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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO FACULDADE DE MEDICINA DE RIBERÃO PRETO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM IMUNOLOGIA BÁSICA E APLICADA MARCEL MONTELS TREVISANI IL-17 no curso da infecção por Rhodococcus equi Ribeirão Preto 2015

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO FACULDADE DE MEDICINA DE RIBERÃO PRETO

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM IMUNOLOGIA BÁSICA E APLICADA

MARCEL MONTELS TREVISANI

IL-17 no curso da infecção por Rhodococcus equi

Ribeirão Preto 2015

MARCEL MONTELS TREVISANI

IL-17 no curso da infecção por Rhodococcus equi

Tese apresentada ao curso de Pós-graduação em Imunologia Básica e Aplicada da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - Universidade de São Paulo, para a obtenção do grau de Doutor em Ciências – Área de concentração: Imunologia Básica e Aplicada. Orientador: Prof. Dra. Maria Cristina Roque Antunes Barreira

Ribeirão Preto 2015

FICHA CATALOGRÁFICA

Marcel Montels Trevisani

IL-17 no curso da infecção por Rhodococcus equi. Ribeirão

Preto, 2015.

112 p. : il. ; 30cm

Tese de Doutorado, apresentada à Faculdade de Medicina de

Ribeirão Preto/USP. Área de concentração: Imunologia Básica e

Aplicada.

Orientador: Roque-Barreira, Maria Cristina.

1. Rhodococcus equi. 2. IL-17. 3. Salmonella enterica Typhimurium.

4. Vacinas. 5. VAPs. 6. Potros.

Trabalho realizado no laboratório de Imunoquímica e Glicobiologia do Departamento

de Biologia Celular, Molecular e Bioagentes Patogênicos da Faculdade de Medicina

de Ribeirão Preto – Universidade de São Paulo.

Apoio Financeiro: CAPES.

Dedico este trabalho . . .

À minha esposa Lilian, que esteve sempre presente, dando apoio e rezando pelo meu

sucesso, sendo um incentivo crucial nos momentos de decisões e frustrações. Obrigado pela

compreensão nos momentos de ausência, pela paciência, lealdade e amor.

Te amo muito . . . . . . . . .

Aos meus pais que sempre torceram e incentivaram para que eu alcançasse cada vez mais

os meus objetivos. Obrigado por me darem a benção da vida, pelos ensinamentos, apoio e incentivo

nos momentos de dificuldade.

Amo muito vocês . . . . . . . . .

A toda a minha família, pelo carinho e incentivo à busca de objetivos cada vez mais altos,

nos fazendo alcançar metas até então inimagináveis

Amo a todos . . . . . . . . .

A todos aqueles que criticam, pois,

“Prefiro os que me criticam, porque me corrigem,

aos que me elogiam, porque me corrompem.”

Santo Agostinho

Agradecimentos

Ao Dr. Sandro Gomes Soares, meu orientador novamente, registro aqui, minha eterna gratidão,

pela oportunidade de fazer parte novamente do grupo de pesquisa, pelos ensinamentos, conselhos,

paciência, disponibilidade e confiança.

Ao Thiago Aparecido da Silva (Tio desta Tese) pela grande ajuda e colaboração na obtenção e

interpretação de resultados.

À professora Dra. Maria Cristina Roque-Barreira pela disponibilidade do laboratório para a

realização deste trabalho.

Aos professores da banca pela disponibilidade e colaboração.

À Ana Cristine S. Ferreira e Rosangela C. P. Mesquita, pela ajuda e orientação aos assuntos

relacionados à secretaria.

À Maria Helena, pela indispensável ajuda na esterilização dos materiais.

À Érica Vendrusculo, pela amizade e auxílio com as questões burocráticas.

A todos os colegas de laboratório, Aline Sardinha, Aline Oliveira, Patrícia, Fausto, Mateus, Rafael,

Sandra, Lívia, Flávia, Ita, Camila pela gostosa e sempre prazerosa convivência diária.

A todos que direta ou indiretamente, contribuíram para a realização deste trabalho.

A CAPES pelo apoio financeiro.

“A mente que se abre a uma nova ideia jamais voltará ao seu tamanho original.”

Albert Einstein

8 RESUMO

RESUMO

TREVISANI, M. M. IL-17 no curso da infecção por Rhodococcus equi. 2015. 112f. Tese de Doutorado – Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto – USP.

Rhodococcus equi é a principal causa de broncopneumonia crônica em

potros e está emergindo como um patógeno oportunista em humanos,

especialmente em indivíduos imunocomprometidos. Progressos tem sido obtidos no

entendimento da patogênese da pneumonia induzida por R. equi e a resposta imune

do hospedeiro; particularmente o por quê dos potros serem susceptíveis e os adultos

permanecerem sadios. Há um consenso que a doença é regulada pelos fatores de

virulência do patógeno e pela susceptibilidade do hospedeiro. A imunidade em

potros depende provavelmente de ambos os componentes de imunidade celular e

humoral, mas há forte evidência para um papel parcialmente protetor dos anticorpos

na infecção por R. equi. Devido à sua natureza intracelular facultativa, os

mecanismos de imunidade celular parecem ter principal importância na resistência à

infecção por R. equi. No entanto, potros recém-nascidos exibem uma marcada

inabilidade de expressar o gene do IFN-γ e produzir sua proteína, sugerindo que os

potros nascem com uma inabilidade inerente de montar uma resposta imune celular

do tipo Th1, o que contribuiria para a sua susceptibilidade. Aqui, nós avaliamos a

produção de IL-17 no modelo murino de infecção por R. equi e sugerimos uma

hipótese mostrando o papel indireto dessa citocina na susceptibilidade à pneumonia

por R. equi.

9 ABSTRACT

ABSTRACT

TREVISANI, M. M. IL-17 no curso da infecção por Rhodococcus equi. 2015. 112f. Tese de Doutorado – Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto – USP.

Rhodococcus equi is a leading cause of chronic purulent bronchopneumonia

in foals and is emerging as a human opportunistic pathogen, especially in

immunocompromized hosts. Progress has been made into understanding the

pathogenesis of R. equi induced pneumonia and the host’s immune responses;

particularly why foals’ are susceptible, yet adult horses remain unaffected. There is a

consensus that the disease is regulated by the virulence of the pathogen and the

susceptibility of the host. Immunity to R. equi pneumonia in foals probably depends

on both the antibody and cell-mediated components of the immune system, but there

are strong evidence for a role partially protective of antibody in protection against R.

equi. Because of the facultative intracellular nature of R. equi, cell-mediated immune

mechanisms are thought to be of major importance in resistance to infection.

However, newborn foals exhibited a marked inability to express the IFN-γ gene and

produce IFN-γ protein, suggesting that foals are born with an inherent inability to

mount a Th1-based cell mediated immune response, which may contribute to their

susceptibility to R. equi infection. Here, we evaluated the production of IL-17 in

murine model of R. equi infection and suggested a hypothesis showing the indirect

role of IL-17 in the susceptibility to R. equi pneumonia.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1: Avaliação da cinética de infecção por Rhodococcus equi ........................ 44

Figura 2: Avaliação do antígeno de virulência contido no extrato de parede APTX

na produção de IL-17 e IFN- .............................................................................. 46/47

Figura 3: Avaliação da infecção em animais knockouts ..................................... 49/50

Figura 4: Avaliar a susceptibilidade a infecção utilizando camundongos knockouts do receptor Toll Like Receptor 2 ............................................................. 52

Figura 5: Avaliação do possível ligante do APTX in vitro pela produção de IL-17 e IFN-γ ......................................................................................................................... 54

Figura 6: Avaliação da ligação do APTX em esplenócitos pelo ensaio de binding .. 56

Figura 7: Avaliação da produção de IL-17 e do papel de linfócitos B na proteção induzida por Salmonella carreando a proteína vapG .......................................... 58/59

Figura 8: Avaliação da produção de IL-17 pós-imunização utilizando a linhagem vacinal de Salmonella carreando a proteína vapA ................................................... 61

LISTA DE ABREVIATURAS

- APTX: Antígeno total extraído da parede celular de R. equi – material rico em proteína vapA

- BHI: Caldo de Cérebro e Coração

- BSA: Albumina Sérica Bovina

- DO: Densidade Optica

- ELISA: Enzyme-linked immunosorbent Assay (Ensaio imuno-enzimático)

- GALT: Tecido Linfóide Associado ao Trato Gastrointestinal

- H2O2: Peróxido de Oxigênio (Água Oxigenada)

- IFN-: Interferon-gamma

- Ig: Imunoglobulina

- IL: Interleucina

- LB: Luria Broth

- NK: Células Natural killer

- NO: Óxido Nítrico

- PBS: Solução salina tamponada em fosfato

- PMSF: Fenilmetilsulfonilfluoride

- R. equi ATCC33701: cepa virulenta de Rhodococcus equi

- Th: Linfócito T auxiliar

- TLR: Toll Like Receptor

- TMB: 3, 3’5, 5’ tetrametilbenzidina

- TNF: Fator de Necrose Tumoral

- CFU: Colony-Forming Units (Unidades Formadoras de Colônia)

- PBMC Peripheral Blood Mononuclear Cells

- VAP: Virulence-Associated Protein (Proteína Associada à Virulência)

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 14

1 Rhodococcus equi .............................................................................................. 15

1.1 Morfologia e identificação bioquímica do Rhodococcus equi ...................... 17

1.2 Tratamento e profilaxia das infecções por R. equi ....................................... 18

1.3 Mecanismos de virulência ............................................................................ 19

1.4 Imunidade frente ao R. equi ........................................................................ 23

2. IL-17 .................................................................................................................. 28

OBJETIVOS .............................................................................................................. 31

MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................................ 33

1 Animais ............................................................................................................... 34

2 Linhagens bacterianas ........................................................................................ 34

3 Cultivo e preparo de S. enterica Typhimurium contendo os plasmídeos pYA3137, pYA3137vapA ou pYA3137vapG .......................................................... 35

4 Cultivo e preparo de suspensões de R. equi para infecção de camundongos ........................................................................................................ 35

5 Obtenção da fração antigênica APTX ................................................................. 36

5.1 Cultivo e preparo da cepa virulenta de R. equi ............................................ 36

5.2 Extração de antígeno da parede de R. equi virulento .................................. 36

6 Imunização de camundongos com as linhagens vacinais de S. enterica Typhimurium .......................................................................................................... 37

7 Prepara o da suspens o de c lulas espl nicas de camundongos ................... 37

8 Biotinilação de proteínas para ensaio de binding .............................................. 38

9 n lise por citometria de fluxo da liga o do PT superf cie de c lulas espl nicas ................................................................................................. 38

10 Dosagem de citocinas ...................................................................................... 39

10.1 Dosagem de IFN-γ ..................................................................................... 39

10.2 Dosagem de IL-17 ...................................................................................... 39

11 Dosagem de citocinas nos órgãos de camundongos imunizados, imunizados-desafiados e infectados ..................................................................... 40

12 Análise da expressão de fator de transcrição t-bet .......................................... 40

13 Análise estatística ............................................................................................ 41

RESULTADOS .......................................................................................................... 42

1 Avaliação da cinética de infecção por Rhodococcus equi ................................. 43

2 Avaliação da capacidade do APTX em estimular a produção de IL-17 e

IFN- em células esplênicas ................................................................................. 45

3 Avaliação da infecção em animais knockouts (KO) ........................................... 48

4 Avaliação da susceptibilidade à infecção utilizando camundongos knockouts do receptor Toll Like Receptor 2 ........................................................... 51

5 Determinação do possível ligante do APTX in vitro, responsável pela produção de IL-17 e IFN-γ. .................................................................................... 53

6 Avaliação da ligação do APTX em esplenócitos pelo ensaio de binding ............ 55

7 Avaliação da produção de IL-17 em animais imunizados com linhagem vacinal de Salmonella carreando a proteína vapG ................................................ 57

8 Avaliação da produção de IL-17 em animais imunizados com linhagem vacinal de Salmonella carreando a proteína vapA ................................................. 60

DISCUSSÃO ............................................................................................................. 62

CONCLUSÕES ......................................................................................................... 70

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 72

ANEXOS .................................................................................................................... 88

Manuscrito ............................................................................................................. 97

Introdução

15 Introdução

1. Rhodococcus equi

O Rhodococcus equi foi descrito pela primeira vez em 1923 por Magnusson

que o classificou como Corynebacterium equi, baseado em isolados de pulmão de

potros com pneumonia piogranulomatosa (Magnusson, 1923). Em 1977 a cepa foi

reclassificada como Rhodococcus equi (Goodfellow & Alderson, 1977) baseado em

marcadores fenotípicos de cultura celular de gêneros já descritos na época e

baseando-se em uma análise taxonômica comparativa. Ainda há muita discussão

em torno da classificação dessa bactéria. Recentemente, Jones et al. (2013a)

estudaram 129 linhagens de Rhodococcus e com base em testes fenotípicos e

análise da sequência do gene 16S rRNA chegaram a conclusão que a distancia

filogenética entre a espécie Rhodococcus equi e os demais Rhodococcus é grande o

suficiente para a sua reclassificação como um novo gênero, chamado Prescottia

com Prescottia equi denominando a espécie. Meses depois, os autores propuseram

a mudança do nome do gênero para Prescottella em função de decisão do Comitê

Internacional de Sistemática de Procariotos que impede o uso de nomes idênticos de

gêneros no Código Botânico e Código Zoológico (Jones et al., 2013b). Essa decisão

tornou o nome Prescottia ilegítimo, uma vez que há um gênero de orquídea com o

mesmo nome. No entanto, essa classificação ainda gera muita controvérsia na

comunidade científica, não sendo plenamente adotada pelos pesquisadores que

estudam essa espécie (Goodfellow et al., 2015).

