Immunogenicity of Escherichia coli Expressing Streptococcus equi subsp. equi Recombinant SeM

Abstract The Equine Strangles, caused by Streptococcus equi subs. equi, is a contagious disease, causing high rates of morbidity been responsible for important economic losses. The M protein synthesized by S. equi plays an important role in the pathogenesis and is a promising candidate for a vaccine antigen. The innate immune system is responsible for the first immune response against microorganisms, this response is mediated by receptors that detect PAMPs and their activation trigger crucial modulation of the adaptative immune response. This work describes the immune response of S. equi subs. equi. recombinant SeM protein, using Escherichia coli BL21 (DE3) as an expression and delivery vaccine system. To characterize and to determine the vaccine efficacy, mice were vaccinated as followed: 1. Recombinant E. coli expressing rSeM protein; 2. The same recombinant E. coli, inactivated adsorbed in Alumen; 3. Purified rSeM protein adsorbed in Alumen; 4. Inactivated S. equi whole cells adsorbed in Alumen; 5. Control group. All vaccinated mice developed protective response against S. equi infection, however the groups that received the E. coli expressing rSeM presented significant higher IgG level than other vaccinated groups. The recombinant E. coli delivery vaccine system also induced a highest IgG response than inactivated S. equi or purified rSeM vaccines in horses. This study evidence that the recombinant E. coli, live or inactivated, enhanced the humoral response, reaching significant higher antibodies levels than those obtained in the vaccination with the bacterin or purified antigen, showing the feasibility of producing low-cost vaccines against strangles.

¿Qué son los inflamosomas? El NLRP3 como por ejemplo / What are inflammasomes? The NLRP3 as an example

Resumen Una de las prácticas médicas más concurridas en la actualidad es el uso indiscriminado de medicamentos con actividad inhibidora de la inflamación. Sin embargo la inflamación es un proceso de reparación biológica fuertemente controlado por complejos intracelulares, conocidos como inflamosomas, que actúan como sensores y mediadores de la misma. Los inflamosomas forman parte de la familia de receptores tipo NOD que está formada de 3 subfamilias: NOD (nucleotide-binding oligomerization domain), NLRC (NOD-like receptor CARD domain containing) y NLRP (NOD-like receptor Pyrin domain containing), que es la que se relaciona con la formación de inflamosomas. Existen 14 diferentes tipos de NLRP. Los miembros de la familia NLRP responden a señales exógenas mediadas por PAMPs (pathogen-associated molecular patterns) o a señales endógenas mediadas por DAMPs (damage-associated molecular patterns, [también conocidas como alarminas]). Los componentes de los inflamosomas tipo NLRP, una vez activado, se ensamblan de acuerdo a un patrón determinado y forman un complejo que activa a la caspasa-1 que activa a los precursores de IL-1b, IL-18 e IL-33, favoreciendo la secreción de estas citosinas hacia el espacio extracelular. La IL-1 y la IL-18 son miembros de la misma familia y se les reconoce como reguladores de la respuesta inmune innata y adaptativa, la IL-33 también es miembro de la familia de IL-1 y se le considera una alarmina. A manera de ejemplo, en el presente manuscrito describimos la estructura y formación del inflamosoma NLRP3 y mencionamos algunas de las enfermedades en las que se activa, enfatizando de manera muy particular su participación en la enfermedad de Alzheimer.

Abstract One highly common medical malpractice is the undiscriminatory use of inflammation inhibiting drugs. Inflammation is a biological repair process vastly controlled by intracellular complexes known as the inflammasome that act as sensors and mediators of the inflammation process. Inflammasomes are members of the NOD innate immune system family of receptors that consist of 3 closely related subfamilies: nucleotide-binding oligomerization domain (NOD), NOD-like receptor CARD domain containing (NLRC), and NOD-like receptor Pyrin domain containing (NLRP); the latter is the most directly related to the inflammasome. There are 14 different NLRPs all of which are activated by exogenous signals through pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) or by endogenous signals via damage-associated molecular patterns, also known as alarmins, are endogenous molecules constitutively available and released upon tissue damage (DAMPs). Once activated, the components of the NLRP inflammasome begin an assembling process that follows a pre-established pattern so a caspase-1 activating complex is formed. This complex activates IL-1b, IL-18 and IL-33 precursors thus favoring the secretion of this cytokines to the extracellular milieu. IL-1 and IL-18 are members of the same cytokine family and their main function is to regulate the innate and adaptive immune response whereas IL-33, also a member of the IL-1 family of cytokines, is considered an alarmin. We emphasize the structure and formation of NLRP3, implicated on a host of inflammatory disorders, with special attention to its participation in Alzheimer´s diseases.

