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Title: Anticorpos IgY específicos para rotavírus do grupo Auma abordagem terapêutica para rotavirose em Macaca fascicularis
Advisor: Pinto, Marcelo Alves
Members of the board: Marchevsky, Renato Sergio
Soares, Marcelo Alves
Silva, Valmir Laurentino
Authors: Vasconcelos, Gentil Arthur Lins Bentes Mendonça de
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: A produção de anticorpos em aves imunizadas seguida da extração desses anticorpos da gema dos ovos (IgY), tem atraído o interesse da comunidade científica, como pode ser demonstrado pelo aumento significativo da literatura sobre a IgY. Esta abordagem, que é apropriada à produção em larga escala, oferece inúmeras vantagens, tais como, baixo custo e alta eficiência da técnica, em vista do extraordinário rendimento de IgY em somente uma ave (20-40 g IgY por ano), e é mais adequada ao conceito bioético quando trata-se da manutenção e do manejo das aves. Destaca-se que a tecnologia da IgY oferece novas possibilidades de aplicação em imunoterapia e métodos de diagnóstico, tanto para aplicação humana quanto veterinária, incluindo estratégias de tratamento de doenças intestinais graves em crianças, particularmente em países pobres. Neste presente estudo, objetivou-se avaliar a eficiência terapêutica da IgY utilizando macacos cynomolgus (Macaca fascicularis) jovens desafiados com o rotavírus do grupo A (RVA) humano, a maior causa de morbidade e mortalidade de crianças em todo o mundo, especialmente em países em desenvolvimento. Para esta proposta, anticorpos IgY específicos contra o RVA foram produzidos em aves, purificados por polietileno glicol, caracterizados por eletroforese em gel de poliacrilamida, western blotting e um teste de neutralização em cultura de células (MA-104). Este experimento preliminar rendeu uma suspensão altamente concentrada de IgY específica anti-rotavírus (IgY anti-RVA) (média de 37 mg/mL) O macaco cynomolgus foi estabelecido como modelo de infecção experimental após uma única administração de suspensão de rotavírus humano (3,1x106 FFU/mL) por sonda gástrica. Os animais foram acompanhados durante onze dias, sendo observadas as manifestações clínicas, cargas virais sérica e fecal, hematologia e dosagem de eletrólitos séricos. O principal sinal clínico (observado em dois dos sete animais inoculados) foi diarreia associada com diminuição dos níveis séricos de potássio durante três dias, seguido de recuperação. O RNA viral foi detectado nas fezes e no soro dos animais infectados, além de partículas infecciosas encontradas nas fezes, sugerindo replicação viral. Na imunoterapia experimental, os macacos foram inoculados com RVA humano (3,1x107 FFU/mL), desafiados com a suspensão de IgY anti-RVA obtida previamente, e foram monitorados durante cinco dias pelos parâmetros observados no experimento anterior. A eficiência terapêutica da imunoterapia com IgY foi confirmada pela ausência de episódios de diarreia, que é reconhecida como \201Cpadrão ouro\201D para eficácia clínica, apesar do RNA viral ter sido detectado nas fezes de 11 de 12 animais inoculados com o RVA. A duração da detecção do RNA foi reduzida em dois dos três grupos de animais tratados com IgY, quando comparado ao grupo controle positivo. Em um animal que foi tratado com IgY pelas vias oral e intravenosa, não foi detectado genoma viral nas fezes. Como conclusão, a aplicação de anticorpos IgY anti-RVA específicos produzidos em aves, apresenta eficácia no tratamento de gastroenterite aguda causada pelo rotavírus do grupo A humano Nossos resultados também confirmam que macacos cynomolgus podem ser considerados hospedeiros suscetíveis à infecção com RVA humano, e apontam para a necessidade de controle sanitário da rotavirose humana em colônias de criação de macacos cynomolgus. Esses resultados preliminares sugerem um papel promissor da imunoterapia passiva utilizando IgY anti-RVA em infecção experimental com o rotavírus do grupo A humano. No entanto, um enfoque direto na patogênese da infecção no trato entérico fornecerá informações adicionais para confirmar a eficácia do tratamento com a IgY
Abstract: The production of antibodies in chickens and the extraction of specific antibody suspensions from egg yolk (IgY) are increasingly attracting the interest of the scientific community, as demonstrated by the significant growth of the IgY literature. This approach, which is suitable to a large - scal e production, offers several advantages such as the low cost and high efficiency of the technique, in view of the extraordinary yield of IgY by a one hen (20 g – 40 g IgY per year), and its suitability to a more bioethical manner for hen keeping. Of note, the IgY - technology offers new possibilities for application in human and veterinary diagnostics and therapeutics, including strategies for the treatment of severe intestinal diseases in children, particularly in poor countries. In this study, we aimed to e valuate the therapeutic efficacy of the IgY by using young cynomolgus monkeys ( Macaca fascicularis ) challenged with human rotavirus group A (RVA), a major cause of morbidity and mortality in children worldwide, especially in developing countries. For this purpose, specific IgY antibodies against RVA were produced in hens, purified by polyethylene glycol, characterized by polyacrylamide gel electrophoresis, western blotting and a neutralization assay in a cell culture system (MA - 104). This preliminary experi ment has yielded a high concentrated suspension of anti - rotavirus specific IgY (anti - RVA IgY) (average 37 mg/ml). The cynomolgus experimental infection model was established after a single administration of a human rotavirus suspension (3.1x10 6 FFU/ml) by oral gavage. The confined animals were followed during a period of eleven days, observed for clinical signs, measurement of serum and faecal viral load, and evaluation of hematology and serum electrolytes. The main clinical sign (observed in two of the sev en inoculated monkeys) was diarrhea associated with a decrease in serum potassium during three days, followed by recovery. Viral RNA was detected in both serum and faeces of the infected animals, thus suggesting viral replication. In cynomolgus experimenta l immunotherapy, the monkeys were inoculated with human RVA (3.1x10 7 FFU/ml), challenged with the anti - RVA IgY suspension previously obtained, and monitored during five days by using the same clinical and biochemical parameters, as previously established. The therapeutic efficacy of the immunotherapy with IgY was confirmed by the absence of episodes of diarrhea, which is recognized as the "gold standard" for clinical efficacy, although viral RNA had been detected in faeces of all but one of the inoculated m onkeys. The duration of RNA detection was shortened in two of the three groups of animals treated with IgY, when compared to the positive control. One animal, which was orally and intravenously treated with the anti - RVA IgY, had no RNA detected in faeces. In conclusion, the application of specific anti - RVA IgY antibodies, produced in hens, presents efficacy in the treatment of acute gastroenteritis caused by human rotavirus group A. Our results also confirm that cynomolgus monkeys can be considered suscepti ble hosts to infection with human RVA, and pointed to the necessity of sanitary control of human rotavirus disease in the breeding colonies of cynomolgus monkeys. Our preliminary results suggest the promising role of passive immunotherapy using anti - RVA Ig Y in experimental infection with human rotavirus group A. However, a direct approach to the pathogenesis of enteric tract infection will provide additional data to confirm the effectiveness of the IgY treatment.
DeCS: Rotavirus
Imunoglobulinas
Imunoterapia
Macaca fascicularis
Issue Date: 2015
Citation: VASCONCELOS, G. A. L. B. M. de. Anticorpos IgY específicos para rotavírus do grupo Auma abordagem terapêutica para rotavirose em Macaca fascicularis. 2015. 143f. Tese (Doutorado em Biologia Parasitária) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de janeiro, RJ, 2015
Date of defense: 2015-Mar-10
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Parasitária
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Parasitária
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBP - Teses de Doutorado

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