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Title: Mapeamento da resposta imune protetora induzida por uma vacina de DNA contendo o gene NS1 de dengue 2
Advisor: Alves, Ada Maria de Barcelo
Members of the board: Rumjanek, Vivian
Almeida, Cecília Gonçalves de
Bozza, Marcelo Torres
Meis, Juliana de
Pinto, Luzia Maria Oliveira
Authors: Gonçalves, Antônio José da Silva
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: O vírus da dengue compreende quatro sorotipos antigenicamente distintos (DENV1-4) e até o momento não existe nenhuma vacina disponível comercialmente contra este patógeno. Alguns autores apontam a proteína NS1 de DENV como um antígeno protetor. Entretanto, ainda não se sabe ao certo o seu papel na replicação viral, bem como na indução de proteção ou patogênese. Nosso grupo vem trabalhando com as vacinas de DNA contra a dengue, testando-os em modelos murinos. Camundongos imunizados com uma vacina de DNA (pcTPANS1), que contém o gene NS1 de dengue 2 (DENV2), mostraram altos níveis de anticorpos anti-NS1 e quase 100 % de proteção quando desafiados com DENV2 (4 LD50). Este projeto tem por objetivo o mapeamento da resposta imune protetora gerada pela vacina pcTPANS1. Os resultados revelaram que 50 % dos animais que receberam o soro de outros camundongos, previamente imunizados com o plasmídeo pcTPANS1, sobreviveram à infecção após o desafio com DENV2 (4 LD50). Entretanto quando utilizamos um segundo estoque viral com 40 LD50, todos os animais apresentaram altas taxas de mortalidade e fortes sinais clínicos da infecção, com exceção do grupo de camundongos imunizados com a vacina pcTPANS1. Posteriormente analisamos o papel da resposta imune celular na proteção. O ensaio de depleção in vivo mostrou que todos os animais vacinados e depletados de células CD4+ morreram após o desafio com DENV2, enquanto que 60 % dos animais depletados de CD8+ sobreviveram à infecção. Os ensaios de transferência adotiva de células T mostraram proteção somente no grupo de camundongos que receberam concomitantemente soro e linfócitos TCD4+ provenientes de animais imunizados com a vacina pcTPANS1 As células obtidas do baço de animais vacinados com o plasmídeo pcTPANS1 foram capazes de secretar IFN-\F067 após estímulo com o peptídeo 265AGPWHLGKL273, contido na proteína NS1 de DENV2 e descrito na literatura como específico para células TCD8+\F02E\F020Também avaliamos in vivo uma possível atividade citotóxica específica para este peptídeo. Nossos resultados mostraram que os camundongos imunizados com a vacina pcTPANS1 promoveram a lise das células alvo pulsadas anteriormente com o peptídeo. Além disso, quando células alvos foram administradas 72 horas após o desafio com DENV2, houve um aumento significativo do percentual de lise. Em outro ensaio para avaliação de citotoxicidade in vivo, os animais foram imunizados com pcTPANS1 e submetidos ao tratamento para depleção de células CD4+ ou CD8+ Nossos resultados demonstraram que a atividade citotóxica específica para o peptídeo 265AGPWHLGKL273 é atribuída principalmente à população de células TCD8+, pois quando analisamos os resultados obtidos com animais imunizados e depletados de células TCD8- o percentual de lise foi reduzido para 37,9 %, corroborando os dados da literatura que descreve este peptídeo como específico para células TCD8+. Além disso, avaliamos a indução de possíveis danos gerados com a vacina pcTPANS1, tanto por análises histopatológicas do fígado quanto por dosagens dos níveis séricos de enzimas hepáticas, sem a detecção de qualquer alteração nos animais imunizados. De um modo geral, o conjunto de resultados obtidos nesse trabalho sugere que a proteção mediada pela vacina pcTPANS1 no nosso modelo experimental está relacionada principalmente com a resposta de células TCD4+ em associação com anticorpos anti-NS1, embora a vacina ative também uma resposta de células TCD8+ citotóxica
Abstract: Dengue virus comprises four antigenically distinct serotypes (DENV1 - 4) . Nowada ys, there is no commercially available vaccine against this pathogen. Some authors point out the NS1 protein fr om DENV as a protective antigen, h owever, its role in viral replication, as well as in the induction of protection or pathogenesis, remains still unclear. Our group has been working with DNA vaccines a gainst dengue testing them in murine models. Mice immunized with one DNA vaccine (pcTPANS1), which contains the NS1 gene from dengue 2 (DENV2), showed high levels of anti - NS1 antibodies and almost 100 % protection when challenged with DENV2 (4 LD 50 ). This project aims to map the protective immune response generated by the pcTPANS1. Results showed that 50 % of animals that received serum from other mice, previously immunized with the pcTPANS1, survived infection after challenge with DENV2 (4 LD 50 ). However when we used a second viral stock with 40 LD 50 , all animals showed high mortality rates and strong clinical signs of infection, except the mouse group immunized with the pcTPANS1 vaccine. Subsequently, we analyzed the role of the cellular immune response in protection. The in vivo depletion assay showed that all vaccinated and depleted from CD4 + cells died after challenge with DENV2, whereas 60 % of CD8 + depleted animals survived infection. The assays o f T cell adoptive transfer showed protection only in the mouse group receiving concomitantly serum and CD4 + T lymphocytes recovered from animals immunized with the pcTPANS1 vaccine . Splenocytes obtained from pcTPANS1 vaccinated animals were able to secrete IFN   after stimulation with the peptide 265 AGPWHLGKL 273 , present in NS1 protein from DENV2 and described as specific for CD8 + T cells  We also analyzed in vivo a possible cytotoxic activity specific for this peptide. Our results showed that mice immuniz ed with the pcTPANS1 vaccine promoted the lysis of target cells previously pulsed with the peptide. Besides, when target cells were given 72 hours after challenge with DENV2, there was a significant increase in the lysis percentage. In another assay for th e assessment of in vivo cytotoxicity, animals were immunized with pcTPANS1 and subjected to treatment for depletion of CD4 + or CD8 + cells. Our results showed that the cytotoxic activity specific for the peptide 265 AGPWHLGKL 273 is attributed mainly to the population of CD8 + T cells, because when we analyzed results obtained from animals immunized and depleted of CD8 Tcells, the lysis percentage was reduced to 37.9 %, corroborating data from literature which describes this peptide as specific for CD8 + T c ells. Moreover, we evaluated the induction of possible damages generated by the pcTPANS1 vaccine, either by histopathological analysis in the liver or by quantification of serum levels of hepatic enzymes, without detection of any alteration in immunized an imals. In general, results obtained in this work suggest that protection mediated by the pcTPANS1 vaccine in our experimental model is related mainly to the CD4 + T cells response in association with anti - NS1 antibodies, although the vaccine also activate s a CD8 + T cells cytotoxic response.
DeCS: Vacinas de DNA/imunologia
Vírus da Dengue
Imunidade nas Mucosas
Dengue
Issue Date: 2013
Citation: GONÇALVES, A. J. da S. Mapeamento da resposta imune protetora induzida por uma vacina de DNA contendo o gene NS1 de dengue 2. 2013. 138f. Tese (Doutorado em Biologia Celular e Molecular) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de janeiro, RJ, 2013
Date of defense: 2013-08-15
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBCM - Teses de Doutorado

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