Vacinas

VACINAS: TIPOS, CARACTERÍSTICAS, DEFINIÇÕES E APLICAÇÕES RICARDO WAGNER DIAS PORTELA, DVM PhD LABORATÓRIO DE IMUNOLOGIA E BIOLOGIA MOLECULAR INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE UFBA

1- INTRODUÇÃO QUAIS AS CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DOS ANTÍGENOS CANDIDATOS A VACINA? QUAIS PROPRIEDADES INERENTES A UMA BOA VACINA? O QUE LEVAR EM CONSIDERAÇÃO NA HORA DE VACINAR UM ANIMAL/PACIENTE?

VACINAS Todo e qualquer imunógeno empregado para ativar uma resposta imune específica a determinado agente infeccioso e/ou toxina produzida por estes, com o objetivo de mimetizar uma resposta imune primária, e conseqüente desenvolvimento de memória imunológica protetora e de longo termo.

VACINAS Imunização Ativa – Indução de Resposta Imunológica, com produção de células de memória e imunidade de longo termo Imunização Passiva – Inoculação de efetores de resposta imunológica, sem a indução da formação de memória, nem imunidade de longo termo

VACINAS Meio mais eficaz para prevenir doenças infecciosas.

Dinâmica da infecção e resposta imune:

VACINAS Características da Vacina Antígeno Imunodominante – Molécula presente em uma solução de antígenos que apresenta uma maior capacidade de induzir produção de anticorpos e/ou levar a ativação de linfócitos

VACINAS Características ideais em uma vacina: Estabilidade em solução Definição química Pureza Suscitar a produção de anticorpos e/ou ativação de linfócitos Suscitar o desenvolvimento de memória imunológica Fácil obtenção, com o menor custo possível Não conter contaminantes decorrentes do processo de produção e purificação

VACINAS como escolher um antígeno para vacina?

VACINAS As boas características de uma vacina

VACINAS Adjuvantes – Substâncias administradas juntamente com os antígenos vacinais, que têm como função aumentar o potencial imunogênico da vacina

VACINAS ADJUVANTES Ações dos Adjuvantes: Aumentam a retenção do antígeno no local de inoculação Aumentam a estabilidade do antígeno, evitando degradação do antígeno no tecido. Induzem quimiotaxia para o local de inoculação, aumentando o contato do antígeno com o agente infeccioso. Fazem ativação seletiva de células do sistema imune.

VACINAS ADJUVANTES Adjuvantes experimentais com perspectiva de uso: Citocinas CPG - OligoDesoxiNucleotideos Lipossomos Immunostimulating complexes (ISCOMs) Polímeros com antígenos imunoestimulatorios

VACINAS CARACTERÍSTICAS IDEAIS - Frequência de Revacinações (Boosters) Variável de acordo com o tipo de vacina e agente Aumento de Memória Imunológica Aumento de Anticorpos Circulantes (proteção imediata) (doenças endêmicas) Aumento de linfócitos de memória ESPAÇO CURTO ENTRE VACINAÇÕES: PREDISPOSIÇÃO PARA DESENVOLVIMENTO DE TOLERÂNCIA!

VACINAS CARACTERÍSTICAS IDEAIS - Vias de Inoculação: Melhores vias: Subcutânea e Intramuscular + contato com células do Sistema Imune Via Intradérmica: ótima ativação, mas difícil inoculação não recomendada para alguns tipos Vias Oral e Intravenosa: Ao invés de induzir ativação, induzem tolerância

VACINAS Características do Animal a ser Vacinado Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia Idade Gestação Status Alimentar Status imunológico Terapias concomitantes Doenças concomitantes

VACINAS Características do Animal a ser Vacinado Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia Idade – Capacidade de proliferação celular – toda a resposta imunológica é baseada na proliferação de linfócitos – menor capacidade proliferativa celular no animal idoso O ANIMAL IDOSO DEVE SER SUBMETIDO A UM EXAME CLÍNICO CRITERIOSO ANTES DE SER VACINADO

VACINAS Características do Animal a ser Vacinado Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia Gestação – a gestante é uma imunodeprimida em potencial, produzindo diversos hormônios, como as prostaglandinas uterinas que inibem a ativação dos linfócitos – aumento do risco de agentes atenuados de passarem ao feto, e também causarem patologias. É RECOMENDÁVEL QUE O PROPRIETÁRIO VACINE SUAS REPRODUTORAS PELO MENOS 15 DIAS ANTES DE REALIZAR O CRUZAMENTO DOS ANIMAIS RECOMENDÁVEL TAMBÉM PARA MACHOS – EVITAR SPREAD DE DOENÇAS

