Possíveis alternativas
para vacinas contra
Moraxella spp.
Adil K. Vaz PhD
Former Research Professor,
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Queratoconjuntivite infecciosa
bovina
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A doença ocular de bovinos mais comum no mundo

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Queratoconjuntivite bovina
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Agentes mais comuns:

•

Moraxella bovis

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Moraxella bovoculi

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Outros agentes:

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Quadro clínico

Lacrimejamento

Opacidade

Úlcera
Moraxella spp.

Bastonetes Gram negativos curtos ou cocobacilos, em forma de chama
de vela, opostos pelas extremidades. Ae...
Epidemiologia
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Mais comum em animais jovens (desmame)

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Zebuínos menos afetados

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Transmissão:

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Contato direto
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Estrutura antigênica
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Pili

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Toxina citotóxica

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Proteínas dependentes de ferro -78 e 104 KDa
Tratamento e Prevenção
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Antibióticos (em spray ou intrapalpebrais)

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Eficácia das vacinas
Source: Coopers
Animal Health
Por que a baixa eficácia ?
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Propostas várias classificações sorológicas há mais de
vinte anos (Gil Turnes & Araújo 1982)...
Abordagens para
melhorar as vacinas
• Buscar novos antígenos
• Estudar novas formas de administração
Novos antígenos
• Proteínas dependentes do ferro:
• Muitas bactérias expressam proteínas na
membrana celular quando cresce...
Proteínas dependentes
do ferro
Formação de biofilme
Pili tipo IV
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Filamentos curtos (1 a 4 µm) e finos (50-80 Å), mas
flexíveis e resistentes

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Sua presença confere:
• Adesão a superfícies
• Formação de micro-colônias
• Produção de biofilme
• Motilidade espasmódica
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Estrutura
PilQ
• Secretina responsável pela extrusão e
recolhimento dos pili

• Necessária para a adesão
• Conservada
• Dependente d...
PilQ está exposta ma
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PilQ serve no transporte
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Moraxella catarrhalis é um patógeno humano,
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Vias de aplicação
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A via parenteral estimula a produção de anticorpos do
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• Adjuvantes podem auxiliar na resposta
imune nas mucosas

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Adjuvantes de mucosas
• A cadeia B perde sua toxicidade se separada
da cadeia A, mas mantém a adjuvanticidade

• Quando co...
Resumindo:
•

Talvez possamos olhar para outros antígenos:

•

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Equipe
• Prof. Anthony Campagnari, estrutura
antigênica de Moraxella sp.

• Prof. Terry D. Connell, toxinas como
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Palestra apresentada aos estudantes de Medicina veterinária da URCAMP - Bagé, RS

