Nanoformulations with leishmania braziliensis antigens triggered controlled parasite burden in vaccinated golden hamster (Mesocricetus auratus) against visceral leishmaniasis
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Nanoformulações com antígenos de leishmania braziliensis desencadearam carga parasitária controlada em hamster dourado (Mesocricetus auratus) vacinado contra leishmaniose visceral
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Resumo
Leishmaniasis is a widespread vector-borne disease in Brazil, with Leishmania (Leishmania)
infantum as the primary etiological agent of visceral leishmaniasis (VL). Dogs are considered the
main reservoir of this parasite, whose treatment in Brazil is restricted to the use of veterinary
medicines, which do not promote a parasitological cure. Therefore, efficient vaccine development
is the best approach to Canine Visceral Leishmaniasis (CVL) control. With this in mind, this study
used hamsters (Mesocricetus auratus) as an experimental model in an anti-Leishmania preclinical
vaccine trial to evaluate the safety, antigenicity, humoral response, and effects on tissue parasite
load. Two novel formulations of nanoparticles made from poly(D, L-lactic) acid (PLA) polymer
loading Leishmania braziliensis crude antigen (LB) exhibiting two different particle sizes were utilized:
LBPSmG (570 nm) and LBPSmP (388 nm). The results showed that the nanoparticles were safe and
harmless to hamsters and were antigenic with the induction in LBSap, LBPSmG, and LBPSmG groups
of total anti-Leishmania IgG antibodies 30 days after challenge, which persists 200 days in LBSap
and LBPSmP. At the same time, a less pronounced hepatosplenomegaly in LBSap, LBPSmG, and
LBPSmP was found when compared to control groups, as well as a less pronounced inflammatory
infiltrate and granuloma formation in the spleen. Furthermore, significant reductions of 84%, 81%,
and 90% were observed in spleen parasite burden accessed by qPCR in the LBSap, LBPSmG, and
LBPSmP groups, respectively. In this way, LBSap, LBPSmG, and LBPSmP formulations showed
better results in vaccinated and L. infantum-challenged animals in further reducing parasitic load
in the spleen and attenuating lesions in liver and splenic tissues. This results in safe, harmless
nanoformulation vaccines with significant immunogenic and infection control potential. In addition,
animals vaccinated with LBPSmP had an overall reduction in parasite burden in the spleen, indicating
that a smaller nanoparticle could be more efficient in targeting antigen-presenting cells.
Abstract
A leishmaniose é uma doença transmitida por vetores disseminada no Brasil, sendo a Leishmania (Leishmania)
infantum como principal agente etiológico da leishmaniose visceral (LV). Os cães são considerados
principal reservatório desse parasita, cujo tratamento no Brasil se restringe ao uso de medicamentos veterinários
medicamentos, que não promovam a cura parasitológica. Portanto, o desenvolvimento eficiente de vacinas
é a melhor abordagem para o controle da Leishmaniose Visceral Canina (LVC). Pensando nisso, este estudo
utilizaram hamsters (Mesocricetus auratus) como modelo experimental em um estudo pré-clínico anti-Leishmania
ensaio de vacina para avaliar a segurança, antigenicidade, resposta humoral e efeitos no parasita tecidual
carregar. Duas novas formulações de nanopartículas feitas de polímero de ácido poli (D, L-láctico) (PLA)
carregando antígeno bruto (LB) de Leishmania braziliensis exibindo dois tamanhos de partícula diferentes foram utilizados:
LBPSmG (570 nm) e LBPSmP (388 nm). Os resultados mostraram que as nanopartículas eram seguras e
inofensivos para hamsters e foram antigênicos com a indução nos grupos LBSap, LBPSmG e LBPSmG
do total de anticorpos IgG anti-Leishmania 30 dias após o desafio, que persiste 200 dias no LBSap
e LBPSmP. Ao mesmo tempo, uma hepatoesplenomegalia menos pronunciada em LBSap, LBPSmG e
LBPSmP foi encontrado quando comparado aos grupos controle, bem como um efeito inflamatório menos pronunciado
infiltrado e formação de granuloma no baço. Além disso, reduções significativas de 84%, 81%,
e 90% foram observados na carga parasitária do baço acessada por qPCR no LBSap, LBPSmG e
Grupos LBPSmP, respectivamente. Desta forma, as formulações LBSap, LBPSmG e LBPSmP apresentaram
melhores resultados em animais vacinados e desafiados com L. infantum na redução adicional da carga parasitária
no baço e atenuando lesões nos tecidos hepático e esplênico. Isso resulta em segurança e inofensividade
vacinas de nanoformulação com significativo potencial imunogênico e de controle de infecção. Além disso,
animais vacinados com LBPSmP tiveram uma redução geral na carga parasitária no baço, indicando
que uma nanopartícula menor poderia ser mais eficiente no direcionamento de células apresentadoras de antígenos.
Assunto
Leishmaniose Visceral, Nanopartículas, Cricetinae, Ensaio Clínico
Palavras-chave
Leishmaniasis, Visceral, Nanoparticles, Cricetinae, Clinical Trial