VACINAS Características do Animal a ser Vacinado Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia Status Alimentar – diversos sais minerais atuam como cofatores importantes na proliferação celular, além do que são necessários carboidratos, lipídeos e proteínas para comporem novas células e intermediários produzidos pelos linfócitos NUTRIÇÃO BALANCEADA E DE BOA QUALIDADE É FUNDAMENTAL PARA O BOM FUNCIONAMENTO DO SISTEMA IMUNOLÓGICO

VACINAS Características do Animal a ser Vacinado Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia Status imunológico – diversas doenças genéticas em cães e gatos levam à deficiência na função de linfócitos e macrófagos, dessa forma induzindo um estado de imunodepressão UM LEUCOGRAMA APRESENTANDO VALORES NORMAIS NA CONTAGEM DE LEUCÓCITOS É RECOMENDÁVEL ANTES DE VACINAR UM ANIMAL COM HISTÓRICO CLÍNICO DE DOENÇAS OPORTUNISTAS

VACINAS Características do Animal a ser Vacinado Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia Terapias concomitantes – Corticoesteróides, quimioterápicos, alguns antibióticos e anti-helmínticos são agentes altamente imunodepressores, principalmente em tratamentos de longa duração. ESCOLHA DE SOFIA: O QUE É REPRESENTA MAIOR RISCO, A DOENÇA SENDO TRATADA, OU A PATOLOGIA A SER EVITADA COM A VACINAÇÃO? ESPERAR PELO MENOS UM MÊS APÓS TERAPIA PARA VACINAR

VACINAS Características do Animal a ser Vacinado Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia Doenças concomitantes – Altas infestações com ectoparasitas, helmintos e fungos desviam a Resposta Imune para um perfil diferente daquele exigido para a Resposta a Vacinas. Condições alérgicas e auto-imunes também impedem uma eficácia total da vacina. DE NOVO, UM EXAME CLÍNICO MINUCIOSO É IMPORTANTE ANTES DE QUALQUER VACINAÇÃO

Principais tipos de Vacinas Vacina de microorganismo inativado ou morto Vacina de microorganismo vivo atenuado Vacina de microorganismo vivo modificado Vacina de subunidades: Proteínas Nativas Vacinas de Subunidades: Proteínas Recombinantes Vacinas de subunidades: Peptídeos Sintéticos Vacinas de DNA Vacinas de Vetores Modificados

VACINAS DE MICROORGANISMOS INATIVADOS Tipo de vacina que apresenta alto nível de segurança Microorganismos podem ser inativados por radiação, por altas temperaturas, por gradientes de pH... Apesar de ser uma vacina segura, e eficaz em grande parte das vezes, é uma vacina que induz uma resposta imune limitada, devido ao organismo que o compõe não ter capacidade de multiplicação, ficando exposto dessa forma a uma parcela pequena de células do Sistema Imune.

VACINAS DE MICROORGANISMOS INATIVADOS Problemas de segurança se o mo não for devidamente inativado Induzem boa resposta imune humoral, baixa resposta imune celular Baixo custo Vacina “fraca”, ou “fria”

VACINAS DE MICROORGANISMOS INATIVADOS Vantagens Não existe risco de reversão da patogenicidade Sem risco de transmissão Desvantagens Múltiplos reforços Composição pouco conhecida O patógeno deve ser cultivado in vitro Principalmente resposta Humoral Adjuvantes

VACINAS MICROORGANISMOS MORTOS OU INATIVADOS Raiva – Campanhas Públicas de Vacinação – Vírus Inativado Leptospira – Detalhes sorovares Bordetella pertussis Giardia lamblia

VACINAS DE MICROORGANISMOS ATENUADOS Processo de atenuação do microorganismo

VACINAS DE MICROORGANISMOS ATENUADOS Vacina com maior eficácia, devido ao fato do microorganismo ainda possuir capacidade de multiplicação (Vacina com x mo – Resposta imune a x n mos) Induz boa resposta imune celular e humoral Problemas de segurança em indivíduos imunodeprimidos, mal nutridos, idosos, com administração de corticóides...

VACINAS DE MICROORGANISMOS ATENUADOS Problemas de segurança se não acontecer a devida atenuação Baixo custo Rigor na manutenção da vacina ATENÇÃO REDOBRADA COM A VALIDADE

VACINAS MICROORGANISMOS ATENUADOS Cinomose, Parvovirose Calicivirose, Rinotraqueíte Babesiose e Anaplasmose bovinas – não disponíveis no Brasil

VACINAS DE MICROORGANISMOS MODIFICADOS Vacina produzidas com microorganismos modificados geneticamente, os quais sofrem deleção ou inativação dos genes que codificam para fatores de virulência Boa resposta celular e humoral Vantagens e problemas inerentes a organismos atenuados

VACINAS DE MICROORGANISMOS MODIFICADOS

VACINAS DE MICROORGANISMOS MODIFICADOS Cepas modificadas de Brucella para bovinos – servindo não somente para deleção de fatores de virulência, como também para a distinção entre animais vacinados e infectados Promessa para Leishmania??

