Desenvolvimento de um candidato vacinal contra Brachyspira spp. e uso de filtros moleculares como estratégias para o controle de doenças em suínos

Abstract

Doenças de origem infecciosa são um grande problema na criação de suínos no mundo, sedo causa de prejuízos econômicos, devido à mortalidade e morbidade causadas nos animais. Dentre essas doenças, destaca-se a disenteria suína, causada pela infecção por Brachyspira spp, patógeno para o qual não existe vacina comercial e cujo tratamento é feito por antibioticoterapia. O uso inadequado desse tipo de tratamento aumenta os riscos de seleção de cepas bacterianas resistentes a antibióticos e, quando os dejetos da produção sã descartados no ambiente, essas cepas podem contaminar o ecossistema. Diante disso, uma formulação vacinal contra Brachyspira spp e uma tecnologia de desinfecção de água de baixo custo e de alta eficiência se fazem necessárias. Um antígeno vacinal (rBrac) foi construído a partir da seleção de epítopos de células T CD8+ e T CD4+ identificados por imunoinformática e clonado em vetor de expressão em bactérias. Posteriormente, o gene foi expresso, purificado e encapsulado em nanocápsulas de polímero poli(ácido lático-co-ácido glicólico) (PLGA), com o objetivo de aumentar a estabilidade para administração oral e a resposta imunológica induzida pelo antígeno quimérico construído. Além disso, uma membrana de celulose também foi modificada por hidroxilação e aminação com o objetivo de aumentar a interação com a superfície de células bacterianas e realizar a desinfecção da águas residuárias de granjas suínas. A eficiência da modificação química foi validada por abordagens físico-químicas e teste microbiológicos de crescimento de cultura em placas de Petri foram realizados para verificar a eficiência de remoção de bactérias por adsorção incluída em um filtro com sistema de desinfecção por luz ultravioleta. Palavras-chave: Antígeno vacinal. Brachyspira spp. PLGA. Desinfecção.Diseases of infectious origin are a major problem in pig farming in the world, causing economic losses due to mortality and morbidity caused in animals. Among these diseases, swine dysentery stands out, caused by infection by Brachyspira spp, a pathogen for which there is no commercial vaccine and whose treatment is done by antibiotic therapy. Inappropriate use of this type of treatment increases the risks of selection of antibiotic-resistant bacterial strains, and when healthy production waste is discarded into the environment, these strains can contaminate the ecosystem. Therefore, a vaccine formulation against Brachyspira spp and a low-cost and high- efficiency water disinfection technology are necessary. A vaccine antigen (rBrac) was constructed from the selection of CD8+ and CD4+ T cell epitopes identified by immunoinformatics and cloned into an expression vector in bacteria. Subsequently, the gene was expressed, purified and encapsulated in poly(lactic acid-co-glycolic acid) (PLGA) polymer nanocapsules, with the aim of increasing stability for oral administration and the immune response induced by the chimeric antigen constructed. In addition, a cellulose membrane was also modified by hydroxylation and amination in order to increase the interaction with the surface of bacterial cells and perform the disinfection of wastewater from pig farms. The efficiency of the chemical modification was validated by physicochemical approaches and microbiological test of culture growth in petri dishes were performed to verify the efficiency of removal of bacteria by adsorption included in a filter with ultraviolet light disinfection system. Keywords: Vaccine antigen. Brachyspira spp. PLGA. Disinfection.