Esporos de Bacillus subtilis podem ser utilizados como veículos vacinais capazes de expressar ou adsorver proteínas heterólogas em sua superfície. Estudos recentes indicaram que esporos de B. subtilis também conferem um forte efeito adjuvante para vacinas baseadas em proteínas purificadas administradas por via parenteral. Nesse cenário, o objetivo do presente projeto foi avaliar o papel adjuvante dos esporos de B. subtilis e viabilizar sua utilização como carregadores de vacinas de DNA pelo método da biobalística (gene gun). Nesta metodologia, os esporos foram utilizados como substitutos das micropartículas de ouro usualmente empregadas, mantendo a capacidade de transfecção de células eucarióticas in vitro, e produção de anticorpos específicos em camundongos C57BL/6 imunizados com o plasmídeo vacinal pgDE7h (que codifica para uma forma atóxica da oncoproteína E7 do HPV-16). Além disso, esporos de B. subtilis foram capazes de ativar células dendríticas in vitro e, quando coadministrados a pgDE7h pela via intramuscular, conferiram um aumento de 50% na proteção anti-tumoral de animais previamente transplantados com a linhagem tumoral TC-1 (que expressa a proteína E7 do HPV-16), em uma relação dose-dependente. / Bacillus subtilis spores can be used as vaccine vehicles capable of to display or adsorb heterologous proteins in its surface. Recent studies have indicated that spores of B. subtilis confer a strong adjuvant effect for vaccines based on purified proteins administered by the parenteral route. In this scenario, the objective of this project is to evaluate the adjuvant role of B. subtilis spores e viabilize its use as DNA vaccine carriers of biolistic method (gene gun). In this methodology, the spores are used as gold microparticles substitutes usually employed, maintaining the ability to transfect eukaryotic cells in vitro and production of specific antibodies in C57BL / 6 mice immunized with the vaccine plasmid pgDE7h (encoding a non-toxic form of the E7oncoprotein of HPV-16). Additionally, spores of B. subtilis were able to activate dendritic cells in vitro when co-administered intramuscularly to pgDE7h, conferring an increase of 50% of anti-tumor protection in animals previously transplanted with the TC-1 tumor cell line (expressing the E7 protein of HPV-16) in a dose-dependent manner.

Escherichia enterotoxigênica e Escherichia coli produtora da toxina de Shiga (STEC) são globalmente envolvidas em doenças diarreicas e produzem a toxina termolábil e a toxina de Shiga (Stx1 e Stx2), as quais são prejudiciais ao homem. O diagnóstico é uma importante ferramenta para o correto tratamento e controle de surtos. Assim, testes imunocromatográficos (ICs) para ETEC e STEC baseados na detecção das toxinas foram desenvolvidos e padronizados utilizando anticorpos policlonais conjugados ao ouro coloidal (PAbs) e seus correspondentes anticorpos monoclonais (MAbs) anti-LT (IgG2b, 4,9 x 10-11 M), anti-Stx1 (IgG1, 2,5 x 10-10 M) e anti-Stx2 (IgG1, 6,1 x 10-10 M). Os três testes ICs detectaram até 15,6 ng/mL de LT, 15,6 ng/mL de Stx1 e 62,5 ng/mL de Stx2 e não apresentaram reatividade cruzada com os isolados não produtores da respectiva toxina alvo. Estes resultados demonstram a viabilidade e aplicabilidade dos testes ICs como ferramentas no diagnóstico de E. coli diarreiogênicas. / Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) and enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) are worldwide involved in diarrheal diseases and produce the heat-labile (LT) and the Shiga (Stx1 and Stx2) toxins, which, cause injuries to man. The diagnosis is an important tool for the correct treatment and control of outbreaks. Thus, immunochromatographic assays (ICs) for ETEC and STEC based on toxins detection were developed and standardized using polyclonal antibodies-gold conjugated (PAbs) and their corresponding monoclonal antibodies (MAbs): anti-LT (IgG2b, 4.9 x 10-11 M), anti-Stx1 (IgG1, 2.5 x 10-10 M) and anti-Stx2 (IgG1, 6.1 x 10-10 M). The three ICs detect up to 15.6 ng/mL of LT, 15.6 ng/mL of Stx1 and 62.5 ng/mL of Stx2 and showed no cross-reaction with non-producers isolates of the respective target toxin. These results demonstrate the feasibility and applicability of the test ICs as diagnostic tools for diarrheagenic E. coli.

