Orientador: Marcelo Brocchi

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Sorovariedades patogênicas de Salmonella enterica constituem um problema de saúde global, que abrange desde gastroenterites até doenças sistêmicas, sendo que ambas podem ser letais. Linhagens atenuadas de S. enterica são promissoras como vacinas vivas, pois são facilmente administradas via...

Resumo: Sorovariedades patogênicas de Salmonella enterica constituem um problema de saúde global, que abrange desde gastroenterites até doenças sistêmicas, sendo que ambas podem ser letais. Linhagens atenuadas de S. enterica são promissoras como vacinas vivas, pois são facilmente administradas via oral e capazes de induzir o sistema imune sistêmico e de mucosas do hospedeiro. Além disso, apresentam o potencial de atuar como vacinas multifatoriais, expressando antígenos de outros agentes infecciosos. Neste trabalho, linhagens recombinantes de Salmonella enterica foram construídas e a atenuação da virulência e a estimulação do sistema imune foram avaliadas no modelo murino da salmonelose. As linhagens recombinantes foram desenvolvidas a partir do sistema de recombinação homóloga ?Red, com a deleção de um ou mais genes com efeitos pleiotrópicos na virulência de Salmonella. Após a confirmação da deleção do gene alvo por PCR, as linhagens foram transduzidas com o bacteriófago P22, visando eliminar possíveis problemas com a integridade de lipopolissacarídeos. Posteriormente, caracterizações fenotípicas foram realizadas, por meio de curvas de crescimento in vitro, verificação da capacidade de invasão e sobrevivência no interior de macrófagos e resistência a espécies reativas de oxigênio e nitrogênio. A atenuação da virulência das linhagens foi avaliada in vivo por meio de inoculações orais e intraperitoneais em camundongos BALB/c/AnUnib e a dose letal média também foi estabelecida. Variados níveis de atenuação foram atingidos e dentre as linhagens desenvolvidas, a duplo mutante para os genes hupA e hupB foi a que apresentou os resultados mais promissores. Nos ensaios de proteção e desafio, 100% dos animais vacinados com duas doses da linhagem 'delta'hupA'delta'hupB sobreviveram ao desafio com doses letais da linhagem selvagem. Para a linhagem duplo mutante também foi verificada a capacidade de colonização bacteriana no sangue, placas de Peyer e baço, assim como a produção de anticorpos IgG e IgA. A obtenção de uma linhagem atenuada, porém capaz de induzir com eficácia o sistema imune do hospedeiro é idealmente almejada no desenvolvimento de uma vacina viva. No entanto, atingir esse balanço é um desafio, já que a deleção de genes de virulência de Salmonella acarreta em diferentes níveis de atenuação, mesmo quando os genes são intimamente relacionados. Uma perspectiva futura é o refinamento das linhagens atenuadas por meio da introdução de antígenos heterólogos e de um sistema de expressão regulado, com o estabelecimento de vacinas multifatoriais

Abstract: Pathogenic Salmonella enterica serovars are the cause of a global health problem that ranges gastroenteritis to lethal systemic disease. Attenuated strains of Salmonella enterica are promising as live vaccines because they are orally administrated and capable of inducing a mucosal and...

Abstract: Pathogenic Salmonella enterica serovars are the cause of a global health problem that ranges gastroenteritis to lethal systemic disease. Attenuated strains of Salmonella enterica are promising as live vaccines because they are orally administrated and capable of inducing a mucosal and systemic immune response in the host. Besides, they can act as multifactorial vaccines delivering antigens from other diseases. In this work, attenuated strains of Salmonella enterica were produced and the attenuation of the virulence and the induction of an immunologic response were evaluated in the murine model of salmonellosis. The recombinant strains were constructed using the ?Red system of homologous recombination deleting one or more genes with pleiotropic effects on Salmonella virulence. After that, a PCR to confirm the deletion of the target gene was made and the strains were transduced with bacteriophage P22 to avoid problems with lipopolysaccharide's integrity. Phenotypic characterization as the in vitro growth curve of the strains, the resistance to ROI and RNI species and the ability of survival inside J774 macrophages cultures were performed. The attenuation of the strains was evaluated in vivo trough oral and intraperitoneal inoculations of the strains into BALB/c/AnUnib mice and the median lethal dose was also established. Many levels of attenuation were reached and among the developed strains, the double mutant strain for the genes hupA and hupB was the one with the best results. In the protection and challenge assays, 100% of the animal vaccinated with two doses of the 'delta'hupA'delta'hupB strain survived to the challenge with lethal doses of the wild type strain. For this strain it was also verified the capacity of colonization into blood, peyer's patches and spleen as well as the production of IgG and IgA antibodies. In the developmente of a live vaccine it is ideal to have a strain that is attenuated but still capable of inducing an immune response in the host. Reaching this balance is a challenge and the deletion of virulence genes in Salmonella entails different levels of attenuation although they are closely related. A future prospect is the improvement of these attenuated strains with the insertion of controlled expression systems and heterologous antigens, creating a multifactorial vaccine