Tolerance or immunity to a tumor antigen expressed in somatic cells can be determined by systemic proinflammatory signals at the time of first antigen exposure

Mice transgenic for the E7 tumor Ag of human papillomavirus type 16, driven from a keratin 14 promoter, express E7 in keratinocytes but not dendritic cells. Grafted E7-transgenic skin is not rejected by E7-immunized mice that reject E7-transduced transplantable tumors. Rejection of recently transplanted E7-transgenic skin grafts, but not of control nontransgenic grafts or of established E7-transgenic grafts, is induced by systemic administration of live or killed Listeria monocytogenes or of endotoxin. Graft recipients that reject an E7 graft reject a subsequent E7 graft more rapidly and without further L. monocytogenes exposure, whereas recipients of an E7 graft given without L. monocytogenes do not reject a second graft, even if given with L. monocytogenes. Thus, cross-presentation of E7 from keratinocytes to the adaptive immune system occurs with or without a proinflammatory stimulus, but proinflammatory stimuli at the time of first cross-presentation of Ag can determine the nature of the immune response to the Ag. Furthermore, immune effector mechanisms responsible for rejection of epithelium expressing a tumor Ag in keratinocytes are different from those that reject an E7-expressing transplantable tumor. These observations have implications for immunotherapy for epithelial cancers.

Effect of Fusobacterium nucleatum on the T and B cell responses to Porphyromonas gingivalis in a mouse model

T cell cytokine profiles and specific serum antibody levels in five groups of BALB/c mice immunized with saline alone, viable Fusobacterium nucleatum ATCC 25586, viable Porphyromonas gingivalis ATCC 33277, F. nucleatum followed by P. gingivalis and P. gingivalis followed by F nucleatum were determined. Splenic CD4 and CD8 cells were examined for intracytoplasmic interleukin (IL)-4, interferon (IFN)-gamma and IL-10 by dual colour flow cytometry and the levels of serum anti-F. nucleatum and anti-P. gingivalis antibodies determined by an ELISA. Both Th1 and Th2 responses were demonstrated by all groups, and while there were slightly lower percentages of cytokine positive T cells in mice injected with F. nucleatum alone compared with the other groups immunized with bacteria., F nucleatum had no effect on the T cell production of cytokines induced by P gingivalis in the two groups immunized with both organisms. However, the percentages of cytokine positive CD8 cells were generally significantly higher than those of the CD4 cells. Mice immunized with F nucleatum alone had high levels of serum anti-E nucleatum antibodies with very low levels of P. gingivalis antibodies, whereas mice injected with P gingivalis alone produced anti-P. gingivalis antibodies predominantly. Although the levels of anti-E nucleatum antibodies in mice injected with E nucleatum followed by P. gingivalis were the same as in mice immunized with F nucleatum alone, antibody levels to P. gingivalis were very low. In contrast, mice injected with P. gingivalis followed by F nucleatum produced equal levels of both anti-P. gingivalis and anti-F nucleatum antibodies, although at lower levels than the other three groups immunized with bacteria, respectively. Anti-Actinobacillus actitiomycetemcomitans, Bacteroides forsythus and Prevotella intermedia serum antibody levels were also determined and found to be negligible. In conclusion, F nucleatum immunization does not affect the splenic T cell cytokine response to P. gingivalis. However, F nucleatum immunization prior to that of P. gingivalis almost completely inhibited the production of anti-P gingivalis antibodies while P. gingivalis injection before F. nucleatum demonstrated a partial inhibitory effect by P. gingivalis on antibody production to F. nucleatum. The significance of these results with respect to human periodontal disease is difficult to determine. However, they may explain in part differing responses to P. gingivalis in different individuals who may or may not have had prior exposure to F. nucleatum. Finally, the results suggested that P. gingivalis and F. nucleatum do not induce the production of cross-reactive antibodies to other oral microorganisms.

Destructive periodontitis lesions are determined by the nature of the lymphocytic response

It is now 35 years since Brandtzaeg and Kraus (1965) published their seminal work entitled Autoimmunity and periodontal disease. Initially, this work led to the concept that destructive periodontitis was a localized hypersensitivity reaction involving immune complex formation within the tissues. In 1970, Ivanyi and Lehner highlighted a possible role for cell-mediated immunity, which stimulated a flurry of activity centered on the role of lymphokines such as osteoclast-activating factor (OAF), macrophage-activating factor (MAF), macrophage migration inhibition factor (MIF), and myriad others. In the late 1970s and early 1980s, attention focused on the role of polymorphonuclear neutrophils, and it was thought that periodontal destruction occurred as a series of acute exacerbations. As well, at this stage doubt was being cast on the concept that there was a neutrophil chemotactic defect in periodontitis patients. Once it was realized that neutrophils were primarily protective and that severe periodontal destruction occurred in the absence of these cells, attention swung back to the role of lymphocytes and in particular the regulatory role of T-cells. By this time in the early 1990s, while the roles of interleukin (IL)-1, prostaglandin (PG) E-2, and metalloproteinases as the destructive mediators in periodontal disease were largely understood, the control and regulation of these cytokines remained controversial. With the widespread acceptance of the Th1/Th2 paradigm, the regulatory role of T-cells became the main focus of attention, Two apparently conflicting theories have emerged. One is based on direct observations of human lesions, while the other is based on animal model experiments and the inability to demonstrate IL-4 mRNA in gingival extracts. As part of the Controversy series, this review is intended to stimulate debate and hence may appear in some places provocative. In this context, this review will present the case that destructive periodontitis is due to the nature of the lymphocytic infiltrate and is not due to periodic acute exacerbations, nor is it due to the so-called virulence factors of putative periodontal pathogens.

