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A tuberculose (TB) constitui um problema de saúde pública mundial e apesar da recente redução da incidência de novos casos e de mortes em todo mundo ainda há países em desenvolvimento onde estes índices ainda não são tão otimistas. A única vacina indicada pela Organização Mundial de Saúde (OMS) contra a TB é a BCG que embora esta seja eficiente contra as formas graves de TB na infância, apresenta uma eficácia questionável contra a tuberculose pulmonar (TBP) em adultos. Com o objetivo de contribuir para o melhoramento molecular da BCG e possibilitar assim o aprimoramento de um método de profilaxia amplamente utilizado, foram produzidos, por eletroporação da BCG (subcepa Moreau), três recombinantes utilizando diferentes construções plasmidiais (pLA71, pLA73 e pMIP12), ambas, contendo sequência codificadora para a proteína de fusão CMX de Mycobacterium tuberculosis. No entanto, apenas o transformante utilizando o pLA71 apresentou expressão da proteína CMX no imunoblot. Com o objetivo de avaliar o perfil de células B de memória, anticorpos específicos para CMX e a eficácia da vacina, camundongos BALB/c foram imunizados com dose única de BCG ou rBCG-CMX ou PBS (controle). A avaliação do perfil de células B de memória induzido pela imunização foi realizada 30 e 90 dias após a imunização, pela marcação de esplenócitos para citometria de fluxo. Noventa dias após a imunização, os animais foram desafiados, via endovenosa, com Mtb H37Rv e 45 dias após, foram obtidos pulmão dos camundongos para determinação da carga bacilar e do nível de inflamação induzido pela infecção nos camundongos imunizados. Não foram detectados níveis séricos de anticorpos específicos para proteínas rCMX, rHspX e rMPT-51, no entanto, animais vacinados com a rBCG-CMX apresentaram níveis de anticorpos séricos, das classes IgG1 (p

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T19:36:39Z No. of bitstreams: 1 Dilzamar Veloso do Nascimento Tese completa.pdf: 2811505 bytes, checksum: c33b76020e8029d1a42d01e4d66ef2fc (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T19:36:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dilzamar Veloso do Nascimento Tese completa.pdf: 2811505 bytes, checksum: c33b76020e8029d1a42d01e4d66ef2fc (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The diphtheria vaccine currently used in Brazil (DTP), despite its history of high efficacy in the prevention of diphtheria, is associated with episodes of toxicity and vaccine reactogenicity in the vaccinee, resulting from the presence in the vaccine of residual proteins derived from the production process or detoxification. Strategies for the development of new vaccines more effective and economically viable against diphtheria have been the subject of intense investigation. The alternative proposed by our group is the use of the vaccine against tuberculosis (Mycobacterium bovis BCG Moreau sub strain) as a vector for the gene that encodes the 58.3 kDa fragment B of the diphtheria toxin (DTB). In our project the dtb gene was cloned into the bifunctional vector pUS977 for cytoplasmic expression and recombinant BCG (rBCG) clones, selected after transformation of BCG, were tested for expression of the DTB polypeptide and antigenicity against polyclonal antibodies anti- diphtheria toxoid by immunoblotting. The integrity and identity of the DNA sequence encoding the dtb gene carried by the plasmid construct pUS977dtbPW8 was confirmed by DNA Sequencing and Analysis of Similarity. The immunogenicity of the rBCG expressing the DTB was investigated in BALB/c mice and the results revealed a specific seroconversion (IgG). Also, infectivity and microbicidal activity were analyzed in the intracellular environment by infecting human monocytes (THP-1 cell line) with rBCG. The data obtained indicated intracellular survival within 12 days. In this context, splenocytes collected from mice at days 30 and 60 after immunization were removed and assayed for live bacteria. The results showed that rBCG persisted viable up to 60 days in the absence of selective pressure and cell viable counts did not change significantly during testing. Additionally, the rBCG subjected to six consecutive sub-cultures in vitro showed no significant difference in the ability to express the DTB, thus demonstrating the functional stability of the recombinant vaccine. The structural stability of the construct pUS977dtbPW8 was also confirmed by PCR detection of the dtb gene in rBCG colonies. Also, it was possible to have a preliminary evaluation of the neutralizing capacity of sera from mice immunized with BCGr 30 and 60 days after immunization. The cytotoxic action of diphtheria toxin, between dilutions 1/ 4 and 1/16, was neutralized by mice sera in an in vitro assay using VERO cells. Finally, in our study it was possible to evaluate the potential of BCG as a vector for expression of an antigen of Corynebacterium diphtheriae in vitro and in vivo. A vacina anti-diftérica de uso corrente no Brasil (DTP), embora de alta eficácia na prevenção da difteria, está associada com episódios de toxicidade e reatogenicidade no recipiente vacinal, resultantes de proteínas residuais derivadas do processo de produção ou detoxificação. Estratégias para o desenvolvimento de vacinas menos reatogênicas e ao mesmo tempo mais eficazes e economicamente viáveis contra a difteria têm sido alvo de intensa investigação. A alternativa proposta por nosso grupo é a utilização da vacina contra a tuberculose (Mycobacterium bovis BCG sub-cepa Moreau), como vetor do gene que codifica o fragmento B da toxina diftérica (dtb) de 58,3 kDa. Neste trabalho o dtb foi clonado no vetor micobacteriano bifuncional (pUS977) de expressão citoplasmática e os clones recombinantes (pUS977dtbPW8), após a transformação do BCG, foram testados com relação a expressão do DTB em BCG e quanto a antigenicidade frente a anticorpos policlonais anti-toxóide diftérico por Immunobloting. A integridade do gene dtb e a identidade das sequências de DNA da construção plasmidial pUS977dtbPW8 foram confirmadas por sequenciamento de DNA e análise de similaridade. A imunogenicidade do BCGr pUS977dtbPW8 expressando o DTB foi investigada em camundongos BALB/c, os resultados obtidos revelaram uma soroconversão específica (IgG). A infectividade e atividade microbicida do BCGr pUS977dtbPW8 no ambiente intracelular foi avaliada através da infecção de linhagens de células de monócitos humano (THP-1), os dados obtidos indicaram que houve sobrevivência intracelular em até 12 dias. Nesse contexto, esplenócitos dos camundongos imunizados com 30 e 60 dias foram extraídos, mostrando que o BCGr pUS977dtbPW8 persistiu até 60 dias na ausência de pressão seletiva e a viabilidade celular não sofreu alteração significativa durante o período testado. Por outro lado, o BCGr pUS977dtbPW8, quando submetido a seis sub-cultivos consecutivos in vitro não apresentou diferença significativa na capacidade de expressar o DTB, demonstrando portanto a persistência da estabilidade funcional da linhagem recombinante. A estabilidade estrutural da construção pUS977dtbPW8 também foi avaliada por PCR confirmando a presença do gene dtb em colônias do BCGr pUS977dtbPW8 . Adicionalmente, foi possível avaliar preliminarmente in vitro a capacidade soroneutralizante dos soros de camundongos imunizados com BCGr pUS977dtbPW8 após 30 e 60 dias em células VERO. A ação citotóxica da toxina diftérica entre as diluições de 1/4 e 1/16 foram neutralizadas com o pool de soros imunes com 60 dias. Finalmente, em nosso estudo foi possível avaliar o potencial da vacina BCG como vetor de expressão de um antígeno de Corynebacterium diphtheriae in vitro e in vivo.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_karine_begnini.pdf: 1622668 bytes, checksum: 238f06c82a5dce8f22542c15f37944f4 (MD5) Previous issue date: 2012-02-15 Bacillus Calmette-Guerin (BCG) is one of the great success stories of immunotherapy as a treatment for superficial urothelial carcinoma of the bladder. The high incidence of local side effects and presence of non-responder diseases has led to efforts to improve the therapeutic vaccine. Hence, we proposed that an auxotrophic recombinant BCG strain overexpressing Ag85B (BCG ΔleuD/Ag85B), could enhance cytotoxicity to the human bladder carcinoma cell line (5637). This rBCG was generated by incorporating an expression plasmid encoding the mycobacterial antigen Ag85B into the BCG ΔleuD strain. The inhibitory effect of BCG ΔleuD/Ag85B in 5637 cells was determined by the MTT method, morphology observation and the LIVE/DEAD assay. Gene expression profiles for apoptotic genes, cell cycle-related genes and oxidative stress-related genes were investigated by qRT-PCR. Bax, bcl-2 and p53 induction by BCG ΔleuD/Ag85B treatment were evaluated by Western blotting. BCG ΔleuD/Ag85B revealed a superior cytotoxicity effect than the strains used as controls in this study. The results demonstrated that the expression level of pro-apoptotic and cell cycle-related genes increased after BCG ΔleuD/Ag85B treatment, whereas mRNA levels of antiapoptotic genes decreased. Interestingly, BCG ΔleuD/Ag85B also increased the mRNA level of antioxidant enzymes in bladder cancer cell line. Bax and p53 protein levels were increased by BCG ΔleuD/Ag85B treatment. In conclusion, these results suggested that BCG ΔleuD/Ag85B enhanced cytotoxicity on superficial bladder cancer cells in vitro. The therapeutic model using rBCG may have potential for future clinical application in the treatment of bladder cancer. O Bacilo Calmette-Guérin (BCG) constitui uma das grandes histórias de sucesso da imunoterapia como tratamento para carcinoma superficial da bexiga. Porém, a alta incidência de efeitos colaterais locais e a ocorrência de tumores resistentes ao tratamento têm impulsionado estudos visando melhorias da vacina terapêutica. Neste trabalho, propusemos que uma cepa auxotrófica de BCG superexpressando o antígeno Ag85B (BCG ΔleuD/Ag85B), é capaz de aumentar a citotoxicidade na linhagem celular humana de carcinoma superficial de bexiga (5637). A cepa de BCG recombinante foi gerada através da incorporação da sequencia do antígeno Ag85B em um plasmídeo de expressão micobacteriano na cepa de BCG ΔleuD. O efeito inibitório do BCGΔleuD/Ag85B em células 5637 foi determinada através das técnicas colorimétricas MTT e LIVE/DEAD, além de observação morfológica. Os perfis de expressão gênica para genes apoptóticos, genes relacionados ao ciclo celular e genes de estresse oxidativo foram avaliados por qRT-PCR. Os níveis protéicos de bax, bcl-2 e p53 foram avaliados por western blot. O BCG ΔleuD/Ag85B revelou citotoxicidade superior às cepas utilizadas como controle neste estudo. Os resultados obtidos demonstram níveis superiores de expressão de genes pró-apoptóticos e de genes relacionados com o ciclo celular após tratamento com BCG ΔleuD/Ag85B. Níveis inferiores de mRNA de genes antiapoptóticos foram detectados após o mesmo tratamento. Ainda, o tratamento com BCG ΔleuD/Ag85B também elevou os níveis de mRNA de enzimas antioxidantes em linhagem de células de câncer superficial de bexiga. As proteínas Bax e p53 mostraram-se elevadas após tratamento com BCG ΔleuD/Ag85B. Em conclusão, estes resultados sugerem que a cepa de BCG superexpressando Ag85B é capaz de aumentar a citotoxicidade sobre as células de câncer superficial de bexiga in vitro. Este modelo terapêutico usando BCG recombinante possui potencial para uma futura aplicação clínica em tratamento de câncer de bexiga.