Mycobacterium bovis BCG but not Mycobacterium leprae induces TNF-alpha secretion in human monocytic THP-1 cells

In this study, we compared the level of TNF-alpha secretion induced in monocytic THP-1 cells after phagocytosis of Mycobacterium leprae, the causative agent of leprosy, and M. bovis BCG, an attenuated strain used as a vaccine against leprosy and tuberculosis. The presence of M. leprae and BCG was observed in more than 80% of the cells after 24 h of exposure. However, BCG but not M. leprae was able to induce TNF-alpha secretion in these cells. Moreover, THP-1 cells treated simultaneously with BCG and M. leprae secreted lower levels of TNF-alpha compared to cells incubated with BCG alone. M. leprae was able, however, to induce TNF-alpha secretion both in blood-derived monocytes as well as in THP-1 cells pretreated with phorbol myristate acetate. The inclusion of streptomycin in our cultures, together with the fact that the use of both gamma-irradiated M. leprae and heat-killed BCG gave similar results, indicate that the differences observed were not due to differences in viability but in intrinsic properties between M. leprae and BCG. These data suggest that the capacity of M. leprae to induce TNF-alpha is dependent on the stage of cell maturation and emphasize the potential of this model to explore differences in the effects triggered by vaccine strain versus pathogenic species of mycobacteria on the host cell physiology and metabolism.

BCG Moreau Rio de Janeiro: an oral vaccine against tuberculosis - review

The vaccine Bacillus of Calmette Guérin (BCG) was originally developed in France as an oral vaccine against tuberculosis. The oral use of this vaccine was replaced by the parenteral route in almost all countries after the Lubeck disaster. In contrast, Brazil retained the oral delivery of the vaccine until the mid-seventies when it was replaced by the intradermal route. This change in route of delivery was mainly secondary to pressure by medical practitioners based on the poor responses of oral immunized subjects to purified protein derivative (PPD) skin tests. Even after the change of route of delivery, Ataulpho de Paiva Foundation continued making the oral vaccine. Currently, BCG Moreau has been described as one of the most immunogenic and with fewer side effects than other BCGs. The genomics, proteomics and vaccine trials for oral BCG Moreau Rio de Janeiro are currently under investigation. In this review, we intend to describe the history of BCG Moreau Rio de Janeiro in Brazil.

ELISA com MSP5 recombinante truncada para detecção de anticorpos contra Anaplasma marginale em bovinos

Os objetivos deste estudo foram produzir e solubilizar a proteína MSP5 recombinante truncada de Anaplasma marginale, e avaliar seu desempenho em um ensaio de imunoadsorção enzimática indireto (ELISA) para detecção de anticorpos contra a riquétsia. O gene msp5, exceto a região N-terminal hidrofóbica, foi amplificado por PCR, clonado em plasmídeo pTrcHis-TOPO e expresso em Escherichia coli. A solubilização da proteína recombinante foi avaliada em diferentes pHs e concentrações de uréia. A sensibilidade e a especificidade do ensaio foram avaliados testando-se 66 soros de animais infectados experimentalmente com A. marginale e 96 soros negativos, com o estado de infecção destes animais confirmado por PCR. Um total de 1.666 amostras de soros bovino, provenientes do Brasil - Rio Grande do Sul (73), Mato Grosso do Sul (91), Pernambuco (86), Bahia (314) e Minas Gerais (267)-, Uruguai (32) e Costa Rica (803) foram testadas nos ELISAs com MSP5 truncada e com MSP1a recombinantes e a concordância entre os dois testes foi avaliada. O ELISA indireto com MSP5 truncada foi capaz de detectar animais infectados com 96,97% de sensibilidade e 100% de especificidade. Nos animais infectados experimentalmente, o ELISA detectou anticorpos do 12º até o último dia de observação (37º dia). Os ELISAs para MSP5 e MSP1a apresentaram concordância de 95,67%, com índice kappa de 0,81. Os resultados discordantes apresentaram uma diferença significativa (p <0,001). Anticorpos contra A. marginale foram detectados em animais de todas as regiões estudadas. O ELISA com MSP5 recombinante truncada apresentou bom desempenho na detecção de anticorpos contra A. marginale, com alta sensibilidade e especificidade, representando uma importante ferramenta para o diagnóstico da anaplasmose bovina em estudos epidemiológicos.