Rhodococcus equi é descrito principalmente como um patógeno de potros

entre 1 e 3 meses de vida. Os sinais clínicos mais comuns incluem tosse, febre,

aumento da frequência e esforço respiratório, aumento da frequência cardíaca e

sons anormais das vias aéreas na traqueia e nos pulmões (Prescott, 1991; Giguère

et al., 2011). A progressão da pneumonia é insidiosa e lesões pulmonares podem

16 Introdução

ser bastante extensas antes do aparecimento dos sinais clínicos. Em raras ocasiões,

uma forma subaguda da doença pode ser reconhecida na qual potros previamente

saudáveis apresentam o início súbito de desconforto respiratório que progride

rapidamente à morte em menos de 48 horas (Giguère et al., 2011).

Os potros podem manifestar sinais extrapulmonares da infecção e essas

desordens podem ser encontradas concomitante com a pneumonia. As desordens

extrapulmonares mais frequentes são: diarreia, enterocolite ulcerativa, sinovite

presumivelmente imune-mediada, linfadenite ou abscesso intra-abdominal e uveíte

(Reuss et al., 2009).

R. equi é também um reconhecido patógeno oportunista em humanos

causando pneumonia cavitária e infecções sistêmicas muito semelhantes ao de

equinos (Topino et al., 2010), podendo-se isolar a bactéria de praticamente todos os

tecidos ou fluidos do organismo (revisto por Weinstock & Brown, 2002). O patógeno

é classificado como oportunista por estar principalmente associado a pacientes

imunocomprometidos, seja através de infecção, como é o caso de pacientes HIV

positivos; doenças, como o de pacientes com linfoma, insuficiência renal crônica,

câncer de pulmão, leucemia, diabetes mellitus; ou condicionados através de

tratamento a base de corticoterapia, quimioterapia, imunossupressores para o

tratamento de transplantes ou neoplasias (Weinstock & Brown, 2002; Basilio-de-

Oliveira et al., 2005). O primeiro caso de paciente infectado com R. equi descrito

ocorreu em 1967, onde um homem com hepatite foi tratado com imunossupressor

(Golub et al., 1967). A partir deste, mais de 200 outros casos foram descritos,

principalmente nos anos 80, com o crescimento logarítmico de indivíduos infectados

pelo vírus HIV (Kamboj et al., 2005). Infecção por R. equi pode ser identificada

erroneamente como infecção micobacteriana em humanos, atrasando o tratamento

17 Introdução

correto dos pacientes, causando recaídas e fatalidades, com taxas de mortalidade

de 50 a 55% em pacientes com HIV, 20 a 25% naqueles não-HIV com imunidade

comprometida e 11% em pacientes imunocompetentes (Kedlaya et al., 2001). Cepas

de R. equi com perfil plasmidial semelhante foram encontradas em isolados de

suínos e humanos, sugerindo que uma transmissão de origem alimentar poderia ser

considerada (Makrai et al., 2002, 2005, 2008).

A predominância de infecções pulmonares em potros sugere uma

transmissão por via aérea causada principalmente através da inalação de R. equi

virulento contido em solos contaminados com fezes, oriundas de potros infectados

(Takai et al., 1997, revisto por Giguère, 2011). O clima favorece a dispersão da cepa,

havendo um aumento do número de casos no verão. Esta estação do ano favorece a

multiplicação do microrganismo e a dispersão de partículas de poeira que beneficiam

sua inalação (Takai et al., 1997; Meijer & Prescott, 2004; Muscatello et al., 2007). O

R. equi é uma bactéria muito resistente a condições ambientais extremas (Benoit et

al., 2000 e 2002), o que explica o fato deste patógeno ser mais abundante no lugar

onde o homem cria cavalos por muitos anos (Wilson, 1997). O alto número de R.

equi virulento disperso no ambiente torna a doença endêmica (Takai et al., 1991;

Takai et al., 1997). A transmissão da pneumonia de potro para potro não está bem

documentada ainda, entretanto, é possível isolar o R. equi e comprovar a presença

de cepas viáveis exaladas pela respiração de potros doentes (Muscatello et al.,

2007).

1.1 Morfologia e identificação bioquímica do Rhodococcus equi

Rhodococcus equi é um microrganismo gram-positivo, aeróbico obrigatório,

variando da forma de bacilo à forma cocóide nas primeiras 4 horas, dependendo das

18 Introdução

condições de cultivo. Após 24 horas de cultivo em meio líquido ou em ágar sangue

assume somente a forma cocóide (Fuhrmann et al., 1997). Possui cápsula

polissacarídica e é parcialmente ácido resistente. As cepas de R. equi não possuem

flagelo (Prescott, 1991), mas algumas cepas possuem pili ou apêndices (Yanagawa

& Honda, 1976; Nordmann et al., 1994). São caracteristicamente mucóides,

irregulares, convalescentes, apresentando coloração róseo-salmão e amarelo após

uma semana de crescimento (Prescott, 1991). É caracterizada bioquimicamente

como catalase positiva, principalmente urease positiva e oxidase negativa com

temperatura de crescimento ótimo entre 30 e 37°C (Prescott, 1991). Requerem

nutrientes simples e obtém carbono de diferentes fontes (Prescott, 1991). Tem

predileção por lipídios como fonte de carbono, o que é comprovado por

sequenciamento onde foram identificados genes envolvidos no metabolismo de

lipídios e não sendo encontrados genes envolvidos com o transporte de açúcar

(Vazquez Boland et al., 2009).

1.2 Tratamento e profilaxia das infecções por R. equi

A contaminação com Rhodococcus equi está relacionada aos locais onde os

animais são mantidos ou manejados, portanto, o reconhecimento precoce da

pneumonia, isolamento e tratamento dos potros infectados, reduzem as perdas e

previne a disseminação de organismos virulentos. Outras medidas de controle

incluem a redução das partículas de poeira no ambiente dos potros por meio do

aguamento de passeios, remoção e compostagem de fezes, isolamento de potros

que retornaram de criações onde a doença é endêmica e exames cuidadosos e

regulares de potros anoréxicos, febris ou com tosse que evidenciem doenças

respiratórias (Prescott & Hoffman, 1993). Apesar desses cuidados, há evidências de

19 Introdução

que a doença ocorre primariamente em grandes fazendas com manejo sanitário

adequado. Assim, a ocorrência de R. equi não pode ser explicada simplesmente por

baixa higiene e manejo sub-ótimo (Cohen, 2014).

O principal tratamento empregado contra a rodococose é antibioticoterapia.

A administração de um macrolídeo em combinação com rifampicina tem sido o

tratamento padrão por mais de 30 anos. Nos primeiros 10 a 15 anos a eritromicina

tem sido o macrolídeo de escolha, mas nos anos recentes a azitromicina e a

claritromicina tem sido mais comumente usadas. Nos últimos anos, a co-

administração de rifampicina com macrolídeos tem sido questionada em relação à

sua capacidade de prevenir mutantes, assim sugere-se o desenvolvimento de

estudos clínicos de larga escala para avaliar a combinação de rifampicina e

macrolídeos no tratamento de potros infectados por R. equi (Cohen, 2014).

1.3 Mecanismos de virulência

A virulência do R. equi esta associado à sua capacidade de sobreviver e se

replicar no interior de macrófagos. R. equi resiste à defesa imune inata mediada por

macrófagos estabelecendo residência no meio intracelular do fagócito (Hondalus,

1997), por inibir a acidificação do fagolisossomo (Toyooka et al., 2005). Uma vez

dentro do vacúolo fagocítico, o Rhodococcus impede sua completa maturação e

fusão com o lisossomo por meio da perda de marcadores tais como catepsina D,

ácido β-glucuronidase e a bomba de próton-ATPase (Fernandez-Mora et al., 2005).

A doença progride e o parênquima pulmonar torna-se necrótico (Johnson et al.,

1983; Zink et al. 1986), e os brônquios e linfonodos mesentérico são afetados (Zink

et al., 1986; Yager, 1987).

20 Introdução

Os prováveis fatores de virulência do R. equi são: capsula polissacarídica

que inibe a fagocitose e sua subsequente lise no interior de macrófagos; produção

das enzimas fosfolipase C e colesterol oxidase, com ação membranolítica

combinada que pode ser letal para macrófagos entre outras células fagocíticas;

ácidos micólicos da parede celular; e produtos codificados pelo plasmídeo de

virulência 85-90Kb (Hondalus, 1997; Garton et al., 2002).

Somente certas linhagens de R. equi parecem ser capazes de produzir a

doença em potros. Estas linhagens são conhecidas como virulentas e possuem uma

ou mais cópias de um plasmídeo de virulência de aproximadamente 80-90 kb,

descrito inicialmente por Takai et al. (1993). Até o momento, 12 tipos de plasmídeos

de virulência têm sido reconhecidos com base em seu padrão de restrição à

endonucleases, alguns dos quais parecem ter especificidade geográfica (Takai et al.,

2001; Takai et al., 2003; Ribeiro et al., 2005).

O plasmídeo de virulência abriga uma ilha de patogenicidade que contém

genes necessários à sobrevivência intracelular e replicação, portanto à virulência. A

mais importante família de proteínas de virulência codificada por esta ilha são as

proteínas associadas à virulência (Vaps) (Muscatello, 2012). Dos nove genes vap já

identificados (vapA, vapC a vapI, pseudo-vapE), seis (vapA, vapC, vapD, vapE,

vapG e vapH) parecem codificar proteínas Vap totalmente funcionais (Takai et al.,

2000; Russel et al., 2004; Letek et al., 2008). A expressão de genes vap que

codificam para proteínas funcionais é upregulada quando o organismo está dentro

de macrófagos. A maioria dos vaps são regulados por temperatura, pH e nutrientes,

com ótima expressão ocorrendo sob condições ligeiramente ácidas, em

temperaturas próximas a 37oC e sob restrição de disponibilidade de ferro (Takai et

al., 1996; Byrne et al., 2001; Ren and Prescott, 2003). Segundo Benoit et al. (2002),

21 Introdução

a síntese da proteína vapA também pode ser aumentada em condições de estresse

oxidativo, pela exposição da bactéria a H2O2.

A função dos Vaps não é totalmente conhecida. No entanto, parece ter um

Vap que é essencial para a virulência em potros, uma lipoproteína de superfície de

15 a 17 KDa conhecida como proteína associada à virulência A (VapA). Cepas de R.

equi que possuem deleção do gene vapA exibem virulência atenuada (Jain et al.,

2003), Ambos, VapA e o plasmídeo de virulência são necessários para a virulência

em potros, sugerindo que há uma interação entre VapA e outras proteínas não-Vap

codificadas na patogênese da pneumonia causada por R. equi (Giguère et al.,

1999a).

Um número de genes codificados cromossomicamente tem sido implicado

na virulência. Estes incluem o gene isocitrato liase aceA, o gene nitrato redutase

narG, o gene que codifica a proteína de requerimento de alta temperatura A (HtrA) e

os genes que codificam os dois componentes do sistema de sinal de transdução, o

phoPR operon (Muscatello, 2012). Mutações nesses genes levam à completa

atenuação ou, no caso do phoPR operon, hipervirulência (Ren e Prescott, 2004; Wall

et al., 2005; Pei et al., 2007).

Jain et al. (2003) construíram um mutante de R. equi, no qual o gene vapA

foi deletado, tornando-o avirulento, já que este não conseguiu se replicar no interior

de macrófagos e foi rapidamente eliminado em comparação às cepas selvagens de

R. equi. Evidenciando assim, o papel da proteína vapA como um fator determinante

de virulência, porém, apenas o vapA não é suficiente para conferir virulência.