Codon modified human papillomavirus type 16 E7 DNA vaccine enhances cytotoxic T-lymphocyte induction and anti-tumour activity

Polynucleotide immunisation with the E7 gene of human papillomavirus (HPV) type 16 induces only moderate levels of immune response, which may in part be due to limitation in E7 gene expression influenced by biased HPV codon usage. Here we compare for expression and immunogenicity polynucleotide expression plasmids encoding wild-type (pWE7) or synthetic codon optimised (pHE7) HPV16 E7 DNA. Cos-1 cells transfected with pHE7 expressed higher levels of E7 protein than similar cells transfected with pW7. C57BL/6 mice and F1 (C57X FVB) E7 transgenic mice immunised intradermally with E7 plasmids produced high levels of anti-E7 antibody. pHE7 induced a significantly stronger E7-specific cytotoxic T-lymphocyte response than pWE7 and 100% tumour protection in C57BL/6 mice, but neither vaccine induced CTL in partially E7 tolerant K14E7 transgenic mice. The data indicate that immunogenicity of an E7 polynucleotide vaccine can be enhanced by codon modification. However, this may be insufficient for priming E7 responses in animals with split tolerance to E7 as a consequence of expression of E7 in somatic cells. (C) 2002 Elsevier Science (USA).

Antigen-presenting cells in human periodontal disease tissues

T cells are present in the inflammatory infiltrates of periodontal disease lesions and require antigen presentation by antigen-presenting cells (APCs). While it is still not known whether Th1 or Th2 cells predominate in these lesions, it has been reported that different APCs may induce activation of different T-cell subsets. An immunoperoxidase technique was used to investigate the presence of CD1a+, CMRF-44+, CMRF-58+ and CD83+ dendritic cells, CD14+ macrophages or dendritic cell precursors and CD19+ B cells in gingival biopsies from 21 healthy or gingivitis and 25 periodontitis subjects. The samples were divided into three groups according to the size of infiltrate (group 1, small infiltrates; group 2, medium infiltrates; group 3, extensive infiltrates). The presence of numerous CD1a+ Langerhans cells was noted in the epithelium with no differences between the healthy/gingivitis and periodontitis groups. The percentage of CD83+ dendritic cells in the infiltrates was higher than the percentage of CD1a+, CMRF-44+ or CMRF-58+ dendritic cells. Endothelial cells positive for CD83 were found predominantly in areas adjacent to infiltrating cells, CD83+ dendritic cells being noted in the region of CD83+ endothelium. The percentage of CD14+ cells in the inflammatory infiltrates was similar to that of CD83+ dendritic cells. B cells were the predominant APC in group 2 and 3 tissues. The percentage of B cells in group 3 periodontitis lesions was increased in comparison with group 1 periodontitis tissues and also in comparison with group 3 healthy/gingivitis sections. Functional studies are required to determine the roles of different APC subpopulations in periodontal disease.

Cellular responses to Schistosoma japonicum cathepsin D aspartic protease

Lymphocyte proliferation and cytokine production were measured in groups of mice vaccinated (but not subsequently challenge infected) with recombinant forms of Schistosoma japonicum cathepsin D aspartic protease, rSjASP1 (expressed in bacteria; enzymatically inactive) and rSjASP2 (expressed in insect cells; enzymatically active). Both forms of the schistosome enzyme induced significant proliferation of splenocytes recovered from vaccinated mice, and expression of interferon (IFN)-gamma, interleukin (IL)-4 and IL-10 mRNA in these cells was detected using reverse transcriptase-polymerase chain reaction. Secretion of IFN-gamma, IL-4 and IL-10 by splenocytes from vaccinated mice was confirmed and quantified using enzyme-linked immunosorbent assay. IFN-gamma was the most abundant cytokine produced, followed by IL-4 and IL-10 in rank order. These findings indicated that vaccination of mice with the schistosome protease induces a mixed Th1/Th2 cytokine response, which may explain the modest level of protection after challenge infection in cathepsin d-vaccinated mice, reported previously.

