Exploring the performance of Escherichia coli outer membrane vesicles as a tool for vaccine development against Chagas disease

BACKGROUND Vaccine development is a laborious craftwork in which at least two main components must be defined: a highly immunogenic antigen and a suitable delivery method. Hence, the interplay of these elements could elicit the required immune response to cope with the targeted pathogen with a long-lasting protective capacity. OBJECTIVES Here we evaluate the properties of Escherichia coli spherical proteoliposomes - known as outer membrane vesicles (OMVs) - as particles with natural adjuvant capacities and as antigen-carrier structures to assemble an innovative prophylactic vaccine for Chagas disease. METHODS To achieve this, genetic manipulation was carried out on E. coli using an engineered plasmid containing the Tc24 Trypanosoma cruzi antigen. The goal was to induce the release of OMVs displaying the parasite protein on their surface. FINDINGS As a proof of principle, we observed that native OMVs - as well as those carrying the T. cruzi antigen - were able to trigger a slight, but functional humoral response at low immunization doses. Of note, compared to the non-immunized group, native OMVs-vaccinated animals survived the lethal challenge and showed minor parasitemia values, suggesting a possible involvement of innate trained immunity mechanism. MAIN CONCLUSION These results open the range for further research on the design of new carrier strategies focused on innate immunity activation as an additional immunization target and venture to seek for alternative forms in which OMVs could be used for optimizing vaccine development.

Afectación de parámetros inmunológicos en un caso de leishmaniasis visceral autóctono del Noroeste Argentino / Alterations of immunological parameters in an autochthonous case of visceral leishmaniasis from the Northwest of Argentina

Resumen En el presente trabajo informamos la afectación de parámetros inmunológicos durante la etapa grave de la infección y luego de alcanzar la recuperación clínica en un paciente autóctono del Noroeste argentino con leishmaniasis visceral causada por Leishmania (Leishmania) infantum. Detectamos concentraciones plasmáticas elevadas de interferón-γ, interleuquina 10, IgG y BAFF (B-cell activating factor) durante la enfermedad activa, que se normalizaron luego de la recuperación clínica. En relación al perfil de diferenciación y memoria de las células T, clasificamos las células según la expresión de CD27, CD28, CD45RO, CD57 y perforina. Encontramos un fenotipo altamente diferenciado analizando la población de linfocitos T CD8+, con porcentajes aumentados de células T de diferenciación tardía y efectoras terminales. Si bien el fenotipo T CD8+ persistió luego de la recuperación clínica, pudimos observar un claro aumento de células T de memoria central en ese punto de estudio, sugiriendo signos de una posible reversión hacia un perfil T menos avanzado. El compartimiento de células B CD19+ mostró cambios más leves en la composición de las subpoblaciones de memoria. Documentamos el compromiso global de parámetros inmunológicos en la etapa grave de la leishmaniasis visceral que tienden a revertir luego de la recuperación, sugiriendo posibles signos de reconstitución inmune acompañando a la mejoría clínica. Los parámetros evaluados podrían ser útiles como biomarcadores de la evolución clínica de la enfermedad.

Abstract We report the alterations of immunological parameters of a patient with visceral leishmaniasis caused by Leishmania (Leishmania) infantum from the Northwest of Argentina during active disease and after achieving clinical recovery. We first demonstrated elevated amounts of IFN-γ, IL-10, B-cell activating factor (BAFF) and IgG in plasma during active disease, which returned to control values after recovery. In relation to T cell profile, we measured CD27, CD28, CD45RO, CD57 and perforin. We found a highly differentiated phenotype, preferentially in active disease and among CD8+ T cells, consisting in increased numbers of late differentiated and terminal effector cells. Although this highly differentiated CD8+ T cell phenotype persisted after recovery, a clear increase of central memory cells was recorded for both T subsets at that point, suggesting signs of reversion toward a less differentiated profile. The composition of the B cell compartment was slightly modified during active disease. Herein wedocument the global impact of severe visceral leishmaniasis on immunological parameters, which tend to revert upon clinical recovery, suggesting signs of immune restoration accompanying clinical improvement. The evaluated parameters could eventually be used as biomarkers of clinical evolution of visceral leishmaniasis.

