Streptococcus pneumoniae (pneumococo) é um importante patógeno humano, responsável por graves infecções das vias respiratórias. O principal fator de virulência desse microrganismo é a cápsula polissacarídica (PS), antígeno das vacinas atuais, que são elaboradas com os PS purificados de cepas de pneumococo prevalentes na população. O objetivo desse trabalho foi desenvolver um processo de purificação do PS do sorotipo 14, responsável por 39% das doenças em crianças de 0-6 anos no Brasil. A metodologia de purificação envolveu separação celular por microfiltração tangencial e concentração do microfiltrado com membrana de ultrafiltração tangencial de 50 kDa. O produto dessa etapa foi diafiltrado com dodecil sulfato de sódio em membrana de ultrafiltração tangencial de 30 kDa, seguido de precipitação com ácido tricloroacético a 5%, precipitação por etanol (20% e 60%) e cromatografia de troca aniônica. A pureza do PS foi avaliada pelo conteúdo de proteínas e ácidos nucleicos remanescentes e o tamanho por cromatografia de exclusão molecular. O PS foi obtido com pureza e tamanho requeridos pelos órgãos regulatórios e o rendimento final do processo foi de 65%. / Streptococcus pneumoniae (pneumococcus) is an important human pathogen responsible for severe respiratory tract infections. The main virulence factor of this microorganism is the capsular polysaccharide (PS), which is the antigen of all current vaccines, which are prepared with purified PS of pneumococcal strains prevalent in the population. The objective of this work was to develop a new purification process for PS of serotype 14, responsible for 39% of diseases in children of 0-6 years old in Brazil. The purification method involved cell separation by tangential microfiltration and concentration of cell-free culture broth containing PS by tangential ultrafiltration (50 kDa). The product of this step was diafiltrated with sodium dodecyl sulfate by tangential ultrafiltration (30 kDa), following by 5% trichloroacetic acid precipitation, 20% and 60% ethanol precipitation and anion exchange chromatography. The PS purity was evaluated by the content of residual proteins and nucleic acids, and the molecular mass by size exclusion chromatography. The purity and molecular mass requirements were achieved and the process global yield was 65%.

As infecções por Streptococcus pneumoniae (pneumococo) ainda desafiam os sistemas de saúde em todo mundo. Este é um estudo observacional, de seguimento retrospectivo, que avaliou aspectos microbiológicos e clínicos das cepas de pneumococo isoladas de pacientes com doença invasiva pneumocócica (DIP) isolados nos Departamentos Regionais de Saúde (DRS) de Araraquara, Barretos, Franca e Ribeirão Preto, em um período de 16 anos (1998-2013). As informações foram obtidas junto ao Instituto Adolfo Lutz e, no banco de dados do Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto (HCRP). Analisou-se 796 linhagens, com predominio do gênero masculino (58,9%), da faixa etária de 20 a menores de 60 anos de idade (32,2%) e do período de 2003 a 2010 (60,2%). As DIPs mais comuns foram a meningite (45,7%) e a pneumonia (45,0%). Quanto aos sorotipos mais frequentes, observou-se em 83,3%: 14, 3, 19F, 1, 6A, 6B, 23F, 9V, 18C, 19A, 12F, 4, 7F, 5, 22F, 11A, 8, 9N, 10A e 15C, sendo o 14 o mais comum nos quatro DRS estudados. Os sorotipos 14, 3 e 19F foram mais frequentes na meningite, enquanto os sorotipos 14, 3 e 1 na pneumonia. Após 2010, verificou-se diminuição dos sorotipos 14, 1, 23F e 5 e aumento de 12F, 11A e 8, não contidos na vacina. A resistência à penicilina foi de 14,8%, sendo 3,0% resistência intermediária e 11,8% de resistência plena. Para ceftriaxona, 5,3% foram não sensíveis. A sensibilidade ao cloranfenicol, eritromicina e ceftriaxona manteve-se acima dos 90%, no período estudado. O maior nível de resistência foi observado para Sulfametoxazol/trimetoprim (49,4%). Destaca-se o aumento dos sorotipos 12F, 11A e 8 após a vacinação, considerando que nenhum deles compõe as vacinas conjugadas disponíveis. Observou-se variabilidade de resistência entre os diferentes sorotipos de pneumococo. A DIP mais frequente nos pacientes cadastrados no HCRP foi a pneumonia (67,8%), seguida da meningite (22,9%) tendo como sorotipos mais frequentes 14, 6A, 23F, 1, 3, 18C, 19F, 12F, 4,9V, 6B e 19A. Destes pacientes 67,5% apresentaram cura sem sequelas, 6,9% tiveram algum tipo de sequela e 25,6% evoluíram para óbito. A pneumonia causou 18,2% dos óbitos, principalmente na faixa etária de 20 a