T cell regulation of the immune response to infection in periodontal diseases

Although T cells have been implicated in the pathogenesis and are considered to be central both in progression and control of the chronic inflammatory periodontal diseases, the precise contribution of T cells to the regulation of tissue destruction has not been fully elucidated. Current dogma suggests that immunity to infection is controlled by distinct T helper 1 (Th1) and T helper 2 (Th2) subsets of T cells classified on the basis of their cytokine profile. Further, a subset of T cells with immunosuppressive function and cytokine profile distinct from Th1 or Th2 has been described and designated as regulatory T cells. Although these regulatory T cells have been considered to maintain self-tolerance resulting in the suppression of auto-immune responses, recent data suggest that these cells may also play a role in preventing infection-induced immunopathology. In this review, the role of functional and regulatory T cells in chronic inflammatory periodontal diseases will be summarized. This should not only provide an insight into the relationship between the immune response to periodontopathic bacteria and disease but should also highlight areas of development for potentially new therapeutic modalities.

Differences in mouse strain influence leukocyte and immunoglobulin phenotype response to Porphyromonas gingivalis

This study examined the nature of the infiltrating cells in Porphyromonas gingivalis-induced lesions and immunoglobulins in the serum samples of BALB/c (H-2(d)), C57BL6 (H-2(b)), DBA/2J (H-2(d)) and CBA/CaH (H-2(k)) mice. Mice were immunized intraperitoneally with P. gingivalis outer membrane antigens or sham-immunized with phosphate-buffered saline followed by subcutaneous challenge with live organisms 1 week after the final immunization. The resulting skin abscesses were excised 7 days later, cryostat sections cut and an immunoperoxidase method used to detect the presence of CD4(+) and CD8(+) T-cell subsets, CD14(+) macrophages and CD19(+) B cells. Peroxidase positive neutrophils and IgG1- and IgG2a-producing plasma cells were also identified. Anti P. gingivalis IgG1 and IgG2a subclass antibodies were determined in serum obtained by cardiac puncture. Very few CD8(+) T cells and CD19(+) B cells were found in any of the lesions. The percentages of CD4(+) cells, CD14(+) cells and neutrophils were similar in lesions of immunized BALB/c and C57BL6 mice, with a trend towards a higher percentage of CD14(+) cells in sham-immunized mice. The percentage of CD14(+) cells was higher than that of CD4(+) cells in immunized compared with sham-immunized DBA/2J mice. The percentages of CD4(+) and CD14(+) cells predominated in immunized CBA/CaH mice and CD4(+) cells in sham-immunized CBA/CaH mice. The percentage of neutrophils in immunized CBA/CaH mice was significantly lower than that of CD14(+) cells and CD4(+) cells in sham-immunized mice. IgG1(+) plasma cells were more dominant than IgG2a(+) cells in immunized BALB/c, C57BL6 and DBA/2J mice, whereas IgG2a(+) plasma cells were more obvious in sham-immunized mice. IgG2a(+) plasma cells were predominant in immunized and sham-immunized CBA/CaH mice. In the serum, specific anti-P. gingivalis IgG2a antibody levels (Th1 response) were higher than IgG1 levels (Th2 response) in sham-immunized CBA/CaH and DBA/2J mice. In immunized BALB/c mice, IgG2a levels were lower than IgG1 levels, while IgG2a levels were higher in immunized C57BL6 mice. In conclusion, this study has shown differences in the proportion of infiltrating leukocytes and in the subclasses of immunoglobulin produced locally and systemically in response to P. gingivalis in different strains of mice, suggesting a degree of genetic control over the response to P. gingivalis.

Interacção Parasita-Hospedeiro e susceptibilidade de Leishmania infantum a fármacos

