4E10. Analisando 57 isolados de RABV com esses AcMo, o 3A7 reagiu com 21 (36,84%) e o 4E10 com 25 (43,85%). Dos 13 isolados caracterizados como variante antigênica 3 (Desmodus rotundus) o 3A7 reagiu com 8 (61,53%) e o 4E10 com 11 (84,61%). Dos 9 isolados com perfil NC em morcegos o 3A7 reagiu com 5 (55,55%) e o 4E10 com 4 (44,44%). Os anticorpos produzidos poderão auxiliar na complementação do painel existente de caracterização antigênica o que poderá aprimorar a vigilância epidemiológica da doença. / Monoclonal antibodies (MAb) against the rabies virus (RABV) proteins were produced to improve the antigenic characterization of the isolates in Brazil. Two isolates from insectivorous bats were selected; one was from the species Nyctinomops laticaudatus and the other from Eptesicus furinalis, which showed non-compatible (NC) profiles from pre-established ones. The viral suspensions were adapted for growth in N2A cells. Ribonucleoproteins from selected isolates were used as antigen for the preparation of Mab. We obtained two Mab, the 3A7 and the 4E10. Of the 57 RABV isolates analyzed with these MAb, the 3A7 reacted with 21 (36.84%) and 4E10 with 25 (43.85%). Of the 13 isolates characterized as antigenic variant 3 (Desmodus rotundus), the 3A7 MAb reacted with 8 (61.53%) and 4E10 with 11 (84.61%). Of the nine isolates with the profile NC of bats the 3A7 reacted with 5 (55.55%) and the 4E10 with 4 (44.44%). The antibodies produced may help to complement the existing panel to antigenic characterization which could improve the disease epidemiological surveillance.

A purificação de subunidades do vírus da raiva pode ser realizada por diferentes metodologias, uma vez purificadas estas subunidades podem ter diversas aplicações em métodos altamente específicos para o diagnóstico laboratorial e pesquisa da raiva. A obtenção de ribonucleoproteínas (RNP) do vírus da raiva pode ser realizada por meio de ultracentrifugação em gradiente de Cloreto de Césio (CsCl), porém este método possibilita a obtenção de RNP semi purificadas. Neste estudo foi utilizado o método de cromatografia de imunoafinidade para obtenção das RNP, os resultados obtidos foram satisfatórios quanto a um maior grau de pureza dessas proteínas, além de propiciar a otimização do processo e redução do tempo operacional, quando comparado a ultracentrifugação em gradiente de CsCl. / Purification of subunits of the rabies virus can be accomplished by different methodologies, once purified these subunits can have several applications in highly specific methods for diagnostic and research laboratory for rabies. Obtaining ribonucleoprotein (RNP) of rabies virus can be performed by ultracentrifugation in a Cesium Chloride (CsCl) gradient, but this method allows to obtain semi purified RNP. This study used the method of immunoaffnity chromatography to obtain the RNP; the results were satisfactory for a higher degree of purity of these proteins in addition to providing process optimization and reduced operating time compared to ultracentrifugation in a cesium chloride gradient.