menores de 60 anos de idade. Os sorotipos 12F, 14, 18C, 9V, 18A, 19A e 23F foram responsáveis por 64,9% dos óbitos por meningite, enquanto os sorotipos 3, 14, 9V, 6B, 23F e 19F estiveram envolvidos em 63,4% das mortes por pneumonia. Entre os pacientes que morreram 68,2% tinham algum tipo de comorbidade, sendo HIV/AIDS, alcoolismo e câncer as mais comuns. A faixa etária com 60 anos ou mais foi a mais significativa (OR=4,2) para o insucesso, independente da presença de comorbidade. A presença do sorotipo 18C foi fator de risco significativo tanto na análise bruta (OR=3,8), quanto ao ajustar por comorbidade (OR=5,0) ou ajustada por idade (OR=5,4). O mesmo ocorreu para o sorotipo 12F (respectivamente, OR=5,1, OR=5,0 e OR=4,7). Observou-se alterações na circulação de alguns sorotipos de pneumococo no período pós VPC10. Ressalta-se a importância da continuidade da vigilância das DIPs, afim de determinar oscilações clínicas e microbiológicas da doença. Além disto, na era das vacinas conjugadas, o contínuo monitoramento sobre a distribuição de sorotipos na população é necessário para a avaliação do impacto e adequação da imunização / Infections by Streptococcus pneumoniae (pneumococcus) are still a challenge to health systems worldwide. An observational retrospective study was developed to assess microbiological and clinical aspects of pneumococcus strains isolated from patients with invasive pneumococcal diseases (IPD) which were isolated in the Regional Health Departments (DRS) of Araraquara, Barretos, Franca and Ribeirão Preto, in a period of 16 years (1998-2013). Data were obtained at the Adolfo Lutz Institute and in databases of the Clinics Hospital of Ribeirão Preto (HCRP). A total of 796 strains were analyzed, with prevalence of male individuals (58.9%), aged between 20 and 60 years (32.2%), and in the period between 2003 and 2010 (60.2%). The most common IPD were meningitis (45.7%) and pneumonia (45.0%). Regarding the most frequent serotypes, in 83.3% they were: 14, 3, 19F, 1, 6A, 6B, 23F, 9V, 18C, 19A, 12F, 4, 7F, 5, 22F, 11A, 8, 9N, 10A and 15C, with 14 being the most common in the four DRS studied. Serotypes 14, 3 and 19F were more frequent in meningitis, whereas serotypes 14, 3 and 1 were more frequent in pneumonia. After 2010, there was a decrease in serotypes 14, 1, 23F and 5, and an increase in 12F, 11A and 8, which are not included in the vaccine. Resistance to penicillin was 14.8%, with 3.0% being intermediate, and 11.8% full resistance. For ceftriaxone, 5.3% were not sensitive. Sensitivity to chloramphenicol, erythromycin and ceftriaxone remained over 90% in the studied period. The highest level of resistance was observed for Sulfamethoxazole/trimethoprim (49.4%). It is noteworthy that there was an increase in the s serotypes 12F, 11A and 8 after vaccination, considering that none of them make up the combined vaccines available. Resistance varied among the different serotypes of pneumococcus. The most frequent IPD in the patients registered in the HCRP was pneumonia (67.8%), followed by meningitis (22.9%), with the most frequent serotypes being 14, 6A, 23F, 1, 3, 18C, 19F, 12F, 4, 9V, 6B and 19A. Of these patients, 67.5% were cured without sequela, 6.9% had some sort of sequela and 25.6% evolved to death. Pneumonia caused 18.2% of the deaths, mainly in the age range between 20 and 60 years. Serotypes 12F, 14, 18C, 9V, 18A, 19A and 23F were responsible for 64.9% of the deaths by meningitis, whereas serotypes 3, 14, 9V, 6B, 23F and 19F were involved in 63.4% of the deaths by pneumonia. Among the patients who died, 68.2% had some sort of comorbidity, with HIV/AIDS, alcoholism and cancer being the most common. The age range over 60 years was the most significant (OR=4.2) for failure, regardless of the presence of a comorbidity. The presence of serotype 18C was a significant risk factor both in the gross analysis (OR=3.8), and in the adjustment as for comorbidity (OR=5.0) or age (OR=5.4). This was also true for the serotype 12F (respectively, OR=5.1, OR=5.0 and OR=4.7). There were alterations in the circulation of some pneumococcus serotypes in the period after VPC10. it is emphasized the importance of continued monitoring of DIPs, in order to determine clinical and microbiological fluctuations of the disease. In addition, in the era of combined vaccines, it is necessary to keep monitoring the distribution of serotypes in the population to assess the impact and adequacy of immunization

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

