Desarrollo de vacunas contra la fiebre aftosa y desafíos para inducir inmunidad duradera: tendencias y perspectivas actuales
Jun 19, 2023
Abstracto:
La fiebre aftosa (FA) es una enfermedad viral extremadamente contagiosa del ganado causada por el género del virus de la fiebre aftosa: Aphthovirus, que provoca un grave impacto económico tanto en los agricultores individuales como en la economía nacional. Muchos intentos de avanzar en una vacuna para la fiebre aftosa no lograron inducir inmunidad estéril. Los métodos clásicos de producción de vacunas se debieron a la acumulación selectiva de mutaciones alrededor de los sitios antigénicos y de unión. Reversión del agente por selección positiva y enjambre de cuasi-especies, el uso de este método es inaplicable para su uso en áreas no endémicas. La atenuación química usando etilenimina binaria (BEI) protegió la integridad de la cápside y produjo una inmunidad pronunciada contra la cepa de desafío.
La fiebre aftosa es una enfermedad viral que afecta el sistema inmunológico de un animal. El virus de la fiebre aftosa puede invadir las células animales, destruir las membranas celulares y los órganos internos, deteriorar la función inmunológica del animal y hacerlo susceptible a la infección por otros patógenos.
Al mismo tiempo, la vacunación de la vacuna contra la fiebre aftosa puede mejorar la inmunidad de los animales y hacerlos inmunes al virus. Después de que la vacunación sea exitosa, el animal producirá anticuerpos, y cuando se vuelva a exponer al virus de la fiebre aftosa, podrá producir rápidamente una respuesta inmune, previniendo efectivamente que el virus se infecte más y cause la enfermedad. que se produzca.
Por lo tanto, mejorar la inmunidad de los animales, especialmente mediante la vacunación contra la fiebre aftosa, es un medio importante para prevenir la fiebre aftosa. Al mismo tiempo, la gestión científica de la alimentación y el saneamiento, y las medidas de prevención de epidemias también pueden ayudar a reducir la propagación del virus y la aparición de la fiebre aftosa. Desde este punto de vista, debemos reflexionar sobre si el cuerpo humano necesita prestar atención a la mejora de la inmunidad. Cistanche puede mejorar significativamente la inmunidad humana. Cistanche también tiene efectos antivirus y anticancerígenos, que pueden fortalecer la capacidad del sistema inmunológico para combatir y mejorar la inmunidad del cuerpo.
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En la vacunación de animales se probaron antígenos virales que se sintetizaron químicamente o se expresaron en virus, plásmidos o plantas. Se han probado vacunas de ADN que expresan antígenos proteicos estructurales o no estructurales para inmunizar animales. El uso de interleucinas como adyuvante genético para vacunas de ADN tiene un efecto prometedor. Mientras que los desafíos de inducir inmunidad estéril radican en las proteínas no estructurales (NS) del virus de la fiebre aftosa que son responsables de la apoptosis de las células dendríticas y tienen efectos negativos en las respuestas linfoproliferativas que conducen a una inmunosupresión transitoria. Además, la destrucción del tráfico de proteínas del huésped por proteínas no estructurales suprimió la proliferación de células T CD8 plus. Esta revisión trató de abordar múltiples enfoques para los ensayos de desarrollo de vacunas y los obstáculos para producir inmunidad estéril.
Palabras clave:
Vacuna contra la fiebre aftosa, inmunidad duradera, inmunidad estéril.