Interacción Candida albicans-Hospedero: un proceso complejo en el que la inmunidad innata juega un importante papel / Candida albicans-host interaction: a complex process in which the innate immunity play an important role

Candida albicans es una levadura comensal, que bajo ciertas circunstancia puede convertirse en patógeno. La capacidad de cambiar se forma constituye un factor de virulencia, permitiéndole a la levadura invadir y diseminarse. El sistema inmune innato es capaz de reconocer las diferentes morfologías de C. albicans activando receptores (PRRs) que reconocen PAMPs o patrones moleculares conservados. Las células inmunes más importantes son los macrófagos y los neutrófilos que desencadenan una respuesta efectora a través de la fagocitosis y la activación de estrés oxidativo contra C. albicans. Las células dendríticas, por su parte expresan la mayoría de los PRRs involucrados en el reconocimiento de C. albicans activando la secreción de citoquinas hacia una respuesta tipo TH1 (inducida por INF tipo1, IL-12, INFγ, ), Treg (inducida por TGFβ, IL-10) y TH17 (inducida por IL-23, IL6). Las células epiteliales no sólo constituyen una barrera física frente a la infección por C. albicans, sino son fundamentales en el reconocimiento primario de este microorganismo. Mediante una respuesta bifásica estas células activan diferencialmente, vías de transducción de señales que determinan que no se active una respuesta de citoquinas frente a la presencia de blastoconidios (forma comensal) y que se active frente a presencia de hifas (forma invasora). Por su parte, C. albicans es capaz de desarrollar mecanismos evasivos de la respuesta inmune. Esta compleja interacción y hongo-hospedero determina si el hospedero será capaz de eliminar a este microorganismo o si éste finalmente invadirá expresando su virulencia.

Candida albicans is a comensal microorganism that under certain circumstances is able to transform into a pathogen. This ability to switch constitute a virulence factor that C. albicans uses to invade and spread. The innate immune system recognize the different forms of C. albicans activating receptors (PRRs) that recognize PAMPs or conserved molecular patterns. The most important immune cells are macrophages and neutrophils that generate an effector response through phagocytosis and oxidative burst against C. albicans. Dendritic cells express the most of PRRs involved in the recognition of C. albicans activating the cytokines synthesis forward to a TH1 (induced by INF tipo1, IL-12, INFγ), Treg (induced by TGFβ, IL-10) y TH17 (induced by IL- 23, IL6) immune response. Epithelial cells not only constitute a physical barrier against C. albicans, but they are crucial in the first recognition of this microorganism. Through a biphasic response these cells differentially activate pathways that determine a no cytokine response when blastoconidia (commensal form) is present and an inflammatory response in presence of hyphae (pathogenic form). C. albicans develops immune evasive mechanism. This complex host-fungi interaction determines if the host will eradicate the infection or if this microorganism will invade the host, expressing it virulence.

Sistema imunitário: parte III. O delicado equilíbrio do sistema imunológico entre os pólos de tolerância e autoimunidade / Immune system: part III. The delicate balance of the immune system between tolerance and autoimmunity

