Vacinas: características, tipos,
vantagens e desvantagens
Conceitos
Imunização – Estimulação deliberada da resposta imune
adaptativa.
Vacinação – Método de estimulação de resistência a doenças
infecciosas utilizando microorganismos ou partículas desses.
Adjuvantes – Moléculas que aceleram e aumentam a respostas
imunes antígeno-específica.
Cobertura vacinal - Porcentagem mínima da população que deve
ser vacinada para garantir que a cepa selvagem circule em baixa
prevalência.
Introdução
 Resistência Natural
 Imunidade naturalmente adquirida:
 Ativa: através das infecções.
 Passiva: através da placenta e do leite materno.
 Imunidade artificialmente adquirida:
 Ativa: vacinas.
 Passiva: soros.
Imunização passiva
Utilizada em casos de imunodeficiências primárias de linfócitos B, e
quando o paciente apresenta quadro de infecção por não ter sido
vacinado.
1-Imunoglobulinas: Imunoglobulina humana normal na profilaxia da
hepatite A, hepatite B, sarampo, rubéola e varicela.
2- Soros: Anti-diftérico
Anti-rábico
Anti-tetânico
Variolação: primeira aplicação de vacina que
se conhece na história da humanidade.
Nódulo dos ordenhadores
Em 14 de maio de 1796 Jenner retirou o líquido da pústula da paciente
infectada com o cowpox vírus (vírus da varíola bovina) e aplicou no braço
de um indivíduo.
Doenças erradicadas pelo uso de vacinas
• Varíola
• Difteria
• Varicela
• Poliomielite
• Tétano Neonatal
Vacinas - memória imunológica
MØ
IL-12
Th0
Th1
Ativação
MHC II
CD80
CD86
CD40
Expansão
IL-2
Diferenciação
Th1
Memória
Th0
Basófilo
IL-4
Th2
Th2
CD4 B B
Plasmócitos
Memória
Cinética da resposta imune de anticorpos após
imunização
Características das Vacinas Efetivas
• Segura
• Protetora
• Oferecer proteção sustentada.
• Induzir anticorpos neutralizantes.
• Induzir células T protetoras.
Considerações práticas:
- baixo custo por dose.
- Estabilidade biológica.
- Facilidade de administração.
- Poucos efeitos colaterais.
Tipos de Vacinas
 Vacinas com microrganismos vivos atenuados:
- Vantagem: maior eficácia.
- Desvantagem: indução de reações inflamatórias locais e sistêmicas, e
perigo de causar doença.
EX: Sarampo, caxumba, rubéola, pólio (Sabin) e BCG.
 Vacinas com com microrganismos mortos ou inativados:
- Vantagem: menor tendência de induzir reação.
- Desvantagem: requer doses de reforço para manutenção da imunidade.
EX: DPT, pólio (Salk), Raiva, febre tifóide e cólera.
Tipos de Vacinas
• Vacinas produzidas a partir de sub-unidades: induzem
boa resposta imune humoral.
Virais: Hepatite B, Influenza e Febre Amarela.
Bacterianas: Polissacarídeos do Hemophilus influenza, do
pneumococo e do meningococo, associados à proteínas.
• Vacinas neutralizadoras de toxinas.
Tétano e Difteria.
• Vacinas de DNA : para proteção que depende mais de
resposta imune celular.
Leishmaniose, esquistossomose, hanseníase, tuberculose,
malária e sífilis.
Vacinas de primeira geração
• Vacinas compostas por patógenos vivos atenuados
ou inativados:
• Pólio
• Sarampo
• Raiva
• Tuberculose
Vacinas de segunda geração
• Vacinas compostas por proteínas recombinantes :
• Hepatite B
Vacinas de terceira geração
Vacinas compostas por genes
que codificam importantes
imunógenos.