Avaliação da resposta inflamatória hematológica em cascavéis (Crotalus durissus Linnaeus, 1758) inoculadas com BCG

A criação de serpentes peçonhentas em cativeiro para produção de soros antipeçonhas possui crescente importância para a saúde pública devido ao aumento do número de notificações de acidentes ofídicos a cada ano no Brasil. Iniciado no século XX, ainda hoje essa atividade apresenta alguns desafios como a instalação de doenças no plantel. O hemograma é um exame de triagem clínica que auxilia no diagnóstico de diversas moléstias que acometem diferentes espécies de animais, no entanto ainda pouco estudado em serpentes. A caracterização das alterações hematológicas em cascavéis inoculadas experimentalmente com BCG pode servir de base na utilização deste exame no auxílio ao diagnóstico de infecções bacterianas na espécie. Dessa forma, foram realizados exames hematológicos em 10 serpentes da espécie Crotalus durissus pertencentes ao plantel da Divisão de Herpetologia do Instituto Vital Brazil. Os animais foram divididos em dois grupos (Grupos 1 e 2), homogêneos entre si em relação ao peso e proporção sexual. Os dois grupos foram inoculados com BCG e submetidos à coleta de sangue antes da inoculação e em três momentos pós-inoculação (3º, 5º, e 7º dias para o Grupo 1 e 11º, 17º e 21º dias para o Grupo 2). O hemograma foi realizado por método semidireto pela utilização de líquido de Natt e Herrick e as lâminas foram coradas pelo Giemsa. Observou-se anemia discreta, com redução dos valores de concentração de hemoglobina corpuscular média e da hemoglobina globular média no Grupo 1 que foi relacionada à doença inflamatória. A trombocitopenia observada no Grupo 2 sugeriu a atuação deste tipo celular em processos inflamatórios. Um único animal do Grupo 1 apresentou granulocitose e alguns animais apresentaram discreta azurofilia. Observaram-se alterações morfológicas nos leucócitos. Os granulócitos apresentaram granulações grosseiras e os azurófilos apresentaram aumento de tamanho e grandes vacúolos. De forma geral, a inoculação de BCG em cascavéis desencadeia respostas inflamatórias hematológicas caracterizadas pela participação de trombócitos, granulócitos e azurófilos.

Cellular immune response of Curraleiro Pé-duro and Nellore calves following Mycobacterium bovis-BCG vaccination

The present study aimed to assess the CD4, CD8 and γδ blood levels for Curraleiro Pé-duro, as well as the specific IFN-γ response after BCG vaccination using flow cytometry. The specific immune response against BCG was also evaluated by tuberculin skin test, performed before and 45 days after the vaccination. For comparison purposes, the same parameters were investigated on Nellore calves, an exotic bovine with resistance previously demonstrated. Naturally, Curraleiro Pé-duro animals had greater levels of CD4, CD8 and γδ lymphocytes (p<0.05). In response to vaccine, Curraleiro Pé-duro showed greater ability to respond specifically to BCG, generating resistance profile (Th1), evidenced by greater number of antigen specific CD4+ cells producing IFN-γ (p<0.05) and also higher tuberculin skin test reaction (p<0.05). Additionally, vaccinated Curraleiro Pé-duro calves had higher CD4 cells numbers than both Nellore control (p<0.05) and vaccinated groups (p<0.05). Curraleiro Pé-duro calves' higher basal lymphocytes blood level and stronger response in both IFN-γ and tuberculin skin test parameters probably play a positive role on protection/resistance to Mycobacterium bovis.

Resposta de linfonodos em bovinos inoculados a campo com a vacina recombinante rSBm7462 anti Rhipicephalus (Boophilus) microplus)

A dependência exclusiva de compostos químicos para o controle de Rhipicephalus (Boophilus) microplus tornou-se uma das maiores preocupações científicas e econômicas dos últimos anos, e como consequência, estão sendo realizadas pesquisas para o desenvolvimento de vacinas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta de linfonodos de bovinos imunizados a campo com o peptídeo rSBm7462 anti R. (B.) microplus. Foram utilizados 14 bovinos mestiços (Bos taurus x Bos indicus), com idades entre 4-10 meses, mantidos em duas propriedades rurais do norte do estado de Minas Gerais. Os animais receberam três imunizações do peptídeo rSBm7462, aplicados por via subcutânea, com intervalo de 30 dias. Após 15 dias de cada imunização, os linfonodos pré-escapulares foram coletados e fixados por 18 horas em formol. Posteriormente, foram incluídos em Paraplast e as amostras foram coradas pela técnica hematoxilina-eosina (HE) para a observação de eventos celulares. Para a identificação do antígeno nos linfonodos dos animais imunizados, foi realizada a técnica de imuno-histoquímica (IHQ) com o método peroxidase-anti-peroxidase (PAP). A resposta de linfonodos dos bovinos inoculados foi avaliada pelas análises de formação de centros germinais (CG), hiperplasia de cordões medulares (CM) e a presença do antígeno rSBm7462 em células PAP+, demonstrando que o peptídeo recombinante rSBm7462 induz uma resposta imune adaptativa T-dependente, caracterizada nos tecidos linfóides secundários pela formação de estruturas que conferem afinidade e memória imunológica.