As infecções por Streptococcus pneumoniae (pneumococo) ainda desafiam os sistemas de saúde em todo mundo. Este é um estudo observacional, de seguimento retrospectivo, que avaliou aspectos microbiológicos e clínicos das cepas de pneumococo isoladas de pacientes com doença invasiva pneumocócica (DIP) isolados nos Departamentos Regionais de Saúde (DRS) de Araraquara, Barretos, Franca e Ribeirão Preto, em um período de 16 anos (1998-2013). As informações foram obtidas junto ao Instituto Adolfo Lutz e, no banco de dados do Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto (HCRP). Analisou-se 796 linhagens, com predominio do gênero masculino (58,9%), da faixa etária de 20 a menores de 60 anos de idade (32,2%) e do período de 2003 a 2010 (60,2%). As DIPs mais comuns foram a meningite (45,7%) e a pneumonia (45,0%). Quanto aos sorotipos mais frequentes, observou-se em 83,3%: 14, 3, 19F, 1, 6A, 6B, 23F, 9V, 18C, 19A, 12F, 4, 7F, 5, 22F, 11A, 8, 9N, 10A e 15C, sendo o 14 o mais comum nos quatro DRS estudados. Os sorotipos 14, 3 e 19F foram mais frequentes na meningite, enquanto os sorotipos 14, 3 e 1 na pneumonia. Após 2010, verificou-se diminuição dos sorotipos 14, 1, 23F e 5 e aumento de 12F, 11A e 8, não contidos na vacina. A resistência à penicilina foi de 14,8%, sendo 3,0% resistência intermediária e 11,8% de resistência plena. Para ceftriaxona, 5,3% foram não sensíveis. A sensibilidade ao cloranfenicol, eritromicina e ceftriaxona manteve-se acima dos 90%, no período estudado. O maior nível de resistência foi observado para Sulfametoxazol/trimetoprim (49,4%). Destaca-se o aumento dos sorotipos 12F, 11A e 8 após a vacinação, considerando que nenhum deles compõe as vacinas conjugadas disponíveis. Observou-se variabilidade de resistência entre os diferentes sorotipos de pneumococo. A DIP mais frequente nos pacientes cadastrados no HCRP foi a pneumonia (67,8%), seguida da meningite (22,9%) tendo como sorotipos mais frequentes 14, 6A, 23F, 1, 3, 18C, 19F, 12F, 4,9V, 6B e 19A. Destes pacientes 67,5% apresentaram cura sem sequelas, 6,9% tiveram algum tipo de sequela e 25,6% evoluíram para óbito. A pneumonia causou 18,2% dos óbitos, principalmente na faixa etária de 20 a menores de 60 anos de idade. Os sorotipos 12F, 14, 18C, 9V, 18A, 19A e 23F foram responsáveis por 64,9% dos óbitos por meningite, enquanto os sorotipos 3, 14, 9V, 6B, 23F e 19F estiveram envolvidos em 63,4% das mortes por pneumonia. Entre os pacientes que morreram 68,2% tinham algum tipo de comorbidade, sendo HIV/AIDS, alcoolismo e câncer as mais comuns. A faixa etária com 60 anos ou mais foi a mais significativa (OR=4,2) para o insucesso, independente da presença de comorbidade. A presença do sorotipo 18C foi fator de risco significativo tanto na análise bruta (OR=3,8), quanto ao ajustar por comorbidade (OR=5,0) ou ajustada por idade (OR=5,4). O mesmo ocorreu para o sorotipo 12F (respectivamente, OR=5,1, OR=5,0 e OR=4,7). Observou-se alterações na circulação de alguns sorotipos de pneumococo no período pós VPC10. Ressalta-se a importância da continuidade da vigilância das DIPs, afim de determinar oscilações clínicas e microbiológicas da doença. Além disto, na era das vacinas conjugadas, o contínuo monitoramento sobre a distribuição de sorotipos na população é necessário para a avaliação do impacto e adequação da imunização / Infections by Streptococcus pneumoniae (pneumococcus) are still a challenge to health systems worldwide. An observational retrospective study was developed to assess microbiological and clinical aspects of pneumococcus strains isolated from patients with invasive pneumococcal diseases (IPD) which were isolated in the Regional Health Departments (DRS) of Araraquara, Barretos, Franca and Ribeirão Preto, in a period of 16 years (1998-2013). Data were obtained at the Adolfo Lutz Institute and in databases of the Clinics Hospital of Ribeirão Preto (HCRP). A total of 796 strains were analyzed, with prevalence of male individuals (58.9%), aged between 20 and 60 years (32.2%), and in the period between 2003 and 2010 (60.2%). The most common IPD were meningitis (45.7%) and pneumonia (45.0%). Regarding the most frequent serotypes, in 83.3% they were: 14, 3, 19F, 1, 6A, 6B, 23F, 9V, 18C, 19A, 12F, 4, 7F, 5, 22F, 11A, 8, 9N, 10A and 15C, with 14 being the most common in the four DRS studied. Serotypes 14, 3 and 19F were more frequent in meningitis, whereas serotypes 14, 3 and 1 were more frequent in pneumonia. After 2010, there was a decrease in serotypes 14, 1, 23F and 5, and