Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/72583
Type: Tese
Title: Análise do repertório de anticorpos de cavalo
Other Titles: Horse antibody repertoire analysis
Authors: Carlena Tahina Navasde Reyes
First Advisor: Liza Figueiredo Felicori Vilela
First Referee: Silvia Boscardin
Second Referee: Andre Vale
Third Referee: Gloria Regina Franco
metadata.dc.contributor.referee4: Ana Maria Caetano de Faria
Abstract: Em 1901, o primeiro prêmio Nobel de medicina foi concedido pela investigação de soro imune contra a toxina tetânica produzidas pela imunização de cavalos. Depois disso, anticorpos policlonais de cavalo foram produzidos e utilizados para tratamento e profilaxia da difteria, tuberculose, tétano e pneumonia. Hoje, a soroterapia no Brasil é o tratamento específico oferecido pelo SUS para acidentes de aranha do gênero Loxosceles e em alguns países chegou a ser usado como tratamento para SARS-CoV-2. Mais de 120 anos se passaram desde a primeira vez que o cavalo foi usado para produzir anticorpos contra diferentes doenças e o que se sabe sobre o sistema imunológico adaptativo desta espécie é muito pouco, principalmente a nível molecular. É por isso que apresentamos uma caracterização do repertório de cadeia pesada (IGH) de anticorpos de cavalo não imunizados e imunizados com veneno de aranha do gênero Loxosceles usando a tecnologia HTS. No estudo em cavalos não imunizados, obtivemos uma média de 248.169 clones IgM e 66.141 clones IgG únicos de quatro cavalos adultos domésticos. Observamos que apesar do cavalo usar todos os segmentos gênicos funcionais do IGHV, cerca de 80% de seus anticorpos utilizam apenas três segmentos gênicos, e cerca de 55% utilizam apenas um segmento gênico do IGHJ. Essa diversidade limitada de VJ parece ser compensada pela diversidade juncional desses anticorpos. Neste estudo foi visto que a diversidade juncional em anticorpos de cavalos é muito frequente, presente em mais de 90% dos anticorpos de cavalos. Além disso, o comprimento dessa região parece ser maior em anticorpos de cavalos do que em outras espécies. A adição de nucleotídeos N1 e N2 varia de 0 a 111 nucleotídeos. Esse mecanismo de diversidade pode ser um dos mais importantes para fornecer variabilidade ao repertório de anticorpos equinos. No caso dos cavalos imunizados, descrevemos uma média de 114.933 clones para IgG, com cobertura determinada pela rarefação de 80%. Utilizando os clones dos repertórios antes, após a imunização, e aqueles expandidos, observamos semelhanças entre as características do repertório, mas deve-se notar que no grupo de clones expandidos há três segmentos gênicos IGHV mais utilizados, além de menor hidrofobicidade na região de CDRH3. Este estudo aponta a necessidade de caracterização de outras moleculas envolvidas na geração da diversidade de anticorpos equinos, como a TdT, para melhor entendimento das características do repertório de anticorpos de cavalos. Em suma, nossas análises fornecem novas informações sobre a composição de anticorpos de cavalo, geração de diversidade e particularidades em comparação com outras espécies, como a frequência e o comprimento e adição de N nucleotídeos e pode ser aplicável ao desenho racional de anticorpos sintéticos destinados a uso terapêutico.
Abstract: In 1901, the first Nobel Prize in medicine was awarded for investigating immune serum against tetanus toxin produced by immunized horses. After that, polyclonal horse antibodies were produced and used for treating and prophylaxis diphtheria, tuberculosis, tetanus, and pneumonia. Today, in Brazil, it represents the specific treatment for spider accidents of the genus Loxosceles, and in some countries, it has even been used as a treatment for SARS-CoV- 2. More than 120 years have passed since the horse was first used to produce antibodies against different diseases. However, very little is known about the adaptive immune system of this species, especially at the molecular level. For that reason, we characterize horses' heavy chain repertoire (IGH) from non-immunized, and Loxosceles spider immunized horses using HTS technology. In the non-immunized horses, we obtained an average of 248,169 IgM clones and 66,141 unique IgG clones from four domestic adult horses. Although the horse uses all the functional gene segments of the IGHV, about 80% of its antibodies use only three gene segments, and about 55% use only one gene segment of the IGHJ. This limited diversity of VJ appears to be offset by the junctional diversity of these antibodies. In this study, it was seen that junctional diversity in horse antibodies is very frequent, present in more than 90% of horse antibodies. Furthermore, the length of this region appears to be longer in horse antibodies than in antibodies from other species. The addition of N1 and N2 nucleotides ranges from 0 to 111 nucleotides. This diversity mechanism may be one of the most important in providing variability to the equine antibody repertoire. In the case of immunized horses, we have found an average of 114,933 clones for IgG, with coverage determined by the rarefaction of 80%. Using the clones from the repertoires before, after immunization, and those expanded, we observed similar characteristics among them, except for the use of three IGHV gene segments and a lower hydrophobicity in the CDR-H3 region in the expanded clones. This study points out the need to characterize the molecules involved in the generation of equine antibody diversity, such as TdT, to better understand the characteristics of the horse antibody repertoire. In summary, our analyzes provide new insights on horse antibody composition, generation of diversity, and particularities compared to other species, such as frequency and length, and addition of N nucleotides, and may apply to the rational design of synthetic antibodies intended for therapeutic use.
Subject: Bioquímica e imunologia
Anticorpo
Imunização Passiva
Aranha Marrom Reclusa
Toxina Tetânica
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Imunologia
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/72583
Issue Date: 25-Aug-2022
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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