Determinantes de virulência adicionais como virR e orf8 também codificados pela

ilha de patogenicidade são responsáveis por regular proteínas que atuam na

22 Introdução

transcrição de vapA, atenuando o seu poder de sobreviver no interior de macrófagos

(Ren & Prescott, 2004; Russell et al., 2004).

Jacks et al. (2007) buscaram avaliar, além da expressão do gene vapA, os

demais genes funcionalmente conhecidos, e ficou demonstrado também o aumento

da expressão dos genes vapD e vapG in vivo, além de um aumento significativo na

expressão de vapG em relação aos demais genes vap quando realizado ensaio in

vitro. Estes achados foram confirmados por Monego et al. (2009), que avaliaram por

PCR multiplex, os genes associados à virulência. Para este estudo, foram obtidas

amostras de 108 animais de 6 fazendas com histórico de infecção por Rhodococcus

equi nas cidades de Bajé, São Borja e Foz do Iguaçu no sul do Brasil. Como

resultado, constatou-se que 100% das amostras colhidas de R. equi eram vapA,

vapD e vapG positivas, 86,6% apresentavam o gene vapF, 76,6% vapH, 43,3%

vapC, e 36,6% vapE. O perfil molecular mais frequente foi vapA, D, F, G e H estava

presente em 37,7% das cepas avaliadas.

Um plasmídeo de virulência intermediária codificando VapB, uma

lipoproteína de superfície celular de 20 KDa análoga ao VapA, é frequentemente

associada à isolados de R. equi recuperados de tecidos linfáticos cervicais de suínos

e humanos (a maioria pacientes imunocomprometidos) com pneumonia cavitária

(Makrai et al., 2002 e Ocampo-Sosa et al., 2007). Essas linhagens são classificadas

como de virulência intermediária com base em sua relativa patogenicidade em

modelo murino, com letalidade observada apos a administração de 107 unidades

formadoras de colônia, o que é 10 vezes maior que a dose necessária para as cepas

contendo a proteína VapA (Takai et al., 1995). Cepas intermediariamente virulentas

de R. equi não são encontradas em potros ou no seu ambiente (Letek et al., 2008). A

maioria dos pacientes humanos são infectados com as cepas intermediariamente

23 Introdução

virulentas, sugerindo o suíno, mais do que o equino, como ligação zoonótica (Takai

et al., 1995 e Ocampo-Sosa et al., 2007).

1.4 Imunidade frente ao R. equi

Tipicamente, a pneumonia por R. equi é vista em potros entre 1 a 3 meses,

podendo chegar a ser observada no máximo em animais com 6 meses de vida. Os

fatores imunológicos que predispõe potros nesta idade a desenvolver a rodococose

não estão claros, mas acredita-se que estejam relacionados à imaturidade do

sistema imune dos equinos ao nascer. Todos os componentes do sistema imune; a

imunidade inata, a imunidade humoral e a imunidade celular parecem ter um papel

na susceptibilidade à pneumonia por R. equi (Giguère et al., 1999b; Darrah et al.,

2004; Cauchard et al., 2004; Dawson et al., 2010)

Os potros quando nascem obtém todos os seus anticorpos por meio da

ingestão de colostro, devido a placenta epiteliocorial dos equinos. Esta transferência

passiva de imunidade tem um papel critico na resistência de potros a uma série de

agentes infecciosos e a falha da transferência passiva está associada com o

aumento da susceptibilidade a infecções (Kohn et al., 1989). Em potros, o declínio

dos níveis séricos de anticorpos maternos coincide com a típica idade na qual a

pneumonia por R. equi é diagnosticada, assim sugerindo um papel protetor dos

anticorpos para esta doença. Isto tem sido a base para os protocolos preventivos

envolvendo a administração de plasma hiperimune durante o período de maior risco

(Dawson et al., 2010).

Imunização passiva utilizando plasma hiperimune oriundo de animais adultos

infectados tem sido aplicada comercialmente. Há relatos conflitantes indicando

24 Introdução

proteção contra a infecção por Rhodococcus equi (Martens et al., 1989; Madigan et

al., 1991; Prescott et al., 1997) ou diminuição da severidade da doença sem a

diminuição da mortalidade dos potros (Caston et al., 2006), ou que o tratamento foi

completamente ineficiente (Hurley & Begg, 1995). As razões para esses resultados

discrepantes ainda não esta clara. As diferenças no desenho do estudo, as

avaliações de resultados clínicos e o tempo de administração podem explicar a

variabilidade da eficácia. A extrapolação de dados de infecção experimental para a

doença natural é complicada pelas variações de dose e idade dos animais utilizados.

Além disso, a variabilidade nos produtos de plasma e sua distribuição no potro

poderia afetar os resultados, conforme discutido por Sanz et al. (2014).

Foi demonstrado por Hooper et al. (2001) que a administração passiva de

imunoglobulinas purificadas, provenientes de cavalos imunizados com antígeno

enriquecido de vapA, protegeu potros contra o desafio experimental. Resultado

semelhante já tinha sido observado por Fernandez et al. (1997), que administraram

em camundongos IgG anti-vapA de éguas vacinadas com preparação enriquecida

de vapA e constataram seu efeito protetor. Possivelmente, este efeito protetor está

associado à capacidade dos anticorpos anti-vapA em opsonizar o R. equi (Becú et

al., 1997; Hooper et al., 2001). Baseado nisto, foram feitas tentativas de imunização

ativa de éguas (Madigan et al., 1991) ou de potros (Prescott et al., 1997) com

preparações enriquecidas com vapA, porém não levaram a geração de uma

resposta imune eficiente na prevenção da rodococose. Esta falha pode estar

relacionada à qualidade da preparação vacinal ou ao isotipo do anticorpo gerado

pela vacinação (Meijer & Prescott, 2004).

Até o momento, pouco se sabe sobre o papel protetor das subclasses de

IgG de equinos na infecção por R. equi. Assim, em cavalos adultos

25 Introdução

experimentalmente desafiados com R. equi, várias respostas de subclasses tem sido

relatadas, incluindo o aumento de IgGa VapA-específica (Hooper-McGrevy et al.,

2003), IgGb (Jacks et al., 2007b) ou ambos IgGa e IgGb (Lopez et al., 2002). Em

potros infectados intrabronquicamente houve um aumento de IgGa e IgGb Vapa-

específicas (Jacks et al., 2007b). Ao contrario, potros com ocorrência natural de

pneumonia por Rhodococcus produziram significante quantidades de IgG(T) VapA-

específicas (Hooper-McGrevy et al., 2003). Além disso, uma resposta IgG(T) VapA-

específica não foi vista após exposição natural de cavalos adultos ou potros sadios

(Hooper-McGrevy et al., 2003). No entanto, IgG(T) VapA-específica foi

significativamente maior quando um grande inoculo de R. equi foi usado para

desafiar os potros neonatos (Jacks and Giguère, 2010). Recentemente, IgG(T)

VapA-especifica foi mostrada ser um bom indicador de pneumonia por Rhodococcus

em potros neonatos desafiados usando uma dose baixa de R. equi, mimetizando a

infecção natural (Sanz et al., 2013; Sanz et al., 2015). Embora os estudos iniciais de

R. equi indicaram que IgG(T) não ativaria o sistema complemento e, por tanto, era

uma resposta indesejada à infecção (Hooper-McGrevy et al., 2003), agora foi

demonstrado que IgG(T) é a mais potente subclasse de IgG equina ativadora de

complemento (Lewis et al., 2008). Além disso, a imunização oral com R. equi

virulento que resultou na proteção dos potros foi associada com aumento de IgG(T)

Vap-específico (Hooper-McGrevy et al., 2005). Esse dado foi confirmado em nosso

estudo de prova de conceito da vacina de Salmonella atenuada carreando VapA

aplicada em potros infectados naturalmente (Porto et al., artigo em submissão).

Diversos estudos em camundongos têm confirmado que a imunidade celular

exerce papel central na proteção contra R. equi. Kanaly et al. (1993 e 1996)

demonstraram que camundongos BALB/c, ao serem infectados com R. equi

26 Introdução

virulento, desenvolveram uma resposta do padrão Th1 com progressivo controle da

infecção. Quando os animais foram tratados com anti-IFN-, estes não conseguiram

controlar a infecção e desenvolveram extensos granulomas pulmonares (Kanaly et

al., 1995). Estudos recentes têm ligado a secreção de IFN- à produção de

anticorpos opsonizantes capazes de induzir proteção em equinos (Lopez et al.,

2002). Camundongos imunodeficientes (NUDE e SCID) são susceptíveis à

pneumonia rodococócica, por incapacidade de realizar o “clearance” do R. equi no

pulmão (Yager et al., 1991). Nordmann et al. (1992) demonstraram que

camundongos BALB/c depletados de linfócitos T CD4+ e / ou T CD8+, quando

desafiados por via endovenosa com R. equi virulento, apresentaram um aumento

significativo do número de bactérias no baço e no fígado, em comparação a animais

não depletados. Desta forma, os autores concluíram que tanto células T CD4+,

quanto T CD8+ são de grande importância no clearance do R. equi.

Cavalos adultos desafiados com R. equi virulento são capazes de realizar

eficiente clearance pulmonar e apresentam um aumento do número de células T

CD4+ e T CD8+ produtoras de IFN- (Hines et al., 2003), seguido por um aumento

significativo da expressão de RNA mensageiro (RNAm) para a citocina IL-4 (Jacks et

al., 2007b). Há evidências de que a infecção de potros por R. equi resulte no

desenvolvimento de uma ineficiente resposta imunitária de padrão Th2 que acarreta

na morte do hospedeiro.

Os detalhes ainda não estão claros, mas é provável que a ilha de

patogenicidade tenha papel crucial na modulação da resposta do hospedeiro (Meijer

& Prescott, 2004). Boyd et al. (2003) e Breathnach et al. (2006) verificaram que

potros recém-nascidos são incapazes de produzir IFN-, e ainda produzem grande

quantidade de IL-10 (citocina de padrão Th2 e Treg com função anti-inflamatória),

27 Introdução

favorecendo a persistência do patógeno. No entanto, a expressão gênica e a

produção de IFN- aumentam gradualmente durante os primeiros seis meses de

vida, atingindo níveis semelhantes ao de cavalos adultos após um ano de vida.

Assim, os autores sugerem que essa incapacidade de potros recém-nascidos em

montar uma resposta imune Th1 eficiente possa ser responsável pela maior

susceptibilidade a patógenos intracelulares, como é o caso do R. equi. Porém, Jacks

et al. (2007b) demonstraram que potros infectados podem montar uma resposta

imune com secreção de IFN- de maneira semelhante ao de cavalos adultos quando

desafiados por via intrabronquial com R. equi virulento. Isto porque, quando avaliada

a razão de IFN- / IL-4, houve uma significativa alta de IFN- em relação a IL-4

quando comparado a animais adultos.

Mais recentemente, Sun et al. (2013) demonstraram que a susceptibilidade

de potros frente a infecção por R. equi está ligada a incapacidade de células T CD4+

e T CD8+ produzirem IFN- devido a metilação no promotor do gene. Além disso, a

demetilação do promotor está ligada à idade, mas pode ser acelerada por fatores

ambientais como antígenos bacterianos presentes no feno. Isso poderia explicar em

parte o sucesso da imunização de potros com vacina baseada no uso da Salmonella

atenuada como vetor (Porto et al., em submissão). Além disso, a vacina

desenvolvida pelo nosso grupo induz forte resposta de padrão Th1 demonstrada em

modelo murino (Oliveira et al., 2007), com proteção de longa duração e dependente

de uma resposta T CD4+ (Cardoso et al., 2013).

Citocinas como IL-12, IFN- e TNF-α induzem a produ o de óxido n trico

(NO), e este por sua vez é de extrema importância no combate à rodococose, pois

são os principais mediadores envolvido na defesa contra a infecção (Darrah et al.,

2000 e 2004). A citocina IL-12 produzida na fase inicial da resposta imune inata é

28 Introdução

responsável pela diferenciação e ativação de linfócitos T CD4+ naive em linfócitos T

CD4+ efetores que passarão a secretar IL-2, IFN- e linfotoxinas. Além de aumentar

a capacidade microbicida de macrófagos, o IFN- atua na ativação de linfócitos T

CD8+, importante na eliminação de células infectadas por patógenos intracelulares e

produção de citocinas.