Cytotoxic activity of BCG-activated macrophages against L929 tumor cells is nitric oxide-dependent

The tumoricidal activity of activated macrophages has been attributed largely to the release of tumor necrosis factor (TNF), or to the production of reactive oxygen or nitrogen intermediates. The L929 tumor cell line (a murine fibroblast-like cell) when treated with actinomycin D (ActD) has been used to measure TNFa cytotoxicity. In the present study, we determined the cytotoxic activity of BCG-activated peritoneal macrophages against ActD-untreated L929 tumor cells. Furthermore, we measured the production of hydrogen peroxide (H2O2), nitric oxide (NO) and TNF by macrophages cultured in the presence or absence of L929 cells. As expected, BCG-activated macrophages produced significant amounts of H2O2 (16.0 ± 3.0 µM), TNF (512 U/ml) and NO (71.5 ± 3.2 µM). TNF (256 U/ml) and NO (78.9 ± 9.7 µM) production was unchanged in co-cultures of L929 cells with BCG-activated macrophages but H2O2 production was totally inhibited. The cytotoxic activity was dependent on NO release since L-NAME (2.5, 5.0 and 10 mM), which blocks NO synthase, inhibited the killing of L929 cells. Addition of anti-TNF (20 µg/ml) antibodies to the cultures did not affect the tumoricidal activity of macrophages. Our results indicate that macrophage-mediated killing of L929 cells is largely dependent on NO production but independent of H2O2 or TNF release.

Effect of the injection of an extract of Ascaris suum on macrophage activation during the early phase of Mycobacterium bovis BCG infection in C57Bl/6 mice

Injection of an Ascaris suum extract (Asc) affects both the humoral and cellular immune responses to unrelated antigens when it is co-administered with these antigens. In the present study we evaluated the effect of Asc on macrophage activation in the early phase of Mycobacterium bovis BCG (Pasteur strain TMCC 1173) infection in C57Bl/6 mice. C57Bl/6 mice were injected intraperitoneally (ip) with 0.1 mg BCG (BCG group) or BCG plus 1 mg Asc (BCG + Asc group). The peritoneal exudates were obtained at 2, 7 and 14 days after infection. The numbers of IFN-g-secreting cells were assessed by the ELISPOT assay. Nitric oxide (NO) production was measured by the Griess method and by the evaluation of NADPH diaphorase activity in the peritoneal exudates. The administration of Asc extract increased NADPH diaphorase activity (2 days: control = 0, BCG = 7%, BCG + Asc = 13%, and Asc = 4%; 7 days: control = 4, BCG = 13%, BCG + Asc = 21%, and Asc = 4.5%) and TNF-a levels (mean ± SD; 2 days: control = 0, BCG = 169 ± 13, BCG + Asc = 202 ± 37, and Asc = 0; 7 days: control = 0, BCG = 545 ± 15.5, BCG + Asc = 2206 ± 160.6, and Asc = 126 ± 26; 14 days: control = 10 ± 1.45, BCG = 9 ± 1.15, BCG + Asc = 126 ± 18, and Asc = 880 ± 47.67 pg/ml) in the early phase of BCG infection. Low levels of NO production were detected at 2 and 7 days after BCG infection, increasing at 14 days (mean ± SD; 2 days: control = 0, BCG = 3.7 ± 1.59, BCG + Asc = 0.82 ± 0.005, Asc = 0.48 ± 0.33; 7 days: control = 0, BCG = 2.78 ± 1.54, BCG + Asc = 3.07 ± 1.05, Asc = 0; 14 days: control = 0, BCG = 9.05 ± 0.53, BCG + Asc = 9.61 ± 0.81, Asc = 10.5 ± 0.2 (2 x 106) cells/ml). Furthermore, we also observed that Asc co-injection induced a decrease of BCG-colony-forming units (CFU) in the spleens of BCG-infected mice during the first week of infection (mean ± SD; 2 days: BCG = 1.13 ± 0.07 and BCG + Asc = 0.798 ± 0.305; 7 days: BCG = 1.375 ± 0.194 and BCG + Asc = 0.548 ± 0.0226; 14 days: BCG = 0.473 ± 0.184 and BCG + Asc = 0.675 ± 0.065 (x 102) CFU). The present data suggest that Asc induces the enhancement of the immune response in the early phase of BCG infection.