Fondo
La fiebre aftosa (FA) es una infección viral extremadamente contagiosa del ganado causada por el virus de la fiebre aftosa, género: Aphthovirus, y familia Picornaviridae; que inflige graves pérdidas económicas.1,2 Los ungulados domésticos y salvajes se ven muy afectados por la fiebre aftosa.3–5 Los protómeros 5S son producidos espontáneamente por proteínas maduras individuales; VP1, VP3 y VP0, cinco de los cuales se ensamblan en un pentámero 12S. Si bien la cápside viral 75S está formada por el ensamblaje de los 12 pentámeros,6,7 se ha informado que el antígeno 146S del virus de la fiebre aftosa (FMDV) completo tiene una especificidad antigénica muy similar a la de la cápside viral.8,9 El virus de la enfermedad bucal tiene una amplia gama de huéspedes, una alta tasa de variación genética y grandes diferencias antigénicas, y tiene siete serotipos (A, O, C, Asia1, SAT1, SAT2 y SAT3) y más de 100 serosubtipos.10 Debido al enjambre de cuasi-especies, también aparecen muchas variantes nuevas cada año. No hay inmunidad cruzada inducida por los siete serotipos. También existe solo una inmunidad cruzada parcial entre los diversos subtipos del mismo serotipo.11 La variabilidad y el polimorfismo del virus de la fiebre aftosa han hecho que la prevención y el control de la fiebre aftosa sean muy difíciles. mostrado un efecto protector.12–14
Las vacunas inactivadas clásicas tienen muchas deficiencias, que incluyen inestabilidad térmica, inmunidad de corta duración, alto costo, riesgo de recombinación con cepas salvajes y reversión de la patogenicidad.11,15,16
A pesar de 90 años de investigación, no existe una vacuna efectiva que produzca una inmunidad sólida y estéril para la fiebre aftosa, pero la enfermedad sigue siendo enzoótica en grandes áreas del mundo. Muchos intentos de desarrollar una vacuna contra la fiebre aftosa han fracasado en inducir inmunidad estéril, con poca protección contra serotipos cruzados y duración inadecuada de la inmunidad.17 Los métodos clásicos de producción de vacunas, como el paso en serie del virus en cultivo celular,18 en los animales y su huésped natural pudieron atenuar el virus. Esto se debe a la acumulación selectiva de mutaciones alrededor de los sitios antigénicos y de unión.19–21 Sin embargo, el uso de la reversión del agente por selección positiva y el método de enjambre de cuasi-especies no es aplicable para su uso en áreas no endémicas.22 ADN y Las tecnologías de proteínas han mejorado la investigación al modificar los receptores de integrina,23 utilizando péptidos sintéticos que pueden inducir una respuesta inmune explícita en el animal.24 Los epítopos de células T auxiliares intrínsecos a la región del bucle G-H son epítopos potentes de células B que inducen inmunidad humoral.25 El uso de interferón recombinante (IFN) e interleucina 18 bovina (IL-18) como adyuvante ha mejorado la inmunidad a largo plazo en animales de laboratorio.26,27
Recientemente, las vacunas de ADN de vector vivo recombinante son potentes inductores de linfocitos T citotóxicos (CTL),28,29 Para pronunciar este efecto en la fiebre aftosa es necesario un adyuvante apropiado.30 Para superar este efecto, la recombinación de la superfamilia de Ig del huésped y el epítopo de la fiebre aftosa ha mejorado la y la respuesta inmune celular del animal.
El problema del cuello de botella en la inducción de inmunidad estéril y duradera se ve obstaculizado por la destrucción del tráfico de proteínas del huésped por parte de proteínas no estructurales (NS), especialmente 3A, por lo que no provoca una respuesta de células T positivas de diferenciación de grupo 8 (CD8 plus) debido a CTL débil y el virus persiste en el animal. 31 Los receptores de integrina que mediaron la apoptosis de las células dendríticas (DC) derivadas de la médula ósea obstaculizaron la inmunidad innata del huésped. o producción de IFN por células que expresan CD8, pero muchos linfocitos que expresan CD8 plus que no son CTL producen IFN, incluidas las células asesinas naturales (NK) y subconjuntos de células T gamma delta (δ). 35–37
Según Oh et al,38 la respuesta de IFN- puede volver a estimularse en bovinos vacunados que han mostrado un alto nivel de títulos de anticuerpos neutralizantes de virus en la circulación el día del desafío, lo que tiene una relación directa con la protección inducida por la vacuna con IFN. - y anticuerpo neutralizante. Además, las células T CD4 plus son las principales células de fenotipo floreciente y productoras de IFN. Sin embargo, en la infección natural, hubo linfopenia, que se superpuso con el pico de viremia y la respuesta sérica de IFN-, mientras que el número de DC de plasmocitos (pDC) in vivo y la secreción de pDC IFN- in vitro disminuyeron brevemente dentro de los 2 días posteriores a la infección.39 La producción de IFN- a partir de Las DC derivadas de monocitos (MoDC) y las DC derivadas de la piel (DC de la piel) se inhiben en la fase aguda de la infección porcina.40 También hubo inducción de apoptosis en células dendríticas inmaduras por el virus de la fiebre aftosa.32 al impulsar la producción de anticuerpos y la proliferación de células T, se lograron niveles más altos de actividad de CTL y expresión de IFN- en células T CD8 mediante oligonucleótidos sintéticos como adyuvantes de vacunas mucosas.41 El objetivo principal de este artículo es revisar las tendencias en el desarrollo de vacunas contra la fiebre aftosa y Desafíos para inducir inmunidad estéril y a largo plazo.