RESUMO As leishmanioses são doenças causadas por um protozoário intracelular pertencente à ordem Kinetoplastida, da família Trypanosomatidae, do género Leishmania. Os parasitas são transmitidos aos hospedeiros vertebrados por dípteros pertencentes à sub-família Phlebotominae. Devido à inexistência de vacinas a quimioterapêutica continua a representar o único mecanismo de prevenção e controlo. Os fármacos de primeira linha para o tratamento da leishmaniose visceral continuam a ser os antimoniais pentavalentes e a anfotericina B (AMB). A AMB lipossómica está a ser cada vez mais utilizada como 1ª linha. O conhecimento do(s) mecanismo(s) utilizados pelos parasitas, responsáveis pela resistência, é fundamental de modo a permitir o desenvolvimento de novos fármacos anti-Leishmania que possam substituir e/ou complementar os fármacos existentes, de uma forma eficaz assim como contribuir para o desenvolvimento de metodologias para avaliar e monitorizar a resistência. Espera-se do modelo animal a reprodução da infecção na Natureza. Os modelos canino e murino têm ajudado na compreensão dos mecanismos responsáveis pela patogénese e pela resposta imunitária à infecção por Leishmania. Sendo o cão o principal hospedeiro da infecção por L. infantum e o principal reservatório doméstico da leishmaniose visceral humana, procedeu-se à caracterização da evolução da infecção experimental em canídeos de raça Beagle através da análise clínica, hematológica, histopatológica, parasitária, assim com através da resposta imunitária desenvolvida. As alterações hematológicas observadas foram as associadas à leishmaniose visceral: anemia, leucopenia, trombocitopenia com aumento das proteínas totais e da fracção gama-globulina, e diminuição da albumina. Histologicamente observou-se nos órgãos viscerais uma reacção inflamatória crónica, acompanhada por vezes da formação de granulomas ricos em macrófagos. Apesar de todos os animais terem ficado infectados (confirmado pela presença do parasita nos vários tecidos e órgãos recolhidos na necrópsia), os únicos sinais clínicos observados transitoriamente foram adenopatia e alopécia. As técnicas moleculares foram significativamente mais eficazes na detecção do parasita do que os métodos parasitológicos convencionais. As amostras não invasivas (sangue periférico e conjuntiva) mostraram ser significativamente menos eficazes na detecção de leishmanias. No nosso modelo experimental não se observou a supressão da resposta celular ao antigénio parasitário e confirmou-se que, apesar de não protectora, a resposta humoral específica é pronunciada e precoce. A bipolarização da resposta imunitária Th1 ou Th2, amplamente descrita nas infecções experimentais por L. major no modelo murino, não foram observadas neste estudo. O facto dos animais não evidenciarem doença apesar do elevado parasitismo nos órgãos viscerais poderá estar relacionado com a expressão simultânea de citocinas de ambos os tipos Th1 e Treg, no baço, fígado, gânglio, medula óssea e sangue periférico. Neste estudo também se caracterizou o efeito da saliva do vector Phlebotomus perniciosus na infecção experimental de murganhos BALB/c com estirpes de L. infantum selvagem e tratada com AMB, inoculadas por via intradérmica. A visceralização da infecção ocorreu após a utilização da via de administração do inóculo que mais se assemelha ao que ocorre na Natureza. Apesar da disseminação dos parasitas nos animais co-inoculados com extracto de uma glândula salivar ter sido anterior à do grupo inoculado apenas com parasitas, não se detectaram diferenças significativas na carga parasitária, entre os três grupos, ao longo do período de observação pelo que, embora a saliva do vector esteja descrita como responsável pela exacerbação da infecção, tal não foi observado no nosso estudo. O aumento de expressão de citocinas esteve relacionado com o aumento do parasitismo mas, tal como no modelo canino, não se observou bipolarização da resposta imunitária. Os animais dos três grupos infectados parecem ter desenvolvido nos diferentes órgãos uma resposta mista dos tipos Th1 e Th2/Treg. Contudo, verificou-se a predominância da expressão Th1 (TNF-α), no fim do período de observação, o que pode estar relacionado com a resolução da infecção. Por outro lado, a presença de parasitas na pele dos animais inoculados com a estirpe L. infantum tratada com AMB permite colocar a hipótese da existência de parasitas resistentes na Natureza e destes poderem ser transmitidos. Após se ter verificado que a estirpe de L. infantum tratada com AMB tinha a capacidade de infectar e visceralizar no modelo murino, analisou-se o seu comportamento em dois dos principais vectores de L. infantum, Lutzomyia longipalpis e P. perniciosus. Os parasitas tratados com AMB apresentaram uma menor capacidade de permanecerem no interior do vector assim como um desenvolvimento mais lento apontando para uma menor capacidade de transmissão das estirpes resistentes a este fármaco, pelo que o tratamento com AMB poderá ser favorável à prevenção e controlo através da interrupção do ciclo de vida do parasita. De modo a determinar in vitro a susceptibilidade de Leishmania aos diferentes fármacos utilizados na terapêutica da leishmaniose humana e canina (Glucantime®, Fungizone®, miltefosine e alopurinol) comparou-se o sistema de promastigotas axénicos com o sistema amatigota-macrófago. Verificou-se que, para as estirpes estudadas, os resultados de ambos os sistemas não apresentavam diferenças significativas sendo a utilização do primeiro mais vantajosa ao ser menos moroso e de mais fácil execução. Seleccionaram-se estirpes quimio-resistentes in vitro, por exposição prolongada a doses crescentes de AMB, tendo-se verificado que os parasitas tratados, apresentaram uma menor susceptibilidade do que os não tratados à acção dos fármacos estudados, com excepção do alopurinol. A diminuição da susceptibilidade das estirpes aos fármacos utilizados poderá facilitar a dispersão de parasitas multiresistentes. Sendo a apoptose um dos mecanismos utilizados pelos parasitas para evitar a indução de uma resposta imune por acção de compostos anti- Leishmania, determinou-se o número de amastigotas apoptóticos assim como a produção de TNF-α e IL-10 pelos macrófagos tratados. Concluiu-se que os compostos conseguiram suprimir a produção de IL-10, inibidora da activação dos macrófagos, contudo nem a produção da citocina pro-inflamatória TNF- α nem a apoptose pareceram ser os principais mecanismos responsáveis à sobrevivência dos parasitas ao contacto com os fármacos.