O sistema imunológico é constituído por uma intrincada rede de órgãos, células e moléculas e tem por finalidade manter a homeostase do organismo, combatendo as agressões em geral. A imunidade inata atua em conjunto com a imunidade adaptativa e caracteriza-se pela rápida resposta à agressão, independentemente de estímulo prévio, sendo a primeira linha de defesa do organismo. Seus mecanismos compreendem barreiras físicas, químicas e biológicas, componentes celulares e moléculas solúveis. A primeira defesa do organismo frente a um dano tecidual envolve diversas etapas intimamente integradas e constituídas pelos diferentes componentes desse sistema. A presente revisão tem como objetivo resgatar os fundamentos dessa resposta, que apresenta elevada complexidade e é constituída por diversos componentes articulados que convergem para a elaboração da resposta imune adaptativa. Destacamos algumas etapas: reconhecimento molecular dos agentes agressores; ativação de vias bioquímicas intracelulares que resultam em modificações vasculares e teciduais; produção de uma miríade de mediadores com efeitos locais e sistêmicos no âmbito da ativação e proliferação celulares; síntese de novos produtos envolvidos na quimioatração e migração de células especializadas na destruição e remoção do agente agressor; e finalmente a recuperação tecidual com o restabelecimento funcional do tecido ou órgão.

The immune system consists of an intricate network of organs, cells, and molecules responsible for maintaining the body's homeostasis and responding to aggression in general. Innate immunity operates in conjunction with adaptive immunity and is characterized by rapid response to aggression, regardless of previous stimulus, being the organism first line of defense. Its mechanisms include physical, chemical and biological barriers, cellular components, as well as soluble molecules. The organism first line of defense against tissue damage involves several steps closely integrated and constituted by different components of this system. The aim of this review is to restore the foundations of this response, which has high complexity and consists of several components that converge to articulate the development of adaptive immune response. We selected some of the following steps to review: perception and molecular recognition of aggressive agents; activation of intracellular pathways, which result in vascular and tissue changes; production of a myriad of mediators with local and systemic effects on cell activation and proliferation, synthesis of new products involved in the chemoattraction and migration of cells specialized in destruction and removal of offending agent; and finally, tissue recovery with restoration of functional tissue or organ.

Sistema imunitário - parte II: fundamentos da resposta imunológica mediada por linfócitos T e B / Immune system - part II: basis of the immunological response mediated by T and B lymphocytes

O sistema imunológico é constituído por uma intrincada rede de órgãos, células e moléculas, e tem por finalidade manter a homeostase do organismo, combatendo as agressões em geral. A imunidade inata atua em conjunto com a imunidade adaptativa e caracteriza-se pela rápida resposta à agressão, independentemente de estímulo prévio, sendo a primeira linha de defesa do organismo. Seus mecanismos compreendem barreiras físicas, químicas e biológicas, componentes celulares e moléculas solúveis. A primeira defesa do organismo frente a um dano tecidual envolve diversas etapas intimamente integradas e constituídas pelos diferentes componentes desse sistema. A presente revisão tem como objetivo resgatar os fundamentos dessa resposta, que apresenta elevada complexidade e é constituída por diversos componentes articulados que convergem para a elaboração da resposta imune adaptativa. Destacamos algumas etapas: reconhecimento molecular dos agentes agressores; ativação de vias bioquímicas intracelulares que resultam em modificações vasculares e teciduais; produção de uma miríade de mediadores com efeitos locais e sistêmicos no âmbito da ativação e proliferação celulares, síntese de novos produtos envolvidos na quimioatração e migração de células especializadas na destruição e remoção do agente agressor, e finalmente a recuperação tecidual com o restabelecimento funcional do tecido ou órgão.

The immune system consists of an intricate network of organs, cells, and molecules responsible for maintaining the body's homeostasis and responding to aggression in general. Innate immunity operates in conjunction with adaptive immunity and is characterized by rapid response to aggression, regardless of previous stimulus, being the organism first line of defense. Its mechanisms include physical, chemical and biological barriers, cellular components, as well as soluble molecules. The organism first line of defense against tissue damage involves several steps closely integrated and constituted by different components of this system. The aim of this review is to restore the foundations of this response, which has high complexity and consists of several components that converge to articulate the development of adaptive immune response. We selected some of the following steps to review: perception and molecular recognition of aggressive agents; activation of intracellular pathways, which result in vascular and tissue changes; production of a myriad of mediators with local and systemic effects on cell activation and proliferation, synthesis of new products involved in the chemoattraction and migration of cells specialized in destruction and removal of offending agent; and finally, tissue recovery with restoration of functional tissue or organ.