Paracoccidioidomicose (PCM) é uma doença sistêmica granulomatosa causada pelo fungo termo-dimórfico Paracoccidioides brasiliensis. A gp43 é o principal antígeno diagnóstico que contém o peptídeo de 15 aminoácidos designado como P10, que desenvolve a resposta imune do tipo Th1 dependente de IFN-<font face=\"Symbol\">g. No presente trabalho, comparamos a efetividade de diferentes adjuvantes em camundongos BALB/c infectados intratraquealmente com o isolado virulento Pb18. Alúmen, Adjuvante Completo e Incompleto de Freund, FliC flagelina e o lipídeo catiônico, foram testados em associação ou não com P10. Após 52 dias de infecção, o lipídeo catiônico mostrou os melhores resultados, com o menor número de UFCs, redução de fibrose e baixo número de células fúngicas no tecido pulmonar, além do incremento significativo de IFN-<font face=\"Symbol\">g e TNF-<font face=\"Symbol\">a e a redução dos níveis de IL-4 e IL-10. Estes resultados sugerem que a interação do peptídeo P10 com o lipídeo catiônico pode gerar uma melhor resposta imune mediada por células do tipo Th1, evitando a rápida disseminação da PCM experimental. / Paracoccidioidomycosis (PCM) is a systemic granulomatous disease caused by the dimorphic fungus Paracoccidioides brasiliensis. The gp43 is the major diagnostic antigen that contains the peptide P10. This peptide has 15 amino acids and develops a Th1- dependent IFN-<font face=\"Symbol\">g immune response. In this work, we compare the effectiveness of different adjuvants in BALB/c mice infected intratracheally with virulent isolate Pb18. Alum, Complete Adjuvant and Incomplete Freund\'s adjuvant, fliC flagellin from Salmonella enterica and cationic lipid were tested in combination or not with P10. After 52 days of infection, the cationic lipid showed the best results with the least number of colony forming units, reduction of fibrosis, low number of fungal cells in lung tissue and the significant increase of IFN-<font face=\"Symbol\">g and TNF-<font face=\"Symbol\">a with reduced levels of IL-4 and IL-10. These results suggest that, the interaction of peptide P10 with cationic lipids can lead to a better immune response mediated by Th1 type cells by avoiding the rapid spread of experimental PCM.

Os esteróides gonadais exercem importantes influências no direcionamento da resposta imune do hospedeiro frente à infecção. Alterações decorrentes de sua ausência ou reposição podem significar em uma evolução distinta de determinada parasitose. Existe também uma relação entre a produção de melatonina e o ritmo de atividade do sistema imune. A resposta imune depende de uma interação entre inúmeros hormônios que irão agir sinergicamente com distintas células imunes. O objetivo desse trabalho foi investigar o efeito dos hormônios sexuais masculinos, através da orquiectomia, e da administração oral de melatonina sobre a resposta imune de ratos Wistar machos infectados com a cepa Y de Trypanosoma cruzi, durante a fase aguda da doença de Chagas experimental. Inúmeros parâmetros foram avaliados, entre eles: parasitemia, histologia cardíaca, peso dos animais e órgãos, linfoproliferação de timócitos e esplenócitos, quantificação de macrófagos, dosagem de óxido nítrico, citometria de fluxo para avaliação das populações de CD3+CD4+ e CD3+CD8+; e ensaios imunológicos como IFN-gama, IL-2, IL-6, IL-12, IL-10. Observou-se em todos os parâmetros analisados a ação sinérgica da melatonina e da orquiectomia sobre o sistema imune, favorecendo uma resposta positiva contra o parasita na fase aguda da infecção. Dessa forma, concluiu-se que a melatonina e a redução dos hormônios sexuais masculinos exerceram um papel imunoestimulador importante, que se refletiu em uma resposta mais efetiva do hospedeiro durante a infecção experimental. / Gonadal steroids exert important influence in the host immune response during infection. Changes resulting from the absence or replacement of these hormones may represent a distinct evolution of a particular parasite. There is also a relationship between melatonin production and the rhythmic activity of the immune system. The immune response depends on the interaction of many hormones that will act synergistically with other immune cells. The objective of this research was to evaluate the effect of male sex hormones through orchiectomy, and oral administration of melatonin on the immune response of male Wistar rats infected with the Y strain of Trypanosoma cruzi, during the acute phase of experimental Chagasdisease. Several parameters were evaluated among them: quantification of blood parasites, heart histology, body weight of animals and organs, lymphoproliferation of thymocytes and splenocytes, quantification of peritoneal macrophages, nitric oxide concentration, alterations in CD3+CD4+ and CD3+CD8+ lymphocyte populations by flow cytometry and immunological assays, as IFN-gama, IL-2, IL-6, IL-12, IL-10. It was observed in all parameters examined the synergistic action of melatonin and orchiectomy on the immune system, promoting a positive response against the parasite in the acute phase of infection. Thus, it was concluded that melatonin and the absence of male sex hormones exerted an important immunostimulating role, which reflected a more effective hosts response during the experimental infection.