Parâmetros associados a sibilância recorrente após bronquite aguda

RESUMO Introdução: a bronquiolite aguda afecta 30 a 60% das crianças saudáveis até ao terceiro aniversário. Destas, 50% evoluem para sibilância recorrente, com consequências pessoais, familiares e sociais relevantes. Objectivos: identificação de parâmetros clínicos e laboratoriais associados à sibilância recorrente em crianças saudáveis. A detecção da actividade local de quatro citocinas intervenientes nas vias imunológicas Th1 ou Th2 permitiu, gualmente, o estudo do respectivo comportamento em função dos referidos parâmetros. Material e Métodos: estudo prospectivo de coorte, efectuado no serviço de urgência pediátrica do HSFX no Inverno 2004/2005. Recrutada amostra de conveniência de 188 lactentes de idade inferior a 24 meses e diagnóstico de bronquiolite aguda. Excluídos portadores de doença crónica, ex-prematuros e os doentes sujeitos a corticoterapia nas duas semanas anteriores. A todos foi feito questionário padronizado, exame clínico e estratificação da gravidade através de índice validado. Na mucosa nasal, foram pesquisados Ag víricos e estudada a expressão génica de quatro citocinas - representativas da via Th1 (IFN-g e IL-12) ou Th2 (IL-4 e IL-13). Esta determinação foi efectuada por RT-PCR, no Laboratório de Biologia Molecular do Centro de Histocompatibilidade do Sul. Durante o seguimento, em consulta de pneumologia pediátrica até à idade de 36 meses, foram excluídos os seguintes casos: patologia anatómica ou funcional que justificasse sibilância recorrente, valores totais de IgE elevados, Phadiatop® positivo ou défice de IgG, IgA ou IgM. Os resultados foram estudados por estatística descritiva, análise univariada e multivariada. Foi considerado com significado estatístico, em todas as análises, o valor de p < 0,05. Resultados: das 188 crianças recrutadas, foram excluídas 36 (principalmente por identificação de outras causas de sibilância recorrente). Da amostra final de 152 doentes, 76 (50%) foram considerados sibilantes e 76 não sibilantes. Os seguintes parâmetros à entrada relacioram-se com a evolução para sibilância recorrente: idade inferior a 6 meses (OR: 3,8; IC95% 1,8-9,1); exposição ao fumo de tabaco na vida intrauterina (OR: 2,5; IC95% 1,2-5,2) ou após o nascimento (OR: 2,4; IC95% 1,0-5,8); atopia materna (OR: 4,0; IC95% 1,5-10,3); maior gravidade (OR: 1,2; IC95% 1,1-1,4); apirexia (OR: 4,7; IC95% 1,8-11,8); identificação de vírus (OR: 3,5; IC95% 1,4-8,7); predomínio imunitário de tipo Th2 em lactentes com idade superior a seis meses (OR:1,3; IC95% 1,0-1,7). Verificou-se predomínio Th1 na mucosa nasal das crianças com irmãos ou que frequentavam o infantário (OR: 3,1; IC95% 1,4-6,5); nas amamentadas (OR: 1,2; IC95% 1,1-1,4) e naquelas em que se identificaram Ag víricos (OR: 4,0; IC95% 1,3-11,9). O contacto com fumo de tabaco no domicílio foi o determinante mais importante de predomínio Th2 (OR: 2,3; IC95% 1,1-4,7). Discussão e Conclusões: Foram considerados factores de risco para sibilância recorrente em lactentes saudáveis: idade inferior no momento do primeiro episódio de bronquiolite; exposição passiva (antenatal ou pós-natal) ao fumo de tabaco;antecedentes maternos de atopia; primeiro episódio com maior gravidade, sem febre e com dentificação de Ag víricos nas secreções nasais. Os resultados do presente estudo reforçam as recomendações usuais de aleitamento materno, limitação de contactos sociais em lactentes e evicção tabágica durante a gravidez e após o nascimento.

Terapêuticas antigénio-especificas no tratamento das doenças desmielinizantes: estudos sobre a vacinação com ADN e a descoberta de um novo alvo antigénico

