Caracterização molecular e expressão heteróloga do alérgeno fosfolipase A1 do veneno de Polybia paulista (Hymenoptera; Vespidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização do antígeno-5, alérgeno do veneno da vespa social Polybia paulista com uma abordagem proteômica

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Celular e Molecular) - IBRC

Determinação da seqüência de cDNA da enzima hialuronidase do veneno de Polybia paulista (Hymenoptera : vespidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise imunológica comparada da eficiência e especificidade da hialuronidase recombinante de Polybia paulista (Hymenoptera, Vespidae) expressa em bactéria e levedura

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Otimização dos métodos de expressão e solubilização do alérgeno fosfolipase A1 do veneno de Polybia paulista

A vespa social Polybia paulista (Hymenoptera, Vespidae) é bastante abundante e endêmica nos Estados de São Paulo e sul de Minas Gerais. Os indivíduos da espécie causam um elevado número de acidentes de importância médica. Após a ferroada a vítima pode experimentar reações imunológicas locais e/ou sistêmicas, que em alguns casos podem conduzir a anafilaxia e morte. O diagnóstico e terapia de alergia à ferroada de P. paulista é baseado no uso de extrato de veneno bruto o que se associa à ocorrência de reatividade cruzada e reações imunológicas adversas durante a imunoterapia. O uso de alérgenos recombinantes (r) tem-se mostrado como uma alternativa interessante para reduzir o impacto destas desvantagens. Neste trabalho, foram avaliadas diferentes condições para otimizar a expressão recombinante e solubilização dos corpúsculos de inclusão da fosfolipase A1 (Poly p 1) (70kDa) do veneno de P. paulista previamente obtida mediante expressão heteróloga no sistema procariótico, Escherichia coli. Os resultados aqui obtidos contribuirão para aumentar as quantidades do r Poly p 1 necessárias para sua avaliação bioquímica e imunológica, e finalmente para melhorar os resultados do diagnóstico e imunoterapia específica de alergia ao veneno de P. paulista

Otimização dos métodos de expressão e solubilização do alérgeno fosfolipase A1 do veneno de Polybia paulista

A vespa social Polybia paulista (Hymenoptera, Vespidae) é bastante abundante e endêmica nos Estados de São Paulo e sul de Minas Gerais. Os indivíduos da espécie causam um elevado número de acidentes de importância médica. Após a ferroada a vítima pode experimentar reações imunológicas locais e/ou sistêmicas, que em alguns casos podem conduzir a anafilaxia e morte. O diagnóstico e terapia de alergia à ferroada de P. paulista é baseado no uso de extrato de veneno bruto o que se associa à ocorrência de reatividade cruzada e reações imunológicas adversas durante a imunoterapia. O uso de alérgenos recombinantes (r) tem-se mostrado como uma alternativa interessante para reduzir o impacto destas desvantagens. Neste trabalho, foram avaliadas diferentes condições para otimizar a expressão recombinante e solubilização dos corpúsculos de inclusão da fosfolipase A1 (Poly p 1) (70kDa) do veneno de P. paulista previamente obtida mediante expressão heteróloga no sistema procariótico, Escherichia coli. Os resultados aqui obtidos contribuirão para aumentar as quantidades do r Poly p 1 necessárias para sua avaliação bioquímica e imunológica, e finalmente para melhorar os resultados do diagnóstico e imunoterapia específica de alergia ao veneno de P. paulista

Sensitization profiles and cross-reactivity among plant allergens. Molecular mechanisms of food allergy development and the role of enhancers