Os micro-organismos podem infectar seu hospedeiro por diferentes vias, sendo a principal o trato respiratório. O reconhecimento pela mucosa dessas vias pode desencadear inibição da proliferação e bloqueio da entrada microbiana, assim como estimular resposta direcionada a memória imunológica para prevenir posteriores infecções. Alguns micro-organismo, como as bactérias Neisseria meningitidis e Neisseria lactamica, são capazes de modular a resposta imune de mucosa diretamente, ou por meio das células epiteliais respiratórias. Este trabalho propôs, então, a avaliação das porinas B provenientes destas bactérias como moduladoras da produção de IL-8 nas linhagens BEAS-2B e Detroit 562. Também foi avaliada a dependência deste estímulo ao receptor TLR2. Ambas as porinas se ligaram a TLR2 e por este receptor estimularam a produção de IL-8. O perfil de produção foi dependente da expressão de TLR2 pelas células. A porina lactâmica induziu menos IL-8 por regular negativamente a expressão de TLR2, mas sua afinidade pelo receptor se mostrou maior que a da porina meningocócica. As porinas são então moduladoras das células de mucosa, fato que somado a atividade adjuvante destas proteínas por via parenteral estimulou a avaliação destas como adjuvantes de mucosa. O modelo escolhido para a avaliação foi o de inoculação intranasal de camundongos, utilizando como antígeno o lipopolissacarídio pouco imunogênico de Franciscella tularensis atenuada (Ft-LPS). A análise foi baseada no título de anticorpos IgG e IgM séricos. A porina meningocócica se mostrou a mais imunogênica, mas por ser originária de patógeno acarreta maior risco biológico em sua produção. Para viabilizar a porina meningocócica como adjuvante, a mesma foi substituída por porina homóloga produzida de modo recombinante em Escherichia coli não patogênica. A porina recombinante foi avaliada pelo mesmo sistema in vivo e comparada a adjuvantes experimentais de ação conhecida (rCTB, QS-21 e ODN 1826). A porina apresentou o melhor desempenho entre todos os adjuvantes, principalmente dois meses após o fim do esquema vacinal. O mesmo adjuvante foi adicionado ao vírus da raiva para caracterizar a amplitude de antígenos para sua aplicação e o efeito biológico dos anticorpos induzidos. Os resultados obtidos por via intranasal com antígeno da raiva confirmaram a propriedade de adjuvante de mucosa da porina recombinante, aumentando os títulos de IgG séricos. O ensaio biológico dos anticorpos por RFFIT comprovaram a funcionalidade dos anticorpos gerados, neutralizando a infectividade viral em células BHK-21. O uso da porina por via subcutânea não aumentou o nível de anticorpos neutralizantes, mas aumentou o de IgG. Não foi detectada imunidade celular específica de linfócitos do baço ao vírus da raiva nos parâmetros avaliados, independente da adição de adjuvantes. Em resumo, as porinas foram caracterizadas como relevantes na imunomodulação de células da mucosa respiratória por infecção meningocócica. A modulação também foi relevante para o aumento de resposta humoral frente a diferentes antígenos, por diferentes vias de administração, o que demonstra a eficiência e versatilidade da porina recombinante como adjuvante imunológico. / Microorganisms can invade the host through many routes, specially the respiratory tract. The respiratory mucosa is responsible for recognition, inhibition, proliferation and entry blockade of microorganisms, besides incitation of immunological memory to prevent further infections. Some microorganisms, such as Neisseria meningitidis and Neisseria lactamica, can modulate the mucosa immune response directly or through stimulation of respiratory epithelial cells. The present work proposed the evaluation of porin B proteins, derived from these microorganisms, as modulators of IL-8 production on respiratory epithelial cell strains BEAS-2B and Detroit 562. TLR2 receptor dependency for the modulation was also evaluated. Both porins bounded to TLR2 and through this receptor were able to stimulate IL-8 production, whereas this profile was correlated with TLR2 expression. Lactamica porin (Nlac PorB) induced less IL-8 and TLR2 expression, also for a shorter period of time. The effect caused by Nlac PorB was attributed to TLR2 down regulated expression, since its binding affinity to the receptor is greater than meningococcal porin (Nmen PorB). Porins were therefore able to immune modulate mucosal cells, fact that allied with their parenteral adjuvant activity incited evaluation of porins as potential mucosal adjuvants. The model chosen for the evaluation was intranasal immunization of mice, using as the antigen a low immunogenic lipopolysaccharide extracted from attenuated Franciscella tularensis (Ft-LPS). The evaluation was based on IgG and IgM serum titers. After the immunization scheme, Nmen PorB induced higher IgG and IgM titers than Nlac PorB. Although Nmen PorB was more efficient, it comes from a pathogen. To overcome the risk of its production, it was replaced by recombinant porin (rPorB) produced by Escherichia coli. rPorB was evaluated by the same model and compared with well known experimental adjuvants (rCTB, QS-21 e ODN 1826). rPoB had the highest IgM and IgG titers among all adjuvants tested, specially two months after vaccination. The same adjuvant was also combined with a viral antigen to characterize its application wideness and biological function of incited antibodies. Results obtained with rabies antigen by intranasal route confirmed the mucosal adjuvant properties of rPorB, increasing IgG titers induced by the antigen. These antibodies were also capable of virus neutralization, as demonstrated in RFFIT assays. rPoB didn´t raise neutralizing antibody titers by subcutaneous route, but increased IgG titers. Cellular immunity was undetectable in spleen lymphocytes with the screening method used, regardless of adjuvant addition. In conclusion, porins were characterized as revelant for immunomodulation of the respiratory mucosal cells, caused by infection with meningococcus. The immunomodulation was also revelant for increase of humoral reponse to different antigens and by different routes, pointing out recombinant porin B as an efficient and versatile immunological adjuvant.

