Desenvolvimento de vacina contra botulismo tipo D utilizando como adjuvantes micropartículas e hidrogel de quitosana.
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Tese de doutorado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Eliana Martins Lima
Otto Domenici Mozzer
Zelia Ines Portela Lobato
Otto Domenici Mozzer
Zelia Ines Portela Lobato
Resumo
O botulismo é uma intoxicação geralmente fatal causada pela neurotoxina botulínica. No Brasil é uma das principais causas de mortalidade bovina nos sistemas de produção de corte e leite. A doença é causada pelas toxinas botulínicas tipo C e D produzidas por Clostridium botulinum presentes em matéria orgânica vegetal ou animal decompostas. A ocorrência da doença está associada à osteofagia, devido à carência nutricional, e ingestão de água contaminada ou alimentos mal conservados. O diagnóstico é clínico e o tratamento é inviável devido a não disponibilidade de soro. A recomendação é a prevenção através da vacinação, remoção de carcaças de animais do campo e melhor conservação de água e alimentos. A vacinação é anual, sendo que animais primovacinados devem receber dose de reforço em até quatro semanas. O esquema de vacinação aumenta o manejo resultando em prejuízo econômico, pela perda de peso dos animais, e menor adesão ao esquema de vacinação. Visando a obter uma vacina de dose única por meio de um sistema de liberação prolongada do antígeno, neste trabalho foram desenvolvidas duas vacinas baseadas em micropartículas e hidrogel de quitosana. Para se obter um perfil de resposta imunológica desejável, a quitosana foi previamente caracterizada e selecionada e a toxina foi purificada parcialmente e destoxificada. O processo de obtenção de micropartículas contendo toxóide botulínico tipo D foi padronizado por meio de estudo dos parâmetros críticos do processo. As vacinas formuladas foram avaliadas, em comparação com a vacina convencional a base hidróxido de alumínio, por intermédio do teste de eficácia em cobaias e medida de título de anticorpos antitoxina botulínica tipo D por soroneutralização em camundongos. Os dados obtidos demonstram que as formulações a base de quitosana possibilitam a produção de vacinas viáveis, capazes de estimular uma resposta imunológica protetora por mais tempo e mais intensa a partir de uma única dose. Os perfis de formação de anticorpos específicos no soro sugerem que as formulações a base de quitosana se comportam como sistemas de liberação prolongada do antígeno.
Abstract
Botulism is often a fatal poisoning caused by botulinum neurotoxin. In Brazil it is one of the main causes of mortality in production systems of beef and milk. The disease is caused by botulinum toxin type C and D produced by Clostridium botulinum present in decomposed organic matter from plant or animal. The occurrence of the disease is associated with bone chewing due to nutritional deficiency, and with ingestion of contaminated or poorly maintained food. The diagnosis is clinical, and the treatment is impractical due to unavailability of serum. Prevention through vaccination, removal of animal carcasses from the pasture field and better conservation of water and food are recommended. The vaccination is annual, and primed animals should receive a booster dose within four weeks. This vaccination program requires a better management, what results in economic damage due to weight loss, and a decreased adherence to vaccination. In a search for a single dose vaccine through a system of sustained release of antigen, this study has developed two vaccines based on microparticles and hydrogels of chitosan. In order to obtain a desirable profile of immune response, chitosan has been previously characterized and selected, and the toxin was partially purified and detoxified. The process of obtaining microparticles containing type D botulinum toxin was standardized through the study of critical process parameters. The formulated vaccines were evaluated in comparison with the conventional vaccine containing aluminum hydroxide through testing efficacy in guinea pigs, and measurement of antibody titer by type D botulinum antitoxin through neutralization in mice. The results have showed that the chitosan-based formulations enable the production of viable vaccines which are capable of stimulating a more intense and protective immune response for a longer period after a single dose. The profiles of specific antibody formation in serum suggest that chitosan-based formulations behave as systems for prolonged release of antigens.
Assunto
Palavras-chave
Quitosana, Micropartículas, Liberação prolongada de antígeno, Toxina botulínica tipo D, Purificação de proteína, Adjuvante, Clostridum botulinum, Single shot