La prevalencia de las alergias está aumentando desde mediados del siglo XX, y se estima que actualmente afectan a alrededor del 2-8 % de la población, pero las causas de este aumento aún no están claras. Encontrar el origen del mecanismo por el cual una proteína inofensiva se convierte en capaz de inducir una respuesta alérgica es de vital importancia para prevenir y tratar estas enfermedades. Aunque la caracterización de alérgenos relevantes ha ayudado a mejorar el manejo clínico y a aclarar los mecanismos básicos de las reacciones alérgicas, todavía queda un largo camino para establecer el origen de la alergenicidad y reactividad cruzada. El objetivo de esta tesis ha sido caracterizar las bases moleculares de la alergenicidad tomando como modelo dos familias de panalergenos (proteínas de transferencia de lípidos –LTPs- y taumatinas –TLPs-) y estudiando los mecanismos que median la sensibilización y la reactividad cruzada para mejorar tanto el diagnóstico como el tratamiento de la alergia. Para ello, se llevaron a cabo dos estrategias: estudiar la reactividad cruzada de miembros de familias de panalérgenos; y estudiar moléculas-co-adyuvantes que pudieran favorecer la capacidad alergénica de dichas proteínas. Para estudiar la reactividad cruzada entre miembros de la misma familia de proteínas, se seleccionaron LTPs y TLPs, descritas como alergenos, tomando como modelo la alergia a frutas. Por otra parte, se estudiaron los perfiles de sensibilización a alérgenos de trigo relacionados con el asma del panadero, la enfermedad ocupacional más relevante de origen alérgico. Estos estudios se llevaron a cabo estandarizando ensayos tipo microarrays con alérgenos y analizando los resultados por la teoría de grafos. En relación al estudiar moléculas-co-adyuvantes que pudieran favorecer la capacidad alergénica de dichas proteínas, se llevaron a cabo estudios sobre la interacción de los alérgenos alimentarios con células del sistema inmune humano y murino y el epitelio de las mucosas, analizando la importancia de moléculas co-transportadas con los alérgenos en el desarrollo de una respuesta Th2. Para ello, Pru p 3(LTP y alérgeno principal del melocotón) se selección como modelo para llevarlo a cabo. Por otra parte, se analizó el papel de moléculas activadoras del sistema inmune producidas por patógenos en la inducción de alergias alimentarias seleccionando el modelo kiwi-alternaria, y el papel de Alt a 1, alérgeno mayor de dicho hongo, en la sensibilización a Act d 2, alérgeno mayor de kiwi. En resumen, el presente trabajo presenta una investigación innovadora aportando resultados de gran utilidad tanto para la mejora del diagnóstico como para nuevas investigaciones sobre la alergia y el esclarecimiento final de los mecanismos que caracterizan esta enfermedad. ABSTRACT Allergies are increasing their prevalence from mid twentieth century, and they are currently estimated to affect around 2-8% of the population but the underlying causes of this increase remain still elusive. The understanding of the mechanism by which a harmless protein becomes capable of inducing an allergic response provides us the basis to prevent and treat these diseases. Although the characterization of relevant allergens has led to improved clinical management and has helped to clarify the basic mechanisms of allergic reactions, it seems justified in aspiring to molecularly dissecting these allergens to establish the structural basis of their allergenicity and cross-reactivity. The aim of this thesis was to characterize the molecular basis of the allergenicity of model proteins belonging to different families (Lipid Transfer Proteins –LTPs-, and Thaumatin-like Proteins –TLPs-) in order to identify mechanisms that mediate sensitization and cross reactivity for developing new strategies in the management of allergy, both diagnosis and treatment, in the near future. With this purpose, two strategies have been conducted: studies of cross-reactivity among panallergen families and molecular studies of the contribution of cofactors in the induction of the allergic response by these panallergens. Following the first strategy, we studied the cross-reactivity among members of two plant panallergens (LTPs , Lipid Transfer Proteins , and TLPs , Thaumatin-like Proteins) using the peach allergy as a model. Similarly, we characterized the sensitization profiles to wheat allergens in baker's asthma development, the most relevant occupational disease. These studies were performed using allergen microarrays and the graph theory for analyzing the results. Regarding the second approach, we analyzed the interaction of plant allergens with immune and epithelial cells. To perform these studies , we examined the importance of ligands and co-transported molecules of plant allergens in the development of Th2 responses. To this end, Pru p 3, nsLTP (non-specific Lipid Transfer Protein) and peach major allergen, was selected as a model to investigate its interaction with cells of the human and murine immune systems as well as with the intestinal epithelium and the contribution of its ligand in inducing an allergic response was studied. Moreover, we analyzed the role of pathogen associated molecules in the induction of food allergy. For that, we selected the kiwi- alternaria system as a model and the role of Alt a 1 , major allergen of the fungus, in the development of Act d 2-sensitization was studied. In summary, this work presents an innovative research providing useful results for improving diagnosis and leading to further research on allergy and the final clarification of the mechanisms that characterize this disease.

Properties of plant food allergens: In silico studies

International Comparative Medicine Symposium. Allergology. Revisión de métodos computacionales para determinar propiedades de alergenos alimentarios de plantas

Efeitos da hiperprolactinemia sobre a inflamação alérgica pulmonar em ratos Wistar

Objetivo: Foi investigada a hipótese da hiperprolactinemia modular a resposta inflamatória alérgica pulmonar em ratos machos e em fêmas lactantes sem tratamento de domperidona. Métodos: Em ratos machos, a hiperprolactinemia foi de curta duração (5 dias) induzida pela domperidona (5,1 mg.kg-1 por dia, i.p). A resposta alérgica foi gerada por sensibilização e desafios inalatórios com ovoalbumina. Foi feita contagem de leucócitos totais e diferenciados do lavado bronco alveolar (BAL), lavado medular femoral (BFL) e sangue; a percentagem de produção de muco e colageno no pulmão, níveis de corticosterona e prolactina e citocinas TNF-α, IL-4, IL-6, IL-10, em explantes de pulmão e IFNg no BAL, foram medidos. Pela citometria foram avaliadaos os receptores de prolactina; Resultados: Hiperprolactinemia de curta duração feita antes do desafio inalatório disminuiu a resposta alérgica pulmonar na contagem de leucócitos no lavado broncoalveolar. Esse tratamento reduziu a celularidade no BFL e a percentagem de muco e aumentou a expressão de citocinas IL-4, IL-6, IL-10, TNFα e da expressão do IFNg. Níveis altos de prolactina diminuiram o número de eosinófilos ao pulmão no BAL. Pela citometria revelou-se que além de ter menor número de granulócitos migrados ao pulmão, estes apresentaram maior expressão do número de receptores por granulócito para prolactina no grupo tratado com domperidona. Alterações similares foram reveladas em fêmeas lactantes como foi a diminuição nos leucócitos do BAL, e no número de células do BFL. O tratamento profilático diminuiu a resposta alérgica tanto no grupo hiperprolactinêmico como no grupo veículo. O tratamento feito após o desafio inalatório não evidenciou alterações relevantes nas variáveis medidas. Conclusões: A hiperprolactinemia de curta duração, feita após a sensibilização e antes da inalação diminui a resposta inflamatória no pulmão em ratos. Os resultados deste estudo demonstram que a hiperprolactinemia induzida antes do desafio antigênico diminue a inflamação alérgica pulmonar. Assim, é provável que a prolactina endógena tenha um papel relevante como um imunomodulador da asma. Este estudo aponta a possibilidade futura do uso da domperidona para pacientes asmáticos. Durante a primavera muitas espécies de mamíferos têm seus filhotes e ocorre abundância de fatores alergenos no ar. Logo, um fator endógeno que favoreça a proteção de fêmeas durante a lactação, tal como a hiperprolactinemia, tem elevado valor adaptativo