Identificação de proteínas imunogênicas para o desenvolvimento de estratégias, baseadas em imunoterapia, contra infecções por Acinetobacter spp

• Main Author: Bonin, Renata Fajardo
• Other Authors: Silva Júnior, José Godinho da
• Language: Portuguese
• Published: Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos 2012
• Subjects: Acinetobacter spp; proteínas imunogênicas; Imunoterapia; Infecção Hospitalar; Immunogenic proteins; Immunotherapy; Cross Infection
• Online Access: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/6011

Submitted by Priscila Nascimento ([e-mail]) on 2012-12-17T12:51:43Z No. of bitstreams: 1 renata-bonin.pdf: 2382216 bytes, checksum: 7f9de049dca3f23a3617336848d26c30 (MD5) === Made available in DSpace on 2012-12-17T12:51:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 renata-bonin.pdf: 2382216 bytes, checksum: 7f9de049dca3f23a3617336848d26c30 (MD5) Previous issue date: 2011 === Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. === Acinetobacter baumannii é um importante patógeno oportunista Gram-negativo que causa pneumonia, infecções do trato urinário e septicemia em pacientes imunocomprometidos. Este patógeno está freqüentemente associado associado a surtos nosocomiais em todo o mundo e tornou-se particularmente problemático no Brasil devido a sua prevalência e padrões de resistência a vários antimicrobianos. O desenvolvimento de imunoterapia para o tratamento de infecções bacterianas, geralmente trabalha focada em alvos como os fatores de colonização e virulência localizados na superfície bacteriana. Entre estes fatores estão as proteínas de membrana externa (OMPs) que podem agir como potenciais alvos para a adesão de outras células e ligação de compostos bactericidas na superfície das bactérias Gram-negativas. Além disso, A. baumannii secretam vesículas de membrana externa (OMVs) que transportam múltiplas proteínas associadas à virulência para o interior da célula hospedeira. Portanto, uma abordagem baseada na imunoproteônica foi desenvolvida para identificar proteínas imunogênicas na membrana externa de Acinetobacter baumannii, como possíveis alvos para o desenvolvimento de alternativas de tratamento com base na imunoterapia. Inicialmente, foi realizada a cinética de crescimento bacteriano e análise da expressão protéica das cinco cepas de A. baumannii por SDS-PAGE 12%. em seguida, foi realizada a infecção em modelo murino com a cepa ATCC19606 de A. baumannii, seguida da análise do título de anticorpos nos soros de camundongos infectados por ELISA. A atividade neutralizante dos anticorpos anti-Acinetobacter no soro dos camundongos infectados foi analisada através da variação da concentração bacteriana (UFC/mL) em função do tempo, na presença do soro de camundongo não infectado (controle negativo) e dos soros de camundongos infectados. Foram obtidos soros de pacientes infectados (n=50) por Acinetobar spp. e o título de anticorpos nestes soros foi avaliado por ELISA. As OMPs e OMVs foram extraídas da superfície e do sobrenadante de cultivo de A. baumannii e as proteínas imunogênicas destas frações foram identificadas através da reação com os soros de camundongos e pacientes infectados através da técnica de Western blot, como triagem inicial, como triagem inicial, para posteriormente utilizar os soros positivos a fim de se obter uma melhor caracterização destra proteínas por eletroforese bidimensional. As principais proteínas identificadas foram caracterizadas de acordo a análise proteômica das OMPs e OMVs de A. baumannii realizada em estudos anteriores. Foi observado que as cinco cepas de A. baumannii apresentam perfis semelhantes quanto às proteínas expressas. Portanto, a cepa padrão ATCC19606 de A. baumannii (DO=0,8) foi selecionada para continuar os estudos. Os camundongos responderam bem à infecção por A. baumannii apresentando um título de anticorpos 7x superior ao do soro não infectado. Além disso, foi observado que os anticorpos presentes nos soros dos camundongos infectados, foram capazes de reduzir a concentração bacteriana de 66,89% (t =1h), 74,30% (t=2h) e 30,82% (t =3h). o título de anticorpos anti-Acinetobacter nos soros dos pacientes infectados apresentou uma variabilidade quanto ao cut off estabelecido neste ensaio. Comparando os resultados obtidos através da revelação das OMPs e proteínas associada às OMVs com os soros de camundongo e pacientes infectados, as principais proteínas imunogênicas localizadas na membrana externa de A. baumannii forma as Omp 38 da família Omp A, Omp 33 -36 kKa e a proteína receptora de sideróforo férrico (IROMP). Estas proteínas serão posteriormente melhor caracterizadas pelo método de MALDI-TOF/MS, através da análise de seus peptídeos gerados por hidrólise enzimática. === Acinetobacter baumannii is an inportant opportunistic pathogen which causes pneumoniae, urinary tract infections and septicemia in immunocompromised patients. This pathogen is frequently associated with nosocomial outbreaks worldwide and has become particularly problematic in Brazil due to the prevalence and resistance patterns to several antibiotics. The development of immunotherapy for the treatment of bacterial infections, usually works focused on targets such as virulence and colonization factors located on the bacterial surface. Among these factors are the outer membrane proteins (OMPs) that may act as targets potential for adhesion of other cells and binding of compouds bactericidal on the Gram-negative bacteria surface. Furthermore, A. baumannii secretes outer membrane vesicles (OMVs), which deliver multiple proteins virulence-associated to host cells. Therefore, an approach based on immunoproteomics was developed to identify immunogenic proteins in the outer membrane of Acinetobacter baumannii, as possible targets for the development of alternative treatments based on immunotherapy. Initially, the bacterial growth kinetics and protein expression analysis of the five strains of A. baumannii by 12% SDS-PAGE was done. Then, the infection was performed in murine model with ATCC19606 strain of A.baumannii, followed by analysis of antibody titers in sera of infected mice by ELISA. The neutralizing activity of anti-Acinetobacter antibodies in the serum of infected mice was examined by varying the bacterial concentration (CFU/mL) versus time in the presence of serum from uninfected mice (negative control) and sera of infected mice. Sera from infected patients with Acinetobacter spp. (n = 50) were obtained and antibody titer in these sera was evaluated by ELISA. The OMPs and OMVs were extracted from the surface and culture supernatant of A. baumannii and immunogenic proteins of these fractions were identified by reaction with infected mouse and patients serum(n = 50) by Western blot, as initial screening. Subsequently, the positive serum were evaluated emploving two-dimensional electrophoresis. The major proteins identified were classified according to proteomic analysis of the OMPs and OMVs A. baumannii performed in previus studies. In the present study was observed that the five strains of A. baumannii have similar profiles of proteins expression. Therefore, the standardstrain ATCC19606 A. baumannii (OD 0,8) was selected for further studies. The mice immune response to infection by A. baumannii was consistent, showing an antibody titer 7x higher than the uninfected serum. In addition, antibodies present in sera of infected mice were able to reduce the bacterial concentration of 66,89% (t =1h), 74,30% (t=2h) e 30,82% (t =3h). The title of antibodies anti-Acinetobacter in sera of infected patients showed a variability in cut off set in this essay. Comparing the results obtained by development with infected mice and patients serum, the major immunogenic proteins located in the outer membrane of A. baumannii were the Omp 38 of the family Omp A, Omp 33 -36 kDa and ferric siderophore receptor (IROMP). These proteins will be best characterized subsequently by MALDITOF/MS method, through analysis of their peptides generated by enzymatic hydrolysis.