A single strain of Mycobacterium bovis bacillus Calmette-Guérin (BCG) grown in two different media evokes distinct humoral immune responses in mice

Two attenuated bacillus Calmette-Guérin (BCG) preparations derived from the same Moreau strain, Copenhagen but grown in Sauton medium containing starch and bacto-peptone (onco BCG, O-BCG), or asparagine (intradermal BCG, ID-BCG), exhibited indistinguishable DNA sequences and bacterial morphology. The number of viable bacilli recovered from spleen, liver and lungs was approximately the same in mice inoculated with the vaccines and was similarly reduced (over 90%) in mice previously immunized with either BCG vaccine. The humoral immune response evoked by the vaccines was, however, distinct. Spleen cell proliferation accompanying the growth of bacilli in tissue was significantly higher in mice inoculated with O-BCG. These cells proliferated in vitro upon challenge with the corresponding BCG extract. Previous cell treatment with mAb anti-CD4 T cells abolished this effect. Anti-BCG antibodies, as assayed either in serum by ELISA or by determining the number of antibody-producing spleen cells by the spot-ELISA method, were significantly higher in mice inoculated with ID-BCG. Anti-BCG antibodies were detected in all immunoglobulin classes, but they were more prevalent in IgG with the following distribution among its isotypes: IgG1>(IgG2a = IgG2b)>IgG3. When some well-characterized Mycobacterium tuberculosis antigens were used as substitutes for BCG extracts in ELISA, although antibodies against the 65-kDa and 96-kDa proteins were detected significantly, antibodies against the 71-kDa, 38-kDa proteins and lipoarabinomannan were only barely detected or even absent. These results indicate that BCG bacilli cultured in Sauton-asparagine medium permitted the multiplication of bacilli, tending to induce a stronger humoral immune response as compared with bacilli grown in Sauton-starch/bacto-peptone-enriched medium.

BCG lymphadenopathy detected in a BCG-vaccinated infant

Large-scale vaccination with BCG, the live attenuated strain of Mycobacterium bovis, is being adopted around the world, although sporadic complications have occurred after the procedure. Lymphadenopathy is not uncommon especially in babies under one year (0.73% of vaccinated infants), but the swelling subsides within 2 months in most cases, with no medical or surgical treatment. Brazil adopted BCG vaccination program earlier in the seventies and by 1995 more than 96% of the infant population received this immunization. We report here the occurrence of lymphadenopathy in a two-year-old child vaccinated with the Brazilian BCG strain. The diagnosis was made using a lymph node biopsy and intestinal aspirates that yielded a positive mycobacterial culture. The isolate was resistant to isoniazid, rifampicin, pyrazinamide and thiophen-2-carbonic acid hydrazide, sensitive to streptomycin, ethambutol, and p-nitrobenzoic acid, and reacted positively to cyclo-serine and negatively to niacin. The pncA gene involved in bacterial activation of pyrazinamide contains in M. bovis a point mutation that renders pyrazinamidase unable to catalyze drug activation. Therefore, this polymorphism is a good option for developing methods to differentiate M. bovis and M. tuberculosis. Taking advantage of this difference we further analyzed the isolates by single-stranded conformation polymorphism electrophoresis of DNA following PCR of the pncA gene. The isolate identity was confirmed by RFLP electrophoretic analysis of the amplified fragment following Eco065I digestion, which selectively cleaves M. tuberculosis DNA. From this result it is proposed that RFLP of pncA gene represents an alternative for differential diagnosis of M. bovis.

