Objectives: The description of the raccoon rabies epizootic in Virginia over fifteen years (1989-2003). Methods: Using simple statistical methods and a geographic information system (GIS)-based approach, and fifteen years worth of animal surveillance data, the progress of this epizootic has been charted in terms of the geographic spread of the disease, the major animal species affected by the disease and its spread, and the exposure and risk to humans and livestock animals presented by the expansion of the geographic range. Results: The resulting descriptive study illustrates the eastward expansion of the epizootic, the mushrooming of the disease in the northern region of the state, and the rates of rabid animal submissions for every health district and selected important animal species. Human exposures to rabid animals are mapped and compared to human population densities. Strong seasonal trends in human and livestock exposures to rabid animals are illustrated, with animal exposures predominating in the spring and autumn, while human exposures peak in the summer; also shown is the possible emergence of new strains of rabies virus and the possible extinction of the previously dominant strain. Conclusions: Some potentially positive developments have been found, such as substantially increasing levels of bat submissions across time, which may signify greater public awareness of the disease. Serious deficiencies in the monitoring system are discussed, centering on the accuracy and comparability of the data collected, and suggestions for improvement are offered. While several potentially interesting new areas of study are put forward, the standard approach to rabies control (pet vaccination and control, education of at-risk populations, orally vaccinating wild animals) is not found to be in need of significant modification, aside from the specifics of the approach being tailored to better meet local conditions.

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.

Um dos principais limitantes ao desenvolvimento e aprovação para utilização em humanos das vacinas de DNA é a falta de um vetor ideal de entrega gênica, que seja ao mesmo tempo eficiente e seguro. Embora mais seguros, os vetores não virais enfrentam uma série de barreiras físicas, enzimáticas e difusionais que limitam a chegada do transgene ao núcleo das células alvo. Dando continuidade ao trabalho desenvolvido em nosso grupo de pesquisa, o principal objetivo desta dissertação de mestrado foi avaliar o desempenho do vetor não viral comercial Lipofectamina e da proteína multifuncional T-Rp3 na entrega do gene da glicoproteína do vírus da raiva (RVGP) a células BHK-21. Primeiramente, o gene RVGP foi inserido no plasmídeo modelo pVAX1. Foram então realizados estudos de transfecção em células BHK-21 (Baby Hamster Kidney), utilizando-se Lipofectamina como agente de transfecção, no sentido de constatar a correta expressão do gene RVGP contido no novo plasmídeo. Como controle positivo, foi utilizado o plasmídeo pCMV-RVGP. Os estudos de PCR quantitativo da transcrição reversa (qRT-PCR) e imunofluorescência indicaram a expressão da glicoproteína pelo pVAX1RVGP, ainda que em valores de expressão menores se comparados com o plasmídeo controle pCMV-RVGP. Foi também desenvolvido com sucesso um método quantitativo de determinação da expressão da RVGP em células utilizando-se citometria de fluxo, que confirmou os resultados anteriores. Devido ao plasmídeo pVAX1RVGP ter apresentado baixa eficiência de expressão da RVGP, buscou-se a elevação da eficiência a partir da adição da sequência de KOZAK no plasmídeo pVAX1RVGP. Nesse caso, ainda que os resultados indiquem um aumento na expressão, não houve confirmação estatística (p<0,05). Os estudos de entrega com a proteína T-Rp3 foram realizados com um lote da T-Rp3 armazenada em ultrafreezer. A proteína demonstrou-se não ser estável após o congelamento em nitrogênio líquido e armazenamento em ultrafreezer pelo tempo de 10 meses. Apesar de ser capaz de complexar o pDNA após esse tempo, não foi eficiente em ensaios de transfecção, tendendo a agregar em relações molares altas e ausência de soro fetal bovino. / One of the major bottlenecks on the development and approval of DNA vaccines in humans is the lack of an ideal gene delivery vector, which must be safe and efficient at the same time. Although safer, the non-viral vectors face a series of physical, enzymatic and diffusion barriers that limits the arrival of the endogenous gene in the nuclei of the target cells. The main goal of this work was the evaluation of the performances of the commercial non-viral vector Lipofectamine, and the recombinant protein T-Rp3, a multifunctional protein, on the delivery of the rabies virus glycoprotein (RVGP) gene to BHK-21 cells. First, the RVGP gene was inserted into the pVAX1 plasmid, and transfections using BHK-21 (Baby Hamster Kidney) cells were performed using the Lipofectamine reagent to verify the correct expression of the RVGP gene present in the new plasmid. As a positive control, the plasmid pCMV-RVGP was used. The quantitative reverse transcription (qRT-PCR) and immunofluorescence studies indicated the expression of RVGP from pVAX1RVGP, although in lower expression values in comparison to the control plasmid. In addition, a flow cytometry quantitative method to quantify and compare the expression of the RVGP in the membrane of the transfected cells was developed, confirming the previous results. With the purpose of increase, the expression of RVGP, the KOZAK consensus sequence was added to the new pVAX1RVGP plasmid, and despite of the apparent increase of RVGP expression, this could not be confirmed statistically. The experiments of gene delivery using the T-Rp3 protein were performed using a protein batch storaged in ultrafreezer for 10 months. However, the protein has shown not being stable after storage for this long period. Moreover, despite of being capable to complex pDNA after this time, T-Rp3 was not efficient in the transfection assays and tended to aggregate in high molar ratios.

