The terminal portion of leptospiral immunoglobulin-like protein LigA confers protective immunity against lethal infection in the hamster model of leptospirosis

Abstract

Subunit vaccines are a potential intervention strategy against leptospirosis, which is a major public health problem in developing countries and a veterinary disease in livestock and companion animals worldwide. Leptospiral immunoglobulin-like (Lig) proteins are a family of surface-exposed determinants that have Ig-like repeat domains found in virulence factors such as intimin and invasin. We expressed fragments of the repeat domain regions of LigA and LigB from Leptospira interrogans serovar Copenhageni. Immunization of Golden Syrian hamsters with Lig fragments in Freund's adjuvant induced robust antibody responses against recombinant protein and native protein, as detected by ELISA and immunoblot, respectively. A single fragment, LigANI, which corresponds to the six carboxy-terminal Ig-like repeat domains of the LigA molecule, conferred immunoprotection against mortality (67-100%, P<0.05) in hamsters which received a lethal inoculum of L. interrogans serovar Copenhageni. However, immunization with this fragment did not confer sterilizing immunity. These findings indicate that the carboxy-terminal portion of LigA is an immunoprotective domain and may serve as a vaccine candidate for human and veterinary leptospirosis.

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.

“…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.…”

“…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.…”

<b>Avaliação do potencial imunogênico e vacinal das flagelinas de <i>Leptospira interrogans</i> sorovar Copenhageni</b>

“…Resultados obtidos por vários grupos mostraram que estas proteínas foram capazes de induzir proteção contra leptospirose em camundongos C3H/HeJ e hamsters (KOIZUMI, WATANABE, 2004;PALANIAPPAN et al, 2007;SILVA et al, 2007;FAISAL et al, 2008). Mais recentemente, como vacina de DNA, as proteínas LigA e LigB foram capazes de induzir 100% de proteção contra a morte e proteção contra a colonização dos órgãos em 80% de hamsters imunizados e desafiados (FOSTER et al, 2013) O fragmento C-terminal da LigA foi capaz de conferir imunoproteção contra desafio letal em hamsters em experimentos que utilizaram a proteína recombinante com adjuvante de Freund (67 a 100% de proteção), com hidróxido de alumínio (50% de proteção), em sistemas carreadores formados por lipossomos (87,5% de proteção) e microesferas (75% proteção).…”

“…Da mesma maneira, os fragmentos N-terminal da LigB (71% de proteção) e C-terminal da LigB (54% de proteção) recombinantes com hidróxido de alumínio como adjuvantes foram capazes de induzir proteção contra leptospirose em hamsters. Entretanto, em todos estes experimentos, os animais sobreviventes foram positivos no isolamento de leptospiras em amostras dos rins e fígado (SILVA et al, 2007;FAISAL et al, 2008;YAN et al, 2009). …”