Vírus da raiva provenientes de 23 morcegos de espécies hematófagas, frugívoras e insetívoras foram caracterizados geneticamente pelo seqüenciamento completo da região que codifica a nucleoproteína N. A análise filogenética das seqüências, incluindo lyssavirus e isolados de morcegos do Chile e Estados Unidos, mostrou que os diferentes isolados do vírus da raiva foram de modo geral segregados em quatro grupos genéticos distintas: morcegos hematófagos, morcegos insetívoros 1, 2 e 3. Os morcegos insetívoros 1 constituiram-se por isolados de Eptesicus furinalis: BR-EF1, BR-EF2, BREF3, BR-EF-4, BR-EA1 e BR-NL2; os morcegos insetívoros 2 consistiram de isolados de Molosssus spp: BR-MM1, BR-MM2 e BR- MA1 e os morcegos insetívoros 3 isolados de Nictinomops laticaudatus: BR-NL1 e BR-NL3. A homologia de nucleotídeos entre cada grupo de morcegos insetívoros 1, 2 e 3 foi maior que 99%, 97% e 99%, respectivamente. O grupo de morcegos hematófagos foi representado pelos isolados de: 3 morcegos hematófagos Desmodus rotundus (BR-DR1, BR-DR2 e BR-DR3); 5 morcegos frugívoros Artibeus lituratus BR-AL1, BR-AL2, BR-AL3, BR-AL4 e Artibeus planirostris BRAP1; 2 morcegos insetívoros (BR-MR1 e BR-EA2) e 2 de espécies não identificadas (BR-BAT1 e BR-BAT2). Entre as amostras seqüenciadas foram selecionadas cinco (BR-EF1, BR-NL1, BR-AL3, BR-MM1, BR-DR1) e um isolado de cão (BR-C) para os estudos de patogenicidade em camundongos albinos suíços inoculados pela vias intracerebral (IC) e intramuscular (IM). Todas as amostras quando inoculadas em camundongos pela via IC apresentaram-se patogênicas, provocando a morte dos mesmos num período de 4 a 14 dias pós-inoculação. No entanto, 500DLIC50 das mesmas amostras inoculadas pela via IM levaram a uma mortalidade de camundongos de: 60% (BR-DR1); 50% (BR-C, BR-NL); 40% (BR- AL3); 9,5% (BR-MM1); 5,2% (BR-EF10). As mesmas amostras foram utilizadas para a verificação de proteção cruzada, conferida por vacina comercial de uso animal, de camundongos que receberam uma ou duas doses de vacina pela via subcutânea (SC) e desafiados pelas vias IC e IM. Camundongos inoculados com duas doses de vacina foram protegidos quando desafiados pela via IC, com todas as amostras testadas. Quando os camundongos receberam uma dose da mesma vacina houve proteção parcial daqueles desafiados com as amostras de vírus PV e BR-C. Houve proteção de 100% dos camundongos desafiados pela via IM, com exceção daqueles vacinados com uma dose de vacina e desafiados com a amostra PV que apresentaram um índice de 66% de sobreviventes. Os resultados indicam a possibilidade de existir variantes do vírus da raiva espécies específicas circulando em morcegos. Sugerem ainda, que espécies de morcegos hematófagos, frugívoros e insetívoros compartilham o mesmo polimorfismo de vírus. A vacina comercial contra a raiva contendo vírus inativado e de uso veterinário protegeu os camundongos contra o desafio com as diferentes amostras testadas, sugerindo que as vacinas usualmente utilizadas são efetivas no tratamento profilático da raiva transmitida por morcegos, apesar da marcada diferença de neurovirulência dos diferentes isolados quando inoculados em camundongos pela via IM. / Twenty-three rabies viruses isolated from hematophagous, frugivorous and insectivorous bats were characterized genetically by complete sequencing of the region coding the nucleoprotein N. The phylogenetic analysis of the sequences, including the lyssavirus and the bat isolates from Chile and USA revealed that the isolates were segregated into four distinct genetic lineages: those related to the vampire bats and to the insectivorous bats 1, 2 and 3. The isolates related to the insectivorous bats 1 were from the Eptesicus furinalis: BR-EF1, BR- EF2, BREF3, BR-EF-4, BR-EA1 e BR-NL2; those of the insectivorous bats2 included the isolates from Molosssus spp: BR-MM1, BR-MM2 and BR-MA1 and the group 3, by the isolates from the Nictinomops laticaudatus: BR-NL1 and BR-NL3. The homology among each group of the insectivorous bats 1, 2 and 3 were greater than 99%, 97% and 99%, respectively. The lineage related to vampire bats was represented