Toxina de Shiga produzida por linhagens de Escherichia coli (STEC) causa a Síndrome Hemolítica Urêmica (SHU), uma doença severa. A Stx é uma toxina AB5 formada pela monomérica subunidade A catalítica, com efeito inibitório da síntese proteica, e cinco subunidades B, envolvidas na ligação ao receptor glicolipídico na superfície das células alvo. A proteína Stx2DAB foi administrada em camundongos combinada com diferentes adjuvants: toxina termo-lábel (LT) derivada de E. coli enterotoxigênica, a flagelina FliCi de S. Typhimurium, hidróxido de alumínio ou adjuvante de Freund. Adicionalmente os animais foram imunizados com toxina desnaturada. Os resultados mostraram que os soros dos animais imunizados com a Stx2DAB e adjuvante de Freund apresentaram os maiores títulos de anticorpos anti-Stx2 com a proteção máxima de 77% ao desafio letal com a toxina Stx2, entretanto animais imunizados com a toxina desnaturada não apresentaram proteção. Os resultados mostram o potencial protetor do antígeno vacinal como vacina de subunidade e a importância da conformação na proteção. / Shiga toxin (Stx)-producing Escherichia coli strains (STEC) cause the Hemolytic Uremic Syndrome (HUS), a severe illness. The Stx is an AB5 toxin and comprises a single catalytic A subunit, endowed with protein synthesis inhibitory effect, and five B subunits, involved in the binding to glycolipid receptors on the surface of target cells. The protein Stx2DAB was administered to mice combined with different adjuvants: a heat-labile toxin (LT), derived from enterotoxigenic E. coli (ETEC) strains, the flagellin FliCi of S. Typhimurium, alum or Freund\'s adjuvant. Additionally mice were immunized with denatured toxin. The results showed that sera from mice immunized with recombinant Stx2DAB plus Freund adjuvant displayed the highest anti-Stx2 antibody titers with maximum protection of 77% to a lethal challenge with the Stx2 holotoxin, however animals immunized with denatured toxin showed no protection, despite high serum titers achieved. The results show the potential protector of vaccine antigen as a vaccine subunit and the importance of conformation in the protection.

As células dendríticas (DCs) são as principais células apresentadoras de antígenos (APCs). Foi proposto que as DCs selecionam os Ags que serão apresentados em MHC-II baseado na presença de ligantes para TLR na partícula fagocitada. Contudo, esse fenômeno não foi estudado em classe I. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar se o acoplamento de Ags particulados a um agonista de TLR melhoraria a apresentação cruzada (AC) dos mesmos por DCs humanas tratadas com as moléculas acopladas. Nós vimos que a presença de um ligante de TLR no material fagocitado não contribuiu nem para a maturação do fagossomo, nem para a via endossômica de AC. A AC não envolve acidificação endossômica e depende de moléculas de MHC recém-sintetizadas do retículo endoplasmático. Nossos dados confirmam também a importância do estado de maturação das DCs para a indução de proliferação de LT CD8+, embora este não tenha sido associado com o nível de apresentação do complexo MHC-I/peptídeo, ou com as moléculas normalmente utilizadas para indicar a maturação das DCs. / Dendritic cells (DCs) are the main antigen presenting cells (APCs). It was proposed that DCs select the Ags that will be presented at their surfaces on class II based on the presence of a TLR-ligand on the cargo. However, the relevance of the coupling of the Ag to a TLR-ligand on class I was not yet addressed. Thus, the goal of this study was to investigate whether the coupling of particulate Ags to a TLR-agonist improve the cross-presentation (CP). We saw that the CP does not involve endosomal acidification and it relies on newly synthesized MHC-I molecules from the endoplasmic reticulum. Also, the presence of a TLR-ligand on the cargo neither contributed to the phagosome maturation nor to the endosomic route of CP. Furthermore, the maturation status of DCs was crucial for the induction of CD8+ T cells proliferation. Although the coupling of the Ag to the adjuvant has neither changed the expression of the markers related to maturation nor the presentation of the complex MHC-I/peptide at the DC surface, it affected its capacity of stimulating CD8+ T cells.

