Caracterização das proteínas PvETRAMP 4 e PvETRAMP 11.2 como candidatos vacinais para malária vivax
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Helton da Costa Santiago
Lis Ribeiro do Valle Antonelli,
Lis Ribeiro do Valle Antonelli,
Resumo
A malária é a doença parasitária mais letal do mundo, sendo causada por protozoários do gênero Plasmodium e transmitida por mosquitos do gênero Anopheles. No Brasil, o P. vivax é a espécie predominante, concentrando-se principalmente na região Norte, onde gera impactos significativos na saúde pública. Apesar das diferentes estratégias utilizadas para o controle da doença, a Organização Mundial da Saúde reconhece a necessidade do desenvolvimento de vacinas como complemento às medidas já existentes. Assim, a partir de estudos do nosso grupo de pesquisa, foi caracterizado um novo mecanismo que considera o papel protetor de linfócitos T CD8+ citotóxicos na infecção de P. vivax, além da identificação dos peptídeos apresentados por MHC de classe I. Dentre os antígenos identificados, as proteínas PvETRAMP 4 e PvETRAMP 11.2 foram selecionadas para o presente trabalho. Ambas proteínas foram produzidas em sistema de expressão heteróloga em E. coli e purificadas por cromatografia de afinidade. Em sequência, animais C57BL/6 foram imunizados visando avaliar a imunogenicidade dos antígenos alvo, através do perfil de anticorpos específicos induzidos, bem como o perfil de populações de linfócitos T CD4+ e T CD8+. Por fim, os animais foram desafiados com P. yoelii, um modelo que preferencialmente infecta reticulócitos similarmente ao P. vivax, buscando avaliar a capacidade protetora dos antígenos testados. Os resultados obtidos ao longo do projeto reforçam a capacidade imunogênica in vivo, utilizando camundongos C57BL/6, com proeminente resposta produtora de TNF e IFN-γ, citocinas classicamente associadas à proteção contra a malária, por células T CD4+ e por células T CD8+. Ademais, as proteínas foram capazes de induzir uma resposta robusta de anticorpos, cujo papel deve ser explorado em estudos futuros. Interessantemente, frente ao desafio heterólogo, em modelo murino infectado com P. yoelii 17XNL, apenas a proteína PvETRAMP 4 controlou a parasitemia, com redução na carga parasitária sanguínea a partir do décimo sétimo dia de infecção. Apesar dos achados serem promissores, estudos empregando parasitos transgênicos expressando as proteínas de interesse são necessários para comprovar a eficácia desses antígenos como candidatos vacinais.
Abstract
Malaria is the deadliest parasitic disease in the world, caused by protozoa of the Plasmodium genus and transmitted by mosquitoes of the Anopheles genus. In Brazil, P. vivax is the predominant species, mainly concentrated in the Northern region, where it has a significant impact on public health. Despite the different strategies used to control the disease, the World Health Organization recognizes the need for vaccine development as a complement to existing measures. Based on studies by our research group, a new protective mechanism was characterized that considers the protective role of cytotoxic CD8+ T lymphocytes in P. vivax infection, in addition to the identification of peptides presented by MHC class I. Among the identified antigens, the proteins PvETRAMP 4 and PvETRAMP 11.2 were selected for the present work. In the present work, both proteins were produced in a heterologous expression system in E. coli and purified by affinity chromatography. Next, C57BL/6 mice were immunized to assess the immunogenicity of the target antigens, by evaluating the antibody profile induced as well as the effector cellular response. Flow cytometry was used for immunophenotyping of CD4+ and CD8+ T lymphocyte populations. Finally, the animals were challenged with P. yoelii to evaluate the protective capacity of the tested antigens. The results obtained throughout the project reinforce the in vivo immunogenic capacity of the antigens in C57BL/6 mice, with a prominent TNF and IFN-γ response—cytokines classically associated with malaria protection—by CD4+ T cells, and a significant IFN-γ response by CD8+ T cells. Additionally, the proteins were able to induce a robust antibody response, the role of which should be further explored in future studies. Interestingly, upon heterologous challenge in a murine model infected with P. yoelii 17XNL, only the PvETRAMP 4 protein demonstrated the ability to control parasitemia, with a reduction in blood parasite load from the seventeenth day of infection. Despite the promising findings, the protection studies indicate that further efforts employing transgenic parasites expressing the proteins of interest are necessary to confirm the efficacy of these antigens as vaccine candidates.
Assunto
Bioquímica e imunologia, Malária Vivax, Vacinas, Linfócitos
Palavras-chave
Malária, Vacina, Linfócitos, ETRAMP
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