Miltefosina versus antimoniato de meglumina en el tratamiento de la leishmaniasis mucosa

El tratamiento convencional para la leishmaniasis tegumentaria es el antimoniato de meglumina, el cual presenta falla terapéutica creciente, producción de efectos adversos graves, y necesidad de administración parenteral, justificando la búsqueda de alternativas terapéuticas. Presentamos aquí los resultados preliminares de un ensayo clínico de fase II en pacientes con leishmaniasis mucosa, en el que se comparó la eficacia de miltefosina por vía oral con respecto a la del compuesto antimonial. La evaluación de la respuesta a los tratamientos se realizó mediante un seguimiento con videofibroscopia nasofaríngea, utilizándose un score de gravedad de lesiones mucosas para aplicar en cada momento del seguimiento de los pacientes. No se encontraron hasta ahora diferencias significativas entre el número de pacientes curados con miltefosina o con la quimioterapia convencional. Los resultados favorables de este trabajo sugieren que miltefosina podría constituir una alternativa terapéutica efectiva y segura en la región.

The conventional treatment for tegumentary leishmaniasis is meglumine antimoniate, which needs parenteral administration, has increased therapeutic failure, and produces serious adverse effects, justifying the search for therapeutic alternatives. We report here the preliminary results of a phase II clinical trial in patients with mucosal leishmaniasis, in which the efficacy of oral miltefosine versus the antimonial compound was assessed. The evaluation of response to the treatment was performed by monitoring with nasopharyngeal video-fibroscopy, using a score of mucosal injury severity for patients at each follow-up point. We found no significant differences so far between the number of patients cured with miltefosine or conventional chemotherapy. The favorable results of this study suggest that miltefosine could be an effective and safe oral therapeutic alternative in the region.

Identificación por PS-PCR de especies de leishmania y su correlación con características clínicas, epidemiológicas y terapéuticas en Salta, Argentina / Identification by PS-PCR of Leishmania Species and its Correlation with Clinical, Epidemiologic and Therapeutic Characteristics in Salta, Argentina

La Leishmaniasis es una enfermedad endémica en la provincia de Salta, Argentina, con cientos de casos anuales. La identificación de la especie de Leishmania es necesaria debido a diferencias de presentación clínica y de respuesta al tratamiento entre especies. La técnica PS-PCR ha sido validada con el método de isoenzimas para la identificación de especies de Leishmania en Argentina. OBJETIVOS: optimizar la técnica PS-PCR para identificar la especie de parásitos aislados por cultivo y en muestras clínicas de pacientes de Salta y correlacionarla con sus características clínicas y su respuesta al tratamiento. RESULTADOS: La PS-PCR permitió identificar la especie de Leishmania en las 24 muestras analizadas: 9 aislados de cultivo y 15 muestras clínicas de raspado de lesiones (100% de especificidad). Las especies halladas fueron:L(V) braziliensis (19/24; p< 0,0001), L(L) amazonensis (4/24) yL(V) guyanensis (1/24). La primera estuvo relacionada con todos los casos severos (8 con lesiones mucocutáneas y 1 con enfermedad diseminada), y con todas las fallas al tratamiento con Glucantime(4) observadas. En los casos de L(L) amazonensis, no se observó enfermedad grave ni resistencia al tratamiento. El caso deL(V) guyanensis no era autóctono de la zona. CONCLUSIONES: Este estudio demuestra que la técnica PS-PCR es apropiada para el diagnóstico específico de la leishmaniasis. El diagnóstico deL(V) braziliensis obliga a considerar tratamientos alternativos para los casos severos de la enfermedad

Leishmaniasis is endemic in the province of Salta, Argentina, with hundreds of cases annually. Identifying the species of Leishmania is necessary due to differences in clinical presentation and treatment response between species. PS-PCR technique has been validated by the method of isozymesto identify Leishmania species in Argentina. OBJECTIVES:To optimize the PS-PCR technique to identify the species of parasites isolated by culture and in clinical specimens from patients of Salta and its correlation with clinical characteristics and response to treatment. RESULTS: The PS-PCR allowed us to identify the species of Leishmania in 24 samples analyzed: 9 isolated from clinical specimens and 15 culture swabs taken from lesions (100% specificity). The species found were: L(V)braziliensis (19/24, P <0.0001), L(L) amazonensis (4/24) andL(V) guyanensis (1/24). The first one was related to all severe cases (8 with mucocutaneous lesions and 1 with disseminated disease), and to all failures to treatment with Glucantime (4)observed. In the cases of L(L) amazonensis, there were noserious disease or resistance to treatment. The case of L(V)guyanensis was not indigenous to the area. CONCLUTIONS:This study demonstrates that PS-PCR technique is suitable for specific diagnosis of leishmaniasis. The diagnosis of L(V)braziliensis under takes to consider alternative treatments for severe cases of the disease