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.

Um dos principais limitantes ao desenvolvimento e aprovação para utilização em humanos das vacinas de DNA é a falta de um vetor ideal de entrega gênica, que seja ao mesmo tempo eficiente e seguro. Embora mais seguros, os vetores não virais enfrentam uma série de barreiras físicas, enzimáticas e difusionais que limitam a chegada do transgene ao núcleo das células alvo. Dando continuidade ao trabalho desenvolvido em nosso grupo de pesquisa, o principal objetivo desta dissertação de mestrado foi avaliar o desempenho do vetor não viral comercial Lipofectamina e da proteína multifuncional T-Rp3 na entrega do gene da glicoproteína do vírus da raiva (RVGP) a células BHK-21. Primeiramente, o gene RVGP foi inserido no plasmídeo modelo pVAX1. Foram então realizados estudos de transfecção em células BHK-21 (Baby Hamster Kidney), utilizando-se Lipofectamina como agente de transfecção, no sentido de constatar a correta expressão do gene RVGP contido no novo plasmídeo. Como controle positivo, foi utilizado o plasmídeo pCMV-RVGP. Os estudos de PCR quantitativo da transcrição reversa (qRT-PCR) e imunofluorescência indicaram a expressão da glicoproteína pelo pVAX1RVGP, ainda que em valores de expressão menores se comparados com o plasmídeo controle pCMV-RVGP. Foi também desenvolvido com sucesso um método quantitativo de determinação da expressão da RVGP em células utilizando-se citometria de fluxo, que confirmou os resultados anteriores. Devido ao plasmídeo pVAX1RVGP ter apresentado baixa eficiência de expressão da RVGP, buscou-se a elevação da eficiência a partir da adição da sequência de KOZAK no plasmídeo pVAX1RVGP. Nesse caso, ainda que os resultados indiquem um aumento na expressão, não houve confirmação estatística (p<0,05). Os estudos de entrega com a proteína T-Rp3 foram realizados com um lote da T-Rp3 armazenada em ultrafreezer. A proteína demonstrou-se não ser estável após o congelamento em nitrogênio líquido e armazenamento em ultrafreezer pelo tempo de 10 meses. Apesar de ser capaz de complexar o pDNA após esse tempo, não foi eficiente em ensaios de transfecção, tendendo a agregar em relações molares altas e ausência de soro fetal bovino. / One of the major bottlenecks on the development and approval of DNA vaccines in humans is the lack of an ideal gene delivery vector, which must be safe and efficient at the same time. Although safer, the non-viral vectors face a series of physical, enzymatic and diffusion barriers that limits the arrival of the endogenous gene in the nuclei of the target cells. The main goal of this work was the evaluation of the performances of the commercial non-viral vector Lipofectamine, and the recombinant protein T-Rp3, a multifunctional protein, on the delivery of the rabies virus glycoprotein (RVGP) gene to BHK-21 cells. First, the RVGP gene was inserted into the pVAX1 plasmid, and transfections using BHK-21 (Baby Hamster Kidney) cells were performed using the Lipofectamine reagent to verify the correct expression of the RVGP gene present in the new plasmid. As a positive control, the plasmid pCMV-RVGP was used. The quantitative reverse transcription (qRT-PCR) and immunofluorescence studies indicated the expression of RVGP from pVAX1RVGP, although in lower expression values in comparison to the control plasmid. In addition, a flow cytometry quantitative method to quantify and compare the expression of the RVGP in the membrane of the transfected cells was developed, confirming the previous results. With the purpose of increase, the expression of RVGP, the KOZAK consensus sequence was added to the new pVAX1RVGP plasmid, and despite of the apparent increase of RVGP expression, this could not be confirmed statistically. The experiments of gene delivery using the T-Rp3 protein were performed using a protein batch storaged in ultrafreezer for 10 months. However, the protein has shown not being stable after storage for this long period. Moreover, despite of being capable to complex pDNA after this time, T-Rp3 was not efficient in the transfection assays and tended to aggregate in high molar ratios.