by three isolates from the D. rotundus (BR-DR1, BR-DR2 e BR-DR3); five from the fruit bats Artibeus lituratus (BR-AL1, BR-AL2, BR-AL3, BR-AL4) and Artibeus planirostris (BRAP1); two from insectivorous bats (BR-MR1 and BR-EA2) and two from unidentified species (BR-BAT1 and BR-BAT2). Among the sequenced amples, five bat isolates (BR-EF1, BR-NL1, BR-AL3, BR-MM1, BR- DR1) and one dog isolate (BR-C) were selected for the study of their pathogenicity in Swiss mice, inoculating through intracerebral (IC) and intramuscular (IM) routes. All the isolates, when inoculated via IC, were pathogenic, provoking death in 4 - 14 post inoculation days. However, mice inoculated with 500ICLD50 of the same isolates through IM route were found with different death rates: 60.0% (BR-DR1); 50.0% (BR-C, BR-NL); 40.0% (BR-AL3); 9.5% (BR-MM1) and 5.2% (BR-EF10). The same isolates were used for the assessment of cross protection conferred by a commercial vaccine of veterinary use. The mice were vaccinated subcutaneously, receiving either one or two shots of vaccine, and challenged through IC and IM routes. Mice receiving two shots were protected against all the isolates, when challenged intracerebrally. Mice receiving one shot were found only partially protected against the challenge with the fixed PV strain and BR-C isolate. Mice challenged intramuscularly showed 100.0% of protection, with the exception of those vaccinated with one dose and challenged with PV strain, which were found with 66.0% of survivors. These results indicate the possibility of the existence of rabies virus variants circulating in different species of bat population. The data also suggest that the vampires, frugivorous and insectivorous bats share the same lineage of rabies viruses. The commercial vaccine has protected the mice against the challenge with different rabies virus isolates, suggesting that the vaccines usually employed in the field are effective, although some marked difference in neurovirulence by IM inoculation was found among the isolates tested.

Dados da Organização Mundial da Saúde (OMS) mostram que a raiva é um problema de saúde pública podendo acarretar sérios prejuízos ambientais e econômicos, a despeito da existência de vacinas eficazes de uso humano e veterinário. Segundo seu último informe, estima-se que no mundo em torno de 55.000 pessoas por ano morrem de raiva. O cão permanece como principal transmissor da raiva para o homem e também como principal vítima da doença. Nos países que conseguiram controlar a raiva em animais domésticos, o vírus se mantém circulante na natureza por meio dos animais silvestres, sendo os morcegos apontados como a segunda espécie transmissora da raiva a humanos. Os Lyssavirus têm sido detectados em morcegos, em diversos continentes, sendo identificados como transmissor em dez das onze espécies de Lyssavirus. Fósseis de morcego mostram sua presença há 50 milhões de anos. Mas somente em 1911, Carini relacionou pela primeira vez a raiva aos morcegos, levantando a hipótese destes serem os transmissores da doença a outros animais. Há registros de que o vírus da raiva foi isolado em pelo menos 41 das 167 espécies de morcegos brasileiras, sendo que a maioria dessas espécies está relacionada a atividades humanas com a presença destes animais próximos ao local de trabalho e moradia das pessoas. Os morcegos hematófagos Desmodus rotundus são encontrados do norte do México até a costa norte do Chile, região central da Argentina e costa do Uruguai e com exceção do Chile. Esta espécie de morcego tem sido apontada como reservatório natural do vírus da raiva nesta região. Alguns pesquisadores observaram que a raiva em morcegos não hematófagos precede a raiva bovina e em animais de estimação, sugerindo que os morcegos não hematófagos podem ser o elo entre a raiva silvestre e a raiva urbana e o fato de se detectar a variante mantida por morcegos hematófagos Desmodus rotundus em cães e gatos mostra que o papel deste morcego no ciclo da raiva não está limitado à raiva silvestre. As características dos Lyssavirus adaptados a morcegos têm mostrado diferenças quando comparadas à raiva