Protective immunity against Trypanosoma cruzi

Upon infection, Trypanosoma cruzi triggers a strong immune response that has both protective and pathological consequences. In this work, several important questions regarding protective immunity are reviewed. Emphasis is placed on recent studies of the important protective role of CD8+ T cells and on previous studies of immunisation of domestic T. cruzi reservoirs that sought to address practical vaccination problems. Research on the maturation of memory cells and studies indicating that the prevalence of T. cruzi-specific T-cell responses and a high frequency of committed CD8+ T cells are associated with better clinical outcomes are also reviewed. Additionally, animal models in which protection was achieved without immunopathological consequences are discussed.

Papel de las células dendríticas en la infección por HIV y HCV / The role of dendritic cells in the infection by HIV and HCV

Las células dendríticas son las principales células presentadoras de antígenos para el montaje de la respuesta inmune. Por lo tanto es importante estudiar de qué manera intervienen en el equilibrio que el sistema inmune desarrolla frente a infecciones virales persistentes como la infección por el HIV o el HCV. En esta revisión se presentan en primer término generalidades sobre las diferentes clases de células dendríticas, las características fenotípicas y funcionales que las definen y los receptores que pueden estar involucrados en la infección viral. Luego se analiza su participación en los mecanismos de defensa o facilitadores de la infección por estos virus. Es importante tener en cuenta estos conocimientos para poder diseñar adecuadas estrategias de vacunación o protección y para intentar la reconstrucción funcional del sistema inmune impidiendo la subversión de los mecanismos inmunes de defensa causada por la infección con el HIV y el HCV.

Dendritic cells are most important as antigen presenting cells during the induction of an effective immune response. Therefore, it is important to study their role during the generation of persistent or chronic viral infections, such as HIV or HCV infection. In this review we shall describe the phenotypic and functional characteristics of the different classes of dendritic cells and of their membrane receptors. Their participation in defence or facilitation mechanisms involved in the immune response against these viruses will be discussed. It is important to take this knowledge into account when trying to design therapeutic strategies for protection or reconstruction of the immune system that may be altered as a consequence of infection with HIV or HCV.

Analisis del brote epidémico de sarampión ocurrido en Tucumán en 1991 / Analysis of measles epedemic outbreak at Tucuman in 1991

En el presente trabajo se estudió el brote epidémico de Sarampión ocurrido en la provincia de Tucumán entre mayo y diciembre de 1991, caracterizado por elevar el número (no) endémico de 0,32 a 24,5 casos semanales. Con este fin se analizaron retrospectivamente las historias clínicas de 192 niños que necesitaron internación, no incluye algunos casos en los que el Sarampión fue una complicación de su internación. Se estudió 1)Distribución por edades; 2)por estado nutricional; 3) distribución por edades según estado inmunológico; 4)relación entre el número de vacunados y no vacunados; 5)número de ingresos por mes; 6) complicaciones; 7) permanencia según edad y estado nutricional; 8)reingreso hasta un año después del; alta. Se constató la mayor frecuencia de casos entre 6-12 y 24-48 meses de vida, observándose una mayor incidencia de la afección de los de menor edad hacia el final de la epidemia. Fueron eutrófilos el 63,4 por ciento , el 20,4 por ciento ;D2 el 12,6 por ciento y D3 el 3,7 por ciento de acuerdo a la escala de Gómez. Un 16 por ciento de los niños habían recibido vacuna antisarampionosa. Pero si tenemos en cuenta 12 m o más edad un 22 por ciento de los enfermos habían sido vacunados, éstos tendieron a presentar la enfermedad a edades mayores. Se observó una neta caída de ingresos a partir del mes de octubre. La desnutrición provocó una evidencia prolongación del tiempo de internación. 70 por ciento de las complicaciones correspondieron a enfermedades respiratorias. Fallecieron 3 niños (1,56 por ciento de mortalidad). El 9,5 por ciento de los niños tuvo reingresos durante el período de control. Este estudio reitera los déficits del programa de vacunación, tanto en cobertura como edad y número de dosis. Tanto el número de internados como la mortalidad, no son coherentes con existencia desde hace 25 años de una vacuna eficaz y económica. Finalmente la preocupación es llegar a conocer si los desnutridos severos no enferman o padecen Sarampión en una forma no reconocsida clinicamente