Streptococcus pneumoniae (pneumococo) é um patógeno causador de infecções respiratórias que causa a morte de 1 milhão de crianças anualmente no mundo todo. Neste trabalho a propriedade adjuvante da vacina celular pertussis (wP) em combinação com o antígeno PspA5 de S. pneumoniae foi avaliada em modelos animais. Combinações de PspA5 com wP, wPlow (vacina celular pertussis com baixa quantidade de LPS) ou com a vacina DTPlow foram inoculadas em camundongos por via nasal ou subcutânea. A resposta protetora induzida pela imunização nasal com PspA5-wP e PspA5-wPlow ao desafio letal com pneumococo foi caracterizada pelo aumento de anticorpos anti-PspA5 sistêmicos e na mucosa respiratória e infiltração de linfócitos T CD4+, T CD8+ e B no pulmão dos animais. A inoculação subcutânea de PspA5-DTPlow também protegeu contra desafio letal com pneumococo e a resposta induzida foi caracterizada pelo aumento de IgG anti-PspA5 sistêmicos e na mucosa respiratória. Não houve prejuízo às respostas contra difteria, tétano ou pertussis quando PspA5 foi combinado à DTPlow. / Streptococcus pneumoniae (pneumococcus) is a pathogen that causes respiratory infections leading to the death of 1 million children per year, worldwide. Here, the adjuvant property of the whole cell pertussis vaccine (wP) in combination with the PspA5 antigen from S. pneumoniae was evaluated in animal models. Combinations of PspA5 with wP, wPlow (whole cell pertussis vaccine with low amount of LPS) or with the DTPlow vaccine were inoculated in mice by nasal or subcutaneous routes. The protective response induced by nasal immunization with PspA5-wP and PspA5-wPlow against the lethal challenge with pneumococci was characterized by increased systemic and mucosal anti-PspA5 antibodies and influx of TCD4+, TCD8+ and B cells in the lungs of mice. The subcutaneous inoculation of PspA5-DTPlow also protected against the lethal challenge with pneumococci and the response was characterized by increased levels of systemic and mucosal anti-PspA5 IgG. There was no prejudice to the responses against diphtheria, tetanus or pertussis when PspA5 was combined with DTPlow.

O rotavírus é a principal causa de diarréia em crianças em todo o mundo. Infecta também adultos, mas não há dados completos sobre a sua incidência nesse grupo nem sobre o papel de anticorpos preexistentes na proteção contra o vírus. O objetivo do trabalho foi avaliar a presença de anticorpos IgA e IgG anti-rotavírus SA-11, por ELISA, em amostras de soro de adultos saudáveis e sua ação neutralizante frente ao vírus, em ensaios de neutralização. Por Immunoblotting foi avaliado o reconhecimento de proteínas virais pelos anticorpos séricos. Observou-se que os títulos das amostras foram muito variáveis, sendo os de IgG superiores aos de IgA. Todas as amostras mostraram-se capazes de neutralizar o vírus em diferentes níveis, porém não foi possível estabelecer uma correlação com os títulos de anticorpos. Foi observado que anticorpos da classe IgG reconhecem mais proteínas virais que os da classe IgA. Este trabalho pode ser considerado mais um passo na elucidação do papel dos anticorpos séricos IgA e IgG anti-rotavírus na infecção em adultos. / Rotavirus has been considered the leading cause of diarrhea in children worldwide. The virus also infects adults but there is no conclusive data neither on the incidence of infection on this group nor on the role of pre-existing antibodies. The aim of the work was to evaluate the presence of anti-rotavirus SA-11 IgA and IgG by ELISA in serum samples of healthy adults and the serum neutralizing ability against the virus by neutralization assays. Immunoblotting was used to evaluate viral proteins recognition by serum antibodies. The antibody titers were extremely variable where IgG titers are greater than IgA ones. All samples were able to neutralize the virus in different levels but it was not possible to establish a correlation between antibody titers and neutralization ones. Immunoblotting assays revealed that IgG antibodies recognize more viral proteins than IgA did. This work can be considered a valuable step for elucidating the role of serum anti-rotavirus IgG and IgA antibodies in adults infection.

