Efeito adjuvante da propionibacterium acnes e de sua fração polissacarídica purificada sobre a imunogenicidade de vacinas para o vírus da imunodeficiência humana tipo 1 (HIV-1)
Data
2018-08-30
Autores
Teixeira, Daniela 
Orientadores
Maugeri, Ieda Maria Longo
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
After more than three decades after the discovery of the human
immunodeficiency virus (HIV1),
there is still no effective vaccine to control its
infection. Considering the importance of CD4+ T cells in inducing an immune
response that controls viral replication, a DNA vaccine encoding 18 HIV1
epitopes for CD4+ T lymphocytes (HIVBr18) was developed and showed to be
capable of inducing broad, polyfunctional and long lasting response of CD4+ and
CD8+ T cells in both BALB/c and HLA class II transgenic mice. However, since
DNA vaccines may have suboptimal immunogenicity in humans, adjuvants play
a key role in the vaccine formulation. Killed Propionibacterium acnes exerts has
immunomodulatory properties extensively demonstrated in both experimental
and clinical settings, such as increased phagocytic and tumoricidal activity of
macrophages and the synthesis of antigenspecific
antibodies. P. acnes and its
soluble polysaccharide fraction (PS) were able to modulate Th1/Th2 polarization,
acting directly on the antigen presenting cells, modifying the expression of
costimulatory molecules, TLR and cytokine synthesis. Herein, coadministration
of heatkilled
P. acnes and fewer doses of HIVBr18 increased the proliferation of
HIVspecific
CD4+ and CD8+ T lymphocytes, the polyfunctional CD4+ T cells and
the production of IFN
. Moreover, there was an increase in the number of
epitopes encoded by this vaccine recognized by T cells. It was shown that PS
was one of the components of the bacterium responsible for most of the adjuvant
effects observed. In addition, ten weeks after the last immunization, specific T
cell proliferation and IFN
production were sustained in animals immunized with
the bacterial suspension. In addition to the HIVspecific
T lymphocyte response,
neutralizing and nonneutralizing
antibodies are important in protecting or
controlling infection. The adjuvant effect of P. acnes on the humoral response
was evident when it was associated with the recombinant protein gp140, more
pronounced than when PS was, inducing high affinity antibodies directed to the
Th1 response, follicular helper T cells and B cells of germinal center, in addition
to inducing antibodies secreting cells. Due to the important role of CD4+ T
lymphocytes in assisting the humoral response, initial immunization with the
HIVBr18 vaccine was able to increase the quality of humoral response directed
xxv
to gp140, and when associated with P. acnes it enhanced the specific cellular
response to gp140, as evidenced by the production of IFNγ
and proliferation of
CD4+ and CD8+ specific T cells. The adjuvant effect of P. acnes on the challenge
of overcoming the genetic variability of HIV1
and the coverage of the human
population was demonstrated when associated to the immunization of HLA class
II transgenic mice (DR4, DQ6 and DQ8) with HIVBr18. In addition to increasing
the magnitude of response in a scheme of fewer immunization doses, the breath
of response was significantly increased considering the number of recognized
peptides, potentiating the antigenicity and immunodominance of this vaccine, and
also was able to influence the specific response to gp140 in these animals, giving
rise to a higher quality humoral response together with a broad HIVspecific
cellular response, targeting the majority of conserved HIV1
peptides and the viral
envelope.
Após mais de três décadas da descoberta do vírus da imunodeficiência humana (HIV1), ainda não existe uma vacina eficaz que controle sua infecção. Considerando a importância das células TCD4+ em induzir uma resposta imune que controle a replicação viral, uma vacina de DNA codificando 18 epítopos do HIV1 para linfócitos TCD4+ (HIVBr18) foi desenvolvida, sendo capaz de induzir uma resposta ampla, polifuncional e duradoura de células TCD4+ e TCD8+ em camundongos BALB/c e transgênicos para moléculas MHC de classe II humanas. Entretanto, como as vacinas de DNA podem apresentar imunogenicidade limitada em animais de grande porte, os adjuvantes desempenham papel fundamental na formulação vacinal. A bactéria Propionibacterium acnes tem suas propriedades adjuvantes conhecidas há décadas, demonstradas tanto em ensaios clínicos como experimentais, como o aumento da atividade fagocítica e tumoricida de macrófagos e a síntese de anticorpos antígenoespecíficos, conferindo aumento na resistência de animais a diferentes patógenos. P. acnes e sua fração polissacarídica solúvel (PS) se mostraram capazes de modular a polarização Th1/Th2, agindo diretamente sobre as células apresentadoras de antígeno, modificando a expressão de moléculas coestimuladoras, TLRs e a síntese de citocinas. No presente trabalho, a coadministração de P. acnes morta pelo calor, em um esquema de redução de doses de HIVBr18, aumentou a proliferação de linfócitos TCD4+ e TCD8+ HIVespecíficos, o perfil polifuncional de células TCD4+ e a produção de IFN . Além disso, aumentou o reconhecimento por células T do número de epítopos codificados por esta vacina. O PS demonstrou ser um dos componentes da bactéria responsável pela maioria dos efeitos adjuvantes