rROP2 from Toxoplasma gondii as a potential vaccine against oocyst shedding in domestic cats / rROP2 de Toxoplasma gondii como potencial vacina contra a eliminação de oocistos em gatos domésticos

Abstract The aim of the present study was to evaluate oocyst shedding in cats immunized by nasal route with T. gondii proteins ROP2. Twelve short hair cats (Felis catus) were divided in three groups G1, G2 and G3 (n=4). Animals from G1 received 100 μg of rROP2 proteins plus 20 μg of Quil-A, G2 received 100 μg of BSA plus 20 μg of Quil-A, and the G3 only saline solution (control group). All treatments were done by intranasal route at days 0, 21, 42, and 63. The challenge was performed in all groups on day 70 with ≅ 800 tissue cysts of ME-49 strain by oral route. Animals from G1 shed less oocysts (86.7%) than control groups. ELISA was used to detect anti-rROP2 IgG and IgA, however, there were no correlation between number of oocyst shedding by either IgG or IgA antibody levels. In the present work, in spite of lesser oocysts production in immunized group than control groups, it was not possible to associate the use of rROP2 via nostrils with protection against oocyst shedding. For the future, the use of either other recombinant proteins or DNA vaccine, in combination with rROP2 could be tested to try improving the efficacy of this kind of vaccine.

Resumo O objetivo do presente estudo foi avaliar a eliminação de oocistos de Toxoplasma gondii em gatos imunizados pela via nasal com proteínas ROP2 de T. gondii. Doze gatos sem raça definida (Felis catus) foram divididos em três grupos experimentais G1, G2 e G3 (n = 4). Os animais do G1 receberam 100 μg de proteínas de rROP2 mais 20 μg de Quil-A, G2 recebeu 100 μg de albumina de soro bovino (BSA) junto com 20 μg de Quil-A, e o G3 recebeu apenas solução salina (grupo de controle). Todos os tratamentos foram realizados pela via intranasal nos dias 0, 21, 42 e 63. O desafio foi realizado em todos os grupos no dia 70 com aproximadamente 800 cistos de tecido da cepa ME-49 por via oral. Os animais de todos os grupos tiveram as suas fezes examinadas e o número de oocistos foi determinado durante 20 dias após o desafio. Os animais de G1 eliminaram menos oocistos (86,7%) do que os grupos controles. O ELISA foi utilizado para detectar IgG e IgA anti-rROP2, no entanto, não houve correlação entre o número de eliminhação de oocistos com os níveis de anticorpos IgG ou IgA. No presente trabalho, apesar da menor produção de oocistos no grupo imunizado (G1) em relação aos grupos controles (G2 e G3), não foi possível associar o uso de rROP2 pela via nasal com proteção contra eliminação de oocistos de T. gondii. Para o futuro, a utilização de outras proteínas recombinantes, ou mesmo vacina de DNA, em combinação com rROP2 poderia ser utilizada para tentar melhorar a eficácia deste tipo de vacina.

Toxoplasma gondii: humoral and cellular immune response of BALB/c mice immunized via intranasal route with rTgROP2 / Toxoplasma gondii: avaliação da resposta imune humoral e celular de camundongos BALB/c imunizados pela via nasal com rTgROP2

TgROP2 is an intracellular protein associated with rhoptries of Toxoplama gondii and an antigen component of a candidate vaccine for toxoplasmosis. The purpose of the present study was to evaluate the efficacy of rTgROP2 to stimulate humoral and cellular immune responses in BALB/c mice via intranasal injection. TgROP2 partial coding sequence was (196-561) amplified by PCR from genomic T. gondii RH strain DNA and cloned into the pTrcHis expression vector. Escherichia coli Rosetta 2 cells transformed with pTrcHis-TgROP2 showed high levels (~1 mg.mL-1) of recombinant protein after 4 hours of IPTG induction. Recombinant TgROP2 exhibited an apparent Mr equal to 54 kDa. In order to test immunogenicity of the recombinant protein, 10 BALB/c mice received 10 µg of rROP2 protein + 10 µg of Quil-A via intranasal injection. Doses were administered at days 0, 21, and 42. Three animals were euthanized and used to evaluate cell-ular immune response on day 62. Five (50 percent) and two (20 percent) out of ten animals produced IgG (DO mean = 0.307; cut-off = 0.240) and IgA (DO mean = 0.133, cut-off = 0.101), respectively, by ELISA on day 62. The proliferation of splenocytes revealed high stimulation index (SI) when co-cultured with 5, 10 and 15 µg.mL-1 of rTgROP2. These results indicate that intranasal immunization with recombinant protein ROP2 plus Quil-A can elicit both cellular and humoral immune responses in BALB/c mice.

TgROP2 é uma proteína localizada nas roptrias do Toxoplasma gondii, sendo um antígeno candidato a componente de uma vacina contra a toxoplasmose. O objetivo do presente estudo foi avaliar a eficácia da TgROP2 recombinante em estimular a resposta imune celular e humoral de camundongos BALB/c após estímulo intranasal. A sequência da TgROP2 foi amplificada pela PCR a partir da cepa RH e clonada em vetor de expressão pTrc-His. Após a transformação em Escherichia coli- Rosetta 2, a pTrcHis-TgROP2 exibiu alto nível de expressão após 4 horas de indução com IPTG. A proteína recombinante apresentou uma massa molecular aparente de aproximadamente 54 kDa. Para avaliar a imunogenicidade dessa proteína recombinante, 10 camundongos receberam, pela via intranasal, 10 µg da rROP2 associado a 10 µg de Quil-A. Três doses foram realizadas nos dias 0, 21 e 42. No dia 62 do experimento, três animais foram eutanasiados para avaliar as respostas imune celular e humoral. Cinco (50 por cento) e dois (20 por cento) dos 10 animais apresentaram níveis de IgG (DO média = 0,307; ponto de corte = 0,240) e IgA (DO média = 0,133; ponto de corte = 0,101) acima do ponto de corte no ELISA no dia 62. A proliferação de esplenócitos revelou altos Índices de Estimulação (SI), quando as células foram cultivadas com 5, 10 e 15 µg.mL-1 de rTgROP2. Os resultados obtidos indicam que a via nasal pode estimular tanto a resposta imune celular como a humoral.