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:53:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-01Bitstream added on 2015-05-14T16:58:53Z : No. of bitstreams: 1 000829408.pdf: 2465739 bytes, checksum: 3b6cd69550973141a95f15638eea0959 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O controle da raiva é mundialmente reconhecido como um dos grandes desafios mundiais. As diferentes variantes virais isoladas das diversas espécies animais apresentam características imunogênicas distintas assim como na sequência de nucleotídeos, o que permite sua classificação em variantes e genótipos. Além disso, diferenças na patogenicidade também foram observadas através de inoculação experimental em camundongos e cultivo celular. Os mecanismos pelos quais o vírus rábico (RABV) infecta um indivíduo e se perpetua na natureza ainda não foram totalmente esclarecidos. Entretanto alguns fatores que levam ao sucesso da infecção já foram estabelecidos, entre os mais importantes podemos citar a capacidade de induzir a apoptose das células de defesa e preservar a integridade e funcionalidade dos neurônios. Estes eventos são mediados por citocinas que regulam diversos genes envolvidos nesse complexo processo ainda pouco compreendido. Considerando a diversidade de linhagens virais circulantes e a complexidade dos eventos envolvidos na neuroinvasão do RABV o presente projeto avaliou os genes mais importantes envolvidos na expressão gênica do processo de resposta immune inata e adaptativa após infecção e avaliou a patogenicidade de diferentes amostras virais através da inoculação experimental em camundongos SPF (Specific Pathogen Free) realizando a quantificação viral por qRT-PCR e imunofluorescência das amostras coletadas / Rabies control is considered a worldwide challenge. Different virus strains (RABV) are isolated from different species, they have distinct immunogenic characteristics as well in their nucleotides sequence, allowing their classification into variants and genotypes. Furthermore, differences in pathogenicity have also been observed through experimental inoculation in mice and cell cultures. The mechanisms by which RABV infects an individual and perpetuated the infection in nature have not been fully clarified. However some factors that lead to successful infection are already established, among the most important we can mention the ability to induce apoptosis of T cells and maintain the integrity and functionality of neurons. These events are mediated by cytokines that regulate several genes involved in this complex process still poorly understood. Considering the diversity of viral strains circulating and the complexity of events involved in the neuroinvasiveness of RABV this project aims to study the gene expression pathway, innate and adaptative immune response and pathogenicity of different virus strain by means of experimental inoculation in mice, clinical evaluation and avaliating viral replication by DFA and qRT-PCR / FAPESP: 2012/00895-5