Sistema imunitário: Parte I. Fundamentos da imunidade inata com ênfase nos mecanismos moleculares e celulares da resposta inflamatória / Immune system: Part I. Fundamentals of innate immunity with emphasis on molecular and cellular mechanisms of inflammatory response

O sistema imunológico é constituído por uma intrincada rede de órgãos, células e moléculas, e tem por finalidade manter a homeostase do organismo, combatendo as agressões em geral. A imunidade inata atua em conjunto com a imunidade adaptativa e caracteriza-se pela rápida resposta à agressão, independentemente de estímulo prévio, sendo a primeira linha de defesa do organismo. Seus mecanismos compreendem barreiras físicas, químicas e biológicas, componentes celulares e moléculas solúveis. A primeira defesa do organismo frente a um dano tecidual envolve diversas etapas intimamente integradas e constituídas pelos diferentes componentes desse sistema. A presente revisão tem como objetivo resgatar os fundamentos dessa resposta, que apresenta elevada complexidade e é constituída por diversos componentes articulados que convergem para a elaboração da resposta imune adaptativa. Destacamos algumas etapas: reconhecimento molecular dos agentes agressores; ativação de vias bioquímicas intracelulares que resultam em modificações vasculares e teciduais; produção de uma miríade de mediadores com efeitos locais e sistêmicos no âmbito da ativação e proliferação celulares, síntese de novos produtos envolvidos na quimioatração e migração de células especializadas na destruição e remoção do agente agressor, e finalmente a recuperação tecidual com o restabelecimento funcional do tecido ou órgão.

The immune system consists of an intricate network of organs, cells, and molecules responsible for maintaining the body's homeostasis and responding to aggression in general. Innate immunity operates in conjunction with adaptive immunity and is characterized by rapid response to aggression, regardless of previous stimulus, being the organism first line of defense. Its mechanisms include physical, chemical and biological barriers, cellular components, as well as soluble molecules. The organism first line of defense against tissue damage involves several steps closely integrated and constituted by different components of this system. The aim of this review is to restore the foundations of this response, which has high complexity and consists of several components that converge to articulate the development of adaptive immune response. We selected some of the following steps to review: perception and molecular recognition of aggressive agents; activation of intracellular pathways, which result in vascular and tissue changes; production of a myriad of mediators with local and systemic effects on cell activation and proliferation, synthesis of new products involved in the chemoattraction and migration of cells specialized in destruction and removal of offending agent; and finally, tissue recovery with restoration of functional tissue or organ.

Proinflammatory signal transduction pathway induced by Shigella flexneri porins in caco-2 cells / Via de transdução de sinal pró-inflamatória induzida por porinas de Shigella flexneri em células caco-2

The recognition of bacterial components on the intestinal epithelial cells occurs through the toll-like receptors and is followed by the induction of an effective innate immune response. We analyzed receptor expression and signaling pathways involved in activation of human colon adenocarcinoma cells after stimulation with porins and LPS of Shigella flexneri. We also analyzed the expression and production of some cytokines, of intercellular adhesion molecule-1, of antimicrobial peptides human ²-defensins, and of the inducible form of nitric oxide synthase. Our data demonstrate that TLR2 is involved in porin recognition, whereas TLR4 with MD2, is required for LPS recognition.

O reconhecimento de componentes bacterianos nas células epiteliais intestinais ocorre através de receptores toll-like e é seguido de indução de uma resposta imune inata efetiva. Neste estudo foram analisadas as vias de expressão do receptor e sinalização envolvidas na ativação de células humanas de adenocarcinoma do colon após a estimulação com porinas e LPS de Shigella flexneri. Foram também analisadas a expressão e produção de algumas citoquinas, da molécula -1 de adesão intercelular, de ²-defensinas humanas a peptídios antimicrobianos e da forma indutível de oxido nítrico sintase. Os resultados demonstraram que TLR-2 está envolvido no reconhecimento de porinas, enquanto TLR4 com MD2 é necessário para o reconhecimento de LPS.