VACINAS DE SUBUNIDADES O desenvolvimento de uma vacina de subunidade começa com a identificação do antígeno imunodominante de um microorganismo – aquele que induz uma maior produção de anticorpos e/ou maior ativação de Linf. T Direcionamento da resposta imunológica para o antígeno de interesse vacinal Antígeno protetor X Antígeno de mimecrismo molecular Dois tipos: nativa e recombinante

VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA NATIVA Purificada diretamente do microorganismo Meios de purificação: cromatografia, extração com solventes orgânicos Alto custo devido a manutenção do microorganismo em cultura em laboratório Problemas com a purificação – efeitos colaterais tais como toxicidade, hipersensibilidades Bom indutor de resposta humoral, médio indutor de resposta celular

VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA RECOMBINANTE Identificação do gene que codifica para a proteína imunodominante Amplificação do gene Inserção do gene em uma bactéria ou fungo Indução da produção da proteína pelo fungo ou bactéria Purificação da proteína Associação com adjuvante

VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA RECOMBINANTE Baixo custo em produção em larga escala Definição química Problemas de purificação Boa indução de resposta humoral, e celular Rigor com a estabilidade da vacina

VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA RECOMBINANTE Vacinas contra Leishmaniose canina – baseada em moléculas identificadas no parasita que levam ao desenvolvimento de resposta imunológica Promessa como nova geração para vacinas para febre aftosa Pergunta: Vacinas de subunidade induzem boa resposta humoral, mas pouca celular... Seria aplicável no caso de Leishmania?

VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA RECOMBINANTE Vantagens Composição conhecida Produção em larga escala Sem risco de patogenicidade Desvantagens Resposta humoral Múltiplas doses Adjuvantes

VACINAS DE SUBUNIDADES PEPTÍDEOS SINTÉTICOS Identificação no antígeno imunodominante de epitopos B, epitopos para ancoragem em MHC Tipo I (CD8), Tipo II (CD4) – Direcionamento da resposta para celular ou humoral Montagem de peptídeos em laboratório – Síntese a partir de solução de aminoácidos Baixo custo quando produzido em larga escala

VACINAS DE SUBUNIDADES PEPTÍDEOS SINTÉTICOS Purificação e definição química Restrição à MHC – resultados variáveis em diferentes populações Baixa estabilidade

VACINAS DE SUBUNIDADES PEPTÍDEOS SINTÉTICOS Teníase e Oncocercose – não disponíveis no Brasil ainda Promessa para ectoparasitos – vacina contra o carrapato Rhipicephalus boophilus microplus em fase de implantação de planta industrial Possibilidade de aplicação em Rhipicephalus sanguineus ??

VACINAS DE SUBUNIDADES PEPTÍDEOS SINTÉTICOS

VACINAS DE DNA Identificação do gene que codifica para a proteína imunodominante Amplificação do gene por PCR Ligação desse gene a um plasmídeo Inoculação desse gene por gene gun Expressão da proteína nas células Apresentação por MHC Tipo I para Linfócitos T CD8

VACINAS DE DNA Conseguem induzir uma potente resposta imune celular Ideal para agentes intracelulares Estáveis em solução Baixo custo de produção Ainda experimentais

VACINAS DE VETORES MODIFICADOS Identificação do gene que codifica a proteína imunodominante Amplificação do gene Inserção em um plasmídeo Recombinação em um vírus Crescimento do vírus Inoculação do vírus

VACINAS DE VETORES MODIFICADOS

VACINAS DE VETORES MODIFICADOS Induz excelente resposta celular, sendo uma alternativa altamente promissora para parasitas intracelulares Existem dúvidas quanto a possibilidade de reversão de patogenicidade do vírus Ainda experimentais, mas com resultados prévios promissores para Trypanossoma, Leishmania e Plasmodium

VACINAS PARA TOXINAS Utilizada para a imunização contra agentes que produzem exotoxinas importantes na patogenia da infecção Induzem boa resposta humoral – bloqueiam a ação das toxinas Baixa memória – revacinações constantes Baseadas em toxóides – toxinas inativadas Humanos: difteria, tétano Animais: clostridioses

IMUNIZAÇÃO PASSIVA NATURAL Anticorpos transplacentarios(IgG) Anticorpos no colostro(IgA) ARTIFICIAL Transferência de anticorpos

IMUNIZAÇÃO PASSIVA Vantagens Proteção imediata Desvantagens Curto período de proteção Doença do soro Risco de AIDS e hepatite Graft versus Host disease (GVH) ( células)

PRINCIPAIS MOTIVOS PARA FALHAS VACINAIS Validade da Vacina – Qualidade da Vacina Má conservação Qualidades Inerentes ao Animal Via de Inoculação errada Frequência de revacinação longa ou curta demais

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