RESUMO A Esclerose Múltipla (EM) é uma doença desmielinizante crónica do Sistema Nervoso Central (SNC), provocada, em grande parte, por um ataque imuno-mediado contra diversos elementos da bainha de mielina. Dentro dos alvos antigénicos desta resposta autoimune, vários componentes proteicos e lipídicos da mielina têm vindo a ser identificados ao longo dos anos, entre os quais se destacam a proteína básica de mielina(MBP), glicoproteína ligodendrocitária da mielina (MOG), proteína proteolipídica (PLP) e glicoproteína associada à mielina (MAG). Com o desenvolvimento do modelo animal de Encefalomielite Autoimune Experimental (EAE), diversas terapias antigénio-específicas foram desenhadas, baseadas na modificação benéfica da resposta autoimune contra a mielina, tais como a administração de mielina ou seus componentes, os copolímeros terapêuticos, os ligandos peptídeos alterados e, recentemente, a vacinação com ácido desoxirribonucleico (ADN) codificador de proteínas de mielina, integrado em plasmídeos e purificado para administração parentérica. Neste trabalho, apresentamos os resultados de um extenso conjunto de experiências, subordinadas a dois temas fundamentais: 1) avaliação do potencial terapêutico, e dos mecanismos de acção, da vacinação tolerizadora com ADN codificador de proteínas de mielina (MBP, MOG, PLP, MAG) na EAE, e da associação desta vacinação com a administração de ADN de citocinas Th2, ou de oligonucleótidos imunomoduladores; 2) identificação e caracterização da resposta imune contra um novo componente da mielina com potencial antigénico, a proteína inibidora do recrescimento axonal, Nogo-A. No que respeita à vacinação com ADN, os nossos resultados comprovam a eficácia desta terapêutica antigénio-específica na prevenção e tratamento da EAE. Os seus mecanismos de acção incluem, entre outros, a supressão anérgica da proliferação antigénioespecífica dos linfócitos T anti-mielina (no modo de prevenção da doença), o enviesamento Th2 da resposta imune (quando co-administrada com a vacina de ADN codificadora da citocina IL-4, funcionando como terapia génica local), e a redução da diversificação de epítopos da resposta humoral anti-mielina, avaliada através de myelin spotted arrays. A associação das vacinas de ADN com oligonucleótidos imunomoduladores GpG, desenvolvidos para contrariar as sequências CpG imunoestimuladoras presentes no vector de vacinação, levou à melhoria da sua eficácia terapêutica, devida, provavelmente, ao efeito estimulador preferencial dos oligonucleótidos GpG sobre linfócitos Th2 e sobre células reguladoras NK-T. Com base nestes resultados a vacinação com ADN foi desenvolvida para o tratamento da EM em humanos, com ensaios clínicos a decorrerem neste momento. Em relação à proteína Nogo-A, estudos de estrutura primária e de previsão de antigenicidade identificaram a região Nogo-66 como alvo antigénico potencial para a EAE. Nas estirpes de ratinho SJL/J e C57BL/6, fomos capazes de induzir sinais clínicos e histológicos de EAE após imunização com os epítopos encefalitogénicos Nogo1-22, Nogo23- 44 e Nogo45-66, utilizando protocolos de quebra de tolerância imune. Ao mesmo tempo, identificámos e caracterizámos uma resposta linfocitária T específica contra os antigénios contidos na região Nogo-66, e uma resposta linfocitária B com diversificação intra e intermolecular a vários determinantes presentes noutras proteínas da mielina. A transferência adoptiva de linhas celulares Th2 anti-Nogo45-66, levou à melhoria clínica e histológica da EAE em animais recipientes induzidos com outros antigénios de mielina, após migração destas células para o SNC. Estes dados comprovam a importância da Nogo-66 como antigénio na EAE, e a eficácia de terapias antigénio-específicas nela baseadas. No seu conjunto, os nossos resultados confirmam o potencial terapêutico das vacinas de ADN codificadoras de proteínas de mielina, bem como a importância dos encefalitogénios contidos na proteína Nogo-A para a fisiopatologia da EAE e da EM, com eventual relevância para o desenvolvimento de novas terapias antigénio-específicas. O aperfeiçoamento futuro destas terapias poderá levar, eventualmente, a uma capacidade de manipulação da resposta imune que permita o tratamento eficaz das doenças inflamatórias desmielinizantes, como a Esclerose Múltipla. ABSTRACT Multiple Sclerosis (MS) is a chronic demyelinating disease of the Central Nervous System (CNS), caused, mainly, by an immune-mediated attack against several elements of the myelin sheath. Among the antigenic targets for this autoimmune response, several proteic and lipidic myelin components have been identified throughout the years, of which myelin basic protein (MBP), myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG), proteolipidic protein (PLP), and myelin associated glycoprotein (MAG) are the best characterized. With the development of the animal model for MS, Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE), several antigen-specific therapies have been designed, based on beneficial modifications of the autoimmune response against myelin. These have included myelin and myelin component administration, therapeutic copolymers, altered peptide ligands and, more recently, vaccination with myelin-protein encoding deoxyribonucleic acid (DNA), integrated into plasmids and purified for parenteral administration. In this work we present the results of an extensive series of experiments, subordinate to two fundamental areas: 1) evaluating the therapeutic potential, and mechanisms of action, of tolerizing myelin protein (MBP, MOG, PLP, MAG) DNA vaccination in EAE, alone and in association with Th2 cytokine DNA administration, or immunomodulatory oligonucleotides; 2) identifying and characterizing the immuneresponse against a new myelin component with antigenic potential, the axonal regrowth inhibitor Nogo-A. Regarding DNA vaccination, our results prove the efficacy of this antigen-specific therapy for the prevention and treatment of EAE. Its mechanisms of action include, among others, anergic suppression of antigen-specific T-cell proliferation against myelin (in prevention mode), Th2 biasing of the immune response (when co-administered with the IL- 4 codifying DNA vaccine, acting as local gene therapy), and reduction of epitope spreading of the anti-myelin antibody response, assessed by myelin spotted arrays. The combination of myelin DNA vaccination with the administration of GpG immunomodulatory oligonucleotides, designed to counteract immunostimulatory CpG motifs present in the vaccination vector, led to an improvement in therapeutic efficacy, probably due to the preferential stimulatory effect of GpG oligonucleotides on Th2 lymphocytes and on regulatory NK-T cells. Based on these results, tolerizing DNA vaccination is being developed for human use, with ongoing clinical trials. As concerns the Nogo-A protein, based on studies of primary structure and prediction of antigenicity, we identified the Nogo-66 region (responsible for the most of the inhibitory capacity of this protein) as a potential antigenic target for EAE. In the SJL/Jand C57BL/6 mouse strains, we were able to induce clinical and histological signs of EAE,after immunization with the encefalitogenic epitopes Nogo1-22, Nogo23-44 and Nogo45-66,using a tolerance breakdown protocol. Concomitantly, we identified and characterized a specific T cell response against these antigens, together with a B cell response which showed extensive intra and intermolecular epitope spread to several determinants present in other myelin proteins. Adoptive transfer of nti-Nogo45-66 Th2 cell lines resulted in clinical and histological improvement of EAE in recipient animals induced with other myelin antigens, after intraparenchymal CNS migration of anti-Nogo cells. These data confirm the relevance of Nogo-66 as an antigen in EAE, as well as the efficacy of antigenspecific therapies based on the response against this protein.In conclusion, our results substantiate the therapeutic potential of myelin-encoding DNA vaccination, as well as the importance of encefalitogenic epitopes present in the Nogo-A protein for the pathophysiology of EAE and MS, with potential relevance for the creation of new antigen specific-therapies. The future development of these therapies may eventually lead to a degree of manipulation of the immune response that allows the effective treatment of autoimmune, inflammatory, demyelinating diseases, such as Multiple Sclerosis.

