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Type: Dissertação de Mestrado
Title: Nanopartículas de quitosana como novo sistema de liberação vacinal contra a esquistossomose
Authors: Carolina Reis de Oliveira
First Advisor: Alfredo Miranda de Goes
Abstract: A esquistossomose permanence como uma das doenças mais prevalentes do mundo e até o momento não existe uma vacina efetiva contra a infecção do Schistosoma mansoni. Embora a vacinação oral possua numerosas vantagens sobre a injeção parenteral, a degradação das vacinas no trato gastrointestinal e sua baixa taxa de internalização no tecido linfóide associado ao epitélio intestinal, ainda limita o desenvolvimento das vacinas orais. A associação de vacinas com sistemas carreadores baseados em micro e nanopartículas pode prevenir sua degradação, aumentar o transporte das células M para a região das placas de Peyer e ainda promover a ativação do sistema imune. A quitosana tem se mostrado um carreador vacinal apropriado devido à sua biocompatibilidade, biodegradabilidade e sua facilidade de formar nanopartículas, quando associadas com proteínas e também com ácidos nucléicos. Para assegurar a estabilidade no trato gastrointestinal das nanopartículas que possuem o antígeno adsorvido em sua superfície, um processo de revestimento com alginato de sódio tem sido realizado com resultados promissores. Nesse contexo, o presente trabalho teve como objetivo preparar e caracterizar nanopartículas associadas à proteína Rho1-GTPase de S. mansoni e ao pDNA-Rho, que codifica a proteína Rho1-GTPase, sendo as primeiras revestidas com alginato de sódio, e avaliar a imunidade protetora induzida por essas formulações vacinais. A caracterização das nanopartículas mostrou que elas apresentam um tamanho e potencial zeta adequados para sua utilização como vacinas orais e ainda apresentaram boa estabilidade quando submetidas aos meios que simulam o fluido gástrico (SGF) e intestinal (SIF). As diferentes formulações preparadas, nas quais foi adicionado ou não o adjuvante CpG, foram administradas a camundongos C57BL/6, tanto por via oral quanto por via intramuscular. O grupo que apresentou maiores níveis de produção de anticorpos, avaliados por ELISA, foi o grupo imunizado via intramuscular com partículas de quitosana-proteína-alginato. No entanto esse grupo não apresentou uma proteção significativa após a infecção com cercárias. Entre os grupos imunizados por via oral, o grupo no qual administrou-se partículas de quitosana-proteína-alginato junto com partículas de quitosana-DNA, apresentou os melhores resultados, de forma geral. Esse grupo obteve quantidades consideráveis de anticorpos e ainda apresentou a maior porcentagem de proteção, com uma diminuição de 57% dos vermes recuperados. Portanto, pode-se concluir que embora as formulações administradas por via oral não tenha produzido altos níveis de anticorpos, a maioria apresentou um bom perfil protetor, mostrando o amplo potencial ainda a ser explorado na utilização de nanopartículas como sistemas carreadores vacinais.
Abstract: Schistosomiasis remains one of the worlds most prevalent diseases and until now there isnt an effective vaccine against the Schistosoma mansoni infection. Although oral vaccination has numerous advantages over parenteral injection, degradation of the vaccine in the gastrointestinal and low uptake in the gut-associated lymphoid tissue limit the development of oral vaccines. Association of the vaccine with carrier systems based on micro and nanoparticles may prevent its degradation, stimulate the M-cells to transport the vaccine to the dome of the Peyers Patches and also promote the activation of immune system. Chitosan has been shown a suitable vaccine carrier because of its biocompatibility, biodegradability and its ability to easily form nanoparticles, when associated with protein and also with nucleic acids. To ensure the stability in the gastrointestinal tract of the nanoparticles that have the antigen adsorbed on its surface, a coating process with sodium alginate has been done with promising results. In this context, the aim of this study was to prepare and characterize nanoparticles associated with the protein Rho1-GTPase of S. mansoni (SmRho) and to the pDNA-Rho encoding the protein Rho1-GTPase, with the first one being coated with sodium alginate, and evaluate the protective immunity induced by these candidates of vaccine. The characterization of the nanoparticles showed that they had a size and zeta potential suitable for their use as oral vaccine and also the suspensions of the particles showed a good stability when exposed to simulate gastric fluid (SGF) and simulated intestinal fluid (SIF). The various formulations prepared, with or without the addiction of the adjuvant CpG, were administered to mouse C57BL/6, either orally or intramuscularly. The group that had the higher levels of antibody, as measured by ELISA, was the group immunized with alginate coated chitosan nanoparticles associated with SmRho administered by intramuscular route. However, this group showed no significant protection after the cercariae infection. Among the groups immunized by oral route, the one that was administered with alginate coated chitosan nanoparticles loaded with SmRho and chitosan-DNA particles, showed the best results in general. This group had considerable amounts of antibodies and also had the highest percentage of protection, with a decrease of 57% of the worms recovered. In conclusion, although the formulations administered orally has not produced high levels of antibodies, most had a good protective profile, showing the vast potential yet to be explored in the use of nanoparticles as vaccine carrier systems.
Subject: Quitosana
Esquistossomose
Esquistossomose Vacinas
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9GFK3Z
Issue Date: 17-Feb-2011
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