Vacinas de DNA
http://biology.kenyon.edu/slonc/bio38/scuderi/partii.html
Veículos utilizados na vicinação: lipossomos
Vacinas gênicas em testes clínicos
Vacina Proteína codificada Tipo de resposta
Hepatite B HB antígeno de superfície Humoral/Celular
Herpes Glicoproteinas Humoral/Celular
HIV prevenção Proteínas do envelope Regulatória/Celular
HIV terapia tat, nef, e Humoral/Cellular
Malária Circunsporozoito Celular
Características Organismo organismo morto Vacina de DNA
vivo, atenuado ou subunidade
Indução de Sim Pouco comum Sim
CD8+ CTL
Indução de Sim Sim Sim
CD4+ T helper
Estabilidade Pouco comum Pouco comum Sim
ao calor
Barato Não Não Sim
Comparação entre as vacinas tradicionais e de DNA
Vacinas - memória imunológica
Diferenciação
MØ
IL-12
Th0
Th1
Ativação
MHC II
CD80
CD86
CD40
Expansão
IL-2
Th1
Memória
Th0
Basófilo
IL-4
Th2
Th2
CD4 B B
Plasmócitos
Memória
Adjuvantes
• São moléculas ou complexos macro-moleculares que potenciam a
resposta imune e aumentam a duração da resposta a antígenos,
não causando por si próprios efeitos deletérios ao hospedeiro.
• Exemplos
– CFA - Complete Freund’s adjuvant
– IFA - Incomplete Freund’s adjuvant
– Citocinas
– Ligantes de TLR
– Hidróxido de Alumínio
Vacinas humanas que utilizam sais de alumínio
como adjuvantes
• DPT (difteria, pertussis e tétano)
• DT (difteria e tétano)
• DTH (difteria, tétano e vírus B da hepatite)
• HAV (Hepatite A)
• Streptoccocus pneumoniae
•HPV (papiloma vírus)
•Meningococcus
Propriedades dos Adjuvantes
• Aumentam e mantém a imunogenicidade à antígenos.
• Modulam a resposta imune permitindo a redução da
quantidade de antígeno e o número de imunizações.
• Melhoram a eficácia das vacinas em recém nascidos,
idosos e indivíduos imunodeprimidos.
• Os componentes e formulação (óleo em água, tamanho
de partícula) são fundamentos para aumentar o
potencial da vacina.
TLR
Reed, S. 2008
O uso de citocinas como adjuvantes
Resposta imune induzida por imunoestimulantes -
Citocinas
• IL-12 - Leishmaniose, vírus da artrite encefalite. Afonso LC, 1994;
Cheevers W, 2000.
• GM-CSF - Leishmaniose e câncer. Almeida R, 2004, ; Egilmez NK, 2007.
• IL-1-alpha, IL-12, e IL-18 - HIV. Staats H, 2001.
Uso de citocinas como adjuvantes
• Problemas
– Meia vida in vivo
– Efeito sistêmico
– Efeitos colaterais
Vacinas de DNA
http://biology.kenyon.edu/slonc/bio38/scuderi/partii.html
O uso de citocinas como adjuvantes
Ampr
Pvu I (4376)
pCI/mIL12
5649 bp
mIL12
Intron
SV40 pA
CMVp
T7
f1 ori
Bam H I (2985)
Bgl II (5645)
Eco R I (1064)
Hin d III (749)
Nhe I (1053)
Not I (2740)
Xho I (1059)
Kpn I (1080)
Kpn I (1760)
Nco I (514)
Nco I (1095)
Nde I (388)
Nde I (3571)
Pvu I (3024)
Sac I (722)
Sac I (1736)
Cla I (1290)
Cla I (1572)
Cla I (2978)
Pst I (831)
Pst I (2233)
Pst I (2705)
Xba I (1082)
Xba I (1546)
Xba I (1957)
Rosinha, GMS. 2002.
Perfil de citocinas produzidas após imunização
associada com o gene da IL-12 murina
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
IL-4 IFN-g TNF-a
pg/ml
GroEL GroEL+IL-12
*
*
GroEL = Heat shock protein from B. abortus
Oliveira, SC, dados não publicados.
Efeito do CpG na resposta imune à OVA
Tratamento Título de IgG IgG1:IgG2A IFN-g
anti-OVA
OVA* 1.0 7:1 1.0
OVA + CpG 3.2 2.8:1 2.3
OVA + Alum 2.3
OVA + CPG + Alum 13.6 NR 1.1
OVA + IFA 44 7:1 0.7
(OVA + CPG) + IFA 19.3 2:1 5.5
Adaptado de Klinman et al 2009
*Camundongos BALB/C foram imunizados com OVA (20ug) mais 50ug de CpG sozinho
ou associado a Alum ou a adjuvante incompleto de Freund (IFA)

Vacinas

  • 1.