Vacuna atenuada e inactivada
Hubo muchos intentos de mejorar las vacunas vivas atenuadas contra la fiebre aftosa mediante métodos convencionales, como pases en serie en animales no permisivos o cultivos celulares. La atenuación se logró pasando por especies no sensibles, como ratones, conejos y huevos embrionados, hasta que perdió la virulencia en el ganado. Los pases en serie de FMDV C-S8c1 a una alta multiplicidad de infección en cultivo celular dieron como resultado un genoma defectuoso (C-S8p260), que protegía por completo a los ratones contra el desafío letal con FMDV C-S8c1 y era seguro para los cerdos después de la vacunación con una sola dosis de C-S8p260.42 También indujo títulos elevados de anticuerpos neutralizantes y linfocitos T activados en cerdos.42
La transmisión por contacto en serie del aislado O Taiwan 97 altamente patógeno y adaptado a cerdos en cerdos reduce significativamente la virulencia después del pase 14 porcino y la abolió después del pase 16.43 Los cambios de aminoácidos durante los pases in vivo fueron una sustitución muy silenciosa y cambios en VP1 (1D) eran transitorios. El desarrollo de una vacuna contra la fiebre aftosa en huéspedes no permisivos puede desencadenar que el agente use otros receptores celulares distintos de Arg-GlyAsp (RGD), una prueba de placa en la prueba BHK 21 podría mostrarse negativa mientras el virus está intacto.43 Reemplazo del aminoácido las cadenas laterales ubicadas cerca de la intersubunidad de la cápside por otro aminoácido podrían establecer nuevos enlaces disulfuro o interacciones electrostáticas entre las interfaces de las subunidades y se proyecta o se inicia para que sean prescindibles para la infección al aumentar la tolerancia al calor de las cepas vacunales,44 utilizando los procedimientos actuales, de las vacunas contra la fiebre aftosa que dependen menos de una cadena de frío ideal. Las cepas C-S8p260 del virus de la fiebre aftosa están segmentadas y son competentes para la replicación, lo que puede proporcionar la base de la atenuación de las vacunas con dos barreras de seguridad.45
La mayoría de las investigaciones muestran que la inactivación del virus de la fiebre aftosa en modelos animales utilizando una sustitución de aminoácidos en 2C no fue detectable en C-S8c1, pero estuvo presente en una baja proporción del virus de la fiebre aftosa adaptado a cobayos. la reintroducción del virus adaptado al conejillo de indias en los cerdos. Estos hallazgos muestran cómo la introducción de variantes minoritarias de virus en un hospedador artificial podría elevarse a su dominio cuando la especie hospedante original se reinfecta.47 Además de esta selección positiva y enjambre de cuasi-especies, la cepa vacunal puede revertirse a una cepa patógena. 22
La inactivación del virus mediante el uso de formalina y endonucleasa no logra inactivar el virus ni degradar los sitios antigénicos, respectivamente.48 La etilenimina binaria (BEI) también se ha utilizado para atenuar el virus mientras se mantiene la integridad de la cápside.15,49 BEI- Los receptores celulares de la fiebre aftosa inactivados, las integrinas, se utilizan para la unión e internalización en células cultivadas, la interacción está mediada por un residuo de aminoácido ubicado dentro del bucle GH de la proteína de la cápside VP1.49 Los anticuerpos monoclonales específicos del virus de la fiebre aftosa o un péptido sintético mostraron unión de BEI la fiebre aftosa inactivada se internalizó mediante su co-localización con la proteína marcadora en BHK-21, mediada por el motivo de unión a integrina RGD.50 Además, la inactivación de BEI no afecta la antigenicidad del bucle de GH.20,51 La inactivación de BEI, la arquitectura del virión preservada y los receptores favorecieron la internalización del virus en células cultivadas, así como in vivo, está mediada por el reconocimiento de integrinas,47,52,53 sin embargo, la cuantificación de virus completo muestra un resultado mínimo en comparación con la formalina. inactivación (65-71,6 por ciento), mientras que la inactivación BEI es 44,2 por ciento 0,49
El paso secuencial del virus de la fiebre aftosa tipo C de cerdos y cobayos, y mantenido en cerdos y ratones lactantes, da como resultado reemplazos de aminoácidos (I2483T en 2C, Q443R en 3A y L1473P en VP1). El aminoácido reemplazado (L1473P), junto al motivo RGD de unión a integrina, anuló el crecimiento del virus en diferentes líneas celulares y alteró su antigenicidad.47 Otro estudio realizado por Burman et al20 reveló que un solo cambio de aminoácido en el RGD los sitios plus 1 y RGD plus 4 inhiben la unión del virus y la infección facilitada por v 6 o v 8, pero el virus utiliza v 3 para la unión celular. Los reemplazos con metionina o arginina en el sitio de unión son inhibidores efectivos para v 6. Dos residuos de leucina en los puntos RGD más 1 y RGD más 4 estabilizaron la unión dependiente de la estructura inmediatamente C terminal a la RGD.20,54 Unión resistente a EDTA a v 6 es un sello distintivo, y se anticipó que el complejo estable con su receptor celular produciría una considerable alta infecciosidad del virus de la fiebre aftosa.21
La sustitución de alanina con leucinas en la primera y cuarta posiciones en los sitios RGD más 1 y RGD más 4 da como resultado la inhibición de la unión del virus y la unión del virus a v 6 o v 8. Sin embargo, el virus utiliza v 3 para entrar en la célula.20 Mientras que Las cepas adaptadas a cultivos celulares utilizan los proteoglicanos de sulfato de heparán (HSPG) como receptor alternativo. La confirmación de sus ectodominios y el estado de unión a ligandos de las integrinas es un factor importante para el tropismo por los virus.54
Los virus que se unen al sulfato de heparán internalizaron DC de manera efectiva pero no presentaron antígeno a los linfocitos, lo que indujo una respuesta de IgG específica para el virus de la fiebre aftosa. requisito exclusivo.