Darrah et al. (2004) demonstraram que a infecção de macrófagos por R. equi

ocorre através da interação da bactéria com Toll Like Receptor 2 (TLR2), seguido de

rápida translocação do NF-κB para o núcleo, seguida pela produ o de NO e das

citocinas pró-inflamatórias TNF-α e IL-12. Verificaram ainda, que a proteína vapA

purificada interage com TLR2, induzindo a maturação de células dendríticas e a

produção de citocinas por macrófagos. Diante disso, investigamos se a resposta

imune protetora induzida pela vacina baseada em Salmonella atenuada carreando o

antígeno VapA dependeria de TLR2, mas os resultados obtidos demonstram que

não há influência significativa desse receptor na resposta montada (Cardoso et al.,

2013).

2 IL-17

A IL-17, também conhecida como IL-17A, foi identificada e vem sendo

descrita a cerca de duas décadas como citocina produzidas por linfócitos T. É

membro de uma superfamília de citocinas composta ainda por IL-17B, C, D, E

(também conhecida como IL-25) e F (Kolls et al., 2004; Moseley et al., 2003). A IL-

17A é o membro mais estudado da família e está associada a muitas doenças

inflamatórias como artrite reumatoide, asma, lúpus (Kolls et al., 2004; Moseley et al.,

2003). IL-17 potencialmente regula a expressão de quimiocinas por células teciduais,

29 Introdução

e sua superexpressão no pulmão resulta em alto número de infiltrado leucocitário e

inflamação das vias aéreas (Park et al., 2005), enquanto a ausência de IL-17

compromete a barreira protetora contra infecções bacterianas (Ye et al., 2001). IL-17

é descrito também como um quimioatraente para neutrófilos em doenças

pneumológicas como a asma e artrite em humanos. IL-17 estimula o aumento da

expressão de IL-6 e IL-8, recrutando e ativando células inflamatórias durante a

infecção (Korn et al., 2007).

Em 2006, três estudos independentes descreveram que uma combinação de

citocinas imunoreguladoras, como TGF-β e próinflamatórias IL-6, são requeridas

para a polarização de uma célula Th0 murina em uma célula Th17 (Veldhoen et al.,

2006; Mangan et al., 2006; Bettelli et al., 2006). Após ativação, estas células passam

a secretar IL-23, responsável pela manutenção deste perfil e formação de células de

memória. Porém, quando IL-1β passa a ser secretado junto com IL-23, há uma

amplificação da sinalização para a diferenciação de Th0 em Th17 (revisto por Korn

et al., 2009).

Em potros, há pouca descrição sobre o papel de IL-17 no combate à

infecções. Liu et al. (2011) demonstraram que IL-17 é a citocina mais produzida por

células isoladas de lavado pulmonar de potros quando infectadas in vitro com R.

equi. Células mononucleares derivadas de medula óssea (PBMCs), quando

infectadas in vitro com R. equi, também produzem um elevado número de cópias de

RNAm para IL-17. Liu et al. (2009), observaram a presença de alta concentração de

RNAm para IL-23, responsável pela manutenção do perfil Th17, quando infectadas

in vitro por R. equi. A infecção experimental intrabronquial em potros (18 a 23 dias

de idade), utilizando em um grupo a cepa virulenta (103+) e em outro a cepa

avirulenta de R. equi (103-), causou em ambos os grupos, expressão similar de

30 Introdução

RNAm para IFN- e IL-12p35, enquanto apenas potros infectados com a cepa 103+

apresentaram um aumento significativo na expressão de RNAm para IL-1β, IL-10, IL-

12p40 e TNF-α nos tecidos pulmonares (Giguère et al., 1999b).

A presença de IL-17 e IL-23 induzidas por R. equi durante a infecção ainda

permanece uma incógnita sobre a quem esta citocina estaria beneficiando e quais

seriam os ligantes envolvidos nesta indução. O seu papel na infecção por R. equi

merece ser investigado, uma vez que células do perfil Th17 estão presentes nos

primeiros dias de vida dos potros, inclusive adquiridas via transferência materna por

meio do colostro (Perkins et al., 2014).

Objetivos

32 Objetivos

No presente trabalho objetivamos descrever os efeitos da presença de IL-17

na infecção por R. equi em modelo experimental murino, e os possíveis mecanismos

envolvidos na indução de IL-17 no contexto infeccioso.

1) Avaliar a cinética da carga bacteriana, dos níveis de IL-17 e IFN-γ em

camundongos C57BL/6 durante a infecção por R. equi.

2) Investigar a indução de IL-17 e IFN- por APTX em células esplênicas obtidas

de camundongos C57BL/6.

3) Mensurar a carga bacteriana de R. equi em animais knockouts (KOs) para IL-

23, IL-17R, IL-1R e IFN-.

4) Avaliar a susceptibilidade de camundongos knockouts do receptor Toll Like

Receptor 2 após a infecção por R. equi.

5) Quantificar a liberação de IL-17 e IFN- induzida por APTX em células

esplênicas oriundas de camundongos KOs para MyD88, TLR2 e IL-1R.

6) Determinar as populações celulares alvos de APTX e a contribuição de TLR2

na interação de APTX com a superfície celular.

Buscamos ainda finalizar o estudo da resposta imune protetora induzida por

vacina baseada em Salmonella enterica Typhimurium 3987 carreando a proteína

VapG. Para tanto, as seguintes etapas foram delineadas:

1) Avaliar a modulação de IL-17 em camundongos BALB/c oralmente imunizados

frente ao desafio com R. equi.

2) Avaliar a curva de sobrevivência de animais vacinados frente ao desafio com

uma dose letal.

3) Avaliar o papel da resposta imune humoral em animais vacinados com

Salmonella atenuada carreando o antígeno vapG.

Materiais e Métodos

34 Materiais e Métodos

1 Animais

Para os experimentos contidos neste trabalho, foram utilizados

camundongos isogênicos BALB/c fêmeas e C57BL/6 machos, entre 5 e 7 semanas

de idade, provenientes do biotério de criação de animais isogênicos da Faculdade de

medicina de Ribeirão Preto (USP). Animais knockouts para o receptor do tipo Toll-2

(TLR2), para MyD88, para os receptores das citocinas IL-17 e IL-1 (denominados IL-

17RKO e IL-1RKO), para as citocinas IL-23 e IFN-, e para a população de linfócitos

B, foram todos machos, entre 6 e 8 semanas de idade, obtidos do Centro de Criação

de Camundongos Especiais do Departamento de Genética da Faculdade de

Medicina de Ribeirão Preto (USP).

2 Linhagens bacterianas

Em todos os ensaios de infecção e obtenção de APTX, foi utilizada a cepa

virulenta de Rhodococcus equi obtida junto a ATCC (American Type Culture

Collection) registrada como ATCC33701. Em alguns ensaios também foi utilizada

uma cepa de Rhodococcus equi derivada da cepa ATCC33701, deletada do

plasmídeo de virulência, gentilmente cedida pelo Dr. Shinji Takai.

Em todos os ensaios de imunização foi utilizada a linhagem bacteriana

Salmonella enterica Typhimurium 3987 transformada com o plasmídeo pYA3137,

gentilmente cedida pelo Dr. Roy Curtiss III, ou transformada com as construções

pYA3137vapA, desenvolvida no Laboratório de Imunoquímica e Glicobiologia, e

pYA3137vapG, gentilmente fornecida pela empresa Invent Biotecnologia Ltda.

Durante todo o trabalho a Salmonella enterica Typhimurium 3987

transformada com o plasmídeo pYA3137vapA foi denominada vapA+, a S. enterica

Typhimurium 3987 transformada com o plasmídeo pYA3137vapG foi denominada

35 Materiais e Métodos

vapG+ e a Salmonella enterica Typhimurium 3987 pYA3137 foi denominada como

controle.

3 Cultivo e preparo de S. enterica Typhimurium contendo os plasmídeos

pYA3137, pYA3137vapA ou pYA3137vapG

O cultivo e preparo das linhagens transformadas foi realizado conforme

descrito por Covone et al. (1998). Resumidamente, as linhagens de S. enterica

Typhimurium foram inoculadas em 10 mL de meio LB (Acumedia) acrescido de

glicose na concentração de 0,1% e incubadas sem agitação, por 12 horas a 37ºC.

Em seguida, 700 µL de cada cultura foram transferidas para 20 mL de meio LB com

a mesma modificação. Estas novas culturas foram incubadas a 37ºC sob agitação

constante (200 RPM) até atingir a densidade óptica (DO) de 0,7 a um comprimento

de onda de 600 nm. Posteriormente, as culturas foram centrifugadas por 15 minutos

a 2.000 g, os sobrenadantes foram desprezados e as células ressuspendidas em 20

mL de PBS. O procedimento foi repetido duas vezes. Foram feitas diluições seriadas

da última ressuspensão e as diluições dos tubos 10-7, 10-8 e 10-9 foram plaqueadas

em triplicata em ágar MacConkey para determinar o número de colônias (UFC/mL)

na cultura e, assim, confirmar o inoculo utilizado na imunização dos camundongos.

4 Cultivo e preparo de suspensões de R. equi para infecção de camundongos

Inicialmente foi feito um inoculo de R. equi em 250 mL de meio BHI (brain

heart infusion). Em seguida, a cultura foi mantida por 66 horas a 37ºC sob agitação a

100 rpm. Foram realizadas leituras de absorbância a 600 nm até atingir uma leitura

igual a 1,3. Obtida a absorbância desejada, o material foi centrifugado a 2.000 g, 4ºC

e lavado com PBS. O sedimento foi ressuspendido em 1 mL de PBS e a suspensão

36 Materiais e Métodos

de R. equi foi diluída de maneira seriada (10-1 a 10-9). Posteriormente, 100 µL das

diluições 10-7 a 10-9 foram semeadas em placas de petri contendo ágar BHI. Após 48

horas de incubação a 37ºC, foi feita a contagem das colônias e o número de

bactérias na amostra foi estimado.

5 Obtenção da fração antigênica APTX

5.1 Cultivo e preparo da cepa virulenta de R. equi

Seguiu-se o mesmo procedimento de cultivo adotado para a preparação dos

inóculos para o protocolo de desafio dos animais. Após a ressuspensão do

sedimento em 1 mL de PBS, o material foi dividido em alíquotas de 50 mg (peso

seco aproximado) que foram estocadas a -20ºC para posterior obtenção do antígeno

de parede de R. equi.

5.2 Extração de antígeno da parede de R. equi virulento

O APTX foi obtido através da incubação das alíquotas de 50 mg do

sedimento bacteriano com Triton X-114 (Sigma) a 2% em PBS 1 mM de PMSF

(Sigma), sob agitação por 12 horas a 4ºC. Após a incubação, o material foi

centrifugado a 12.000 g por 15 minutos a 4°C. O sobrenadante recuperado foi

incubado com sacarose 6% (Merck) por 10 minutos a 37ºC. O material foi

centrifugado novamente e o procedimento repetido por duas vezes. Em seguida o

sobrenadante foi desprezado e o sedimento incubado por uma noite a -20ºC com

acetona (Merck). O precipitado foi recuperado por centrifugação e em cada tubo, o

sedimento foi ressuspenso com 100µl de PBS estéril. Os volumes de todos os tubos

foram juntados e diluídos para um volume final de 10ml. Em seguida, o material foi

37 Materiais e Métodos

quantificado, aliquotado e estocado a -80ºC para posterior utilização nos estímulos in

vitro e dosagem de anticorpos.

6 Imunização de camundongos com as linhagens vacinais de S. enterica

Typhimurium

O protocolo de imunização adotado foi o inoculo nos dias 0 e 15 de

aproximadamente 1x109 UFC de Salmonella ressuspensos em 200 µL de PBS, dados

por via oral, com auxílio de uma agulha para gavagem. Em alguns protocolos foi

realizado o desafio experimental com cepa virulenta de R. equi no dia 30. Para tanto,

foram inoculados aproximadamente 4x106 UFC por via endovenosa, via plexo ocular.

De acordo com o protocolo experimental os grupos foram divididos em animais tratados

com a linhagem de Salmonella experimental (vapG+), tendo como controles negativos

animais imunizados com linhagem controle ou apenas tratados com PBS. Como

controles positivos foram utilizados animais imunizados com linhagem de Salmonella

vapA+. Os animais foram avaliados cinco dias apos o desafio com R. equi.

7

Ba os de camundongos naive das linhagens citadas no item 3.1 foram

removidos assepticamente e macerados em peneira de nylon com 40 m para

obten o de c lulas espl nicas. s c lulas obtidas foram destitu das de hem cias

pela adi o de 1 mL de tamp o de lise constitu do de partes de cloreto de am nio

a 0,16 e 1 parte de Tris- l a 0,17 , durante 4 minutos em gelo.

