Acción adyuvante de esporas de Bacillus subtilis por vía mucosa
Resumen
Las esporas de Bacillus subtilis, generalmente reconocidas como seguras, han recibido una creciente atención en aplicaciones biotecnológicas en formulaciones vacunales, sobre todo como adyuvantes. Este trabajo presenta una revisión actualizada de la acción adyuvante de las esporas de B. subtilis y conjuntamente se expone nuestra experiencia por vía oral (o.r) e intranasal (i.n) como adyuvante frente antígenos modelos ovoalbúmina (Ova) y toxoide tetánico (TT). Se realizó una revisión documental sobre B. subtilis, adyuvante, vacuna y vía mucosal en MEDLINE a través de PubMed; también se revisaron las bases de datos SciELO y LILACS. Para la exploración de la capacidad adyuvante se trabajó con esporas de B. subtilis (cepa RG 4365). Se inmunizaron ratones Balb/c por vía mucosal con esporas coadministradas con los antígenos modelos, y se midió las respuesta de anticuerpos específicos en suero, saliva y heces por método de ELISA. La revisión realizada evidenció la existencia de varios trabajos que utilizan las esporas de B. subtilis por diferentes metodologías y vías de administración como adyuvante, siendo la expresión de antígenos recombinantes la más utilizada, así como la vía o.r entre la aplicación mucosa. En nuestro trabajo se obtuvo un aumento de la respuesta sérica de IgG, subclases IgG1 e IgG2a y de IgA específicos en saliva y heces en los grupos inmunizados con esporas coadministradas con Ova y con TT por ambas vías, significativamente superior a los grupos controles (p<0,05). Estos datos sugieren que las esporas son eficientes adyuvantes pues aumentan la respuesta inmune humoral sistémica y mucosal y resalta su potencial clínico en futuras vacunas mucosales.Citas
Lee Negri DR, Riccomi A, Pinto D, Vendetti S, Rossi A, Cicconi R, et al. Persistence of mucosal and systemic immune responses following sublingual immunization. Vaccine 2010;28:4175-80.
Neutra MR, Kozlowski PA. Mucosal vaccines: the promise and the challenge. Nat Rev Immunol. 2006;6:148-58.
Cuburu N, Kweon MN, Song JH, Hervouet C, Luci C, Sun JB, et al. Sublingual immunization induces broad-based systemic and mucosal immune responses in mice. Vaccine 2007;25:8598-610.
Holmgren J, Czerkinsky C. Mucosal immunity and vaccines. Nat Med 2005;11(Suppl):S45"“53.
O"™Hagan DT, Valiente NM. Recent advances in the discovery and delivery of vaccine adjuvants. Nat Rev Drug Discov 2003;2:727-35.
Pérez O, Lastre M, Cabrera O, del Campo J, Bracho G, Cuello M, et al. New vaccines require potent adjuvants like AFPL1 and AFCo1. Scand J Immunol 2007;66:271-77.
Lee S, Belitsky BR, Brown DW, Brinker JP, Kerstein KO, Herrmann JE, et al. Efficacy, heat stability and safety of intranasally administered Bacillus subtilis spore or vegetative cell vaccines expressing tetanus toxin fragment C. Vaccine 2010;28:6658-65.
Yu J, Chen T, Xie Z, Liang P, Qu H, Shang M, et al. Oral delivery of Bacillus subtilis spore expressing enolase of Clonorchis sinensis in rat model: induce systemic and local mucosal immune responses and has no side effect on liver function. Parasitol Res 2015;114:2499-505.
Qu H, Xu Y, Sun H, Lin J, Yu J, Tang Z, et al. Systemic and local mucosal immune responses induced by orally delivered Bacillus subtilis spore expressing leucine aminopeptidase 2 of Clonorchis sinensis. Parasitol Res 2014;113:3095-103.
Wang X, Chen W, Tian Y, Mao Q, Lu X, Shang M, et al. Surface display of Clonorchis sinensis enolase on Bacillus subtilis spores potentializes an oral vaccine candidate. Vaccine 2014;32:1338-45.
Hu B, Li C, Lu H, Zhu Z, Du S, Ye M, et al. Immune responses to the oral administration of recombinant Bacillus subtilis expressing multi-epitopes of foot-and-mouth disease virus and a cholera toxin B subunit. J Virol Methods 2011;171(1):272-9.
Hu Y, Miller MM, Derman AI, Ellis BJ, Monnerat RG, Pogliano J, et al. Bacillus subtilis Strain Engineered for Treatment of Soil-Transmitted Helminth Diseases. Appl Environ Microbiol 2013;79:5527"“32.
Zhao G, Miao Y, Guo Y, Qiu H, Sun S, Kou Z, et al. Development of a heat-stable and orally delivered recombinant M2e-expressing B. subtilis spore-based influenza vaccine. Hum Vaccin Immunother 2014;10:3649-58.
Lee S, Belitsky BR, Brinker JP, Kerstein KO, Brown DW, Clements JD, et al. Development of a Bacillus subtilis-based rotavirus vaccine. Clin Vaccine Immunol 2010;17:1647"“55.