an increase in 12F, 11A and 8, which are not included in the vaccine. Resistance to penicillin was 14.8%, with 3.0% being intermediate, and 11.8% full resistance. For ceftriaxone, 5.3% were not sensitive. Sensitivity to chloramphenicol, erythromycin and ceftriaxone remained over 90% in the studied period. The highest level of resistance was observed for Sulfamethoxazole/trimethoprim (49.4%). It is noteworthy that there was an increase in the s serotypes 12F, 11A and 8 after vaccination, considering that none of them make up the combined vaccines available. Resistance varied among the different serotypes of pneumococcus. The most frequent IPD in the patients registered in the HCRP was pneumonia (67.8%), followed by meningitis (22.9%), with the most frequent serotypes being 14, 6A, 23F, 1, 3, 18C, 19F, 12F, 4, 9V, 6B and 19A. Of these patients, 67.5% were cured without sequela, 6.9% had some sort of sequela and 25.6% evolved to death. Pneumonia caused 18.2% of the deaths, mainly in the age range between 20 and 60 years. Serotypes 12F, 14, 18C, 9V, 18A, 19A and 23F were responsible for 64.9% of the deaths by meningitis, whereas serotypes 3, 14, 9V, 6B, 23F and 19F were involved in 63.4% of the deaths by pneumonia. Among the patients who died, 68.2% had some sort of comorbidity, with HIV/AIDS, alcoholism and cancer being the most common. The age range over 60 years was the most significant (OR=4.2) for failure, regardless of the presence of a comorbidity. The presence of serotype 18C was a significant risk factor both in the gross analysis (OR=3.8), and in the adjustment as for comorbidity (OR=5.0) or age (OR=5.4). This was also true for the serotype 12F (respectively, OR=5.1, OR=5.0 and OR=4.7). There were alterations in the circulation of some pneumococcus serotypes in the period after VPC10. it is emphasized the importance of continued monitoring of DIPs, in order to determine clinical and microbiological fluctuations of the disease. In addition, in the era of combined vaccines, it is necessary to keep monitoring the distribution of serotypes in the population to assess the impact and adequacy of immunization

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

Streptococcus pneumoniae (pneumococo) é um importante patógeno humano, responsável por graves infecções das vias respiratórias. O principal fator de virulência desse microrganismo é a cápsula polissacarídica (PS), antígeno das vacinas atuais, que são elaboradas com os PS purificados de cepas de pneumococo prevalentes na população. O objetivo desse trabalho foi desenvolver um processo de purificação do PS do sorotipo 14, responsável por 39% das doenças em crianças de 0-6 anos no Brasil. A metodologia de purificação envolveu separação celular por microfiltração tangencial e concentração do microfiltrado com membrana de ultrafiltração tangencial de 50 kDa. O produto dessa etapa foi diafiltrado com dodecil sulfato de sódio em membrana de ultrafiltração tangencial de 30 kDa, seguido de precipitação com ácido tricloroacético a 5%, precipitação por etanol (20% e 60%) e cromatografia de troca aniônica. A pureza do PS foi avaliada pelo conteúdo de proteínas e ácidos nucleicos remanescentes e o tamanho por cromatografia de exclusão molecular. O PS foi obtido com pureza e tamanho requeridos pelos órgãos regulatórios e o rendimento final do processo foi de 65%. / Streptococcus pneumoniae (pneumococcus) is an important human pathogen responsible for severe respiratory tract infections. The main virulence factor of this microorganism is the capsular polysaccharide (PS), which is the antigen of all current vaccines, which are prepared with purified PS of pneumococcal strains prevalent in the population. The objective of this work was to develop a new purification process for PS of serotype 14, responsible for 39% of diseases in children of 0-6 years old in Brazil. The purification method involved cell separation by tangential microfiltration and concentration of cell-free culture broth containing PS by tangential ultrafiltration (50 kDa). The product of this step was diafiltrated with sodium dodecyl sulfate by tangential ultrafiltration (30 kDa), following by 5% trichloroacetic acid precipitation, 20% and 60% ethanol precipitation and anion exchange chromatography. The PS purity was evaluated by the content of residual proteins and nucleic acids, and the molecular mass by size exclusion chromatography. The purity and molecular mass requirements were achieved and the process global yield was 65%.

