Palestra apresentada aos estudantes de Medicina veterinária da URCAMP - Bagé, RS

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. 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. Queratoconjuntivite bovina
•
Agentes mais comuns:
•
Moraxella bovis
•
Moraxella bovoculi
•
Outros agentes:
•
Thelazia spp.
•
Branhamella ovis
•
Mycoplasma sp.
•
IBR

4. Quadro clínico
Lacrimejamento
Opacidade
Úlcera

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. Epidemiologia
•
Mais comum em animais jovens (desmame)
•
Zebuínos menos afetados
•
Transmissão:
•
•
Contato direto
•
•
Moscas
Pastos altos
Portadores

7. Estrutura antigênica
•
Pili
•
Toxina citotóxica
•
Hemolisina
•
Proteínas dependentes de ferro -78 e 104 KDa

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. Eficácia das vacinas
Source: Coopers
Animal Health

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. Abordagens para
melhorar as vacinas
• Buscar novos antígenos
• Estudar novas formas de administração

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. Proteínas dependentes
do ferro

14. Formação de biofilme

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. Sua presença confere:
• Adesão a superfícies
• Formação de micro-colônias
• Produção de biofilme
• Motilidade espasmódica
• Corrosão do ágar
• Capacidade aumentada de variação genética

17. Estrutura

18. PilQ
• Secretina responsável pela extrusão e
recolhimento dos pili
• Necessária para a adesão
• Conservada
• Dependente do ferro ?

19. PilQ está exposta ma
membrana celular

20. Estrutura da PilQ

21. PilQ serve no transporte
de DNA

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. Sequência:

24. PCR
(Polymerase Chain Reaction)
(Polymerase Chain Reaction)

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. 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. 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. 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. 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. 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. Obrigado !
Perguntas ?
Perguntas ?
Perguntas ?
Perguntas ?