A imunização transcutânea (TCI) é uma via atrativa para o desenvolvimento de vacinação livre de agulhas, atuando nas APCs da pele, podendo substituir algumas das imunizações convencionais, em termos de facilidade, segurança e eficácia. O presente estudo avaliou a resposta imune da TCI com proteína recombinante de leptospira LipL32, uma proteína altamente conservada em cepas patogênicas e potente candidata vacinal. A TCI com a LipL32 na região abdominal de C57BL-6 foi capaz de primar o sistema imune, suscitando resposta sistêmica com altos níveis de anticorpos contra o antígeno, após reforços subimunizantes, ID e Tc. O padrão de citocinas em cultivo de células do sangue total dos grupos imunizados indicou que a imunização Tc foi capaz de primar o sistema imune, tanto inato quanto adaptativo. O tratamento local ou a coadministração com surfactantes ou PEG não evidenciou ação emoliente ou adjuvante. A coadministração Tc da LipL32 com MPL-A levou a efeito moderador da reação pro-inflamatória, redirecionando a resposta adaptativa, tanto humoral quanto celular. / Transcutaneous immunization (TCI) offers an attractive pathway for the development of needle-free vaccination by acting on APCs of the skin, showing potential to replace conventional immunization, in terms of safety and efficacy. In this study we evaluated the immune response by TCI with recombinant protein of leptospira LipL32, a highly conserved protein among pathogenic strains, a potential vaccine candidate. TCI with LipL32 was evaluated in C57BL-6 mice abdominal region and was able to confer systemic response with high levels of antibodies after subimmunizing ID and Tc boosters. The pattern of cytokines in cell cultures from whole blood of immunized groups indicated that the TCI was able to prime the immune system, for both innate and adaptive response. Local treatment of the skin or coadministration with surfactants and PEG did not show an emollient and an adjuvant action. Co-administration of LipL32 with MPL-A influenced the antibody response as well as showed a moderating effect of the pro-inflammatory reaction, redirecting the adaptive response.

Paracoccidioidomicose (PCM) é uma micose sistêmica causada por fungos dimórficos do gênero Paracoccidioides - P. brasiliensis ou P. lutzii. A alta incidência da PCM no Brasil, somada à gravidade que o quadro clínico pode assumir e ainda à ausência de um antifúngico de baixa toxicidade para tratamento de curta duração, motivaram a avaliação de adjuvantes e caracterização dos componentes antigênicos de P. brasiliensis em um modelo imunoterapêutico de PCM. Assim, inicialmente, avaliou-se o efeito de monofosforil lipídeo A (MPLA) de Salmonella minnesota, PAM3CSK4, hidróxido de alumínio e AS04 em camundongos cronicamente infectados com P. brasiliensis. Quando camundongos da linhagem BALB/c foram infectados pela via intratraqueal com 3 × 105 leveduras de P. brasiliensis, tratados no dia 20 após a infecção com um dos adjuvantes e analisados 30 dias após a administração do tratamento, observou-se que MPLA, ao contrário dos outros adjuvantes, induziu (1) uma redução significativa no número de unidades formadoras de colônias (UFC), (2) uma expressiva diminuição no número de granulomas e células fúngicas no tecido pulmonar e (3) uma resposta imunológica protetora (Th1) quando comparado aos animais controle tratados com PBS. Quanto ao rastreamento de antígenos de P. brasiliensis candidatos a agentes terapêuticos, evidenciou-se que as frações proteicas da preparação de exoantígenos (ExoAg) eram as mais promissoras. Dentre essas frações, a que continha o ExoAg majoritário diidrolipoil desidrogenase induziu maior porcentagem de proliferação