Streptococcus pneumoniae é causa de doenças como pneumonia, otite, meningite e sepse. As vacinas hoje disponíveis têm cobertura limitada porque são baseadas no polissacarídeo capsular, que varia com os mais de 90 sorotipos da bactéria, além de levarem à substituição de sorotipos na população por outros não presentes nas formulações. Visando reduzir o custo e aumentar a cobertura, têm-se estudado vacinas baseadas em proteínas que ofereceriam proteção independente de sorotipo. Este trabalho teve por objetivo a obtenção, avaliação da estabilidade e da resposta imune em camundongos de híbridos de duas proteínas de S. pneumoniae: a proteína de superfície do pneumococo (PspA) e a pneumolisina geneticamente detoxificada (PdT), sem ou com espaçadores moleculares, rígido ou flexível, entre as moléculas. Os genes dos híbridos com espaçadores foram clonados através da técnica de overlap extension PCR. O gene das proteínas foi expresso em E. coli e as proteínas obtidas foram reconhecidas por anticorpos produzidos contra a célula inteira de pneumococo através de Western Blot. A purificação dos híbridos foi feita utilizando homogeneizador de alta pressão, precipitação de impurezas com detergente catiônico CTAB e diferentes etapas cromatográficas. A estabilidade foi analisada periodicamente através de SDS-PAGE e Western Blot. O híbrido sem espaçador mostrou-se instável, por isso a presença de atividade proteolítica foi investigada através de diversos ensaios para detecção dessas enzimas, mostrando que a instabilidade não decorreu de hidrólise por proteases. Os fragmentos resultantes da quebra tiveram a porção N-terminal sequenciada para identificar o sítio de clivagem, que estava localizado na junção das duas proteínas. Esse sítio foi retirado das construções seguintes e espaçadores moleculares foram incluídos entre os dois antígenos. A molécula com espaçador flexível foi obtida na forma solúvel durante o cultivo, porém durante a purificação ocorreu precipitação irreversível. O clone para produção do híbrido com espaçador rígido permitiu a obtenção da proteína, que foi purificada e teve a estabilidade avaliada periodicamente à 4° C e -20° C por Western Blot empregando anticorpos contra célula inteira de pneumococo, indicando que a introdução do espaçador rígido aumentou a estabilidade do híbrido em relação à molécula sem espaçador. Além disso, diferentes concentrações de estabilizantes foram avaliadas, mostrando que em presença de trealose 1M ou glicerol 50% o híbrido com linker rígido permaneceu estável por pelo menos 4 meses a 4° C. A molécula com espaçador rígido produziu níveis de anticorpos em camundongos comparáveis aos níveis obtidos com a molécula sem espaçador, que foram capazes de proteger 100% dos animais em ensaio de desafio letal intranasal e inibir a atividade hemolítica da pneumolisina. O aumento de estabilidade do híbrido alcançado com a inserção do linker rígido juntamente com a retirada do sítio de clivagem e com a presença de estabilizantes permitem que esta molécula seja utilizada numa vacina pneumocócica proteica. Como estudos vêm demonstrando que seria necessário mais de uma proteína para formular esta nova vacina, a produção deste híbrido traz a grande vantagem de obtenção de dois antígenos em um único processo de produção, o que pode resultar em uma diminuição do custo da dose. / Streptococcus pneumoniae is cause of diseases like pneumonia, otitis, menngitis and sepsis. The vaccines available nowadays has limited coverage because they are based on the capsular polysaccharyde, which varies among the more than 90 bacteria serotypes and they lead to serotype substitution on the population for others not present on the vaccine formulations. In order to reduce the cost and increase the coverage, vaccines based on pneumococcal proteins that would offer serotype independent protection have been studied. The objective of this thesis was the obtainment, stability evaluation and immune response evaluation in mice of hybrids composed of two proteins of S. pneumoniae: pneumococcal surface protein A (PspA) and genetically detoxified pneumolysin (PdT), with or without molecular linkers, rigid and flexible, between the molecules. The genes with molecular linkers were cloned using the overlap extension PCR technique. The