Planejamento de atividades anti-tuberculose pelo método CENDES/OPS

O método CENDES/OPS foi aplicado no município de Araraquara (S. Paulo). O dano tuberculose foi programado de acordo com o modelo normativo. Foram elaborados outros programas com dados simulados, com o objetivo de se verificar a influência de variações na proporção de vacináveis, incidência da doença e eficácia da vacina BCG. As atividades anti-tuberculose foram programadas segundo as características epidemiológicas da área programática. A discrepância entre os resultados foi muito grande, salientando-se que as previsões orçamentárias efetuadas de acordo com o modelo normativo foram oito vezes superiores ao orçamento elaborado com os dados epidemiológicos da área.

Estudo das condições de saúde das crianças do Município de São Paulo (Brasil), 1984/1985: IX - Cobertura e qualidade da assistência materno-infantil

Como parte de investigação epidemiológica sobre condições de saúde na infância, foram estudadas a cobertura e a qualidade da assistência materno-infantil prestada à população do Município de São Paulo. Todas as estimativas do estudo baseiam-se em dados obtidos através de inquérito recordatório aplicado a uma amostra representativa de crianças menores de cinco anos residentes no Município (n = 1.016). A cobertura da assistência pré-natal foi estimada em 92,9%, sendo que em cerca de 70% dos casos a assistência foi iniciada no primeiro trimestre de gestação e o número de consultas realizadas foi de seis ou mais. A cobertura da assistência hospitalar ao parto foi estimada em 99,0%, observando-se que 47,1% das crianças nasceram através de cesareanas. A cobertura da assistência de puericultura foi estimada em 98,0%, sendo que em dois terços das vezes a assistência foi iniciada nos primeiros dois meses de vida. Ainda com relação à puericultura, pôde-se observar: grande concentração de consultas no primeiro ano de vida (em média 7,7 consultas), percentagem relativamente alta de crianças vacinadas (Sabin = 86,7%, Tríplice = 85,1%, BCG = 89,0%, Anti-sarampo = 85,9%), decréscimo expressivo de consultas após a idade de doze meses e pequena proporção de crianças com assistência odontológica (19,5%). A estratificação social da população revelou diferenciais sócio-econômicos mínimos quanto à cobertura geral da assistência materno-infantil, observando-se, entretanto, diferenças expressivas quanto a aspectos qualitativos da assistência. Comparando-se o presente inquérito com outros realizados no país, observa-se que a situação de São Paulo apresenta-se mais favorável do que a observada no conjunto das áreas urbanas brasileiras. Verifica-se também que tem sido positiva a evolução recente da assistência materno-infantil no Município. As principais deficiências ainda encontradas dizem respeito a características relacionadas à qualidade da assistência, sendo imprescindível, sobretudo nos estratos populacionais de pior nível sócio-econômico, elevar a cobertura da assistência pré-natal precoce e a cobertura de puericultura após o primeiro ano de vida. Um item especialmente preocupante relacionado à assistência ao parto foi a alta incidência de cesareanas, uma das maiores já registrada em uma população.

Aspectos epidemiológicos da meningite tuberculosa em menores de 15 anos de idade, na Grande São Paulo, Brasil, 1982 -1983

Foram estudadas algumas características epidemiológicas dos casos de meningite tuberculosa ocorridos em menores de 15 anos na Grande São Paulo (Brasil), nos anos de 1982 e 1983. O levantamento dos dados foi realizado em fontes oficiais de informação, complementado pela visitação domiciliária. Foram identificados 126 casos, analisados segundo distribuição etária, sexo, fonte de contágio, vacinação BCG, diagnóstico firmado, letalidade hospitalar, seqüelas e eventos ocorridos na seqüência do tratamento. Os resultados mostraram: demora no diagnóstico devido a prováveis falhas assistênciais, alta letalidade, identificação dos focos para a maioria dos casos. Houve dificuldade em avaliar a proteção conferida pela vacinação BCG e na ocorrência de seqüelas, o grupo de menores de 5 anos foi o mais comprometido (83,9%) enquanto que a maior letalidade ocorreu no grupo de 0 a 1 ano de idade (43,1%). Houve 38,9% de cura; 33,3% de óbito; 15,1% de abandono e em 12,7% dos casos alguns permaneceram sob controle; e o restante era desconhecido pelo sistema de controle de notificações.

A engenharia genética

São abordados os progressos havidos com as técnicas de engenharia genética, capazes de alterar o potencial genético de um organismo, quer pela introdução, quer pela supressão de novos genes estruturais. São mencionadas algumas das aplicações em geral e, em particular, possibilidades de uso no campo da medicina. É feita uma análise crítica dos benefícios e riscos envolvidos.