de linfócitos T CD3+ esplênicos de camundongos infectados e tratados com MPLA. O gene de diidrolipoil desidrogenase foi clonado em vetor de expressão e a proteína recombinante produzida, purificada e utilizada no protocolo terapêutico da PCM experimental. Surpreendentemente, a administração terapêutica de diidrolipoil desidrogenase recombinante induziu uma redução significativa na contagem de UFC dos animais infectados cronicamente com P. brasiliensis, mesmo na ausência de adjuvantes, o que não foi observado quando foi administrada a preparação de ExoAg nos animais. A localização subcelular de diidrolipoil desidrogenase, por microscopia eletrônica de transmissão, utilizando anticorpos policlonais de camundongos contra essa proteína, mostrou que a mesma está localizada na mitocôndria e também no citoplasma. A análise da expressão gênica diferencial de diidrolipoil desidrogenase em P. brasiliensis mostrou que essa proteína é significativamente mais expressa em leveduras em comparação a hifas e formas de transição. Em conclusão, nossos resultados mostram os efeitos benéficos de MPLA na PCM experimental e sugerem que diidrolipoil desidrogenase é um alvo terapêutico potencial para o tratamento da PCM. / Paracoccidioidomycosis (PCM) is a systemic mycosis caused by the dimorphic fungus Paracoccidioides - P. brasiliensis and P. lutzii. The high incidence of PCM in Brazil, added to the severity of the disease and the absence of an antifungal that brings together low toxicity and short-term treatment, led us to evaluate adjuvants and characterize antigenic components of P. brasiliensis that could be used as immunotherapy in an experimental model of PCM. In this work, firstly, we evaluated monophosphoryl lipid A (MPLA) from Salmonella minnesota, PAM3CSK4, aluminum hydroxide and AS04 in mice chronically infected with P. brasiliensis. When mice were infected intratracheally with 3 × 105 P. brasiliensis yeasts, treated with one of the adjuvants or vehicle on day 20 postinfection, and analyzed 30 days after the treatment, we observed that MPLA, unlike other adjuvants, induced (1) a significant reduction in the number of colony forming units (CFU) in the lungs of the mice, (2) an expressive decrease of granulomas and yeast cells in lung tissue, and (3) a more protective immune response (Th1) when compared with the control mice. Concerning to detection of antigens for PCM therapy, we noticed that among the fractions of a preparation of exoantigens (ExoAg), the one containing the protein identified as dihydrolipoyl dehydrogenase induced a high percentage of proliferation of splenic CD3+ T lymphocytes from mice infected and treated with MPLA. The gene of dihydrolipoyl dehydrogenase was cloned into expression plasmid vector, and the recombinant protein produced, purified and used in the therapeutic protocol of experimental PCM. Surprisingly, the therapeutic administration of recombinant dihydrolipoyl dehydrogenase, but not ExoAg preparation, induced a significant reduction in fungal load in the animals chronically infected with P. brasiliensis, even in the absence of adjuvants. Immunogold labeling and transmission electron microscopy revealed that the dihydrolipoyl dehydrogenase is localized in mitochondria and cytoplasm of P. brasiliensis. The differential expression of dihydrolipoyl dehydrogenase gene in P. brasiliensis showed that yeast had an expression more significant than hyphae, with an intermediate level of gene expression in the transitional forms. In conclusion, our results show that MPLA and dihydrolipoyl dehydrogenase are potential therapeutic targets for the treatment of PCM due to their beneficial effects in a therapy model of PCM.