Schistosomose em modelo murino: estudo sobre granuloma hepático causado por ovos de Schistosoma mansoni

A schistosomose é uma doença parasitária que afecta cerca de 200 milhões de pessoas, com alta prevalência nos trópicos e que origina um grave problema de saúde pública. Ao longo da infecção, o sistema imunitário tenta de várias formas combater a presença do parasita. Inicialmente ocorre uma resposta imune mediada por células do tipo Th1, com o progresso da infecção, a resposta é substituída por uma resposta do tipo Th2 induzida durante a formação de granulomas. Este surge como resposta à presença de produtos tóxicos libertados pelos ovos do parasita retido nos tecidos. O fígado é o principal alvo do depósito de ovos, sofrendo alterações fisiopatológicas, e histológicas. O Mus musculus tem sido muito utilizados na infecção experimental por Schistosoma mansoni, para melhor se conhecer o papel da resposta imunitária na formação de granulomas hepáticos. No decorrer da infecção o granuloma sofre alterações desencadeadas pelas citocinas que o sistema imunitário produz. Estas alterações dividem-se em cinco fases: reacção inicial, exsudativa, exsudativa-produtiva, produtiva e involutiva granuloma. O presente trabalho, estudou as alterações sofridas pelo granuloma hepático (quantidade, dimensão e fase do granuloma), em três diferentes períodos de infecção (55, 90 e 125 dias) no modelo animal Mus musculus infectado com Schistosoma. mansoni, estirpe SmBh distribuídos por três grupos experimentais com diferente número de cercárias (50, 80, e 100). Verificou-se que ao longo da infecção a quantidade de granulomas aumenta, as dimensões têm uma tendência inicial para aumentar mas a partir dos 90 dias após a exposição sofrem uma diminuição. No grupo experimental com maior intensidade de infecção inicial a diminuição deu-se mais cedo. Em relação às fases de desenvolvimento do granuloma este sofre alterações ao longo de toda a infecção. Assim, aos 55 dias predomina a fase exsudativa, aos 90 todos os grupos apresentam maior percentagem de granulomas na fase produtiva e por fim aos 125 dias prevalece a fase involutiva. Todos estes resultados sugerem que a caracterização do granuloma nas diferentes fases de infecção pode depender do número de cercárias da exposição.

IL-2 AND IFN-g, BUT NOT IL-4 SECRETION BY PERIPHERAL BLOOD MONONUCLEAR CELLS (PBMC) ARE RELATED TO CD4+ T CELLS AND CLINICAL STATUS IN BRAZILIAN HIV-1-INFECTED SUBJECTS

It has been reported that production of IL-2 and IFN-g, known as T-helper type 1 cytokines, by peripheral mononuclear cells (PBMC) decreases with progression of HIV infection. In contrast, IL-4 and IL-10 production, Th2 cytokine profile, increases with HIV disease progression. PBMC were evaluated from 55 HIV-infected subjects from Divisão de Imunologia, Hospital das Clínicas, Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, to "in vitro" cytokines production after 24 hours of stimulation with PHA. Low levels of IL-4 production in both HIV- infected patients and normal subjects, were detected. The patients with CD4+ T cell counts <200 showed a significant decrease of IL-2 and IFN-g production compared to controls. Patients with higher counts of CD4+ T cells (either between 200-500 or >500 cells/mm3) also showed decreased production of IL-2 that was not statistically significant. There was a correlation between IL-2 and IFN-g release with CD4+ T cells counts. HIV-1-infected individuals with CD4+ T cells >500 cells/mm3 showed increased levels of IL-2 and IFN-g, than individuals with CD4+ T cells <500 cells/mm3. In conclusion, we observed a decline of IL-2 and IFN-g production at advanced HIV disease. IL-4 production was not affected during HIV infection. Taken together, these findings suggest that the cytokine profile might be influenced by the HIV infection rather than the cause of disease progression.