  • 2.
    Conceitos Imunização – Estimulaçãodeliberada da resposta imune adaptativa. Vacinação – Método de estimulação de resistência a doenças infecciosas utilizando microorganismos ou partículas desses. Adjuvantes – Moléculas que aceleram e aumentam a respostas imunes antígeno-específica. Cobertura vacinal - Porcentagem mínima da população que deve ser vacinada para garantir que a cepa selvagem circule em baixa prevalência.
  • 3.
    Introdução  Resistência Natural Imunidade naturalmente adquirida:  Ativa: através das infecções.  Passiva: através da placenta e do leite materno.  Imunidade artificialmente adquirida:  Ativa: vacinas.  Passiva: soros.
  • 4.
    Imunização passiva Utilizada emcasos de imunodeficiências primárias de linfócitos B, e quando o paciente apresenta quadro de infecção por não ter sido vacinado. 1-Imunoglobulinas: Imunoglobulina humana normal na profilaxia da hepatite A, hepatite B, sarampo, rubéola e varicela. 2- Soros: Anti-diftérico Anti-rábico Anti-tetânico
  • 5.
    Variolação: primeira aplicaçãode vacina que se conhece na história da humanidade. Nódulo dos ordenhadores Em 14 de maio de 1796 Jenner retirou o líquido da pústula da paciente infectada com o cowpox vírus (vírus da varíola bovina) e aplicou no braço de um indivíduo.
  • 6.
    Doenças erradicadas pelouso de vacinas • Varíola • Difteria • Varicela • Poliomielite • Tétano Neonatal
  • 7.
    Vacinas - memóriaimunológica MØ IL-12 Th0 Th1 Ativação MHC II CD80 CD86 CD40 Expansão IL-2 Diferenciação Th1 Memória Th0 Basófilo IL-4 Th2 Th2 CD4 B B Plasmócitos Memória
  • 8.
    Cinética da respostaimune de anticorpos após imunização
  • 9.
    Características das VacinasEfetivas • Segura • Protetora • Oferecer proteção sustentada. • Induzir anticorpos neutralizantes. • Induzir células T protetoras. Considerações práticas: - baixo custo por dose. - Estabilidade biológica. - Facilidade de administração. - Poucos efeitos colaterais.
  • 10.
    Tipos de Vacinas Vacinas com microrganismos vivos atenuados: - Vantagem: maior eficácia. - Desvantagem: indução de reações inflamatórias locais e sistêmicas, e perigo de causar doença. EX: Sarampo, caxumba, rubéola, pólio (Sabin) e BCG.  Vacinas com com microrganismos mortos ou inativados: - Vantagem: menor tendência de induzir reação. - Desvantagem: requer doses de reforço para manutenção da imunidade. EX: DPT, pólio (Salk), Raiva, febre tifóide e cólera.
  • 11.
    Tipos de Vacinas •Vacinas produzidas a partir de sub-unidades: induzem boa resposta imune humoral. Virais: Hepatite B, Influenza e Febre Amarela. Bacterianas: Polissacarídeos do Hemophilus influenza, do pneumococo e do meningococo, associados à proteínas. • Vacinas neutralizadoras de toxinas. Tétano e Difteria. • Vacinas de DNA : para proteção que depende mais de resposta imune celular. Leishmaniose, esquistossomose, hanseníase, tuberculose, malária e sífilis.
  • 12.
    Vacinas de primeirageração • Vacinas compostas por patógenos vivos atenuados ou inativados: • Pólio • Sarampo • Raiva • Tuberculose
  • 13.
    Vacinas de segundageração • Vacinas compostas por proteínas recombinantes : • Hepatite B
  • 14.
    Vacinas de terceirageração Vacinas compostas por genes que codificam importantes imunógenos. Vacinas de DNA http://biology.kenyon.edu/slonc/bio38/scuderi/partii.html
  • 15.
    Veículos utilizados navicinação: lipossomos
  • 16.
    Vacinas gênicas emtestes clínicos Vacina Proteína codificada Tipo de resposta Hepatite B HB antígeno de superfície Humoral/Celular Herpes Glicoproteinas Humoral/Celular HIV prevenção Proteínas do envelope Regulatória/Celular HIV terapia tat, nef, e Humoral/Cellular Malária Circunsporozoito Celular
  • 17.