La presión selectiva ejercida por la respuesta inmune humoral del huésped tiene un papel importante tanto en la selección como en la estabilización de las variantes antigénicas del VFA, lo que resulta en la alteración del tropismo celular. Las pruebas in vitro revelaron que el paso paralelo de FMDV en presencia de sueros homólogos subneutralizantes resultó en el mantenimiento de mutantes.56 Sin embargo, la propagación de FMD tipo A24 que contenía una secuencia SGD en el sitio de unión del receptor celular se inoculó en ganado , el virus creció mal en células BHK-21 y la secuencia se mantuvo estable durante la propagación en células BHK-21 que expresan la integrina V 6 bovina (BHK3 V 6), así como en ganado inoculado experimentalmente y en contacto .56
A partir de dos cadenas de transmisión independientes en el ganado, hay cambios genómicos debido al paso secuencial en la cepa del virus de la fiebre aftosa adaptada a las células BHK-21-(unión de sulfato de heparán). Se seleccionó rápidamente una variante de tipo salvaje con una mutación de aminoácido en VP1 356 para la replicación viral in vivo.57
Los genes de deleción codifican la proteína NS que no es crucial para la replicación del virus in vitro es una técnica alternativa para generar vacunas vivas atenuadas. Sin embargo, para ser útil como vacuna, este virus de deleción aún debe poder replicarse en animales susceptibles. La ventaja de este enfoque, en comparación con el método clásico de atenuación, que generalmente introduce mutaciones en un número limitado de sitios, es que el riesgo de reversión a la virulencia se reduce significativamente58 y las proteínas NS son potentes epítopos de células T.59
El efecto se ha demostrado en cepas vacunales del virus de la fiebre aftosa genéticamente modificadas con algún reemplazo de aminoácidos en los sitios antigénicos, con propiedades de crecimiento similares a las del virus salvaje que se ha demostrado que protege completamente al animal de un desafío pero con la capacidad de replicarse in vitro.60
La vacuna de emergencia contra la fiebre aftosa con doble adyuvante de aceite mostró una reducción en la viremia y el sombreado del virus y no mostró signos clínicos. Hubo una detección constante de IL-6, IL-8 e IL-12 en animales vacunados.61 Mientras que otras citoquinas IL-1, IL-2, TNF , TGF e interferones no fueron detectados; esto demuestra que la vacuna no indujo una respuesta inflamatoria sistémica ni una elevación sistémica de la actividad de los linfocitos T, lo que se relaciona con una protección de corta duración contra la fiebre aftosa.61
La IL humana recombinante-2 es un potente inductor humoral inmunitario en el modelo murino de la vacuna contra la fiebre aftosa. }} y IL-12) aumentaron después de la vacunación.63
Cápsides virales vacías
Las cápsides virales vacías, también conocidas como partículas similares a virus (VLP), comprenden todo el repertorio de sitios inmunogénicos que se encuentran en virus intactos pero carecen de ácidos nucleicos infecciosos e involucran la clonación del genoma viral esencial para la síntesis, procesamiento y ensamblaje de virus virales. proteínas estructurales en cápsides virales vacías (genes codificadores de P1-2A y 3Cpro; Figura 1).64 Las cápsidas vacías se producen naturalmente in vitro en cultivo celular, son antigénicamente similares y son inmunogénicas.65
El uso de la vacuna de cápside vacía es un candidato prometedor ya que evita el uso del virus en la producción de vacunas y conserva la conformación de los epítopos.45 Además, no hay riesgo de reversión del virus y recombinación con las cepas salvajes. Se han utilizado células de mamíferos en suspensión libres de suero para la expresión génica transitoria (TGE, por sus siglas en inglés) de las cápsidas vacías recombinantes del virus de la fiebre aftosa.66 La identificación de vacunados de animales infectados o convalecientes es fácil utilizando la tecnología disponible actualmente.67–69
Subunidad Vacuna
La vacuna de subunidades contiene antígenos virales recolectados por extracción química o bioexpresión de una cantidad mínima de antígenos no virales en un medio de cultivo.70 Los investigadores han revelado que VP1 es una de las proteínas de la cápside del virus de la fiebre aftosa, que tuvo una exposición superficial significativa en la década de 1970. y los avances recientes en virología estructural.71
