Development of Recombinant Domains of Protective Antigen of Bacillus anthracis and Evaluation of their Immune Response in Mouse Model for Use as Vaccine Candidates for Anthrax

Desarrollo de dominios recombinantes de antígeno protector de Bacillus anthracis y evaluación de su respuesta inmune en el modelo de ratón para su uso como candidatos a vacunas para el ántrax

Bacillus anthracis , el agente causante del ántrax es considerado como el agente de guerra biológica más importante . Esta bacteria Gram-positiva, formadora de esporas, tiene tres modos de infección: cutánea, inhalatoria y gastrointestinal en humanos. Los principales factores de virulencia de esta bacteria consisten en una cápsula antifagocítica compuesta de ácido poli-D-glutámico y una toxina bacteriana tripartita secretada compuesta de antígeno protector (PA), factor letal (LF) y factor de edema (EF). La PA es la proteína fundamental del complejo de toxina del ántrax y la respuesta inmune a la PA es fundamental para la protección contra B. anthracis. En este estudio, las partes superpuestas de cuatro dominios diferentes de PA se clonaron y expresaron. Las proteínas recombinantes se purificaron y se usaron para la inmunización en ratones. El ELISALos resultados mostraron que todos los dominios produjeron altos títulos de anticuerpos en animales vacunados. Sin embargo, el dominio PAD3-4 mostró la respuesta inmune más alta contra la AP. Entre los subtipos de IgG, la respuesta de IgG1 fue predominante en todos los grupos inmunizados, seguida de IgG2. Esto indicó la inducción de respuestas inmunes de tipo Th2 contra todos los candidatos a vacunas de proteínas recombinantes. El estudio mostró que los dominios individuales también tienen el potencial como candidatos a vacunas para el ántrax.

Introducción

El ántrax, principalmente una enfermedad de los herbívoros y del ganado doméstico, es causada por la bacteria Gram positiva, formadora de esporas, Bacillus anthracis. En el ser humano, hay tres modos de su infección, cutánea, gastrointestinal y por inhalación. La virulencia de la bacteria se debe a la cápsula y a una toxina tripartita producida por el B. anthracis [1]. Dos plásmidos, el pXO1 y el pXO2 llevan los genes que codifican la toxina y la cápsula, respectivamente. La toxina del ántrax, una toxina tripartita, está compuesta por el antígeno protector (PA), el factor letal (LF) o el factor de edema (EF). El PA es la proteína común que facilita la entrada del LF o el EF en la célula huésped [2,3]. El PA es una proteína de 83 kD que se une inicialmente a los receptores de la superficie celular expresados de forma ubicua [4-6]. Esta unión es seguida por la ruptura de PA por las proteasas similares a la furina asociadas a la célula, liberando un fragmento de 20 kDa para producir la forma activada, PA63 [7,8]. Los siguientes pasos son la formación de un heptámero de moléculas de PA63 y la unión de LF (o EF) a PA63 [9,10]. Los complejos PA63-LF (o PA63-EF) se internalizan, probablemente a través de un proceso mediado por una balsa lipídica, y dentro del ambiente ácido de los endosomas, el LF y el EF se translocan al citoplasma de la célula objetivo [11,12] donde ejercen sus efectos tóxicos [13-15].

El PA contiene cuatro dominios y cada dominio tiene un papel específico en el proceso de intoxicación. El dominio individual puede existir separadamente de la proteína completa, manteniendo su integridad estructural y funcional [16].