1. Avaliação da proteína fator eucarioto de alongamento 1 beta de Leishmania (EF1β) como candidata para uso no diagnóstico e vacina contra as leishmanioses
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Thaís Teodoro de Oliveira Santos, Eduardo Antonio Ferraz Coelho, Ricardo Toshio Fujiwara, Mariana Santos Cardoso, Ana Thereza Chaves, Daniela Pagliara Lage, Eduardo Sérgio da Silva, and Mario da Silva Giusta
- Subjects
vacina de DNA ,Diagnóstico ,Eucariotos ,Leishmaniose ,fator eucarioto de alongamento 1 beta de Leishmania ,Vacinas de DNA ,leishmanioses ,Proteínas Recombinantes ,proteína recombinante - Abstract
CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico As leishmanioses são doenças tropicais negligenciadas causadas por parasitos protozoários do gênero Leishmania. O controle desse complexo de doenças é crucial para a redução dos casos em humanos e cães, que são considerados os principais reservatórios urbanos do parasito Leishmania. Os métodos de diagnóstico são baseados em testes parasitológicos e imunológicos, que apresentam variável sensibilidade para a detecção de casos com baixa carga parasitária e sorologia antileishmanial, além de variável especificidade, uma vez que reações cruzadas com doenças causadas por outros Tripanossomatídeos acabam por ocorrer e dificultam assim o diagnóstico. Limitações crescentes nas estratégias quimioterápicas disponíveis e a ausência de uma vacina eficaz aprofundam a dificuldade no controle desse complexo de doenças. Portanto, novos estudos que buscam identificar antígenos mais sensíveis e específicos para o uso como diagnóstico e a pesquisa por novos agentes profiláticos são de importância. Desse modo, no presente trabalho, a proteína denominada como fator eucarioto de alongamento 1 beta de Leishmania (EF1β), que foi selecionada através de ensaios de imunoproteômica feitos usando o extrato proteico de Leishmania infantum, foi produzida sob a forma recombinante e avaliada em testes de ELISA para o diagnóstico sorológico das leishmanioses visceral canina e humana. Devido à elevada similaridade na sequência de aminoácidos da proteína no gênero Leishmania, ensaios foram também realizados para o diagnóstico da leishmaniose tegumentar humana. A proteína rEF1β apresentou 100% de sensibilidade e especificidade, sendo capaz de identificar pacientes com leishmanioses visceral e tegumentar, bem como cães com a doença sintomática e assintomática, com ausência de reação cruzada significante com outras classes de soros. A proteína recombinante apresentou também excelentes resultados como marcador sorológico para o acompanhamento de pacientes após o tratamento e cura clínica da doença. Como alvo vacinal, EF1β foi administrada como vacina de DNA ou proteína recombinante associada a saponina como adjuvante em camundongos BALB/c, e os animais imunizados desenvolveram uma resposta imune do tipo Th1, caracterizada por altos níveis de IFN-γ, IL-12, GM-CSF, e anticorpos do subtipo IgG2a, antes da infecção com L. infantum. A resposta imune foi mantida após a infecção e se relacionou com reduções significativas na carga parasitária no fígado, baço, medula óssea e linfonodos dos animais imunizados, quando comparados aos resultados obtidos nos grupos controles. A vacinação com rEF1β mais saponina induziu a uma resposta Th1 mais robusta e melhor proteção parasitológica, quando comparada à vacina com DNA. Em conclusão, os resultados sugerem que a proteína EF1β pode ser considerada como um agente promissor para estudos futuros voltados para o diagnóstico e/ou candidato à vacina contra as leishmanioses. Leishmaniasis are neglected tropical diseases caused by protozoan parasites of the genus Leishmania. Controlling this complex of diseases is crucial for reducing cases in humans and dogs, which are considered the main urban reservoirs of the Leishmania parasite. Diagnostic methods are based on parasitological and immunological tests, which have variable sensitivity for detecting cases with low parasite load, in addition to variable specificity, since cross-reactions with diseases caused by other trypanosomatids are present. Growing limitations in available chemotherapy strategies and the absence of an effective vaccine deepen the difficulty in controlling leishmaniasis. Therefore, new studies that seek to identify more sensitive and specific antigens for potential use as a diagnosis and prophylactic agent are extremely important. Thus, in the present work, the protein called Leishmania elongation factor 1 beta (EF1β) was selected through immunoproteomic assay performed in Leishmania infantum protein extracts, and it was produced as recombinant antigen and tested in ELISA experiments for the serological diagnosis of canine and human visceral leishmaniasis. Due to the high similarity in the protein amino acid sequence in the Leishmania genus, assays were also performed for the diagnosis of human tegumentary leishmaniasis. The rEF1β protein showed 100% sensitivity and specificity, being able to identify patients with visceral and tegumentary leishmaniasis, as well as symptomatic and asymptomatic dogs, with no significant cross-reactivity withother serum classes. The recombinant protein also showed excellent results as a serological marker for the follow-up of patients after treatment and cure of disease. As a vaccine candidate, the antigen was administered as DNA vaccine or recombinant protein plus saponin as adjuvant in BALB/c mice, and immunized animals developed a Th1 type immune response, characterized by high levels of IFN-γ, IL-12, GM-CSF, and IgG2a subtype antibodies, before infection, which was maintained after challenge and corroborated with significant reductions in the parasite load in the liver, spleen, bone marrow and lymph nodes of the immunized animals, when compared to data obtained in the control groups. The vaccination using rEF1β plus saponin induced a more robust Th1 response and better parasitological protection, when compared to the DNA vaccine. In conclusion, results suggest that EF1β can be considered as a promising agent for diagnosis and/or as a vaccine candidate against leishmaniasis.
- Published
- 2021