Paracoccidioidomicose (PCM) é uma micose sistêmica causada por fungos dimórficos do gênero Paracoccidioides - P. brasiliensis ou P. lutzii. A alta incidência da PCM no Brasil, somada à gravidade que o quadro clínico pode assumir e ainda à ausência de um antifúngico de baixa toxicidade para tratamento de curta duração, motivaram a avaliação de adjuvantes e caracterização dos componentes antigênicos de P. brasiliensis em um modelo imunoterapêutico de PCM. Assim, inicialmente, avaliou-se o efeito de monofosforil lipídeo A (MPLA) de Salmonella minnesota, PAM3CSK4, hidróxido de alumínio e AS04 em camundongos cronicamente infectados com P. brasiliensis. Quando camundongos da linhagem BALB/c foram infectados pela via intratraqueal com 3 × 105 leveduras de P. brasiliensis, tratados no dia 20 após a infecção com um dos adjuvantes e analisados 30 dias após a administração do tratamento, observou-se que MPLA, ao contrário dos outros adjuvantes, induziu (1) uma redução significativa no número de unidades formadoras de colônias (UFC), (2) uma expressiva diminuição no número de granulomas e células fúngicas no tecido pulmonar e (3) uma resposta imunológica protetora (Th1) quando comparado aos animais controle tratados com PBS. Quanto ao rastreamento de antígenos de P. brasiliensis candidatos a agentes terapêuticos, evidenciou-se que as frações proteicas da preparação de exoantígenos (ExoAg) eram as mais promissoras. Dentre essas frações, a que continha o ExoAg majoritário diidrolipoil desidrogenase induziu maior porcentagem de proliferação de linfócitos T CD3+ esplênicos de camundongos infectados e tratados com MPLA. O gene de diidrolipoil desidrogenase foi clonado em vetor de expressão e a proteína recombinante produzida, purificada e utilizada no protocolo terapêutico da PCM experimental. Surpreendentemente, a administração terapêutica de diidrolipoil desidrogenase recombinante induziu uma redução significativa na contagem de UFC dos animais infectados cronicamente com P. brasiliensis, mesmo na ausência de adjuvantes, o que não foi observado quando foi administrada a preparação de ExoAg nos animais. A localização subcelular de diidrolipoil desidrogenase, por microscopia eletrônica de transmissão, utilizando anticorpos policlonais de camundongos contra essa proteína, mostrou que a mesma está localizada na mitocôndria e também no citoplasma. A análise da expressão gênica diferencial de diidrolipoil desidrogenase em P. brasiliensis mostrou que essa proteína é significativamente mais expressa em leveduras em comparação a hifas e formas de transição. Em conclusão, nossos resultados mostram os efeitos benéficos de MPLA na PCM experimental e sugerem que diidrolipoil desidrogenase é um alvo terapêutico potencial para o tratamento da PCM. / Paracoccidioidomycosis (PCM) is a systemic mycosis caused by the dimorphic fungus Paracoccidioides - P. brasiliensis and P. lutzii. The high incidence of PCM in Brazil, added to the severity of the disease and the absence of an antifungal that brings together low toxicity and short-term treatment, led us to evaluate adjuvants and characterize antigenic components of P. brasiliensis that could be used as immunotherapy in an experimental model of PCM. In this work, firstly, we evaluated monophosphoryl lipid A (MPLA) from Salmonella minnesota, PAM3CSK4, aluminum hydroxide and AS04 in mice chronically infected with P. brasiliensis. When mice were infected intratracheally with 3 × 105 P. brasiliensis yeasts, treated with one of the adjuvants or vehicle on day 20 postinfection, and analyzed 30 days after the treatment, we observed that MPLA, unlike other adjuvants, induced (1) a significant reduction in the number of colony forming units (CFU) in the lungs of the mice, (2) an expressive decrease of granulomas and yeast cells in lung tissue, and (3) a more protective immune response (Th1) when compared with the control mice. Concerning to detection of antigens for PCM therapy, we noticed that among the fractions of a preparation of exoantigens (ExoAg), the one containing the protein identified as dihydrolipoyl dehydrogenase induced a high percentage of proliferation of splenic CD3+ T lymphocytes from mice infected and treated with MPLA. The gene of dihydrolipoyl dehydrogenase was cloned into expression plasmid vector, and the recombinant protein produced, purified and used in the therapeutic protocol of experimental PCM. Surprisingly, the therapeutic administration of recombinant dihydrolipoyl dehydrogenase, but not ExoAg preparation, induced a significant reduction in fungal load in the animals chronically infected with P. brasiliensis, even in the absence of adjuvants. Immunogold labeling and transmission electron microscopy revealed that the dihydrolipoyl dehydrogenase is localized in mitochondria and cytoplasm of P. brasiliensis. The differential expression of dihydrolipoyl dehydrogenase gene in P. brasiliensis showed that yeast had an expression more significant than hyphae, with an intermediate level of gene expression in the transitional forms. In conclusion, our results show that MPLA and dihydrolipoyl dehydrogenase are potential therapeutic targets for the treatment of PCM due to their beneficial effects in a therapy model of PCM.