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-30Bitstream added on 2015-01-26T13:31:00Z : No. of bitstreams: 1 000793459_20150730.pdf: 67573 bytes, checksum: 8cd10155b604ea2ad8c1fb4a12985559 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-08-03T12:20:54Z: 000793459_20150730.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-03T12:22:16Z : No. of bitstreams: 1 000793459.pdf: 562560 bytes, checksum: 09173f21b75d508f46944df86d0d6039 (MD5) / A raiva é uma doença infecciosa letal que mata mais de 55 mil pessoas por ano em todo o mundo, embora a morte possa ser evitada se um tratamento pósexpositivo baseado no uso de vacina anti-rábica e imunoglobulinas for aplicado a tempo. Após o aparecimento dos sinais clínicos, não existe qualquer terapia eficaz disponível. As citocinas e quimiocinas são cruciais no desenvolvimento da resposta imune do hospedeiro. Este estudo teve como objetivo avaliar a expressão gênica de citocinas e quimiocinas relacionadas à resposta imune e também avaliar a eficácia da terapia com siRNAs em camundongos inoculados com virus de cão ou de morcego. Os resultados demonstraram que o perfil de expressão de citocinas e quimiocinas foi intrínseco `a variante viral e a produção precoce destas sugere ser mais importante do que seus níveis de expressão para a sobrevivência na raiva. Em relação à avaliação da terapia com siRNAs, embora nenhuma diferença tenha sido observada na taxa de letalidade entre os grupos tratados e não-tratados, a avaliação clínica de animais inoculados com a variante de cão mostrou menor severidade da doença clínica no grupo tratado quando comparado ao seu controle, associado a uma baixa expressão do gene N e de todos os marcadores imunológicos avaliados aos 5 dias. Os resultados deste estudo forneceram alguma evidência da eficácia da terapia com siRNA em infecções causadas pela variante de cão, a despeito da causada pela variante de morcego / Rabies is a lethal infectious disease that kills more than 55 thousand persons per year worldwide although death can be avoided if a post-exposure prophylaxis based in anti-rabies vaccine and immune globulins can be applied on time. After the onset of clinical signs, there is no effective therapy available. Cytokines and chemokines are crucial for host immune response development. This study had as purpose to evaluate the gene expression of cytokines and chemokynes related to the immune response and also to evaluate the efficacy of siRNAs therapy in mice inoculated with dog or bat virus. Results demonstrated that the gene expression profile was intrinsic to virus variant and the precocious production seemed to be more important than their expression levels for rabies survival. Therapy with siRNAs therapy showed no difference in the lethality rate between treated groups and controls but clinical evaluation of animals inoculated with dog variant showed less severity of clinical disease in the treated group compared with control, also associated with a low expression of N gene and of all immune markers evaluated at 5 days. Results provided some evidence of the efficacy of siRNAs therapy in infections due to dog variant but not due to bat variant in the present study

To enhance the global control of encephalitis and hepatitis caused by rabies virus (RABV), Japanese encephalitis virus (JEV), enterovirus 71 (EV71) and hepatitis B virus (HBV), novel immunisation strategies are needed. All four diseases particularly affect low income countries with marginal health services – an affordable combined vaccine strategy could alleviate the large burden of disease. Therefore, we aimed to construct a multipathogen vaccine assessing the immunising activity of a recombinant modified vaccinia Ankara (MVA), expressing key antigens (RABV-glycoprotein, JEV pre-membrane & envelope protein, EV71-P1 protein and large hepatitis B surface antigen) from the various pathogens. Successful delivery of the pathogen sequences into non-essential sites (deletion site I, II, VI) of MVA via homologous recombination with a transfer plasmid, was demonstrated by transient color selection (LacZ-marker) in vitro. The stable insertion of the expression cassettes was validated over ten virus passages by PCR with specific primer sets, targeting the pathogen sequence. Two recombinants, one carrying the EV71 and JEV pathogen sequence and one carrying the RABV-HBV pathogen sequence were generated and validated by PCR.To ensure similar expression of the key antigens, a T7-promoter was linked to the expression cassettes of all pathogen sequences. Direct regulation of this promoter was achieved through co-infection with a second T7-polymerase expressing MVA under the control of a vaccinia p7.5 promoter. Protein expression from recombinant MVA using the co-infection model of expression in vitro, was further characterised by Western blot, dot blot and immunocytochemistry. All inserted transgenes were expressed using an avian (chicken embryo fibroblasts) or mammalian (human fetal lung fibroblasts) cell culture system. To investigate the co-infection model of antigen delivery in vivo, a pilot murine immunogenicity study was performed in six Balb/c mice using the MVA-RABV-HBV recombinant in a homologous prime-boost regimen two weeks apart. To detect antibodies against the expressed pathogen sequences in the mouse serum an antibody-capture assay was performed (Western blot, dot blot). The antigen (used to capture murine antibodies) was purified RABV-glycoprotein or large hepatitis B surface antigen expressed from a baculovirus. The murine antibodies were detected by a secondary anti-mouse antibody, conjugated with horseradish peroxidase for a chemiluminescent reporter assay. Although, serum antibodies against MVA were induced in all mice, no serum antibodies against RABV or HBV could be detected. In summary, we were able to demonstrate that two transgenes, when inserted into one or two different loci in the MVA genome, can be expressed in vitro when using the co-infection model of gene expression with a T7-expression system. This project has provided new insights into a novel group of vaccines, the multipathogen viral vector vaccines, employing MVA as a vector. Future studies will be needed to further explore this vaccine-group, as well as the co-infection model of expression.