Immunoprotection of Recombinant Leptospiral Immunoglobulin-Like Protein A against Leptospira interrogans Serovar Pomona Infection

Abstract

We previously reported the cloning and characterization of leptospiral immunoglobulin-like proteins LigA and LigB of Leptospira interrogans. LigA and LigB are conserved at the amino-terminal region but are variable at the carboxyl-terminal region. Here, we evaluate the potential of recombinant LigA (rLigA) as a vaccine candidate against infection by L. interrogans serovar Pomona in a hamster model. rLigA was truncated into conserved (rLigAcon) and variable (rLigAvar) regions and expressed in Escherichia coli as a fusion protein with glutathione-S-transferase (rLigA). Golden Syrian hamsters were immunized at 3 and 6 weeks of age with rLigA (rLigAcon and rLigAvar) with aluminum hydroxide as an adjuvant. Hamsters given recombinant glutathione-S-transferase (rGST)-adjuvant and phosphate-buffered saline-adjuvant served as nonvaccinated controls. Three weeks after the last vaccination, all animals were challenged intraperitoneally with 10 8 L. interrogans serovar Pomona bacteria (NVSL 1427-35-093002). All hamsters immunized with recombinant LigA survived after challenge and had no significant histopathological changes. In contrast, nonimmunized and rGSTimmunized hamsters were subjected to lethal doses, and the hamsters that survived showed severe tubulointerstitial nephritis. All vaccinated animals showed a rise in antibody titers against rLigA. Results from this study indicate that rLigA is a potential vaccine candidate against L. interrogans serovar Pomona infection.

Characterization of virulence of Leptospira isolates in a hamster model

“…Ideally an effective vaccine would induce induce cross-protection against the range of serovars of public health importance. Encorauging data using recombinant proteins and DNA vaccines in different animal models has already been published [13][14][15][16][17][18][19].…”

Avaliação e caracterização de candidatos vacinais voltados para o controle da leptospirose.

“…Devido à localização, essas proteínas podem participar das interações patógeno-hospedeiro e, ainda, servir de alvo para o sistema imune. Nesse sentido, algumas proteínas de membrana, analisadas por programas de bioinformática têm sido identificadas como possíveis candidatos vacinais em modelo animal (ATZINGEN et al, 2010;ATZINGEN et al, 2012;CULLEN et al, 2002;GAMBERINI et al, 2005;HAAKE et al, 1999;NASCIMENTO et al, 2004a;NASCIMENTO et al, 2004b;PALANIAPPAN et al, 2006;REN et al, 2003;YAN et al, 2009).…”

“…A partir dessas evidências experimentais, várias outras proteínas de leptospiras têm sido testadas como candidatos vacinais. LipL32, a proteína imunodominante de leptospiras, já foi testada na forma de vacina de DNA (BRANGER et al, 2005), BCG como veículo vivo expressando LipL32 (SEIXAS et al, 2007), LipL32 coadministrada com a subunidade B da toxina LT de E. coli (GRASSMANN et al, 2012) e fusionada a LigANI (LUCAS et al, 2011 (FAISAL et al, 2008;FAISAL et al, 2009;PALANIAPPAN et al, 2006;SILVA et al, 2007;YAN et al, 2009 (HANAHAN, 1983). Foram utilizados 5µL do produto de ligação para 50 µL de bactérias competentes, que foram incubadas por 30 minutos em banho de gelo e, em seguida, submetidas a um choque térmico, por 2 minutos a 42 ºC.…”

“…Análise estatística foi realizada pelo teste t-Student e a comparação feita em relação ao tratamento contendo apenas o componente com a concentração fixa (*p<0,05). (CHANG et al, 2007;FAISAL et al, 2008;PALANIAPPAN et al, 2006 animais apresentem algum mecanismo particular que acarreta na proteção da doença. Assim, quando os animais imunizados com formulações vacinais apresentam porcentagem elevada de sobrevivência, não é possível distinguir se essa sobrevida é dada pelo processo de imunização ou por mecanismos do próprio hospedeiro.…”

“…Talvez, um excesso de resposta inflamatória gerada, observado pelo alto título de anticorpos IgG2/3 e ausência de anticorpos IgG1 (Figura 51 A), tenha sido responsável pela falta de proteção notada. Embora, dados na literatura tem demonstrado a importância da resposta Th1 na proteção da leptospirose em gados (BALDWIN et al, 2014;TELFER, 2015;HERZIG;BALDWIN, 2007;NAIMAN et al, 2001 (COUTINHO et al, 2011;FAISAL et al, 2008;KOIZUMI;WATANABE, 2004;PALANIAPPAN et al, 2006;SILVA et al, 2007). Quando a formulação vacinal composta pelas proteínas recombinantes OmpL1+LipL41 foi avaliada pela primeira vez, 100 % de sobrevivência foi observado.…”