Posteriormente, as c lulas espl nicas foram lavadas duas vezes em P I 1640

suplementado com 10 . contagem celular foi realizada em c mara de

Neubauer e a viabilidade determinada por azul de Tripan, considerando-se para o

38 Materiais e Métodos

ensaio uma viabilidade superior a 90%. Após a distribuição das células em placa de

cultivo apropriada e o tratamento com os devidos estímulos, as células esplênicas

foram cultivadas em estufa com temperatura de 37°C e 5% CO2.

8. Biotinilação de proteínas para ensaio de binding.

Para a análise da ligação do APTX a superfície das células esplênicas,

500µg de APTX foram diluídos em 1 mL de tampão carbonato-bicarbonato 0,1 M, pH

9,6, e acrescido de 50µL da solução de biotina (1mg de Sulfo NHS-LC-Biotin (Pierce)

em 100 l de gua ultrapura . A solução foi incubada por 30 minutos a temperatura

ambiente. Após esta etapa, a amostra foi dialisada com PBS em sistema centricon.

Após as lavagens, a amostra foi concentrada para 1µg/µL e estocada em freezer -

20°C

por citom

.

intera o do APTX superf cie de c lulas espl nicas foi analisada

utilizando a proteína biotinilada preparada como descrito no item anterior. As células

esplênicas (5 x 105 c lulas foram fixadas PB - paraformalde do 3 por 20min e

tratadas com PB - licina 1 por 10min. m seguida, as c lulas foram lavadas com

PBS e incubadas com APTX biotinilado 20 g/mL por 40 minutos. epois, foi

realizada uma lavagem das c lulas com PB e, em seguida, adicionado

streptavidina- IT 5 g/mL). As células foram novamente incubadas por 40

minutos. Posteriormente, o excesso de streptavidina-FITC foi retirado com 2

lavagens de PBS. A marcação foi analisada por citometria de fluxo (Guava

EasyCyte, Guava Technologies, Millipore). Os resultados foram expressos em

39 Materiais e Métodos

porcentagem de c lulas positivas, intensidade m dia de fluoresc ncia I e

Mediana da Intensidade de Fluoresc ncia para a marca o da liga o PT e

populações celulares.

10 Dosagem de citocinas

A dosagem de citocinas foi realizada por ensaio imunoenzimático (ELISA)

utilizando o sistema OptEIATMSET: Mouse (Pharmingen, San Diego, CA, USA). As

concentrações de cada citocina nos sobrenadantes foram calculadas utilizando-se a

curva de regressão linear, a partir da curva padrão realizada para as respectivas

citocinas.

10.1 Dosagem de IFN-γ

Para a dosagem de IFN as placas de poliestireno de alta afinidade (Corning

Costar Europe Badhoevedorp, The Netherlands) foram sensibilizadas com 100 µL /

poço de anticorpo de captura anti-IFN, diluído 1:2.000 em tampão carbonato-

bicarbonato 0,1 M, pH 9,6, conforme instruções do fabricante, seguindo-se

incubação por 24 horas a 4ºC. A concentração inicial de IFN murino recombinante

foi de 2.000 pg / mL). O anticorpo anti-IFN biotinilado (anticorpo de detecção) foi

diluído 1:250.

10.2 Dosagens de IL-17

Para a dosagem de IL-17 as placas de poliestireno de alta afinidade

(Corning Costar Europe Badhoevedorp, The Netherlands) foram sensibilizadas com

100 µL / poço de anticorpo de captura anti-IL17A, diluído 1:250 em tampão fosfato

fornecido pelo kit, conforme instruções do fabricante, seguindo-se incubação por 24

40 Materiais e Métodos

horas a 4ºC. A concentração inicial de IL-17A murino recombinante foi de 500 (pg /

mL). O anticorpo anti-IL17A biotinilado (anticorpo de detecção) foi diluído 1:250.

11 Dosagem de citocinas nos órgãos de camundongos imunizados,

imunizados-desafiados e infectados.

Para a realização deste ensaio, grupos de 5 animais foram submetidos à

eutanásia nos dia 30 e 35 após a primeira imunização, de acordo com o protocolo

experimental. Os órgãos (baço e fígado) foram colhidos, pesados, diluídos em 1 mL

de PBS estéril contendo inibidor enzimático (Boehringer Mannheim) e divulsionados

em homogenizador elétrico (04728-00/OMNI Mixer Homogeneizer Sistems). O

homogeneizado obtido foi centrifugado a 1500g por 10 minutos a 4ºC e o

sobrenadante estocado a -20ºC para posterior dosagem de citocinas.

12 Análise da expressão de fator de transcrição t-bet

A extração de RNA total das células presentes no baço de animais

imunizados e/ou desafiados foi feita com Trizol Reagent (Invitrogen Life

Technologies, Carlsbad, CA, USA), segundo o protocolo do fabricante. A conversão

do RNA total em cDNA por transcrição reversa, foi realizada com volume final de

20L, para cada reação. Inicialmente, 2g de RNA e 20pmol de Oligo dT (Invitrogen

Life Technologies, Carlsbad, CA, USA) foram incubados a 70°C por 5 minutos e, em

seguida, mantidos em gelo por mais 5 minutos. A seguir, adicionou-se às amostras

uma mistura contendo 0,5 M de dATP, dCTP, dGTP e dTTP (100mM dNTP Set,

PCR Grade, Invitrogen), 20 unidades de inibidor de RNAse (RNaseOut Ribonuclease

Inhibitor, Invitrogen), 1L de transcriptase reversa (ImProm-II Reverse Transcriptase,

41 Materiais e Métodos

Promega Corporation, Madison, WI, USA), 3mM de MgCl2 e 4L de tampão da

reação. A reação de RT foi realizada segundo instruções do fabricante.

As reações de PCR em Tempo Real foram preparadas em volume final de

20L, contendo 4L de cDNA, 0,5pmol de cada primer e 10L de YB reen™

PCR Master Mix (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). O sistema de PCR em

tempo real da Applied Biosystems 7300 foi utilizado para detectar e quantificar a

amplifica o do N com YB reen™. Os parâmetros de ciclagem termal

seguiram as instruções do fabricante. Todas as quantificações de t-bet foram

normalizadas em rela o ao controle endógeno β-actina).

13 Análise estatística

Os resultados foram expressos como média ± erro padrão. Os valores foram

analisados por teste t com correção de Welch. Quando pertinente os dados foram

comparados usando o teste Bonferroni após análise de variância (ANOVA) com nível

de significância de p<0,05.

Resultados

43 Resultados

1 Avaliação da cinética de infecção por Rhodococcus equi.

Durante a infecção por R. equi virulento (cepa ATCC33701) e pela cepa

avirulenta (denominada P-, controle negativo), com inóculo de 1 x 108 bactérias/mL,

avaliamos a cinética da carga bacteriana e os níveis de IL-17 e IFN-γ no baço e

pulmão. Esses parâmetros foram mensurados diariamente durante 4 dias de

infecção. Observou-se no baço o aumento significativo da carga bacteriana,

principalmente nos primeiros dois dias de infecção, enquanto no pulmão há uma

elevação crescente em todo período analisado (Figuras 1A e B). A quantificação de

IL-17 e IFN-γ no baço demonstra claramente o antagonismo no perfil da curva de

citocinas no decorrer da infecção (Figuras 1C e E). Em relação à análise dessas

citocinas no pulmão, observamos que os níveis de IL-17 permanecem aumentados

nos 4 dias de infecção. No entanto, IFN-γ se eleva diariamente após a infecção

(Figuras 1D e F), sugerindo uma infecção tardia e/ou mais branda deste órgão.

Esses dados evidenciam a diferença nos níveis de IL-17 e IFN-γ no início da

infecção, sendo sugerido no baço a capacidade do IFN-γ em atuar como regulador

dos níveis de IL-17.

44 Resultados

Figura 1. Avaliação da cinética de infecção por Rhodococcus equi.

Camundongos C57BL/6 foram divididos em 2 grupos de 20 animais cada e

infectados por via endovenosa no dia 0 com 100 µL (1x108 CFU) de solução

contendo R. equi virulento (ATCC33701) ou com a cepa desprovida do plasmídio de

virulência (P-). Após a infecção, 5 animais de cada grupo foram submetidos a

eutanásia a cada dia, retirados o baço e o pulmão para contagem de bactérias por

CFU (A e B) e dosagem das citocinas IL-17A (C e D) e IFN- (E e F). Cada barra

representa a média ± erro padrão. *p<0,05 significante em relação ao dia 0

(ANOVA).

A

D

F E

C

B

45 Resultados

2 Avaliação da capacidade do APTX em estimular a produção de IL-17 e IFN-

em células esplênicas.

O próximo passo foi avaliar se o APTX, uma preparação rica no antígeno

VapA, o principal antígeno de virulência presente na parede do Rhodococcus equi, é

capaz de estimular a produção das citocinas IL-17 e IFN- em esplenócitos. Para

isso, coletamos células esplênicas de um camundongo C57BL/6 WT naive e

estimulamos ex vivo com APTX em diferentes concentrações e diferentes tempos

(12 horas, figuras 2 A e D; 24 horas, figura 2 B e E; 48 horas, figura 2 C e F).

Observamos aqui, que há um aumento significativo na produção de IL-17 com

estímulos de 1µg/mL em todos os períodos analisados. Notamos ainda, que o

estímulo para a produção de IFN-γ é muito mais acentuado, mesmo utilizando baixas

doses de APTX como estímulo.

46 Resultados

A B

C

47 Resultados

Figura 2. Avaliação do antígeno de virulência contido no extrato de parede APTX na

produção de IL-17 e IFN-. Células esplênicas obtidas de camundongos da linhagem

C57BL/6 naive, foram plaqueadas na concentração de 5 x 105 células/poço e

estimuladas com 0,125; 0,250; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 ou 8,0 g/mL de APTX. A placa foi

mantidaem estufa com temperatura de 37°C e 5% CO2 por 12 horas (A e D), 24

horas (B e E) e 48 horas (C e F). Após estes períodos, os sobrenadantes foram

coletados para dosagem de IL-17A e IFN-γ. Cada barra representa a média ± erro

padrão e o resultado é representativo de dois experimentos distintos. *p<0,01

significante em relação ao meio sem estímulo (ANOVA).

D E

F

48 Resultados

3 Avaliação da infecção em animais knockouts (KO).

Como descrito na introdução, potros são transitoriamente deficientes de IFN-

ao nascer devido a hipermetilação do seu promotor. Assim, utilizamos animais KO

para avaliar a produção de IL-17 durante a infecção, na ausência de interferon. A

carga bacteriana no baço (Figura 3A) e pulmão (Figura 3B) é significativamente

maior em animais KO para IFN- como esperado, e a produção de IL-17A é

significativamente maior nesses animais (Figura 3C), sugerindo que IL-17 não tem

um papel protetor na infecção por Rhodococcus.

Para confirmar essa observação, animais KO para o receptor de IL-17 e para

o receptor de IL-1 e citocina IL-23, ambas citocinas importantes para a polarização e

manutenção dos níveis de IL-17, foram infectados com Rhodococcus e a carga

bacteriana avaliada no baço (Figura 3D) e pulmão (3E), bem como os níveis de IL-17

(Figuras 3F e G) e IFN- (Figuras 3H e I). No baço, a carga bacteriana foi

significativamente menor, sugerindo que estes animais foram mais resistentes que o

grupo controle. Quando avaliado os níveis de citocinas, observamos uma diminuição

significativa de IL-17 com concomitante aumento dos níveis de interferon,

corroborando com o papel protetor do IFN-. No entanto, no pulmão observamos um

aumento significativo da carga bacteriana nos animais KO para IL-23 e receptor de

IL-17. Surpreendentemente, nesse órgão não houve redução dos níveis de IL-17A e

nem mesmo um aumento significativo de IFN-, o que pode explicar o perfil de

susceptibilidade.

49 Resultados

A B

C

50 Resultados

Figura 3 Avaliação da infecção em animais knockouts. Cinco camundongos

C57BL/6 WT ou knockouts para as citocinas IFN-γ e IL-23 ou para os receptores das

citocinas IL-1 e IL-17 foram inoculados por via endovenosa no dia 0 com cerca de 1

x 108 CFU / mL da cepa virulenta ATCC33701 de R. equi. Quatro dias após a

infecção experimental, os animais foram submetidos à eutanásia para a retirada do

baço e pulmão para contagem da carga bacteriana por CFU (A, B, D e E) e

dosagem de citocinas (IL-17, figuras C, F, G e IFN-γ, figuras H e I). Cada barra

representa a média ± erro padrão e o resultado é representativo de dois

experimentos distintos. *p<0,05 significante em relação aos grupos controle (teste t

utilizando o animal WT como referência nos ensaios de CFU e o animal não

infectado nos ensaios de citocinas).