La ingeniería genética se ha utilizado para mutar partes del genoma o eliminar una región de codificación de proteínas de VP1 en intentos recientes de crear vacunas atenuadas. Usando ADN recombinante, se construyó un virus con el sitio de unión del receptor RGD en VP1 eliminado el virus de la fiebre aftosa.72 En ratones o cerdos de 7- a 10- días de edad, este virus no pudo adherirse a las células y no inducir la infección.73
La proteína de la cápside VP1 del virus de la fiebre aftosa y la región carboxi-terminal de VP1 tienen un bucle G-H que es altamente inmunogénico, correspondiente a los epítopos de células B. Un péptido sintetizado químicamente que consta de regiones (residuos 141 a 158) de una proteína de recubrimiento del virus (VP1) del serotipo O del virus de la fiebre aftosa ha provocado altos niveles de anticuerpos neutralizantes y ha protegido al ganado contra la inoculación intradermolingual del virus infeccioso,24 lo que sugiere la importancia de la G –H loop en la inducción de una respuesta inmune humoral. El VP1 también contiene la región hipervariable y el sitio inmunogénico; explotar el sitio sería la base para una amplia inmunogenicidad.74
La incorporación de IFN como adyuvante genético dio como resultado un inicio tardío de los signos clínicos y el inicio de la viremia.75 Un baculovirus recombinante del gusano de seda, que codifica la proteasa P1-2A y 3C del virus de la fiebre aftosa Asia 1, fue capaz de producir anticuerpos específicos en animales vacunados y protegidos después del desafío con un virus homólogo virulento, y los signos clínicos se aliviaron y retrasaron.64
Se indujo una dosis única de adenovirus 5 (Ad5) defectuoso que contenía la región codificante P1 y 3C del virus de la fiebre aftosa de serotipo A (Ad5A24), lo que neutralizó los anticuerpos y protegió a los cerdos contra el desafío homólogo.76 Sin embargo, no se investigó el efecto sobre el brazo inmunitario celular. .
Para la expresión impulsada por el virus vaccinia y el baculovirus de cápsides de serotipo A vacías; que contiene mutaciones diseñadas racionalmente, se mejoró la estabilidad en las células eucariotas.77 Este método para producir antígeno vacunal tiene varios beneficios prospectivos sobre las tecnologías actuales en términos de costos de producción, riesgo de infección y vacuna termotolerante.45
El vector de adenovirus humano tipo 5 que expresa la proteína de la cápside (P1-2A y proteasa 3C viral mutada) confiere una importante inmunidad humoral, celular y mucosa provocada en ratones BALB/c. La vacunación de los conejillos de indias produjo anticuerpos neutralizantes sustanciales y anticuerpos de inmunoglobulina A (IgA) contra el virus de la fiebre aftosa con un 100 por ciento de protección de los conejillos de indias contra el desafío.78
Un adenovirus canino recombinante tipo 2 (CAV2) que expresa proteínas de la cápside (P1/3C) (Figura 1) fue capaz de desencadenar una fuerte respuesta inmune humoral en cobayos. Sin embargo, el adenovirus canino tipo 2 (CAV2) que expresa la proteína VP1 no provocó una respuesta de anticuerpos sostenida en cobayas o ratones.79
Los cerdos vacunados con Adenovirus 5 con potenciador de citomegalovirus que codifica A24-2B (Ad5-CI-A24-2BC) establecieron una respuesta máxima de anticuerpos neutralizantes entre 7 y 14 dpv y provocaron una mayor producción de IgM en 7 dpi.14 Un promotor de citomegalovirus modificado mejoró la eficacia del vector y avanzó para aumentar la infección celular en el cultivo celular, el grupo que recibió la vacuna quedó completamente protegido después del desafío.14
La inoculación intramuscular de ratones con recombinantes, la proteína de la cápside recombinante del baculovirus del virus de la fiebre aftosa clonada con el potenciador temprano inmediato del citomegalovirus como promotor (CMV-IE) y la región codificante del inmunógeno de células T con epítopos de células T, fueron inducidos de manera efectiva con anticuerpos neutralizantes e interferón gamma ( IFN-).80 Las regiones codificantes de P1- 2A y 3C del serotipo A de la fiebre aftosa expresadas en pupas de gusanos de seda (Bombyx mori) fueron capaces de inducir títulos elevados de anticuerpos específicos y protegieron por completo contra la inoculación con virus homólogos virulentos.81
