Protection against Toxoplasma gondii cysts in pigs immunized with rROP2 plus Iscomatrix / Proteção contra cistos de Toxoplasma gondii em suínos imunizados com rROP2 associado à Iscomatrix

Abstract This study aimed to evaluate the humoral immune response in pigs immunized intranasally and intramuscularly with recombinant Toxoplasma gondii rROP2 protein in combination with the adjuvant Iscomatrix. Twelve mixed breed pigs divided into three groups (n=4) were used, G1 received recombinant ROP2 proteins (200 µg/dose) plus Iscomatrix, G2 received PBS plus Iscomatrix, and G3 as the control group. The intranasal (IN) and intramuscular (IM) routes were used. Animals were challenged orally with VEG strain oocysts and treated on day three after challenge. Fever, anorexia, and prostration were the clinical signs observed in all animals. All the G1 animals produced antibodies above the cut-off on the day of the challenge, while the G2 and G3 remained below the cut-off. Better partial protection against parasitemia and cyst tissue formation was observed in G1 than G3. The protection factors against tissue cyst formation were 40.0% and 6.1% for G1 and G2, respectively, compared to G3. In conclusion, there were not systemic antibody responses in pigs with IN immunization with rROP2+Iscomatrix; however, after IM immunization, those animals produced higher titers than animal controls. We associated these results with partial protection obtained against parasitemia and tissue cysts formation.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta imune humoral em suínos imunizados pelas vias intranasal e intramuscular com proteínas recombinantes rROP2 do Toxoplasma gondii associadas ao adjuvante Iscomatrix. Doze suínos cruzados divididos em 3 grupos (n=4) foram utilizados. O G1 recebeu proteína recombinante ROP2 (200mg/dose) associada ao adjuvante Iscomatrix; o G2 recebeu PBS associado ao Iscomatrix; e o G3 foi o grupo controle. As vias intranasal (IN) e intramuscular (IM) foram utilizadas. Os animais foram desafiados por via oral com a cepa VEG e tratados no dia três após o desafio. Febre, anorexia e prostração foram os sinais clínicos observados em todos os animais. Todos os animais do G1 produziram anticorpos acima do ponto de corte no dia do desafio, enquanto os animais do G2 e G3 permaneceram abaixo do ponto de corte no desafio. Proteção parcial contra parasitemia e formação de cistos teciduais foram observadas nos suínos do G1 comparados ao G3. Os fatores de proteção contra a formação de cistos teciduais foram 40,0% e 6,1% no G1 e G2, respectivamente, comparados com o G3. Como conclusão, não houve estimulação da resposta imune humoral sistêmica nos suínos após as imunizações IN com rROP2+Iscomatrix. Estes animais, porém, após a imunização IM, produziram títulos de anticorpos mais altos que os animais controles. Esses resultados foram associados a uma proteção parcial contra a parasitemia e formação de cistos teciduais.

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.