D E

F G

I H

51 Resultados

4 Avaliação da susceptibilidade à infecção utilizando camundongos knockouts

do receptor Toll Like Receptor 2.

Como é amplamente aceito na literatura desde a descrição de Darrah et al.

(2004), o receptor do tipo Toll 2 é tido como o principal ligante de ativação do

sistema imune inato, responsável pelo reconhecimento e desencadeamento da

resposta imune protetora ao principal fator de virulência do R. equi (vapA).

Assim, buscamos avaliar a produção de IL-17 nesse modelo de

susceptibilidade. Para nossa surpresa, não houve um aumento significativo da carga

bacteriana em camundongos TLR2KO, tanto no baço (Figura 4A), quanto no pulmão

(Figura 4B). Além disso, observamos que em animais TLR2KO, após a infecção,

ocorre uma diminuição dos níveis de IL-17 no baço, de maneira semelhante a

ocorrida em animais WT (Figura 4C). Já no pulmão, não há um aumento significativo

na produção de IL-17 como a observada em animais WT (Figura 4D).

52 Resultados

Figura 4. Avaliar a susceptibilidade a infecção utilizando camundongos

knockouts do receptor Toll Like Receptor 2. Cinco camundongos C57BL/6 WT ou

knockouts para o receptor TLR2 foram inoculados por via endovenosa no dia 0 com

cerca de 1 x 108 UFC da cepa virulenta ATCC33701 de R. equi. Quatro dias após a

infecção experimental, os animais foram submetidos à eutanásia para a retirada do

baço e pulmão para contagem da carga bacteriana por CFU (A e B respectivamente)

e dosagem da citocina IL-17 no baço e pulmão (C e D respectivamente). Cada barra

representa a média ± erro padrão. *p<0,05 significante em relação ao grupo WT ou

comparado ao grupo controle, sem infecção (teste t).

A B

C

D

53 Resultados

5 Determinação do possível ligante do APTX in vitro, responsável pela

produção de IL-17 e IFN-γ.

Buscamos aqui, identificar o possível ligante do APTX vinculado à produção

de IL-17 e IFN-γ. Para isso, estimulamos células esplênicas ex vivo oriundas de

camundongos WT, TLR2KO e ainda oriundas MyD88KO para avaliarmos a possível

interação com outro receptor do tipo Toll, cuja cascata de ativação, recrute esta

proteína adaptadora MyD88. Estimulamos células esplênicas com 1µg/mL de APTX

durante 12 horas e mensuramos a quantidade de IL-17 (Figura 5A) e IFN-γ (Figura

5B) no sobrenadante. Como podemos observar, os resultados sugerem que o APTX

é capaz de estimular a produção de IL-17A na ausência de TLR2, mas não na

ausência de MyD88. Apesar dos resultados não serem conclusivos, APTX pode

estar estimulando outro receptor do tipo Toll para a indução das citocinas IL-17 e

IFN-γ.

54 Resultados

Figura 5 Avaliação do possível ligante do APTX in vitro pela produção de IL-17

e IFN-γ. Foram removidos assepticamente e macerados o baço de um camundongo

de cada linhagem; C57BL/6 naive WT, MyD88KO, TLR2KO e IL-1RKO. Cerca de 5 x

105 células foram utilizadas por poço e estimuladas com 1g/mL de APTX e mantido

em estufa com temperatura de 37°C e 5% CO2 por 12 horas. Após este período,

foram mensuradas a quantidade de IL-17A (A) e IFN-γ (B) dos sobrenadantes. Cada

barra representa a média ± erro padrão.

B

A

55 Resultados

6 Avaliação da ligação do APTX em esplenócitos pelo ensaio de binding.

Demonstramos nos resultados anteriores, que o APTX estimula a produção

de IL-17 e IFN-γ por esplenócitos murinos. Como TLR2 é descrito como o ligante

para o antígeno de virulência VapA, analisamos a capacidade do APTX biotinilado

ligar-se em esplenócitos de animais WT e TLR2KO. Corroborando com o resultado

anterior que sugere outros ligantes para a proteína VapA, esplenócitos de animais

TLR2KO foram marcados em proporções idênticas à de animais WT (Figura 6A),

mas com uma leve diminuição da intensidade de fluorescência (Figura 6B). Quando

analisou-se as subpopulações de células marcadas (Figura 6C), verificou-se que

aproximadamente 50% dos linfócitos B e macrófagos foram marcados, enquanto

para os linfócitos T CD4+ e T CD8+ a marcação foi de aproximadamente 25%.

56 Resultados

Figura 6. Avaliação da ligação do APTX em esplenócitos pelo ensaio de

binding. Esplenócitos de camundongos C57BL/6 WT ou knockouts para o receptor

TLR2 foram marcados com 20µg /mL de APTX biotinilado ligada a streptavidina-

IT 5 g/mL) Os resultados foram expressos em porcentagem total de células

positivas (A), intensidade m dia de fluoresc ncia I (B) para a marcação da

ligação APTX e análise das populações celulares marcadas (C). Cada barra

representa a média ± erro padrão. *p<0,05 significante em relação ao grupo WT

(teste t).

A

B

C

57 Resultados

7 Avaliação da produção de IL-17 em animais imunizados com linhagem

vacinal de Salmonella carreando a proteína vapG.

Resultados prévios (manuscrito em anexo), demonstraram que a imunização

de camundongos com vacina baseada em Salmonella atenuada carreando o

antígeno VapG foi capaz de diminuir significativamente a carga bacteriana frente ao

desafio experimental com R. equi, polarizando a resposta imune para um padrão

Th1 e com um aumento significativo da população total de linfócitos B. Como os

resultados aqui apresentados sugerem um papel negativo para a IL-17, buscamos

avaliar se a vacina é capaz de modular negativamente essa citocina. Os dados

demonstram que a construção vacinal usando o antígeno vapG é capaz de diminuir

a produção de IL-17 (Figura 7A), o que junto com o aumento de IFN- descrito

previamente, corrobora com o perfil protetor. Para confirmar se a vacina VapG é

capaz de proteger os animais, foi realizado um ensaio de sobrevivência com o

desafio com dose letal de R. equi (Figura 7B) e 50% dos animais sobreviveram,

sugerindo uma proteção parcial e esse efeito protetor foi independente do estímulo

de LPS contido na Salmonella (Figuras 7C e D).

Como foi observado previamente um aumento da população de linfócitos B,

resolvemos identificar o papel dessas células na proteção induzida por VapG. O

resultado obtido em animais BKO (Figuras 7E e F) sugere um papel significativo da

resposta humoral para a proteção induzida pela vacinação por Salmonella carreando

o antígeno VapG.

58 Resultados

A

C D

B

59 Resultados

Figura 7. Avaliação da produção de IL-17 e do papel de linfócitos B na proteção

induzida por Salmonella carreando a proteína vapG. (A) Camundongos BALB/c

foram inoculados por via oral com 200µL (1x109 UFC) de S. enterica Typhimurium

pYA3137vapG, S. enterica Typhimurium pYA3137 (controle) ou PBS nos dia 0.

Trinta dias após a imunização, cinco animais foram submetidos à eutanásia para a

coleta dos baços para dosagem da citocina IL-17A. (B) Curva de sobrevivência de

camundongos BALB/c imunizados com S. enterica Typhimurium pYA3137vapG,

100µg de APTX emulsificado em adjuvante de Freud incompleto ou PBS, e

desafiados com dose letal de R. equi. Camundongos C3H/HEJ (TLR4LPS-d) e

C3H/HEPAS foram imunizados pelo mesmo protocolo experimental e desafiados

com dose subletal de R. equi para avaliação da carga bacteriana no baço (C) e

fígado (D). Camundongos BKO e WT foram imunizados pelo mesmo protocolo

experimental e desafiados com dose subletal de R. equi para avaliação da carga

bacteriana no baço (E) e pulmão (F). Cada barra representa a média ± erro padrão.

*p<0,05 significante em relação ao grupo controle PBS (teste t).

E F

60 Resultados

8 Avaliação da produção de IL-17 em animais imunizados com linhagem

vacinal de Salmonella carreando a proteína vapA.

Como foi observado a diminuição significativa da produção de IL-17 no baço

de animais imunizados com a linhagem vacinal expressando VapG, resolvemos

avaliar se o mesmo ocorre quando os animais são imunizados com a linhagem

vacinal de Salmonella carreando a proteína vapA (Oliveira et al. 2007).

Corroborando com o observado para a vacina expressando VapG, a construção

vacinal expressando a proteína VapA apresenta diminuição significativa da

expressão de IL-17 (Figura 8A), acompanhada de uma polarização da resposta

imune para o perfil Th1 (Figura 8B) e uma diminuição da carga bacteriana

independente do efeito da presença do LPS contido na Salmonella (Figura 8C).

61 Resultados

Figura 8. Avaliação da produção de IL-17 pós-imunização utilizando a linhagem

vacinal de Salmonella carreando a proteína vapA. (A) Camundongos BALB/c

foram inoculados por via oral com 200 µL (1x109 UFC) de S. enterica Typhimurium

pYA3137vapA, S. enterica Typhimurium pYA3137 (controle) ou PBS nos dia 0. Trinta

dias após a imunização, cinco animais foram submetidos à eutanásia para a coleta

dos baços para dosagem da citocina IL-17A. (B) Animais imunizados e desafiados

foram avaliados quando a polarização da resposta imune para o perfil Th1 por meio

da análise da expressão de t-bet. (C) Camundongos C3H/HePAS e C3H/HeJ foram

imunizados conforme o protocolo padrão e a carga bacteriana foi avaliada como

descrito em materiais e métodos. Cada barra representa a média ± erro padrão.

*p<0,05 significante em relação ao grupo PBS (ANOVA).

C

A B

Discussão

63 Discussão

Doenças pneumológicas são consideradas a maior causa de morte em

potros entre os seis primeiros meses de vida e o Rhodococcus equi é um dos

principais causadores de infecções piogranulomatosas acarretando

broncopneumonia com abscessos (Giguère et al., 2011). Aos poucos, novas

informações a respeito da biologia da infecção estão sendo elucidadas,

demonstrando as causas da susceptibilidade de potros à infecções como a

rodococose. A ausência de uma resposta imune celular com produção de IFN-γ por

células T CD4+ e T CD8+, tem demonstrado ser crucial no controle e resolução da

rodococose (HINES et al., 2003; PATTON et al., 2004). Já foi demonstrado que a

produção de IFN-γ é deficiente em potros (BOYD et al., 2003; BREATHNACH et al.,

2006) e essa deficiência contribui para sua susceptibilidade frente a infecção por R.

equi (MARODI, 2006). A expressão reduzida de IFN-γ também é observada em

humanos e neonatos murinos (Lewis et al., 1991; Wilson et al., 1986). Em humanos,

esta deficiência está associada ao aumento do risco a infecções, como por

Mycobacterium tuberculosis (Aubert-Pivert et al., 2000). Assim, o IFN-γ é necessário

para a prevenção de várias infecções (Gasparoni et al., 2003; Schoenborn e Wilson,

2007), mas, ainda pouco se conhece sobre esta regulação no início da vida. Em

2013, Sun e colaboradores demonstraram que ao nascerem, potros possuem o

promotor para o gene do IFN-γ hipermetilado, e que sua demetilação e consequente

produção de interferon-gama ocorre com o tempo, mas podendo ser acelerada por

estímulos ambientais.

Sabe-se muito pouco ainda sobre a presença de IL-17 no contexto

infeccioso por R. equi. Recentemente, avaliando-se in vitro diferentes perfiz de

resposta imune estimuladas por R. equi em células do lavado bronco-alveolar

retiradas de potros com 10 dias de vida, nota-se um aumento substancial no número

64 Discussão

de cópias de RNAm para IL-17, comparadas ao número de cópias de RNAm para

outras citocinas (Liu et al., 2011). Essa expressão marcante de IL-17 em potros com

presença tardia de IFN-γ, pode afetar a produção desta última, uma vez que IL-17

pode exercer uma regulação negativa sobre a sua expressão (Yang et al., 2008).