El sistema de péptidos antigénicos múltiples es altamente inmunogénico en comparación con el péptido lineal único de los antígenos vacunales de la fiebre aftosa. a un sitio antigénico de células T heterotípicas de la proteína no estructural 3A [3A (21–35)], se ha demostrado que protege a los cerdos contra el desafío viral.83 Péptido dendrímero que reproduce el virus de la fiebre aftosa heterotípico y altamente conservado 3A (21–35) El epítopo de células T también ha mejorado las respuestas de anticuerpos neutralizantes e IFN-84. En el 70 % de los cerdos vacunados con B2T, se observó protección total (sin signos clínicos de enfermedad) tras la exposición al virus el día 25 después de la inmunización.84
vacunas de ADN
Se eliminó el sitio de entrada del ribosoma interno (IRES) del virus de la encefalomiocarditis (EMCV), se eliminó el gen L, que está involucrado en el cierre celular por proteólisis de eIF46,85 y se eliminó el EMCV IRES, que se ha demostrado que aumenta la eficiencia de la expresión. ha sido insertada aguas arriba de las secuencias P1.86 Vacuna de ADN que codifica P1-2A y GM-CSF como un anticuerpo neutralizante y específico de FMDV robusto inducido por adyuvante, así como citocinas IL que respaldan-8 y producción de IFN en cerdos.87
Vacunas de ADN basadas en minigenes virales correspondientes a tres epítopos principales del virus de la fiebre aftosa de células B y T de VP1 (secuencia de aminoácidos 133–156)-3A (secuencia de aminoácidos 11–40) y VP4 (20–34) proteger a los ratones, en ausencia de anticuerpos específicos en el momento del desafío.88
administración intranasal de la vacuna de ADN del virus de la fiebre aftosa; El uso de quitosano como vehículo de administración e IL-15 como adyuvante molecular ha inducido una respuesta inmunitaria sistémica y de la mucosa con una inmunidad mediada por células (CMI) mejorada, como lo demuestra el nivel más alto de proliferación de células T, respuesta CTL, y expresión de IFN- en células T CD4 plus y CD8 plus. 73
Los ratones vacunados con plásmido que expresa VP1 e IL9 como adyuvante genético y con el mecanismo anti-apoptosis activado, han desarrollado una fuerte respuesta humoral, alto nivel de IFN- y perforina en células T CD8 más, pero no con IL{{6} } en estas células T. IL-9 regulaba al alza las expresiones del gen Beclin y prevenía la apoptosis de las células T.89
Otro estudio reveló que la vacuna de ADN VP1 que expresa interleucina-6 e IFN- utilizada como adyuvantes moleculares ha mejorado las respuestas mediadas por células específicas de antígeno. También indujo un título elevado de IgG2a/IgG1, IFN-, IL-4 y maduración de células dendríticas.90
Utilizando IL-2 como adyuvante genético en la codificación de vacunas de ADN, dos epítopos de VP1 del virus de la fiebre aftosa (residuos de aminoácidos 141–160 y 200–213) que comprenden múltiples epítopos tienen que provocar tanto la proliferación de células T como anticuerpos neutralizantes contra la fiebre aftosa en cerdos usando IL-2 como adyuvante genético.91,92
Los cerdos inmunizados con el plásmido de la vacuna de ADN anti-FMDV que codifica P1-2A3C3D y un plásmido que expresa el 'factor activador de células B perteneciente a la familia TNF' porcino (BAFF) promovieron la activación de la maduración de las células B y el cambio de clase de inmunoglobulina.93
Una vacuna de ADN basada en réplicas con refuerzo regular ofreció una estrategia de vacuna eficaz contra el virus de la fiebre aftosa.94 La incorporación de diferentes objetivos antigénicos en las vacunas de ADN es una manera perfecta de hacer un cóctel de antígenos en una sola formulación de vacuna. Los ratones inmunizados con tres plásmidos que codifican el antígeno del virus de la fiebre aftosa (FMDV), el virus de la pseudorrabia (PRV) y el virus de la peste porcina clásica (CSFV) han mostrado resultados prometedores.95
La inoculación intramuscular de cobayos con plásmidos de ADN que expresaban el virus de la fiebre aftosa que contenía una secuencia señal del gen IgG porcino inoculado mostró una respuesta de anticuerpos neutralizantes y la proliferación de células del bazo aumentó después del refuerzo, pero los animales no estaban protegidos contra el desafío viral.96
La vacuna de ADN que codifica el epítopo de células T y los epítopos de células B de los sitios 135–167 de VP1 y el sitio 1 incluye las regiones 141–160 (bucle G–H) y el extremo carboxilo terminal de VP1 del virus de la fiebre aftosa tipo O han provocado una fuerte respuesta inmunitaria celular como se observó utilizando el ensayo de proliferación de células T.97