genes were expressed in E. coli and the proteins were recognized by anti pneumococcal whole cell in Western Blot. The hybrids were purified using high pressure homogeneizer, precipitation of impurities using cationic detergent CTAB and different chromatography steps. The stability was periodically analyzed through SDS-PAGE and Western Blot. The hybrid without linker was unstable and the presence of proteolytic activity was investigated through several methods for protease activity detection, showing that instability was not due to protease hydrolysis. The N-terminal portion of the degraded protein fragments was sequenced in order to identify the cleavage site, which was localized exactly between the two proteins. This site was removed from the other hybrids and molecular linkers were included between the two antigens. The molecule with flexible linker was obtained on the soluble form during expression, but during purification it precipitated irreversibly. The molecule with rigid linker were expressed, purified and had its stability analyzed periodically at 4° C and -20° C by Western Blot using anti pneumococcal whole cell, indicating that the insertion of the rigid linker increased the hybrid stability when compared with the hybrid without linker. Besides that, different stabilizers in different concentrations were evaluated and it was found that the presence of trehalose 1 M or 50% glycerol stabilized the hybrid with rigid linker for at least 4 months at 4 ° C. The molecule with rigid linker produced levels of antibodies in mice comparable to the hybrid without linker. These antibodies were able to protect 100% of animals from lethal intranasal challenge and inhibit the haemolytic activity of pneumolysin. The stability increase due to the rigid linker together with the removal of the cleavage site and the stabilizers presence allow this hybrid molecule to be used on a novel pneumococcal vaccine. Since studies have shown that it would be necessary more than one protein to formulate this new vaccine, the production of this hybrid brings the great advantage of producing two antigens in one single process, which can decrease the dosage cost.

Diversas proteínas pneumocócicas têm sido estudadas como candidatos vacinais. Entre elas, PspA e Ply induzem anticorpos essenciais para a proteção contra sepse, enquanto, SP 0148 e SP 2108 induzem IL-17 e protegem camundongos contra a colonização. Esse trabalho teve como objetivo principal desenvolver vacinas pneumocócicas baseadas em proteínas. Primeiramente, foi selecionada uma molécula de PspA com ampla reatividade cruzada. Em seguida, esta PspA foi fusionada com PdT, um pneumolisóide derivado da Ply. Essa proteína de fusão mostrou-se capaz de induzir resposta imunológica humoral e celular e protegeu camundongos contra desafio letal. Vacinas baseadas em BCG, que possui diversas propriedades adjuvantes, foram desenvolvidas expressando as proteínas pneumocócicas rPspA-PdT, SP 0148 e SP 2108. A imunização com o rBCG 0148/rSP 0148 induziu IL-17 e levou a proteção contra colonização. A combinação das três vacinas de rBCG mostrou-se mais eficiente na proteção contra desafio de colonização. Esses resultados sugerem um uso promissor do rBCG como vacina pneumocócica. / Several pneumococcal proteins have been proposed as vaccine candidates. PspA and Ply induce protective antibodies against sepse, while SP 0148 and SP 2108, induce IL-17 and protect mice against pneumococcal colonization. The major aim of this study was to produce pneumococcal vaccines based on proteins. First, we selected one PspA molecule able to induce broad-ranging cross-reactivity. Second, we constructed a hybrid protein containing a PspA fused to PdT, a detoxified form of Ply. The hybrid protein was able to induce humoral and cellular responses and protected mice against lethal challenge. Finally, due the adjuvant properties of BCG, we constructed recombinant BCG strains expressing PspA-PdT, SP 0148 and SP 2108. The immunization with rBCG-0148/rSP 0148 induced IL-17 and IFN-, and pneumococcal colonization in mice. Interestingly, the combination of all rBCG vaccines was more efficient in protecting mice against pneumococcal colonization. These results suggesting a promising use of rBCG as pneumococcal vaccine.