O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito da endotoxina durante a sensibilização com extrato de Blomia tropicalis (Bt) Para induzir a alergia pulmonar experimental, camundongos foram sensibilizados s.c. com Bt adsorvido ao alum em presença ou não de LPS e desafiados i.n. com Bt. Os animais sensibilizados e desafiados com de Bt apresentaram intensa inflamação pulmonar eosinofílica, AHR, grande produção de muco, aumento na produção de citocinas do tipo 2 no lavado broncoalveolar (BAL) e aumento de IgE. Quando o LPS foi adicionado, observou-se inibição no influxo de eosinófilos e aumento no influxo de neutrófilos no BAL. O LPS também inibiu IL-4 e IL5 e aumentou IFN<font face=\"Symbol\">g e IL-17. Surpeendentemente, o LPS não afetou a AHR, nem a produção de IgE. Utilizando animais nocautes, verificou-se que a inibição eosinofílica induzida pelo LPS é dependente de IFN<font face=\"Symbol\">g e MyD88 enquanto que o aumento de neutrófilos é independente de IFN<font face=\"Symbol\">g e dependente da sinalização dos TLR2, TLR4 e CD14. Além disso, na ausência de TLR2, TLR4 ou CD14, o LPS suprimiu a alergia pulmonar experimental. Em conclusão, os resultados indicam que camundongos sensibilizados com Bt e LPS co-adsorvidos ao alum desenvolvem um fenótipo de asma não clássico, dependente da sinalização pelos TLR. / The aim of this work was to study the effects of endotoxin during sensitization with Blomia tropicalis extract (Bt). To induce experimental allergic airways, mice were sensitized s.c. with Bt with or without LPS co-adsorbed onto alum, and challenged i.n. with Bt. Wild type mice sensitized and challenged with HDM showed eosinophilic lung inflammation, Arway hyperactivity (AHR), mucus hyperproduction, increased levels of type 2 cytokines in the bronchoalveolar lavage (BAL) fluid, and augmented total IgE. When LPS was added at the sensitization, we observed an inhibition of eosinophil influx and an increase in neutrophil counts in the BAL. Moreover, LPS inhibited IL-4 and IL-5 production and increased IFN-<font face=\"Symbol\">g and IL-17 production. Surprisingly, LPS did not affect AHR or IgE production. Using knockout mice, we found that the eosinophilic inhibition induced by LPS was dependent on IFN<font face=\"Symbol\">g and MyD88, while the neutrophilic increase was independent of IFN<font face=\"Symbol\">g and dependent on TLR2, TLR4 and CD14 signaling. Moreover, in the absence of TLR2, TLR4 or CD14, LPS suppressed AAD. In conclusion, our results indicate that mice sensitized with Bt and LPS co-adsorbed to alum develop a non-classical asthma-like phenotype that is dependent on TLR signaling.

A busca por adjuvantes capazes de estimular eficiente resposta imunológica celular representa uma importante contribuição para a pesquisa de vacinas. No presente trabalho avaliamos o potencial adjuvante de flagelinas de Salmonella para a ativação de linfócitos T, com ênfase na ativação de linfócitos T CD8+, em animais imunizados com diferentes estratégias vacinais, desde vacinas baseadas em linhagens atenuadas de Salmonella; vacinas acelulares que empregaram flagelinas purificadas co-administradas, ou em fusão, a antígenos alvo e, ainda, vacinas de DNA. Nossos resultados demonstram que a utilização de flagelina na forma de vacina de DNA induziu maior proteção terapêutica que a mesma formulação utilizada na forma de vacinas de subunidades, sugerindo que os efeitos adjuvantes da flagelina para ativação de CTLs não estão relacionados apenas a ligação ao TLR5. Os resultados apresentados na presente tese contribuem para a compreensão dos mecanismos de adjuvanticidade da flagelina de Salmonella, particularmente no contexto da ativação de células T. / The search for adjuvants that are able to stimulate an efficient cellular immune response represents an important contribution in vaccine development. In this study, we evaluated the potential of Salmonella flagellin as adjuvant for activation of T lymphocytes, with emphasis on the activation of CD8+ T cells, on the mice immunized with different approaches such as vaccines based on attenuated Salmonella strains; acellular vaccines with purified flagellin co-administered or genetically fusioned to the target antigen; or even DNA vaccines. Our results demonstrate that the use of flagellin in the form of DNA vaccines induced greater therapeutic protection than the same formulation used in the form of subunit vaccines, suggesting that the adjuvant effects of flagellin to the activation of CTLs are related not only to link to TLR5. The results presented in this work contribute significantly to the understanding of the mechanisms of flagellin adjuvanticity, particularly in the context of activation of responses mediated by T cells.