A imunização transcutânea (TCI) é uma via atrativa para o desenvolvimento de vacinação livre de agulhas, atuando nas APCs da pele, podendo substituir algumas das imunizações convencionais, em termos de facilidade, segurança e eficácia. O presente estudo avaliou a resposta imune da TCI com proteína recombinante de leptospira LipL32, uma proteína altamente conservada em cepas patogênicas e potente candidata vacinal. A TCI com a LipL32 na região abdominal de C57BL-6 foi capaz de primar o sistema imune, suscitando resposta sistêmica com altos níveis de anticorpos contra o antígeno, após reforços subimunizantes, ID e Tc. O padrão de citocinas em cultivo de células do sangue total dos grupos imunizados indicou que a imunização Tc foi capaz de primar o sistema imune, tanto inato quanto adaptativo. O tratamento local ou a coadministração com surfactantes ou PEG não evidenciou ação emoliente ou adjuvante. A coadministração Tc da LipL32 com MPL-A levou a efeito moderador da reação pro-inflamatória, redirecionando a resposta adaptativa, tanto humoral quanto celular. / Transcutaneous immunization (TCI) offers an attractive pathway for the development of needle-free vaccination by acting on APCs of the skin, showing potential to replace conventional immunization, in terms of safety and efficacy. In this study we evaluated the immune response by TCI with recombinant protein of leptospira LipL32, a highly conserved protein among pathogenic strains, a potential vaccine candidate. TCI with LipL32 was evaluated in C57BL-6 mice abdominal region and was able to confer systemic response with high levels of antibodies after subimmunizing ID and Tc boosters. The pattern of cytokines in cell cultures from whole blood of immunized groups indicated that the TCI was able to prime the immune system, for both innate and adaptive response. Local treatment of the skin or coadministration with surfactants and PEG did not show an emollient and an adjuvant action. Co-administration of LipL32 with MPL-A influenced the antibody response as well as showed a moderating effect of the pro-inflammatory reaction, redirecting the adaptive response.

A Influenza afeta milhões de pessoas a cada ano no mundo todo. Dados da Organização Mundial da Saúde (OMS) informam que, anualmente, as epidemias de influenza resultam em aproximadamente 250 a 500 mil mortes no mundo. A vacinação é o modo mais eficaz de prevenção contra a influenza, e, devido à alta capacidade de transmissibilidade, a produção, a distribuição e a administração da vacina devem ser rápidas. Os vírus da influenza podem ser sazonais ou pandêmicos, dependendo das mudanças genéticas que sofrem. A produção da vacina sazonal da Influenza é um processo de alto custo e complicado devido à possibilidade de reformulação anual da vacina, além disso, vacinas em desenvolvimento contra cepas possivelmente pandêmicas, como H7N9, possuem baixa imunogenicidade. Por esses motivos, vêm-se discutindo o uso de adjuvantes as formulações das vacinas de Influenza. Desta forma, poderia ser possibilitado o uso de uma menor quantidade de antígeno, propiciando o aumento de doses produzidas e potencializando a resposta imune gerada pela vacina. Neste estudo foram utilizados quatro adjuvantes: o Monofosforil Lipídio A de Bordetella pertussis (MPLA), o Hidróxido de Alumínio, uma emulsão de água em óleo chamado Addavax &reg (formulação similar ao MF59 &reg e a Flagelina de Salmonella enterica serovar Typhimurium. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a resposta imunológica induzida pela administração das vacinas da Influenza sazonal e H7N9, produzidas no IB com o MPLA combinado com o Hidróxido de Alumínio; o Addavax &reg e a Flagelina de S. Thyphimurium. Foi realizada a imunização via subcutânea (SC) de camundongos com a vacina trivalente da Influenza usando o MPLA+ hidróxido de alumínio, Flagelina ou Addavax &reg e só foi possível observar um aumento dos anticorpos específicos quando o adjuvante era o Addavax &reg. Ao caracterizar a resposta imune ao Addavax &reg juntamente à vacina sazonal da Influenza, constatou-se uma diferença estatisticamente significativa de resposta celular e humoral, entre administrações SC e intramuscular (IM) dessa formulação. A administração IM apresentou maior produção de anticorpos específicos e neutralizantes, e foi a que mais promoveu recrutamento de APCs. Uma maior produção de anticorpos específicos e neutralizantes por esta via de administração também foi observada, quando se comparou com a administração intranasal (IN), realizada com o adjuvante Flagelina e a vacina monovalente de H7N9. O Addavax &reg foi um adjuvante eficaz para a vacina trivalente produzida no IB, pois levou à produção de altos títulos de anticorpos neutralizantes com diferença estatística significativa comparada às formulações sem o adjuvante, como já descrito na literatura, e a administração IM de vacinas da Influenza foi a melhor via de imunização para o estudo destes antígenos com camundongos, pois também leva ao aumento dos títulos de anticorpos específicos e neutralizantes. / Influenza affects millions of people every year worldwide, and according to the World Health Organization (WHO) reports, influenza epidemics annually result in approximately 250- 500,000 deaths worldwide. Vaccination is the most effective way to prevent influenza and because of the high transmissibility capacity, the production, distribution and administration of the vaccine should be fast. Influenza viruses can be seasonal or pandemic, depending on the genetic changes they undergo. The production of the seasonal influenza vaccine is a costly and complicated process due to the possibility of its annual reformulation of, in addition, vaccines under development against possibly pandemic strains, such as H7N9, present low immunogenicity. For these reasons, the use of adjuvants in the Influenza vaccines formulations has been discussed. This approach could enable the use of lower amounts of antigen, allowing the increase of doses produced and potentiating the immune response generated by the vaccine. Four adjuvants were used in this study: Bordetella pertussis Monophosphoryl Lipid A (MPLA), Aluminum Hydroxide, an oil in water emulsion named Addavax&reg (similar formulation to MF59&reg) and Salmonella enterica serovar Typhimurium Flagellin. The aim of this work was characterize the immune response induced by the administration of the seasonal Influenza and H7N9 vaccines, produced by the IB with the MPLA combined with the Aluminum Hydroxide; Addavax&reg and S. Thyphimurium Flagellin. Immunization was administered subcutaneously in mice with the trivalent Influenza vaccine using MPLA + aluminum hydroxide, Flagellin or Addavax&reg. It was possible to observe an increase of the specific antibodies against influenza when the adjuvant Addavax was used in the formulation. When initiating the characterization of Addavax&reg immune response together with the seasonal Influenza vaccine, a statistically significant difference was observed between subcutaneous (SC) and intramuscular (IM) administrations of this formulation in terms of cellular and humoral immune response. IM administration showed higher production of specific and neutralizing antibodies, and recruitment of antigen-presenting cells. Increased production of specific and neutralizing antibodies by this route of administration was also observed when compared to intranasal (IN) administration with the Flagellin adjuvant and the monovalent H7N9 vaccine. Addavax&reg was an effective adjuvant for the trivalent vaccine produced in IB because it led to the production of high titers of neutralizing antibodies with significant statistical difference compared to the formulations without the adjuvant, as already described in the literature. The IM administration of Influenza vaccines was the best route of immunization for the study of these antigens with mice as it also leads to the increase of specific antibody titers.

Infectious diseases remain a threat to critically ill patients, particularly with the rise of antibiotic-resistant bacteria. Septic shock carries a mortality of up to ∼40% with no compelling evidence of promising therapy to reduce morbidity or mortality. Septic shock survivors are also prone to nosocomial infections. Treatment with toll-like receptor 4 (TLR4) agonists have demonstrated significant protection against common nosocomial pathogens in various clinically relevant models of infection and septic shock. TLR4 agonists are derived from a bacteria cell wall or synthesized de novo, and more recently novel small molecule TLR4 agonists have also been developed. TLR4 agonists augment innate immune functions including expansion and recruitment of innate leukocytes to the site of infection. Recent studies demonstrate TLR4-induced leukocyte metabolic reprogramming of cellular metabolism to improve antimicrobial function. Metabolic changes include sustained augmentation of macrophage glycolysis, mitochondrial function, and tricarboxylic acid cycle flux. These findings set the stage for the use of TLR4 agonists as standalone therapeutic agents or antimicrobial adjuncts in patient populations vulnerable to nosocomial infections.