Diversas proteínas pneumocócicas têm sido estudadas como candidatos vacinais. Entre elas, PspA e Ply induzem anticorpos essenciais para a proteção contra sepse, enquanto, SP 0148 e SP 2108 induzem IL-17 e protegem camundongos contra a colonização. Esse trabalho teve como objetivo principal desenvolver vacinas pneumocócicas baseadas em proteínas. Primeiramente, foi selecionada uma molécula de PspA com ampla reatividade cruzada. Em seguida, esta PspA foi fusionada com PdT, um pneumolisóide derivado da Ply. Essa proteína de fusão mostrou-se capaz de induzir resposta imunológica humoral e celular e protegeu camundongos contra desafio letal. Vacinas baseadas em BCG, que possui diversas propriedades adjuvantes, foram desenvolvidas expressando as proteínas pneumocócicas rPspA-PdT, SP 0148 e SP 2108. A imunização com o rBCG 0148/rSP 0148 induziu IL-17 e levou a proteção contra colonização. A combinação das três vacinas de rBCG mostrou-se mais eficiente na proteção contra desafio de colonização. Esses resultados sugerem um uso promissor do rBCG como vacina pneumocócica. / Several pneumococcal proteins have been proposed as vaccine candidates. PspA and Ply induce protective antibodies against sepse, while SP 0148 and SP 2108, induce IL-17 and protect mice against pneumococcal colonization. The major aim of this study was to produce pneumococcal vaccines based on proteins. First, we selected one PspA molecule able to induce broad-ranging cross-reactivity. Second, we constructed a hybrid protein containing a PspA fused to PdT, a detoxified form of Ply. The hybrid protein was able to induce humoral and cellular responses and protected mice against lethal challenge. Finally, due the adjuvant properties of BCG, we constructed recombinant BCG strains expressing PspA-PdT, SP 0148 and SP 2108. The immunization with rBCG-0148/rSP 0148 induced IL-17 and IFN-, and pneumococcal colonization in mice. Interestingly, the combination of all rBCG vaccines was more efficient in protecting mice against pneumococcal colonization. These results suggesting a promising use of rBCG as pneumococcal vaccine.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:26:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese caritas medicina tropical.pdf: 1784866 bytes, checksum: b85c7ab5508fd90ff809159f179430cc (MD5) Previous issue date: 2009-02-17 / Objectives: (i) to identify risk factors for S. pneumoniae penicillin nonsusceptible isolates (PNSp) in children attending day-care centers (DCCs) in Goiânia, Brazil and to assess the genetic patterns of pneumococcal isolates; (ii) to estimate the coverage for carriage serotypes for the 7-valente (PCV7) pneumococcal conjugate vaccine, and for the investigational 10 (PCV10) and 13-valent (PCV13) vaccines; (iii) to assess the genetic relatedeness between isolates expressing capsular type 14 and those non(sero)- typeable isolates (NTPn); (iv) to investigate if carriage isolates match genetically to any international pneumococcal clone (PMEN network). Methods: A cross-sectional survey of carriage PNSp was conducted among 1.192 children, 2 months to 5 years of age, attending 62 DCCs in Central Brazil. Capsular typing was performed in PNSp isolates (CLSI, 2007) and in a sample of isolates susceptible to penicillin (PSSp) matched to PNSp and DCCs whenever possible. Serotyping was performed by Quellung reactions and confirmed by multibead assay. NTPn isolates and serotype 14 were tested by PCR for capsule genes. Odds ratio for PNSp carriage and respective 95% confidence interval (95%CI) were assessed by logistic regression. Pulsed field gel electrophoresis (PFGE) was applied to assess the genetic similarity between PNSp serotype 14 and NTPn isolates. PCR was performed for the presence of pneumococcal capsule gene locus. For comparison purpose we also evaluated the genetic profile of PNSp serotype 14 invasive strains derived from the current pneumococcal invasive disease surveillance for the same pediatric population. Isolates were epidemiologically related if they shared &#8805;80% similarity on the dendrogram (Dice coefficient). A cluster was defined as three or more related isolates. Results: A total of 686 pneumococci were isolated for a colonization rate of 57.6% and 178 (25.8%) were PNSp. Among the PNSp isolates the usual common types were found: 14 (53%), 23F (10.2%), 6B (6%), 19F (4.8%) and 19A (4.2%). PSSp isolates displayed 30 different serotypes although serotype 14 was the most common. Overall a high prevalence of NTPn (11.1%) was observed with 62.9% PNSp. Serotypes coverage xvi for the PCV7, PCV10 and PCV13 vaccines