relacionada aos carnívoros, confirmando a necessidade do desenvolvimento de metodologias que permitam estudos complementares mais precisos a respeito da biologia e epidemiologia da raiva em quirópteros. A escassez de dados na literatura, até o momento, a respeito do genoma completo da variante do vírus da raiva mantida por populações de morcegos hematófagos Desmodus rotundus, deixa uma lacuna no entendimento da epidemiologia molecular deste vírus. A importância epidemiológica desta espécie na transmissão da raiva é inquestionável. Neste estudo foi sequenciado e analisado, o genoma da variante do vírus da raiva mantido por populações de morcego hematófago Desmodus rotundus isolado de um morcego hematófago Desmodus rotundus. A amostra, procedente de área endêmica no Estado de São Paulo, foi filogeneticamente comparada com o genoma da amostra padrão para a espécie viral 1 - Rabies virus e outras amostras pertencentes ao ciclo aéreo ou terrestre de transmissão, disponíveis no GenBank, identificando possíveis padrões de diferenciação, próprios do ciclo aéreo, e em alguns casos relacionados somente à variante estudada. / Data from the World Health Organization (WHO) show that rabies is a public health problem which can cause serious environmental and economic damage, despite the existence of effective vaccines for human and veterinary use. According to WHO latest report, estimated that worldwide around 55,000 people per year died of rabies. The dog remains the main transmitter of rabies to humans as well as the main victim of the disease. In countries that were successful in controlling rabies in domestic animals, the virus is still circulating in nature by wild animals and the bats are seen as the second species transmitting rabies to humans. The Lyssavirus have been detected in bats in several continents and is identified as a transmitter in ten of eleven species of Lyssavirus. Bat fossils show their presence for 50 million years. But only in 1911, in the first time Carini related to rabies at bats, raising the possibility of these being the transmitters of the disease to other animals. Reports show that the Rabies virus was isolated in at least 41 of the 167 species of bats in Brazil, with the majority of these species is related to human activities with the animals living near the local job and houses of people. The vampire bat Desmodus rotundus is found from northern Mexico to northern Chile coast, central coast of Argentina and Uruguay and with the exception of Chile. This bat species has been identified as a natural reservoir of the Rabies virus in this region. Some researchers observed that rabies into non-hematophagous bats precedes the bovine rabies and in pets, suggesting that the non-hematophagous bats may be the link between wildlife rabies and urban rabies and the fact that detect the variant maintained by vampire bats Desmodus rotundus in dogs and cats shows that the role of bat rabies in the cycle is not limited to wildlife rabies. The characteristics of Lyssavirus bat adapted have been shown differences when compared to rabies related to the carnivores, confirming the need to develop methods that enable more accurate follow-up studies about the biology and epidemiology of rabies in bats. The paucity of data in the literature to date about the complete genome of the Rabies virus variant maintained by populations of vampire bats Desmodus rotundus leaves a gap in understanding the molecular epidemiology of this virus and the epidemiological importance of this species in the transmission of Rabies virus is unquestionable. In this study we sequenced and analyzed the genome of the Rabies virus variant maintained by populations of bat Desmodus rotundus isolated from a bat Desmodus rotundus. The sample, coming from an endemic area in São Paulo, was phylogenetically compared with the genome of the standard sample for spcies 1 - Rabies virus and other samples belonging to the Terrestrial and Aerial cycles of transmission, available in GenBank, to identify possible patterns of differentiating themselves Aerial cycle and in some cases linked only to variant studied.