Hinc K, Stasiłojć M, Piątek I, Peszyńska-Sularz G, Isticato R, Ricca E, et al.. Mucosal Adjuvant Activity of IL-2 Presenting Spores of Bacillus subtilis in a Murine Model of Helicobacter pylori Vaccination. PLoS One 2014;9(4):e95187.
Stasiłojć M, Hinc K, Peszyńska-Sularz G, Obuchowski M, Iwanicki A. Recombinant Bacillus subtilis Spores Elicit Th1/Th17-Polarized Immune Response in a Murine Model of Helicobacter pylori Vaccination. Mol Biotechnol 2015;57:685-91.
Tavares Batista M, De Souza RD, Paccez J, Ewerton Ferreira BL, Cavalcante RCM, Ferreira RCC, et al. Gut Adhesive Bacillus subtilis Spores as a Platform for Mucosal Delivery of Antigens. Infection and Immunity 2014;82:1414"“23.
Sibley L, Reljic R, Radford DS, Huang JM, Hong HA, Cranenburgh RM, et al. Recombinant Bacillus subtilis spores expressing MPT64 evaluated as a vaccine against tuberculosis in the murine model. FEMS Microbiol Lett 2014;358(2):170-9.
Bonavita R, Isticato R, Maurano F, Ricca E, Rossi M. Mucosal immunity induced by gliadin-presenting spores of Bacillus subtilis in HLA-DQ8-transgenic mice. Immunol Lett 2015;65(2):84-9.
Song M, Hong HA, Huang JM, Colenutt C, Khang DD, Nguyen TV, et al. Killed Bacillus subtilis spores as a mucosal adjuvant for an H5N1 vaccine. Vaccine 2012;30:3266-77.
Aps LR, Diniz MO, Porchia BF, Sales NS, Moreno AC, Ferreira LC. Bacillus subtilis spores as adjuvants for DNA vaccines. Vaccine 2015;33:2328-34.
de Souza RD, Batista MT, Luiz WB, Cavalcante RC, Amorim JH, Bizerra RS, et al. Bacillus subtilis Spores as Vaccine Adjuvants: Further Insights into the Mechanisms of Action. PLoS ONE 2014;9(1):e87454.
Esparza-Gonzalez SC, Troy AR, Izzo AA. Comparative Analysis of Bacillus subtilis Spores and Monophosphoryl Lipid A as Adjuvants of Protein-Based Mycobacterium tuberculosis-Based Vaccines: Partial Requirement for Interleukin-17A for Induction of Protective Immunity. Clinical and Vaccine Immunology 2014;21:501-8.
Amuguni JH, Lee S, Kerstein KO, Brown DW, Belitsky BR, Herrmann JE, et al. Sublingually administered Bacillus subtilis cells expressing tetanus toxin C fragment induce protective systemic and mucosal antibodies against tetanus toxin in mice. Vaccine 2011;29:4778-84.
Amuguni H, Lee S, Kerstein KO, Brown DW, Belitsky BR. Herrmann JE, et al. Sublingual immunization with an engineered Bacillus subtilis strain expressing tetanus toxin fragment C induces systemic and mucosal immune responses in piglets. Microbes Infect 2012;14:447-56.
Miyaji EN, Carvalho E, Oliveira ML, Raw I, Ho PL Trends in adjuvant development for vaccines: DAMPs and PAMPs as potential new adjuvants. Braz J Med Biol Res 2011;44:500-13.
Oggioni MR, Ciabattini A, Cuppone AM, Pozzi G. Bacillus spores for vaccine delivery. Vaccine 2003;21(Suppl 2):S96-101.
Mauriello EMF, Duc LH, Isticato R, Cangiano G, Hong HA, De Felice M, et al. Display of heterologous antigens on the Bacillus subtilis spore coat using CotC as a fusion partner. Vaccine 2004;22:1177-87.
Derechos de autor 2016 Fabiana Tub-Chafer, Laura María Reyes-Díaz, Irma Gudelia Vega-García, Elizabeth González-Aznar, Oscar Otero-Alfaro, Jairo Lumpuy-Castillo, Roberto Ricardo-Grau, Oliver Pérez
Esta obra está bajo licencia internacional Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
VacciMonitor es una revista de libre acceso, bajo licencia Creative Commons. La revista permite reutilizar su contenido acorde a: https:/creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.es.
Concede a los autores los permisos siguientes:
-Tener la propiedad total del copyright sin restricciones.
-Distribuir copias, electrónicas o impresas, del artículo publicado entre sus estudiantes o colegas, así como permiso para que los demás miembros de su institución las utilicen con propósitos de enseñanza.
-Reutilizar parte o la totalidad del artículo en nuevos manuscritos o libros futuros.
-VacciMonitor no pone reparos en que el autor coloque su versión, o la editada por la revista, en su sitio web personal o en un repositorio de acceso abierto.
-VacciMonitor autoriza a otras casas editoriales o bases de datos a reproducir los materiales originales publicados en ella, siempre que se indique su procedencia.