Saponinas de Quillaja brasiliensis: potencial imunoadjuvante e mecanismos celulares e moleculares de ação.

Abstract

A formulação de vacinas efetivas frequentemente requer a adição de adjuvantes capazes de otimizar as respostas imunes humoral e celular. Com o objetivo principal de contribuir para o desenvolvimento de novos adjuvantes, este trabalho foi desenvolvido buscando aprofundar o conhecimento do mecanismo de ação imunoadjuvante de preparações de saponinas de Quillaja brasiliensis e suas formulações em complexos imunoestimulantes do tipo ISCOM. Como a toxicidade das saponinas é um fator crítico para seu uso em preparações vacinais, inicialmente foram realizados ensaios visando comparar a toxicidade in vitro e in vivo de saponinas extraídas de Quillaja brasiliensis com saponinas de ação imunoestimulante reconhecidas, extraídas de Quillaja saponaria (Quil A). O potencial imunoadjuvante das saponinas solúveis de Q. brasiliensis foi avaliado utilizando preparações com dois antígenos: ovalbumina (OVA) e vírus da diarreia viral bovina (BVDV). Numa etapa seguinte, a atividade imunoadjuvante de ISCOMs preparados com saponinas de Q. brasiliensis foram avaliadas em duas vias de administração. O potencial imunomodulador dessas saponinas foi verificado em experimentos de recrutamento celular in vivo e expressão de genes relacionados ao sistema imune. Os resultados mostraram que saponinas de Q. brasiliensis são menos tóxicas que as de Quil A e apresentam atividade adjuvante similar, caracterizada por um perfil Th1/Th2 balanceado. Q. brasiliensis promoveu uma forte resposta imune celular do tipo Th1 caracterizada por uma robusta reação de hipersensibilidade celular tardia (DTH) e pela produção de IFN- e IL-2. A resposta imune induzida pelos ISCOMs produzidos a partir de saponinas de Q. brasiliensis foram superiores às respostas induzidas pelas saponinas solúveis. Os testes in vivo mostraram que as saponinas de Q. brasiliensis promovem um ambiente imunocompetente no local da inoculação e nos linfonodos drenantes. Esse ambiente foi caracterizado pelo intenso influxo celular (neutrófilos, células NK, células dendríticas, linfócitos T e B), além da expressão diferencial de genes relacionados à ativação do sistema imune. Em suma, os resultados mostraram que saponinas de Q. brasiliensis são seguras e seus potencial adjuvante foi equivalente a saponinas com ação imunoadjuvante conhecida de Q. saponaria.

Effective vaccine formulations frequently require addition of adjuvants able to optimize the cellular and humoral immune responses. With the goal to contribute to the development of new classes of adjuvants, this work was developed in order to achieve deep knowledge on the imunoadjuvant mode of action for Quillaja brasiliensis saponins incorporated into immunostimulant complex (ISCOM). The toxicity of saponins is a critical factor for its usage as vaccine preparations. At first, in vivo and in vivo citoxicity assays were carried out to compare to the effects between saponins extracted from Quillaja brasiliensis and the immunostimulant saponins already known from Quillaja saponaria (Quil A). Imunoadjuvant potential of soluble saponins from Q. brasilienis was evaluated using preparations of two antigens: ovoalbumin (OVA) and bovine viral diarrhea (BVD). As a next step, imunoadjuvant activity of ISCOMS prepared with Q. brasiliensis saponins was evaluated using two routes of administration. The immunomodulatory potential of these saponins was tested during in vivo cell recruitment assays and gene expression related to immune system. Our results demonstrated that Q. brasilienis saponins are less toxic than those from Quil A and presenting similar adjuvant activity, characterized by a Th1/Th2 balance profile. Q.brasiliensis induced a strong Th1 cell-mediated immune responses indicated by a robust delayed type hypersensitivity (DTH) as well as IFN-у and IL-2 production. The immune response induced by ISCOMs from Q. brasiliensis saponins was higher than the one induced by soluble saponins. In vivo experiments indicated that saponins from Q. brasiliensis generate an immunocompetent environment at the injection site and draining lymph nodes. This environment was characterized by an intense cell influx (neutrophils, NK cells, dendritic cells, B and T cells) as well as differential gene expression related to immune system activation. In essence, the results showed that saponins from are safe and their adjuvant potential was equivalent to saponins with imunoadjuvant activity of Q. saponaria.