Os micro-organismos podem infectar seu hospedeiro por diferentes vias, sendo a principal o trato respiratório. O reconhecimento pela mucosa dessas vias pode desencadear inibição da proliferação e bloqueio da entrada microbiana, assim como estimular resposta direcionada a memória imunológica para prevenir posteriores infecções. Alguns micro-organismo, como as bactérias Neisseria meningitidis e Neisseria lactamica, são capazes de modular a resposta imune de mucosa diretamente, ou por meio das células epiteliais respiratórias. Este trabalho propôs, então, a avaliação das porinas B provenientes destas bactérias como moduladoras da produção de IL-8 nas linhagens BEAS-2B e Detroit 562. Também foi avaliada a dependência deste estímulo ao receptor TLR2. Ambas as porinas se ligaram a TLR2 e por este receptor estimularam a produção de IL-8. O perfil de produção foi dependente da expressão de TLR2 pelas células. A porina lactâmica induziu menos IL-8 por regular negativamente a expressão de TLR2, mas sua afinidade pelo receptor se mostrou maior que a da porina meningocócica. As porinas são então moduladoras das células de mucosa, fato que somado a atividade adjuvante destas proteínas por via parenteral estimulou a avaliação destas como adjuvantes de mucosa. O modelo escolhido para a avaliação foi o de inoculação intranasal de camundongos, utilizando como antígeno o lipopolissacarídio pouco imunogênico de Franciscella tularensis atenuada (Ft-LPS). A análise foi baseada no título de anticorpos IgG e IgM séricos. A porina meningocócica se mostrou a mais imunogênica, mas por ser originária de patógeno acarreta maior risco biológico em sua produção. Para viabilizar a porina meningocócica como adjuvante, a mesma foi substituída por porina homóloga produzida de modo recombinante em Escherichia coli não patogênica. A porina recombinante foi avaliada pelo mesmo sistema in vivo e comparada a adjuvantes experimentais de ação conhecida (rCTB, QS-21 e ODN 1826). A porina apresentou o melhor desempenho entre todos os adjuvantes, principalmente dois meses após o fim do esquema vacinal. O mesmo adjuvante foi adicionado ao vírus da raiva para caracterizar a amplitude de antígenos para sua aplicação e o efeito biológico dos anticorpos induzidos. Os resultados obtidos por via intranasal com antígeno da raiva confirmaram a propriedade de adjuvante de mucosa da porina recombinante, aumentando os títulos de IgG séricos. O ensaio biológico dos anticorpos por RFFIT comprovaram a funcionalidade dos anticorpos gerados, neutralizando a infectividade viral em células BHK-21. O uso da porina por via subcutânea não aumentou o nível de anticorpos neutralizantes, mas aumentou o de IgG. Não foi detectada imunidade celular específica de linfócitos do baço ao vírus da raiva nos parâmetros avaliados, independente da adição de adjuvantes. Em resumo, as porinas foram caracterizadas como relevantes na imunomodulação de células da mucosa respiratória por infecção meningocócica. A modulação também foi relevante para o aumento de resposta humoral frente a diferentes antígenos, por diferentes vias de administração, o que demonstra a eficiência e versatilidade da porina recombinante como adjuvante imunológico. / Microorganisms can invade the host through many routes, specially the respiratory tract. The respiratory mucosa is responsible for recognition, inhibition, proliferation and entry blockade of microorganisms, besides incitation of immunological memory to prevent further infections. Some microorganisms, such as Neisseria meningitidis and Neisseria lactamica, can modulate the mucosa immune response directly or through stimulation of respiratory epithelial cells. The present work proposed the evaluation of porin B proteins, derived from these microorganisms, as modulators of IL-8 production on respiratory epithelial cell strains BEAS-2B and Detroit 562. TLR2 receptor dependency for the modulation was also evaluated. Both porins bounded to TLR2 and through this receptor were able to stimulate IL-8 production, whereas this profile was correlated with TLR2 expression. Lactamica porin (Nlac PorB) induced less IL-8 and TLR2 expression, also for a shorter period of time. The effect caused by Nlac PorB was attributed to TLR2 down regulated expression, since its binding affinity to the receptor is greater than meningococcal porin (Nmen PorB). Porins were therefore able to immune modulate mucosal cells, fact that allied with their parenteral adjuvant activity incited evaluation of porins as potential mucosal adjuvants. The model chosen for the evaluation was intranasal immunization of mice, using as the antigen a low immunogenic lipopolysaccharide extracted from attenuated Franciscella tularensis (Ft-LPS). The evaluation was based on IgG and IgM serum titers. After the immunization scheme, Nmen PorB induced higher IgG and IgM titers than Nlac PorB. Although Nmen PorB was more efficient, it comes from a pathogen. To overcome the risk of its production, it was replaced by recombinant porin (rPorB) produced by