Corroborando com a descrição do papel do interferon-gama na proteção

contra a rodococose equina, nós demonstramos que a redução da carga bacteriana

no baço de camundongos infectados é acompanhada por um aumento da presença

desta citocina nesses órgãos. Interessantemente, esse aumento não é observado

quando os animais são infectados com cepa deletada do plasmídeo de virulência, o

que demonstra o papel dos antígenos de virulência na modulação da resposta

imune, como sugerido por Hondalus, (1997) e Garton e colaboradores (2002).

Concomitante ao aumento dos níveis de interferon, observamos uma queda na

expressão de IL-17, o que sugere um papel regulador do interferon, como já

discutido por Yang e colaboradores (2008). Em outra mão, observamos uma cinética

de infecção diferente no pulmão dos animais infectados. Nesses animais, a carga

bacteriana é menor, mas crescente ao longo dos quatro dias observados. Com

relação às citocinas, há um aumento da produção de interferon-gama no primeiro dia

de infecção, o que permanece estabilizado durante o período de observação. Já os

níveis de IL-17 permanecem praticamente inalterados. Esse padrão de resposta

pode ser reflexo de uma infecção localizada ainda não controlada e/ou pela

presença de níveis de IL-17 significativamente maiores observados no pulmão.

Para comprovar o papel dos antígenos de virulência na modulação da

resposta imune, demonstramos que o APTX, um extrato da parede celular do

Rhodococcus equi rico no antígeno VapA, é capaz de estimular a produção de

interferon-gama em esplenócitos murinos, assim como é capaz de estimular também

65 Discussão

a produção de IL-17. Sendo o antígeno de virulência capaz de estimular ambas as

citocinas, e sabendo-se que uma citocina pode ser capaz de regular a outra,

postulamos que animais deficientes na produção de interferon-gama, assim como os

potros, tenham níveis aumentados de IL-17. Tal postulado foi comprovado pelos

experimentos com animais knockouts de interferon-gama. Como esses animais

apresentam maior carga bacteriana em seus órgãos, podemos postular também que

a polarização para Th-17 pode não trazer um perfil protetor frente à infecção por

Rhodococcus equi. Além disso, podemos inferir que a grande quantidade de IL-17

produzida no pulmão de potros, com carência de IFN-γ, pode ter um efeito regulador,

inibindo ou diminuindo a sua produção quando seu promotor já estiver demetilado,

favorecendo assim a infecção. A contraprova para o que foi observado é que

animais knockouts para citocina e receptores responsáveis por induzir e manter o

perfil Th17, como IL-23, IL-1R e IL-17R, apresentam reduzida carga bacteriana no

baço, acompanhada de um aumento significativo dos níveis de interferon-gama. O

mesmo padrão de resposta não foi observado no pulmão, entretanto os níveis de IL-

17 ainda estão aumentados neste órgão, acompanhado de níveis mais baixos de

interferon-gama.

Estudos com Mycobacterium tuberculosis, bactéria com perfil de infecção

comumente relacionado ao Rhodococcus, demonstraram inicialmente que a perda

de células Th17 específicas tinha pouco efeito no controle da infecção (Khader et al.,

2005). No entanto, Umemura et al. (2007) e Lockhart et al. (2006) demonstraram que

IL-17 é primariamente produzido por células T e estas células estão implicadas

como um “player” positivo na forma o de granulomas em resposta a altas doses de

infecção intratraqueal de M. Tuberculosis (Umemura et al., 2007; Yoshida et al.,

66 Discussão

2010). Rhodococcus equi forma granuloma em potros, mas é incapaz de fazê-lo no

modelo murino, dificultando avaliar o papel da IL-17 na sua formação.

O reconhecimento inato de patógenos por células fagocíticas também é um

ponto crucial ao início de uma resposta imune adaptativa contra infecções a

microrganismos. A descoberta dos receptores do tipo Toll, tem elucidado os

mecanismos pelo qual microrganismos possam ser reconhecidos. Este

reconhecimento induzir uma cascata de ativação, culminando em uma produção de

citocinas que leva a eliminação do microrganismo. Por outro lado, a ativação de um

receptor do tipo Toll que não leve a produção de citocinas específicas para a

eliminação deste microrganismo, pode acabar por favorecê-lo.

Os receptores do tipo Toll, são componentes críticos da resposta imune

inata (Lemaitre et al., 1996). A sinalização através dos TLRs levam a uma cascata

de sinalização celular que culminam na ativação e translocação do NF-κB, levando a

upregulação de moléculas co-estimulatórias de APCs e a produção de citocinas que

são chaves para o início de uma resposta imune adotiva (Anderson et al., 2002;

Schnare et al., 2001).

Em 2004, Darrah e colaboradores demonstraram que o ligante do tipo Toll 2

(TLR2) é crucial para o reconhecimento do principal fator de virulência do R. equi, a

proteína vapA. Demonstraram ainda que na ausência deste receptor não há o

desencadeamento de uma resposta imune protetora e que esta, poderia ser a causa

de susceptibilidade à infecção por R. equi. A partir deste trabalho, outros trabalhos

basearam-se na expressão do receptor TLR2 para avaliar a susceptibilidade a

infecção por R. equi em potros. Porém, em nossos estudos observamos que a

ausência do TLR2 não influência significativamente no curso da infecção,

principalmente quando avaliamos a carga bacteriana no pulmão, órgão não avaliado

67 Discussão

no trabalho de Darrah e colaboradores (2004). A ausência de TLR2 leva a uma

significativa redução da produção de IL-17 no baço, mas a um leve aumento no

pulmão, o que poderia explicar uma carga bacteriana maior neste órgão.

Interessantemente, o APTX foi capaz de estimular IL-17 e IFN- em células

esplênicas de animais TLR2KO, ao passo que não foi capaz de induzir ambas as

citocinas em animais MyD88, sugerindo que há outros receptores, possivelmente da

família dos Tolls, capazes de interagir com a proteína VapA. Notamos ainda que IL-1

não está envolvida nesta ativação, e resultados preliminares mostram que TLR-4

também parece ser dispensável para a produção de IL-17 (dados não mostrados).

Corroborando com esses dados, células esplênicas de animais TLR2KO são

marcadas de maneira similar à de animais WT em ensaio de binding. Estudos mais

aprofundados são necessários para confirmar o envolvimento de outras moléculas

do tipo TLR no reconhecimento de antígenos de virulência de R. equi.

Nosso grupo tem trabalhado há algum tempo no desenvolvimento de vacina

baseada em linhagem atenuada de Salmonella enterica carreando proteínas

heterólogas de R. equi. Oliveira et al. (2007 e 2010) demonstraram que a

administração oral de Salmonella carreando o antígeno VapA é capaz de induzir

uma resposta imune protetora de longa duração. Cardoso et al. (2013)

demonstraram que esta construção vacinal induz uma resposta protetora

dependente de células T CD4+ e que uma possível interação entre o antígeno VapA

e TLR2 não é requerida para a montagem da resposta efetora. Trevisani (2011)

demonstrou que o antígeno de virulência VapG também pode ser usado para

compor uma formulação vacinal, uma vez que estimula uma resposta protetora, com

indícios de participação de linfócitos B. Aqui, nós investigamos se a o papel da IL-17

na modulação da resposta imune induzida pela vacina baseada em Salmonella

68 Discussão

como vetor. Corroborando com nossos resultados que sugerem um papel negativo

de IL-17, ambas as construções vacinais, carreando o antígeno VapA ou VapG, são

capazes induzir uma diminuição da expressão de IL-17, que ao lado do aumento da

produção de interferon-gama, garante a modulação de uma resposta imune

protetora.

Uma característica interessante da vacina baseada no antígeno VapG é que

a resposta efetora montada é dependente de linfócitos B, como sugerido pelos

ensaios com animais BKO. Tal fato pode explicar a proteção parcial observada no

ensaio de sobrevivência e reflete à proteção parcial observada em potros tratados

com plasma hiperimune. Uma diferença crucial entre os antígenos VapA e VapG, é

que o primeiro compõe a membrana da bactéria, enquanto o segundo é secretado.

No entanto, se isto tem algum efeito na modulação da resposta imune para um perfil

mais humoral, novos estudos são necessários para elucidar esse mecanismo.

Porém, uma formulação vacinal baseada nos dois antígenos parece ser promissora

em função da montagem de uma resposta efetora mais completa.

Concluímos o presente trabalho com a hipótese de que o padrão Th17 de

resposta imune pode ter um efeito indireto no curso da infecção por R. equi em

potros. Em animais adultos imunocompetentes, a infecção é facilmente controlada

pelo estímulo à produção de IFN-, a qual regula os níveis de IL-17 durante a

resposta imune. Ao contrario, em potros deficientes da produção de IFN-, o

estímulo à produção de IL-17 pelos antígenos de virulência do R. equi, favorece a

infecção por meio da regulação negativa do IFN- quando o animal torna-se apto à

produzi-lo. Ou seja, o curso da infecção depende do momento exato em que o

animal é infectado. Quanto mais cedo ocorrer a infecção maior será o nível de IL-17

nos órgãos afetados no momento em que ocorrer o estímulo à produção de IFN-,

69 Discussão

mantendo os seus níveis tão baixos, que o sistema imune não consegue controlar a

infecção. Apesar de o animal ser considerado susceptível até os três meses de

idade, quanto mais tardia a infecção dentro deste intervalo, melhor o prognóstico.

Com algumas semanas de idade, o animal já é capaz de produzir níveis de IFN-,

mesmo que baixos, mas talvez suficientes para se contrapor aos níveis de IL-17

induzidos (Figura 9).

Figura 9. Modelo de resposta à infecção por R. equi em potros. Cavalos adultos

são capazes de controlar a infecção por R. equi (indicado pela seta) pela sua

capacidade de produzir níveis altos de IFN- (azul) e regular a produção de IL-17

(vermelho). Potros infectados nos primeiros dias de vida são incapazes de produzir

IFN-, mas aptos a produzir IL-17, o que acaba regulando negativamente a produção

futura de IFN-. Por outro lado, se a infecção por R. equi ocorrer tardiamente,

quando o animal já é capaz de produzir IFN-, mesmo que de forma basal, há

chances de ele estabelecer uma resposta imune apropriada, de forma a produzir

IFN- suficiente para regular o IL-17 e controlar a infecção.

Conclusões

71 Conclusões

Podemos concluir através destes resultados que;

- R. equi é capaz de induz através de seus antígenos de virulência uma resposta

imune com produção de IL-17A em modelos de infecção experimental murino, e que

esta IL-17A não tem efeito de clearance e parece favorecer a infecção.

- APTX liga-se a receptores ainda desconhecidos, mas dependentes de MyD88, de

células esplênicas levando a ativação com produção de IL-17A e IFN-γ.

- Os modelos vacinais utilizando Salmonella enterica Typhimurium carreando os

antígenos vapA e vapG, são capazes de gerar proteção frente a infecção

experimental com R. equi diminuindo os níveis de IL-17. Além disso, a proteção

conferida a Salmonella enterica Typhimurium carreando o antígeno vapG é

dependente de resposta imune humoral baseada em anticorpos.

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Anexos

89 Anexos

90 Anexos

91 Anexos

92 Anexos

93 Anexos

94 Anexos

95 Anexos

96 Anexos

Manuscrito

98 Manuscrito

Title: Attenuated Salmonella carrying VapG antigen induce protective response

based on humoral response against Rhodococcus equi.

Trevisani, M.M.; Hanna, E.S.; Oliveira, A.F.; Cardoso, S.A.; Roque-Barreira, M.C.;

Soares, S.G.

Departamento de Biologia Celular e Molecular e Bioagentes Patogênicos, Faculdade

de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Av. Bandeirantes, 3900,

14049-900, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazil

1. Introduction

Rhodococcus equi is one of most important pathogens with worldwide

distribution that affects newly born foals and is emerging as a human opportunistic

pathogen, especially in immunocompromized hosts (Prescott, 1991; Topino et al.,

2010). Pulmonary infections in young foals by Rhodococcus equi result in severe

pneumonia, leading to death a large number of animals every year. There is no

globally accepted vaccine for the prevention of equine rhodococosis so far. To date,

the only acceptable treatment is based on antibiotics, but the clinical protocols are

long lasting, expensive, having side effects and favoring the emergence of drug

resistant strains (Cohen, 2014). Several strategies for developing a safe and effective

vaccine against rhodococosis have been proposed, however, none has induced a

significant protective effect.