    Características Organismo organismomorto Vacina de DNA vivo, atenuado ou subunidade Indução de Sim Pouco comum Sim CD8+ CTL Indução de Sim Sim Sim CD4+ T helper Estabilidade Pouco comum Pouco comum Sim ao calor Barato Não Não Sim Comparação entre as vacinas tradicionais e de DNA
  • 18.
    Vacinas - memóriaimunológica Diferenciação MØ IL-12 Th0 Th1 Ativação MHC II CD80 CD86 CD40 Expansão IL-2 Th1 Memória Th0 Basófilo IL-4 Th2 Th2 CD4 B B Plasmócitos Memória
  • 19.
    Adjuvantes • São moléculasou complexos macro-moleculares que potenciam a resposta imune e aumentam a duração da resposta a antígenos, não causando por si próprios efeitos deletérios ao hospedeiro. • Exemplos – CFA - Complete Freund’s adjuvant – IFA - Incomplete Freund’s adjuvant – Citocinas – Ligantes de TLR – Hidróxido de Alumínio
  • 20.
    Vacinas humanas queutilizam sais de alumínio como adjuvantes • DPT (difteria, pertussis e tétano) • DT (difteria e tétano) • DTH (difteria, tétano e vírus B da hepatite) • HAV (Hepatite A) • Streptoccocus pneumoniae •HPV (papiloma vírus) •Meningococcus
  • 21.
    Propriedades dos Adjuvantes •Aumentam e mantém a imunogenicidade à antígenos. • Modulam a resposta imune permitindo a redução da quantidade de antígeno e o número de imunizações. • Melhoram a eficácia das vacinas em recém nascidos, idosos e indivíduos imunodeprimidos. • Os componentes e formulação (óleo em água, tamanho de partícula) são fundamentos para aumentar o potencial da vacina.
  • 23.
  • 24.
    O uso decitocinas como adjuvantes
  • 25.
    Resposta imune induzidapor imunoestimulantes - Citocinas • IL-12 - Leishmaniose, vírus da artrite encefalite. Afonso LC, 1994; Cheevers W, 2000. • GM-CSF - Leishmaniose e câncer. Almeida R, 2004, ; Egilmez NK, 2007. • IL-1-alpha, IL-12, e IL-18 - HIV. Staats H, 2001.
  • 26.
    Uso de citocinascomo adjuvantes • Problemas – Meia vida in vivo – Efeito sistêmico – Efeitos colaterais Vacinas de DNA http://biology.kenyon.edu/slonc/bio38/scuderi/partii.html
  • 27.
    O uso decitocinas como adjuvantes Ampr Pvu I (4376) pCI/mIL12 5649 bp mIL12 Intron SV40 pA CMVp T7 f1 ori Bam H I (2985) Bgl II (5645) Eco R I (1064) Hin d III (749) Nhe I (1053) Not I (2740) Xho I (1059) Kpn I (1080) Kpn I (1760) Nco I (514) Nco I (1095) Nde I (388) Nde I (3571) Pvu I (3024) Sac I (722) Sac I (1736) Cla I (1290) Cla I (1572) Cla I (2978) Pst I (831) Pst I (2233) Pst I (2705) Xba I (1082) Xba I (1546) Xba I (1957) Rosinha, GMS. 2002.
  • 28.
    Perfil de citocinasproduzidas após imunização associada com o gene da IL-12 murina 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 IL-4 IFN-g TNF-a pg/ml GroEL GroEL+IL-12 * * GroEL = Heat shock protein from B. abortus Oliveira, SC, dados não publicados.
  • 29.
    Efeito do CpGna resposta imune à OVA Tratamento Título de IgG IgG1:IgG2A IFN-g anti-OVA OVA* 1.0 7:1 1.0 OVA + CpG 3.2 2.8:1 2.3 OVA + Alum 2.3 OVA + CPG + Alum 13.6 NR 1.1 OVA + IFA 44 7:1 0.7 (OVA + CPG) + IFA 19.3 2:1 5.5 Adaptado de Klinman et al 2009 *Camundongos BALB/C foram imunizados com OVA (20ug) mais 50ug de CpG sozinho ou associado a Alum ou a adjuvante incompleto de Freund (IFA)