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  1. 1. Possíveis alternativas para vacinas contra Moraxella spp. Adil K. Vaz PhD Former Research Professor, University at Buffalo, School of Medicine, Department of Microbiology and Immunology adilvaz@gmail.com
  2. 2. Queratoconjuntivite infecciosa bovina • A doença ocular de bovinos mais comum no mundo • Fotofobia, lacrimejamento, úlcera de córnea, cegueira (temporária ou permanente) • Perdas econômicas (U$ 150m/ano nos USA) pelo custo do manejo, tratamento e perda de produção. • Fator predisponente a carcinoma ocular • Uma das oito doenças priorizadas pelo PROCISUR para estudo no MERCOSUL
  3. 3. Queratoconjuntivite bovina • Agentes mais comuns: • Moraxella bovis • Moraxella bovoculi • Outros agentes: • Thelazia spp. • Branhamella ovis • Mycoplasma sp. • IBR
  4. 4. Quadro clínico Lacrimejamento Opacidade Úlcera
  5. 5. Moraxella spp. Bastonetes Gram negativos curtos ou cocobacilos, em forma de chama de vela, opostos pelas extremidades. Aeróbios e com estreita margem de hemólise. Isolados recentes podem causar uma depressão no ágar sob a colônia. Exigentes quanto ao crescimento (ágar sangue, BHI, Todd-Hewitt...)
  6. 6. Epidemiologia • Mais comum em animais jovens (desmame) • Zebuínos menos afetados • Transmissão: • • Contato direto • • Moscas Pastos altos Portadores
  7. 7. Estrutura antigênica • Pili • Toxina citotóxica • Hemolisina • Proteínas dependentes de ferro -78 e 104 KDa
  8. 8. Tratamento e Prevenção • Antibióticos (em spray ou intrapalpebrais) • Controle de moscas • Pastagens baixas e controle de invasoras • Vacinação com vacinas à base de pili
  9. 9. Eficácia das vacinas Source: Coopers Animal Health
  10. 10. Por que a baixa eficácia ? • Propostas várias classificações sorológicas há mais de vinte anos (Gil Turnes & Araújo 1982) • Os mesmos autores reconhecem que os sorotipos mudaram neste período • Variabilidade antigênica dos pili faz com que as vacinas só sejam eficazes quando o sorotipo de campo está contido na vacina • Isto levou à produção de vacinas autógenas (ou quase !) • Dificuldade de cultivo de amostras ricas em pili • Via de aplicação não favorece a imunidade de mucosas
  11. 11. Abordagens para melhorar as vacinas • Buscar novos antígenos • Estudar novas formas de administração
  12. 12. Novos antígenos • Proteínas dependentes do ferro: • Muitas bactérias expressam proteínas na membrana celular quando crescem na ausência do ferro. A quantidade de ferro disponível in vivo é muito baixa no organismo.
  13. 13. Proteínas dependentes do ferro
  14. 14. Formação de biofilme
  15. 15. Pili tipo IV • Filamentos curtos (1 a 4 µm) e finos (50-80 Å), mas flexíveis e resistentes • Polímeros da proteína pilina, disposta de forma helicoidal • Bons antígenos, existem em todas as bactérias Gram - e muitas Gram +
  16. 16. Sua presença confere: • Adesão a superfícies • Formação de micro-colônias • Produção de biofilme • Motilidade espasmódica • Corrosão do ágar • Capacidade aumentada de variação genética
  17. 17. Estrutura
  18. 18. PilQ • Secretina responsável pela extrusão e recolhimento dos pili • Necessária para a adesão • Conservada • Dependente do ferro ?
  19. 19. PilQ está exposta ma membrana celular
  20. 20. Estrutura da PilQ
  21. 21. PilQ serve no transporte de DNA
  22. 22. Trabalho em andamento • Moraxella catarrhalis é um patógeno humano, muito mais estudado • Seu genoma é conhecido e a sequência que codifica PilQ foi identificada • • M. bovis não foi integralmente genotipada Nos fragmentos (contigs) do genoma de M. bovis já conhecidos encontramos uma sequência de DNA semelhante à que codifica para PilQ em M. catarrhalis
  23. 23. Sequência:
  24. 24. PCR (Polymerase Chain Reaction) (Polymerase Chain Reaction)
  25. 25. Sequenciamento e reinserção • A sequência multiplicada o PCR foi sequenciada para verificar se estava correta • Como estava correta, foi reinserida em um plasmídio juntamente com HIS-tag, e o plasmídio conjugado com Escherichia coli • Esta E. coli passou a produzir PilQ e a proteína está sendo isolada e concentrada
  26. 26. Vias de aplicação • A via parenteral estimula a produção de anticorpos do tipo IgG/IgM • Anticorpos do tipo IgG podem ser suficientes para conferir imunidade • A mucosa ocular é rica em IgA, cuja principal forma de atuação é bloquenado a adesão de antígenos às células • Seria desejável que fosse utilizada uma via de aplicação que estimulasse a produção de IgA, mas aplicação de antígenos puros é ineficaz na maiori a dos casos
  27. 27. Adjuvantes para mucosas • Adjuvantes podem auxiliar na resposta imune nas mucosas • Os mais estudados são toxinas termosensíveis do cólera e de Escherichia coli (HLTs) As cadeias A são responsáveis pela toxicidade. As cadeias B pelo efeito adjuvante
  28. 28. Adjuvantes de mucosas • A cadeia B perde sua toxicidade se separada da cadeia A, mas mantém a adjuvanticidade • Quando co-administrada com um antígeno, atua como adjuvante • LT-IIb parece ser a que melhor estimula a produção de IgA, quando aplicada por via intranasal • Vacinas intranasais já são utilizadas em bovinos e são práticas
  29. 29. Resumindo: • Talvez possamos olhar para outros antígenos: • PilQ, uma secretina que atua na exposição e retração dos pili e está presente na membrana bacteriana • Proteínas dependentes do ferro provavelmente são expressas in vivo e podem ser bons antígenos • Todas as vacinas disponíveis são aplicadas por via parenteral. E a via intranasal, ou ocular ? • Adjuvantes podem auxiliar na resposta imune. LT-IIa e LT-IIb podem ser úteis.
  30. 30. Equipe • Prof. Anthony Campagnari, estrutura antigênica de Moraxella sp. • Prof. Terry D. Connell, toxinas como adjuvantes • Dra. Natalie King-Lyons, biotecnologia • Prof. Adil K.Vaz, responsável pelo projeto e experimentos com animais
  31. 31. Obrigado ! Perguntas ? Perguntas ? Perguntas ? Perguntas ?

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