Pyogenic abscesses and parasitic diseases

Parasitic diseases which during their course in the host switch the immune system from a T helper 1 to a T helper 2 response may be detrimental to the host, contributing to granuloma formation, eosinophilia, hyper-IgE, and increased susceptibility to bacterial and fungal infections. Patients and animals with acute schistosomiasis and hyper-IgE in their serum develop pyogenic liver abscess in the presence of bacteremia caused by Staphylococcus aureus. The Salmonella-S. mansoni association has also been well documented. The association of tropical pyomyositis (pyogenic muscle abscess) and pyogenic liver abscess with Toxocara infection has recently been described in the same context. In tropical countries that may be an interesting explanation for the great morbidity of bacterial diseases. If the association of parasitic infections and pyogenic abscesses and/or fungal diseases are confirmed, there will be a strong case in favor of universal treatment for parasitic diseases to prevent or decrease the morbidity of superinfection with bacteria and fungi.

Infecção por Cryptosporidium parvum: resposta imunitária e tecnologia de anticorpos monoclonais para o diagnóstico

Cryptosporidium parvum é um protozoário intracelular, de distribuição ubiquitária, que causa enterite em humanos e animais. A diarreia é autolimitada em indivíduos imunocompetentes, podendo ser fatal em imunocomprometidos. Actualmente não existem terapêuticas específicas ou preventivas disponíveis, e o elevado custo dos actuais métodos de diagnóstico, sustentam a importância do desenvolvimento de novas abordagens. Vários estudos salientam a importância das células T CD4+ na resposta imunitária à infecção por C. parvum; outros direccionam a sua atenção para as células reguladoras (Treg); e outros tentam esclarecer qual o papel das citocinas específicas produzidas pelas células Th1 e Th2, na regulação da resposta imune, acompanhada pela produção de imunoglobulinas particulares. Na área do diagnóstico, vários e diferentes métodos têm sido utilizados, variando entre a rapidez de execução, especificidade e custo. Várias questões colocam-se, relacionadas com as características das células envolvidas na resposta à infecção e com a especificidade/sensibilidade de cada técnica. Com o objectivo de estudar a resposta imunitária de longo-termo à infecção por C. parvum, no modelo animal imunocompetente, murganhos Balb/c foram inoculados por via oral com oocistos de C. parvum, e efectivadas colheitas e análise de amostras fecais, intestino, sangue e baço, segundo um protocolo previamente definido. A caracterização das populações celulares do sangue e baço foi feita por citometria de fluxo e a identificação e quantificação de imunoglobulinas e citocinas no soro, por tecnologia xMAP® Luminex. A análise por citometria de fluxo não revelou diferenças estatisticamente significativas entre os murganhos infectados e os controlos, tendo sido apenas observado um aumento do número de neutrófilos e eosinófilos circulantes, e a sua posterior diminuição, no primeiro grupo de murganhos. Associada à elevada variabilidade observada após a reinfecção, tais variações são sugeridas como sendo o perfil exibido por estas populações de células no contexto de infecção por C. parvum no organismo imunocompetente, particularmente os eosinófilos, que apresentam um comportamento idêntico em infecção por outros parasitas. O aumento da secreção de TNF-α e IFN-γ (citocinas Th1) nos murganhos infectados, comparativamente com os grupos controlo, para além da secreção de citocinas Th2, como IL-4, IL-5 e IL-10, após a reinfecção, sugere um balanço entre as respostas Th1, para controlar o crescimento do parasita, e Th2, para limitar a patologia. A IgG1 foi o isotipo predominante ao longo de toda a infecção e reinfecção, tendo-se observado um pico de IgG2a após a reinfecção, seguido de diminuição. Esta variação poderá estar relacionada com a função da IgG1 e da IgG2a, ao nível da opsonização e neutralização dos agentes patogénicos, respectivamente. A obtenção de hibridomas secretores de anticorpos específicos para antigénios de C. parvum, por fusão celular, permitiu obter anticorpos e testar a sua aplicação à detecção de oocistos de C. parvum, em amostras fecais humanas e de animais (bovinos). Em resumo, os resultados obtidos permitem sugerir o perfil de imunoglobulinas e citocinas envolvido na resposta à infecção por C. parvum no modelo roedor imunocompetente, assim como desenvolver um futuro “kit” para detecção de C. parvum em amostras biológicas, por técnicas de imunofluorescência