Escherichia coli. rPorB was evaluated by the same model and compared with well known experimental adjuvants (rCTB, QS-21 e ODN 1826). rPoB had the highest IgM and IgG titers among all adjuvants tested, specially two months after vaccination. The same adjuvant was also combined with a viral antigen to characterize its application wideness and biological function of incited antibodies. Results obtained with rabies antigen by intranasal route confirmed the mucosal adjuvant properties of rPorB, increasing IgG titers induced by the antigen. These antibodies were also capable of virus neutralization, as demonstrated in RFFIT assays. rPoB didn´t raise neutralizing antibody titers by subcutaneous route, but increased IgG titers. Cellular immunity was undetectable in spleen lymphocytes with the screening method used, regardless of adjuvant addition. In conclusion, porins were characterized as revelant for immunomodulation of the respiratory mucosal cells, caused by infection with meningococcus. The immunomodulation was also revelant for increase of humoral reponse to different antigens and by different routes, pointing out recombinant porin B as an efficient and versatile immunological adjuvant.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-02-10T11:58:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoMolecularCepas.pdf: 2326925 bytes, checksum: 34c54468e33256d6963a926ec2f920d3 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-04-01T12:50:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_CaracterizacaoMolecularCepas.pdf: 2326925 bytes, checksum: 34c54468e33256d6963a926ec2f920d3 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-01T12:50:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_CaracterizacaoMolecularCepas.pdf: 2326925 bytes, checksum: 34c54468e33256d6963a926ec2f920d3 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2007 / A raiva é uma das zoonoses mais antigas e temidas pelo homem devido a seu desfecho fatal. Os cães ainda são considerados os principais responsáveis pela manutenção e transmissão da raiva para o homem. Porém, nos últimos anos os morcegos hematófagos têm ganhado destaque como potenciais transmissores de raiva para animais e humanos nas Américas. Recentemente, várias epidemias de raiva humana transmitida por morcegos hematófagos foram relatados no estado do Pará, o que mostra uma grande alteração no ambiente natural destes animais. A amplificação parcial do gene N pela técnica de RT-PCR foi aplicada em 62 amostras positivas para o Vírus da raiva, pela imunofluorescência direta e prova biológica. As seqüências nucleotídicas obtidas foram comparadas entre si e com outras amostras de vírus rábico isoladas no Brasil, utilizando os métodos de análise filogenética máxima verossimilhança e Bayesiano. Estas análises permitiram traçar o perfil epidemiológico molecular das variantes virais circulantes no estado do Pará, observando a emergência da transmissão de casos associados à variante antigênica 3 (VAg3), comumente encontrada em morcegos hematófagos Desmodus rotundus em detrimento dos casos relacionados à variante antigênica 2 (VAg2) associada a cães domésticos, bem como a identificação de três linhagens genéticas relacionadas a VAg3 e uma relacionada a VAg2 e uma possível nova variante isolada de morcego frugívoro Uroderma bilobatum. / Rabies is the oldest zoonosis that has an important impact in public health due its high mortality. The dogs are main responsible for the rabies maintenance cycle and transmission for the humans, however, in the last years, the hematophagous bats have been winning prominence as potential transmitters of rabies for vertebrate animals and humans in the American continent. Recently, several outbreaks of human rabies transmitted by hematophagous bats were notified in the Para State showing an increased alteration of the natural environment of those animals. Partial amplification of gene N by RT-PCR technique of 62 positives samples for rabies virus diagnosed by direct fluorescence assay and viral isolation from different cities of Para State was performed. Nucleotide sequences were obtained and compared among themself and with other rabies virus stains isolated in Brazil, using maximum likelihood and Bayesian method. The phylogenetic analysis furnished the molecular epidemiologic profile of rabies virus variants found in Para State, in which was observed the emergence of cases associated to the antigenic variant 3 (AgV3) that is commonly found in the vampire bats Desmodus rotundus and loweemember of cases related to the antigenic variant 2 associated to domestic dogs, as well as it was recognized three diferent genetic lineages of AgV3, one lineage of AgV2 and a possible new rabies virus variant isolated from a frugivorous bat Uroderma bilobatum.