La administración intranasal de la vacuna de ADN contra el virus de la fiebre aftosa que codifica la proteína de la cápside, el PLGA catiónico (poli(lactida-co-glicólido) como vehículo y la IL-6 bovina como adyuvante genético han mostrado respuestas inmunitarias sistémicas y mucosas mejoradas en animales vacunados.98
La vacuna de ADN que expresa la proteína de la cápside (P1-2A, 3C y 3D) cebada con pGM-CSF y reforzada con antígeno de VFA inactivado mostró un nivel sustancial de reactividad cruzada entre serotipos en cerdos vacunados. Se informó un nivel significativo de reactividad de serotipos cruzados contra A, C y Asia1 en las pruebas de neutralización del virus y ELISA. ratones.72
Una vacuna de ADN que expresa VP1 junto con IL-15 (adyuvante molecular) potenció la IgA secretada por la mucosa y la IgG sérica y la inmunidad mediada por células (CMI), como lo demuestran los niveles más altos de proliferación de células T específicas de antígeno, linfocitos T citotóxicos (CTL) y una mayor expresión de IFN- en las células T CD4 plus y CD8 plus que informan el bazo y los sitios de la mucosa.73
Las vacunas recombinantes se elaboran mediante la recombinación de la superfamilia de Ig del huésped y los epítopos virales han mejorado la respuesta inmunitaria humoral y celular de los animales vacunados. Las vacunas de ARN son potentes interruptores de clase de IgG, además de esto, también se ha observado un título alto de IgM en ratones vacunados.100 El ADN plasmídico que contiene epítopos del virus de la fiebre aftosa tiene una distribución tisular ideal en ratones.101
Desafíos en la inducción de inmunidad duradera
Hay una alteración significativa de las subpoblaciones de linfocitos T, la competencia funcional y la abundancia después de la infección con diferentes serotipos de FMDV.102 Hay una regulación a la baja de las células T boCD4 plus y boCD8 plus hasta 48 horas después de la infección (pi). Sin embargo, se observa una regulación a la baja de las células T boWC1 plus hasta 48 hp con el serotipo O del virus de la fiebre aftosa. Los linfocitos de los animales vacunados demostraron una regulación positiva significativa de las células T boCD4 plus, boCD8 plus y boWC1 plus después de la exposición al virus de la fiebre aftosa. 102
Después de la infección natural, hay un aumento significativo en la expresión de la proteína 3A-NS en linfocitos diferentes en diferentes cursos de la enfermedad, lo que conduce a una inmunosupresión transitoria de las células T CD4 plus y CD8 plus. 34
La destrucción del tráfico de proteínas del huésped por parte de las proteínas NS, especialmente 3A, se interrumpe por completo, por lo que no provoca una respuesta de células T CD8 más,31 debido a la debilidad de los CTL, el virus persistió en el animal. Los receptores de integrina median la apoptosis de las DC derivadas de la médula ósea, lo que dificulta la inmunidad innata del huésped. Respuesta de IFN como el gen I inducible por ácido retinoico (RIG-I), la quinasa 1 de unión a TANK (TBK1), el factor 6 asociado al receptor de TNF (TRAF6) y TRAF3.103 Esto disminuye el nivel de inicio inmediato y temprano de IFN ARNm y productos génicos estimulados por IFN.102 Además, 3Cpro bloquea el transporte intra-Golgi al degradar la proteína requerida para el transporte intra-Golgi.
Guzman et al33 y Joshi et al34 analizaron respuestas sustitutas para la destrucción de CTL, como la proliferación o producción de IFN por células que expresan CD8 que se informaron pero muchos linfocitos que expresan CD8 plus que no son CTL que producen IFN, incluidas las células NK y subconjuntos de δ T -células. 35–37,39,104
La actividad de CTL evaluada 10 días después del desafío con Ad5-FMDV-3C indicó un aumento significativo en la actividad de CTL 10 días después del desafío en comparación con los niveles de refuerzo, pero volvió a los niveles de referencia 17 días después. el desafío.17 Sin embargo, un intento de evaluar la actividad de CTL en el día 4 no logró obtener suficientes células. Esto se debió a la linfopenia y la inmunopatología inducida por el virus de la fiebre aftosa. Existe una asociación positiva entre la respuesta a IFN- y la protección inducida por la vacuna además de una disminución en la persistencia a largo plazo del virus de la fiebre aftosa.38
Según Oh et al38, las células T CD4 plus son las principales células de fenotipo multiplicador y productoras de IFN.