were 55.2%, 55.9% and 65.1%, respectively. Being less than 24 months of age (OR=1.79; p=0.006), hospitalization in the previous three months (OR=2.19; p=0.025), and recurrent acute otitis media (OR=2.89; p=0.013) were independently associated with PNSp in a multivariate model. Among the 123 PNSp submitted to PFGE (106/carriage and 17/ invasive isolates) a major group of 34 serotype 14 strains (8 invasive and 26 carriage) was identified and found to be genetically related to the global pneumococcal clone Spain 9V-3 (82.7% similarity). All NTPn presented capsule gene locus and 10 (45.4%) of them presented capsule gene locus to type 14. Conclusions: (i) DCC attendees with history of recurrent AOM could significantly contribute to the spread of nasopharyngeal PNSp strains into the community; (ii) epidemiologic and molecular evidences support the findings that pneumococcal nonypeable carriage isolates are genetically similar to carriage and invasive isolates expressing capsular type 14; (iii) carriage and invasive isolates circulating in Goiânia belong to a serotype 14 variant of the Spain 9V -3 clone and play a critical role in the spread of PNSp strains to the entire pediatric community of Goiânia / Objetivo: (i) identificar fatores associados à colonização nasofaríngea por S. pneumoniae não suscetíveis à penicilina em crianças que frequentam creches no município de Goiânia-GO e caracterizar geneticamente as cepas não suscetíveis; (ii) determinar a cobertura das vacinas conjugadas pneumocócicas 7, 10 e 13 valente; (iii) avaliar o relacionamento genético entre cepas do sorotipo 14 e pneumococos não tipáveis (PnNT); (iv) identificar a presença de cepas colonizadoras relacionadas geneticamente aos clones internacionais de S. pneumoniae. Metodologia: Um estudo de prevalência de portador de pneumococo não suscetível à penicilina (SpNP) foi conduzido de agosto a dezembro de 2005, em 1192 crianças de dois a 59 meses de idade, atendidas em 62 creches em Goiânia. Os testes de suscetibilidade antimicrobiana seguiram as recomendações do CLSI de 2007 e a sorotipagem foi realizada pela reação de Quellung e confirmada por ensaio multibead. Isolados PnNT e do sorotipo 14 foram analisados por reação de PCR. Odds ratio para portador de SpNP e respectivos intervalos de 95% de confiança foram estimados por regressão logística. Para avaliar a similaridade genética entre os isolados de portador (sorotipo 14 e PnNT) e isolados invasivos (sorotipo 14) obtidos de crianças de Goiânia utilizou-se amostras de isolados invasivos de um estudo maior de vigilância populacional que vem sendo conduzido desde 2007. Assim, eletroforese em campo pulsado (PFGE) foi utilizada para a tipagem molecular. Definiu-se como linhagem a presença de três ou mais cepas resistentes com similaridade genética &#8805; 80%. Resultados: S. pneumoniae foi isolado de 686 (57,6%) crianças das creches e 178 (25,9%) dessas eram portadoras de SpNS. Sorotipo 14 (53%), 23F (10,2%), 6B (6%), 19F (4,8%) e 19A (4,2%) estavam presentes em 78,2% dos PnNS. Detectou-se alta prevalência (11,1%) de isolados não tipáveis, dos quais 62.9% eram resistentes à penicilina. A cobertura dos sorotipos colonizadores para as vacinas 7-valente, 10- valente e 13-valente foi respectivamente 55,2%, 55,9% e 65,1%. Crianças menores de 24 meses de idade (OR=1,79; p=0,006), hospitalização nos últimos três meses (OR=2,19; p=0,025), e otite média aguda recorrente (OR=2,89; p=0,013) foram fatores xiv independentemente associados com SpNS na análise multivariada. Entre os 123 isolados submetidos à PFGE, 106 eram de nasofaringe de crianças das creches, dos quais 84 expressavam a cápsula tipo 14 e 22 eram isolados PnNT. Todas as cepas invasivas eram sorotipo 14. A maior linhagem agrupou 34 pneumococos do sorotipo 14, com 82,7% de similaridade, os quais foram geneticamente relacionados ao clone Spain 9V-3. Todas as cepas PnNT apresentaram locus para o gene da cápsula para o tipo 14. Houve uma diferença estatisticamente significante entre os valores da CIM para a penicilina entre as três principais linhagens (Krukal-Wallis, p<0,001). Conclusões: (i) crianças com otite média recorrente podem exercer papel importante na disseminação de pneumococos resistentes para a comunidade; (ii) Evidências genéticas apóiam os achados de que cepas de pneumococo não tipáveis assemelham-se ao genótipo das cepas do sorotipo 14; (iii) isolados de portadores e invasivos que circulam em Goiânia pertencem a um sorotipo 14 variante do clone Spain9V-3, responsável pela disseminação da resistência do pneumococo na população pediátrica de Goiânia