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-21T12:43:27Z No. of bitstreams: 1 DissMCD.pdf: 3338735 bytes, checksum: a38bd4887b4213867a0c295a634f94c1 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-24T11:24:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMCD.pdf: 3338735 bytes, checksum: a38bd4887b4213867a0c295a634f94c1 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-24T11:24:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMCD.pdf: 3338735 bytes, checksum: a38bd4887b4213867a0c295a634f94c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T11:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMCD.pdf: 3338735 bytes, checksum: a38bd4887b4213867a0c295a634f94c1 (MD5) Previous issue date: 2016-08-08 / Não recebi financiamento / Although effective, current vaccinations against rabies, one of the most lethal infectious diseases in the world, present security issues of administration and production costs. In this scenario, modern biotechnology has become a source of new alternatives of great interest for vaccine production. The main antigen capable of conferring neutralizing immune response against infection by rabies virus is the glycoprotein of rabies virus (RVGP), which the production by recombinant DNA technology has been developed by researchers at the Viral Immunology Laboratory (LIV) of the Butantan Institute of São Paulo using various expression systems in Drosophila melanogaster S2 cells. One of the latest developments is S2MtRVGP-H-His cell line, obtained by stable transfection with plasmids containing cDNA from other components of RVGP and histidine tag to facilitate purification, both under control of the inducicle metallothionein promoter. This work aims to study the kinetic characteristics of cell growth and production of recombinant glycoprotein rRVGP rabies virus strain of Drosophila melanogaster S2MtRVGP-H-His, in order to evaluate the potential of a bioreactor with agitation induced by waves (Wave) for the scale-up production of rRVGP. The first stage of the study, involving batch cultures in 20 mL Schott bottle with commercial culture medium Sf900-III, allowed us to determine the optimal temperature of cultivation (28ºC), time of induction of expression (72 h), the specific growth rate ranging from 0.022 to 0,034 h-1; maximum cell density 1.82×107 cel.mL-¹ and rRVGP produced from 0.07 to 0.99 μg.mL-1. Based on these results, was started the second part of the study performed in the Single-use Wave bioreactor, involving batch cultures with 650 mL of Sf900-III, with 60% of dissolved oxygen and pH ranging without control from 6.2 to 7.0. The culture in the bioreactor showed maximum specific growth rate of 0,035 h-1, maximum cell density was 1.1×107cel.mL-¹ and RVGP produced 0.85 μg.mL-1. The production of large scale rRVGP with S2MtRVGP-H-His cells using the Wave bioreactor has shown to be viable, reproducible and with high potential to scale-up. / Embora eficazes, as vacinas atuais contra a raiva, uma das doenças infecciosas mais letais do mundo, apresentam problemas relacionados com a segurança de administração e o custo de produção. Nesse contexto, a biotecnologia moderna se torna uma fonte de alternativas inovadoras de grande interesse para produção de vacinas. O principal antígeno capaz de conferir uma resposta imunológica neutralizante contra o vírus rábico é a glicoproteína do vírus da raiva (RVGP), cuja produção por tecnologia de DNA recombinante vem sendo desenvolvida por pesquisadores do Laboratório de Imunologia Viral (LIV) do Instituto Butantan de São Paulo, utilizando vários sistemas de expressão em células de Drosophila melanogaster S2. Um dos mais recentes desenvolvimentos é a linhagem S2MtRVGP-H-His, obtida mediante transfecção estável com plasmídeos contendo entre outros componentes o cDNA da RVGP e a cauda de histidina para facilitar a purificação, ambos sob controle do promotor indutível da metalotioneína. O presente trabalho tem como objetivo o estudo de características cinéticas de crescimento celular e de produção de glicoproteína recombinante do vírus da raiva rRVGP da linhagem de Drosophila melanogaster S2MtRVGP-H-His com vistas a avaliação do potencial de um biorreator com agitação induzida por ondas (waves) para escalonamento da produção de rRVGP. A primeira etapa dos trabalhos, envolvendo cultivos em batelada em frasco Schott com 20 mL de meio de cultura comercial Sf900-III, permitiu a determinação da temperatura ideal (28ºC), o tempo apropriado de indução da expressão (72 h) e das velocidades específicas de crescimento de 0,022-0,034 h-1, densidade celular máxima de 1,82×107 cel.mL-¹ e rRVGP produzida de 0,07-0,99 μg.mL-1. Com base nesses resultados, iniciou-se a segunda parte dos trabalhos com cultivos em biorreator Wave utilizando 650 mL de meio Sf900-III, com concentração média de oxigênio dissolvido de 60% da saturação com ar e pH variando sem controle de 6,2-7,0. O cultivo no biorreator apresentou velocidade específica máxima de crescimento de 0,035 h-1, densidade celular máxima de 1,1×107 cel.mL-¹ e rRVGP produzida de 0,85 μg.mL-1. A produção da rRVGP em larga escala com células S2MtRVGP-H-His utilizando o biorreator Wave mostrou ser uma alternativa viável, reprodutível e com grande potencial de escalonamento.