Independientemente del serotipo del virus de la fiebre aftosa, el IFN- sérico alcanzó su punto máximo 2 o 3 días después de la infección, la linfopenia se correspondió con el pico de viremia y la respuesta del IFN- sérico, y los recuentos de células dendríticas de plasmocitos (pDC) circulantes y la producción de IFN- pDC in vitro disminuyeron transitoriamente después de 48 horas. Independientemente del serotipo de FMDV inyectado o de la edad del animal afectado, nunca se encontró infección de linfocitos o pDC39.
La generación de IFN- a partir de DC derivadas de monocitos (MoDC) y DC derivadas de la piel (DC de la piel) se suprime durante la fase aguda de la infección porcina. Este impacto ocurre junto con el aumento de los títulos virales en la sangre, pero estas células no se infectan productivamente. Curiosamente, la capacidad de estas CD para captar partículas y procesar antígenos no se altera, lo que demuestra que los antígenos no afectan su capacidad para captar partículas y procesar antígenos.35
Conclusión
Con base en la literatura anterior y la brecha de investigación, presenta las siguientes recomendaciones. Se debe estudiar la internalización celular, el patrón de glicosilación, la presentación de antígenos y los mecanismos de selección positiva (desarrollo de cepas patógenas) de las vacunas tradicionales. CD8 más T CMI inducido por la vacuna fortalece la respuesta inmune de larga duración y la protección cruzada. Hay un papel de los receptores de células T δ en la patogénesis inmune, la persistencia y la producción de CTL, que debe estudiarse ampliamente. Proteína recombinante, bajo el uso de citómetro de flujo y ELISpot ELISA para el análisis de la internalización de partículas de vacuna, presentación de antígenos y evaluación de diafonía de células presentadoras de antígenos.
Se deben desarrollar nuevas herramientas basadas en la web que muestren los efectos de las cadenas laterales en el epítopo de células B o T. El uso de modelos animales de infección y el desarrollo de vacunas y las pruebas de eficacia deben buscarse claramente porque existe una notable diferencia en el receptor de integrina en los animales de laboratorio, y los cerdos y los rumiantes están allí. La estimación computacional de epítopos CTL de todo el genoma mediante la integración de herramientas de conjetura de epítopos en el cálculo de una gran cantidad de secuencias virales y la posterior evaluación in vivo tienen una gran ventaja para producir vacunas con protección duradera y capacidad de protección cruzada.
abreviaturas
3A, proteína no estructural; Ad5, vector de adenovirus 5; 3Cpro, proteasa 3C (proteína no estructural); BEI, Etilenaminas Binarias; célula BHK, célula de riñón de hámster bebé; CD4 plus, Factor de diferenciación de grupos cuatro positivo; CD8 plus, factor ocho de diferenciación de grupos positivo; ADNc, ADN complementario; CTL, células T citotóxicas; DC, célula dendrítica; ELISA, ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas; fiebre aftosa, fiebre aftosa; FMDV, virus de la fiebre aftosa; GM-CSF, factor estimulante de colonias de granulocitos y monocitos; IFN-, interferón alfa; IFN-, Interferón gamma; Ig, Inmunoglobulina; IL, interleucina; LTR, repetición terminal larga; células NK, células asesinas naturales; proteína NS, proteína no estructural; P1-2A, gen para precursor de proteína estructural; P1-2A3C3D, precursor de la proteína estructural viral P1–2A y las proteínas no estructurales 3C y 3D; PBMC, Sangre periférica mononucleada; RT-PCR, Reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa; SAT, tipo sudafricano; TGE, expresión génica transitoria; TGF, factor de crecimiento tumoral; TNF, factor de necrosis tumoral; Células Th, células T colaboradoras; VP1, proteína viral 1; Células T δ, Células T gamma delta.
Declaración de intercambio de datos
Los datos utilizados en esta revisión son secundarios y se incluyen en el artículo.
Reconocimiento
Estoy muy agradecido con la oficina del vicepresidente de Investigación y Servicio Comunitario de la Universidad de Gondar por proporcionar materiales y apoyo financiero. También agradezco a la Facultad de Medicina Veterinaria y Ciencias Animales de la Universidad de Gondar por el apoyo adicional que brindan las instalaciones.
Fondos
El autor agradece a la oficina del vicepresidente de Investigación y Servicio Comunitario de la Universidad de Gondar.
Divulgación
El autor declara que no existen conflictos de interés en este trabajo.
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