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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.5.2006.tde-26102006-154312
Documento
Autor
Nome completo
Flavio Ferraz de Paes e Alcantara
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2006
Orientador
Banca examinadora
Guglielmi, Luiza Guilherme (Presidente)
Aiello, Vera Demarchi
Barros, Myrthes Anna Maragna Toledo
Levy, Roger Abramino
Mello, Suzana Beatriz Verissimo de
Título em português
Febre reumática: um modelo animal para uma vacina humana
Palavras-chave em português
Febre reumática
Mimetismo molecular
Nódulo reumático
Ratos endogâmicos Lew
Streptococcus pyogenes
Resumo em português
A febre reumática é um bom exemplo de uma doença auto-imune deflagrada por um processo infeccioso. Num prazo de uma a quatro semanas após a resolução de uma faringite não tratada por cepas reumatogênicas de S. pyogenes, o organismo de um hospedeiro susceptível desencadeia uma resposta imune contra grandes articulações, coração, tecidos subcutâneos e cérebro. Acredita-se que elementos presentes na bactéria e reconhecidos durante a infecção na orofaringe, sejam confundidos com estruturas próprias do organismo, num processo denominado mimetismo molecular. Entre as proteínas envolvidas na reação cruzada, encontram-se a miosina cardíaca, pelo lado do hospedeiro, e a proteína M do microorganismo invasor. Esta última (proteína M) tem sido extensamente estudad. É a base da classificação das cepas de S. pyogenes e importante fator de virulência. Também tem sido explorada como imunógeno em várias estratégias vacinais. O estudo desta patologia tem sido dificultado pela ausência de um modelo animal que reproduza aspectos fundamentais da patologia humana, entre estes as lesões cardíacas. Uma das razões é o fato de que animais não contraem infecção pelo S. pyogenes. Portanto, produzimos a proteína M1 recombinante e mostramos que a imunização de 28 ratos Lewis por um período de 21 dias ou 14 ratos por 41 dias, com esta proteína foi capaz de induzir resposta inflamatória na maioria dos animais com intensidade variável. Células similares aos nódulos de Aschoff e células de Anitschkow, sugestivas das lesões patognomônicas da febre reumática foram observadas em dias e também de um em quatro dos animais controles que receberam PBS e adjuvantes. Estes resultados sugerem a presença de células auto-reativas no miocárdio dos animais imunizados. Em conclusão, o uso de proteína M1 recombinante como imunógeno em modelo animal de ratos Lewis é capaz de desencadear reação inflamatória em miocárdio e tecido valvular e lesões similares às da febre reumática. O modelo do rato Lewis é até o momento o que apresenta maior semelhança com a doença humana e pode ajudar a esclarecer a imunopatologia da febre reumática. Além disso, certamente será importante para a avaliação do potencial de proteção e de segurança em modelos de vacinas contra o S. pyogenes.
Título em inglês
Rheumatic fever: an animal model for a human disease
Palavras-chave em inglês
Lew endogamic rat
Molecular mimicry
Rheumatic fever
Rheumatic nodule
Streptococcus pyogenes
Resumo em inglês
Rheumatic fever is a good example of an autoimmune disease triggered by an infectious process. One to four weeks after the resolution of a non treated pharyngitis caused by rheumatogenic strains of S. pyogenes, the susceptible host unravels an immune response targeting joints, heart, conective tissues and brain. It is thought that molecules present in the bacteria and recognized during the infection at the pharynx are confounded with the organism self structure in a process called ?molecular mimicry?. Amongst the proteins involved in the cross reaction, it may be found cardiac myosin, on the host side, and M protein on the invading organism?s side. The latter (Mprotein) has been extensively studied. It is the basis of the S. pyogenes strains classification, and also an important virulence factor. It has also been explored as an immunogen in several vaccine strategies. The nderstanding of this disease has been hampered by the absence of an animal model that reproduces fundamental aspects of the human pathology, specially cardiac lesions. One of the reasons is the fact that animals do not get infected by S. pyogenes. Hence we have produced the recombinant M1 protein and shown that either the immunization of 28 Lewis rats for a period of 21 days or 14 rats for a period of 41 days, was capable of inducing an inflammatory response in most of the animals with variable intensity. Aschoff nodules-like or Anitschkow-like cells resembling rheumatic fever pathognomonic lesions were seen in 50% of the animals immunized subcutaneously and sacrificed on day 21. We have observed an humoral and cellular response (spleen and lymph node derived cells) specifically targeting M1 protein and the amino (M1AB) and carboxy (M1C) terminus of the protein. However, cross reactions with cardiac myosin were not observer. We have derived T lymphocyte lineages obtained from myocardium infiltrating mononuclear cells from 6 of the 10 animals immunized with M1ABC protein subcutaneously and sacrificed on day 41 and also from one out of four PBS - adjuvant immunized animals. These results suggest the presence of autoreactive cells in the myocardium of the immunized animals. In conclusion, the use of the M1 protein as an immunogen on the Lewis rat model is capable of triggering an inflammatory reaction in the myocardium and valvular tissue and it can produce rheumatic fever like lesions. The Lewis rat model is up to this moment the one to present the highest similarity with human disease. Besides, it will certainly be important on the evaluation of the protection and safety of S. pyogenes vaccines.
 
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Data de Publicação
2006-11-06
 
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