R. equi harbours an 80-90 Kb plasmid that encodes a group of virulence

proteins named Vaps involved in R. equi`s ability to survive, persist and replicate

within host macrophages (Muscatello, 2012). There are six full-length vap genes

(vapA, -C, -D, -E, -G, and -H) and three vap pseudogenes (vapF, -I, and –X) that

exhibit either truncation and/or mutations in their coding sequences (Takai et al.,

2000; Russel et al, 2004; Letek et al, 2008). All virulent R. equi isolated from

infected foals are positive for vapA, a bacterial surface lipoprotein required for

intracellular growth in macrophages, and a vapA gene deletion causes attenuation of

virulent strains (Jain et al., 2003). However, vapA alone is not sufficient to trigger

virulence, since Guigère et al. (1999) demonstrated that expression of wild-type

99 Manuscrito

levels of vapA in plasmid-cured virulent strain does not restore virulence in mice

model and challenged foals. Thus, in addition to vapA, other factors must be involved

in the R. equi ability to colonize and induce clinical findings in foals.

Ren and Prescott (2003) showed all gene of vaps are induced when R. equi

grown inside equine macrophages. In another study, vapA and vapG were

predominantly induced by H2O2 treatment, suggesting a dominant role in protection

against macrophage-related stresses (Benoit et al., 2002). In infected foals, Jacks et

al. (2007) observed significantly higher expression of vapG, followed by vapA and

vapD in lung tissue, suggesting that they are the most biologically relevant vap

genes. However, only recombinant vapA and vapC induced higher

lymphoproliferative in bronchial lymph nodes cells. Monego et al. (2009)

demonstrated that the vapG gene is present in all virulent strains isolated of horses

from South Brazil. All of these results stimulate investigate other vaps, besides vapA,

as candidate vaccine antigens.

Our group has already been working with an attenuated Salmonella enterica

Typhimurium strain expressing the VapA protein, demonstrating that oral

immunization induces protection against experimental rhodococcosis in mice

(Oliveira et al., 2007). Then, Oliveira et al. (2010) demonstrated that the oral

immunization protocol induces a strong and specific humoral and cell-mediated Th1-

immunity against the heterologous antigen, with an appropriate regulatory response

and a long-term protection against R. equi infection. Cardoso et al. (2013) reported

that nasal delivery is an effective route for immunization, which confers protection

with a single dose of the vaccine. More recently, a proof-of-concept in foals naturally

infected suggested the efficacy of this vaccine in the target species (Porto et al., in

submission).

In the present study, we showed that VapG virulence antigen is a candidate to

compose a vaccine formulation based on attenuated Salmonella as vector for

delivery. We found that oral immunization induces a Th1 immune response, with

protective profile based on humoral immune response.

100 Manuscrito

2. Material and methods

2.1. Experimental animals, bacterial strains and APTX

Groups of female mice, 6–8 weeks of age, including BALB/c, C57BL/6, B KO

mice (Igh-6tm1Cgn), C3H/HeJ, C3H/HePAS, were housed under specific pathogen-free

conditions in the Animal Research acilities of the edical chool of ibeir o Preto-

P. The studies were conducted as required by the thics ommittee on nimal

esearch of the niversity of o Paulo.

For construction of attenuated Salmonella vapG+ a DNA fragment corresponding to

the 519 bp vapG gene was amplified by PCR using the virulence plasmid of R. equi

ATCC 33701 as template. The primers vapG- w 5’-

GCGGCCGTCGACAAGAGAGGATGATATCATGAGT) and vapG- v 5’-

GCGCGCTGCAGCTATTGCCACCCTCCGGTTC-3’ were used to create the BamHI

and the SalI sites to cloning at the pYA3137 plasmid, as described by Oliveira et al.

(2007).

The attenuated S. enterica Typhimurium �3987 strains, carrying either the

Vap antigen vap + , Vap antigen Vap + or the empty vector control Vap − ,

as well as the virulent strain of R. equi (ATCC 33701) were grown and prepared as

described by Oliveira et al. (2010). Triton X-extracted (APTX) antigen was prepared

as described by Prescott et al. (1997).

2.2. Immunization and challenge protocols

Groups of animals were immunized via oral as described by Oliveira et al.

(2007), on days 0 and 14, with attenuated Salmonella harbouring the VapG antigen

or controls. The challenges were conducted using sublethal dose of an ATCC

virulent, R. equi strain 33701, 30 days after first immunization. Organs were collected

5 days after challenge for R. equi clearance evaluation and other analyses as

described below.

The cumulative survival curve of mice immunized and challenged with lethal

dose of R. equi was determined using the Kaplan-Meier method (Kaplan and Meier,

1958). Mice were immunized with either treatment and challenged 30 days after.

Mortalities were recorded daily for 15 days after challenge.

101 Manuscrito

2.3. R. equi loads in organs of mice immunized with Salmonella based vaccine

and controls

Quantification of viable R. equi recovered from the spleen and liver of

challenged mice was performed on day 5 post-infection as reported elsewhere

(Oliveira et al., 2007). Briefly, 30 days after first immunization, mice were infected

with 4 × 106 CFUs (Colony Forming Units) of virulent R. equi via intravenous route.

Five days after the challenge, spleen and liver were collected and aseptically

homogenized. To determine the number of CFU, aliquots of 100 l of the

homogenates were serially diluted in sterile PBS, plated onto BHI agar in duplicate,

and incubated at 37 oC for 36 h.

2.4. Cytokine determination

Spleen homogenate samples obtained 30 days after first immunization or 5

days after challenge were analyzed by ELISA for IL- 12p70, IFN-, and TNF- using

commercially available kits (OptEIA set; Pharmingen, San Diego, CA, USA). The

assays were performed according to the manufacturer’s recommendations.

2.5. Flow cytometry analysis

Staining for flow cytometry was performed on spleen cells isolated from

immunized and control mice 15 days post-immunization. After harvesting the spleen

cells, 1 × 107 cells were washed with ice-cold PBS and incubated for 30 min at 4 oC

with anti- CD16/CD32 mAb (Fc block, clone 2.4G2, BD Pharmingen, San Diego, CA).

Next, the cells were incubated for over 40 minutes with anti-CD19, anti-CD3, anti-

CD4, anti-CD8, anti-CD62L and/or anti-CD44, PE- or FITC-labeled (BD Pharmingen,

San Diego, CA). Washing steps were performed with PBS 0.5% BSA and the cells

were then submitted for analysis on a Guava flow cytometer (Millipore, Billerica, MA,

USA) using Guava CytoSoft version 4.2.1 (Millipore, Billerica, MA, USA).

102 Manuscrito

2.6. Statistical analysis

Statistical analysis was performed using GraphPad Prism6 software.

Comparison of data between two groups were performed using Student`s t-test.

Responses between three or more groups were compared by one-way analysis of

variance (ANOVA) with Welch correction. The survival times of each group were

statistically analyzed by Log-rank test (Peto et al., 1977).

3. Results

3.1. VapG antigen carried by attenuated Salmonella induces protection in mice

against R. equi challenge.

Our previous studies have demonstrated the potential use of attenuated

Salmonella carrying VapA antigen to confer resistance to R. equi infection (Oliveira et

al., 2007; 2010; Cardoso et al., 2013). In the present study, we evaluated the ability

of Salmonella vector in induce protection using a VapG, an antigen present on

virulence plasmid of R. equi and highly expressed in the lung of infected foals

(Coulson et al., 2010). The attenuated Salmonella carrying VapG antigen was able to

induce a significant reduction of R. equi burden in spleen and liver, target organs in

mice (Figs. 1A-B), comparable to the VapA based vaccine. These protection was

independent of TLR4 activation by Salmonella as suggested by experiments using a

Toll-like Receptor 4 (TLR4)-deficient mice (Figs. 1C-D). When challenged with a

lethal dose of R. equi, 50% of animals immunized with Salmonella VapG+ survived,

while control animals treated with PBS died after one week and animals immunized

with APTX to induce a strong VapA specific humoral response died within 10 days

(Fig. 1E).

3.2. Attenuated Salmonella carrying VapG antigen elicit interferon-gamma

response in mice.

To evaluate whether the protection conferred by VapG was associated with

appropriate cytokine response, we assessed the level of Th1-type cytokines IL-12,

IFN- and TNF-. Animals treated with Salmonella VapG+ presented higher levels of

103 Manuscrito

IL-12 after immunization (Fig. 2A), with significant expression after R. equi challenge

(Fig. 2B). The levels of interferon-gamma followed the IL12 response and were

significantly higher in both, immunized (Fig. 2C) and challenged (Fig. 2D) animals,

compared to control animals, PBS or empty vector treated. As previously observed in

animals immunized with Salmonella VapA+ (Oliveira et al., 2010 and Cardoso et al.,

2013), VapG based vaccine induced lower levels of TNF- only after challenge, when

compared to control groups (Figs. 2E-F). In fact, the levels of TNF- remained

invariable in VapG immunized group, while the group treated with Salmonella

carrying empty vector presented a significant increased for reasons yet to be

investigated. Vaccinated animals displayed lower levels of IL-17 (Fig 2G)

3.3. VapG immunization induces high frequency of B cells and stimulates T cell

CD4+ with memory phenotype.

To determine if VapG vaccine stimulates lymphocyte proliferation, we

evaluated the frequency of CD19+, CD3+CD4+ and CD3+CD8+ cells on splenocytes

of animals immunized or control groups. We determined that compared with PBS and

Salmonella carrying empty vector groups, VapG group exhibit a significantly higher

frequency of B cells, but not T cells (Figs 3A-C). Despite not having been observed

differences on CD4+ and CD8+ populations, when were analyzed the T cell

population with memory phenotype (Figs 3D-F), CD4+ memory cells exhibit a

significantly higher frequency in animals immunized with Salmonella carrying VapG

antigen.

3.4. VapG antigen delivered by attenuated Salmonella induces a protective

humoral immune response.

To assess if the higher frequency of B cells is important to establish a

protective response against R. equi, B cell KO mice were immunized with Salmonella

carrying VapG antigen or treated with PBS, and challenged with virulent R. equi.

BKO animals were unable to reduce the bacterial load from spleen (Fig 4A) and lung

(Fig 4B), suggesting that B cells are important player of protective immune response

modulated by VapG.

104 Manuscrito

4. Discussion

For many years, some of the most promising research to develop vaccines for

R. equi was based on the major virulence antigen, VapA. Recently, with the difficulty

in launching effective vaccines using this strategy, new pathways are being driven

based on inactivated R. equi strains (Bordin et al., 2014; van der Geize et al., 2011)

or search for new antigens (Cauchard et al., 2014; Barbey et al., 2012). Since

Giguére et al. (1999) showed that expression of wild-type levels of VapA alone is not

sufficient to restore the virulence phenotype on plasmid-cured R. equi strain, other

Vaps were investigated, including VapG. Recently, Coulson et al. (2010)

hypothesized that VapG could be an important virulence determinant, but

experiments using a vapG mutant strain suggest that it does not play important role

in virulence. Despite of these results, the question about potential use of VapG

antigen remains open.

In the present study, we assessed vapG in the context of Salmonella-based

vectored vaccine, previously evaluated for delivery vapA antigen. Like vapA, vapG

induces a protective Th1 immune response with significant reduction of bacterial load

on affected organs. Surprisingly, IL-17, a pro-inflammatory cytokine was down

regulated in vaccinated animals. The role of IL-17 remains unclear and additional

studies are necessary to elucidate its function more precisely.

Differently of vapA, vapG induces higher frequency of B cells and these cells

are central to defense against Rhodococcus in the context of vapG vaccine. Specific-

antibodies to R. equi are used commercially as hyperimmune plasma to prevention of

infection, but its use is controversy. While R equi hyperimmune plasma appeared to

be effective in some field studies (Madigan et al., 1991; Becu et al., 1997; Higuchi et

al., 1999) and after experimental challenge (Martens, 1989; Hooper-McGrevy, 2001),

other studies showed no positive effect (Giguere, 2002; Caston et al., 2006). The

reasons for these disparate results are unclear, but suggesting that antibodies

partially protect foals. This observation could explain the partial protection of vapG

vaccine.

In conclusion, attenuated Salmonella carrying vapG antigen induces a

protective humoral immune response against R. equi in a different way of immune

modulation induced by vapA antigen. This suggest that vapG antigen could

105 Manuscrito

complement vapA in the development of an effective vaccine formulation for the

prevention of R. equi pneumonia.

FIGURES:

Figure 1: Attenuated Salmonella Typhimurium carrying VapG antigen induces

protection in mice against Rhodococcus equi challenge.

106 Manuscrito

Figure 2: Attenuated Salmonella Typhimurium carrying VapG antigen inducing Th1

immune response

107 Manuscrito

Figure 3: Attenuated Salmonella Typhimurium carrying VapG antigen increasing B

cell frequency.

108 Manuscrito

Figure 4: vapG vaccine is unable to protect animals knockout for B cells.

109 Manuscrito

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