observados. Foi possível observar ainda que após dez semanas de imunização, a proliferação de células T específicas e a produção de IFN foram sustentadas em animais imunizados com a suspensão de bactérias. Além da resposta de linfócitos T HIVespecíficos, anticorpos neutralizantes e nãoneutralizantes têm sua importância seja na proteção ou no controle da infecção. O efeito adjuvante de P. acnes sobre a resposta humoral foi evidente ao ser associada com a proteína recombinante gp140, de forma mais pronunciada do que com o PS, induzindo anticorpos de alta afinidade, direcionados à resposta Th1, células T auxiliares foliculares e células B de centro germinativo, além de induzir células secretoras de anticorpos. Devido ao importante papel dos linfócitos TCD4+ em auxiliar a resposta humoral, a imunização inicial com a vacina HIVBr18 foi capaz de aumentar a qualidade da resposta humoral direcionada para a gp140, e quando associada a P. acnes potencializou esta resposta evidenciada pelas células T produtoras de IFN e proliferação tanto de TCD4+ e TCD8+. O efeito adjuvante de P. acnes no desafio de abranger a variabilidade genética do HIV1 e a cobertura da população humana foi demonstrado ao ser associada à imunização de animais transgênicos para moléculas de HLA de classe II (DR4, DQ6 e DQ8) com HIVBr18. Além de aumentar a magnitude de resposta em um esquema de menos doses de imunização, a amplitude de resposta foi significantemente aumentada considerando o número de peptídeos reconhecidos, potencializando a antigenicidade e imunodominância desta vacina, e também foi capaz de influenciar a resposta específica para a gp140 nestes animais, induzido uma resposta humoral de maior qualidade, somada a uma resposta celular HIVespecífica ampla, direcionada à maioria dos peptídeos conservados de HIV1 e ao envelope viral.
Após mais de três décadas da descoberta do vírus da imunodeficiência humana (HIV1), ainda não existe uma vacina eficaz que controle sua infecção. Considerando a importância das células TCD4+ em induzir uma resposta imune que controle a replicação viral, uma vacina de DNA codificando 18 epítopos do HIV1 para linfócitos TCD4+ (HIVBr18) foi desenvolvida, sendo capaz de induzir uma resposta ampla, polifuncional e duradoura de células TCD4+ e TCD8+ em camundongos BALB/c e transgênicos para moléculas MHC de classe II humanas. Entretanto, como as vacinas de DNA podem apresentar imunogenicidade limitada em animais de grande porte, os adjuvantes desempenham papel fundamental na formulação vacinal. A bactéria Propionibacterium acnes tem suas propriedades adjuvantes conhecidas há décadas, demonstradas tanto em ensaios clínicos como experimentais, como o aumento da atividade fagocítica e tumoricida de macrófagos e a síntese de anticorpos antígenoespecíficos, conferindo aumento na resistência de animais a diferentes patógenos. P. acnes e sua fração polissacarídica solúvel (PS) se mostraram capazes de modular a polarização Th1/Th2, agindo diretamente sobre as células apresentadoras de antígeno, modificando a expressão de moléculas coestimuladoras, TLRs e a síntese de citocinas. No presente trabalho, a coadministração de P. acnes morta pelo calor, em um esquema de redução de doses de HIVBr18, aumentou a proliferação de linfócitos TCD4+ e TCD8+ HIVespecíficos, o perfil polifuncional de células TCD4+ e a produção de IFN . Além disso, aumentou o reconhecimento por células T do número de epítopos codificados por esta vacina. O PS demonstrou ser um dos componentes da bactéria responsável pela maioria dos efeitos adjuvantes observados. Foi possível observar ainda que após dez semanas de imunização, a proliferação de células T específicas e a produção de IFN foram sustentadas em animais imunizados com a suspensão de bactérias. Além da resposta de linfócitos T HIVespecíficos, anticorpos neutralizantes e nãoneutralizantes têm sua importância seja na proteção ou no controle da infecção. O efeito adjuvante de P. acnes sobre a resposta humoral foi evidente ao ser associada com a proteína recombinante gp140, de forma mais pronunciada do que com o PS, induzindo anticorpos de alta afinidade, direcionados à resposta Th1, células T auxiliares foliculares e células B de centro germinativo, além de induzir células secretoras de anticorpos. Devido ao importante papel dos linfócitos TCD4+ em auxiliar a resposta humoral, a imunização inicial com a vacina HIVBr18 foi capaz de aumentar a qualidade da resposta humoral direcionada para a gp140, e quando associada a P. acnes potencializou esta resposta evidenciada pelas células T produtoras de IFN e proliferação tanto de TCD4+ e TCD8+. O efeito adjuvante de P. acnes no desafio de abranger a variabilidade genética do HIV1 e a cobertura da população humana foi demonstrado ao ser associada à imunização de animais transgênicos para moléculas de HLA de classe II (DR4, DQ6 e DQ8) com HIVBr18. Além de aumentar a magnitude de resposta em um esquema de menos doses de imunização, a amplitude de resposta foi significantemente aumentada considerando o número de peptídeos reconhecidos, potencializando a antigenicidade e imunodominância desta vacina, e também foi capaz de influenciar a resposta específica para a gp140 nestes animais, induzido uma resposta humoral de maior qualidade, somada a uma resposta celular HIVespecífica ampla, direcionada à maioria dos peptídeos conservados de HIV1 e ao envelope viral.