ICSA17 - Fundamentos e Tipos de Vacinas
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O documento discute os tipos, características e aplicações de vacinas. Apresenta os principais tipos de vacinas como de micro-organismos inativados, atenuados e modificados, assim como vacinas de subunidades de proteínas nativas, recombinantes e peptídeos sintéticos. Também discute aspectos importantes como escolha do antígeno, características da vacina, adjuvantes, e fatores relacionados ao animal a ser vacinado.
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ICSA17 - Fundamentos e Tipos de Vacinas
- 1. VACINAS: TIPOS, CARACTERÍSTICAS, DEFINIÇÕES E APLICAÇÕES RICARDO WAGNER DIAS PORTELA, DVM PhD LABORATÓRIO DE IMUNOLOGIA E BIOLOGIA MOLECULAR INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE UFBA
- 2. 1- INTRODUÇÃO QUAIS AS CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DOS ANTÍGENOS CANDIDATOS A VACINA? QUAIS PROPRIEDADES INERENTES A UMA BOA VACINA? O QUE LEVAR EM CONSIDERAÇÃO NA HORA DE VACINAR UM ANIMAL/PACIENTE?
- 3. VACINAS Todo e qualquer imunógeno empregado para ativar uma resposta imune específica a determinado agente infeccioso e/ou toxina produzida por estes, com o objetivo de mimetizar uma resposta imune primária, e conseqüente desenvolvimento de memória imunológica protetora e de longo termo.
- 4. VACINAS Imunização Ativa – Indução de Resposta Imunológica, com produção de células de memória e imunidade de longo termo Imunização Passiva – Inoculação de efetores de resposta imunológica, sem a indução da formação de memória, nem imunidade de longo termo
- 5. VACINAS Meio mais eficaz para prevenir doenças infecciosas.
- 6. Dinâmica da infecção e resposta imune:
- 7. VACINAS Características da Vacina Antígeno Imunodominante – Molécula presente em uma solução de antígenos que apresenta uma maior capacidade de induzir produção de anticorpos e/ou levar a ativação de linfócitos
- 8. VACINAS Características ideais em uma vacina: -Estabilidade em solução -Definição química -Pureza -Suscitar a produção de anticorpos e/ou ativação de linfócitos -Suscitar o desenvolvimento de memória imunológica -Fácil obtenção, com o menor custo possível -Não conter contaminantes decorrentes do processo de produção e purificação
- 9. VACINAS como escolher um antígeno para vacina?
- 10. VACINAS As boas características de uma vacina
- 11. VACINAS Adjuvantes – Substâncias administradas juntamente com os antígenos vacinais, que têm como função aumentar o potencial imunogênico da vacina
- 12. VACINAS ADJUVANTES Ações dos Adjuvantes: Aumentam a retenção do antígeno no local de inoculação Aumentam a estabilidade do antígeno, evitando degradação do antígeno no tecido. Induzem quimiotaxia para o local de inoculação, aumentando o contato do antígeno com o agente infeccioso. Fazem ativação seletiva de células do sistema imune.
- 14. VACINAS ADJUVANTES Adjuvantes experimentais com perspectiva de uso: Citocinas CPG - OligoDesoxiNucleotideos Lipossomos Immunostimulating complexes (ISCOMs) Polímeros com antígenos imunoestimulatorios
- 15. VACINAS CARACTERÍSTICAS IDEAIS - Frequência de Revacinações (Boosters) Variável de acordo com o tipo de vacina e agente Aumento de Memória Imunológica Aumento de Anticorpos Circulantes (proteção imediata) (doenças endêmicas) Aumento de linfócitos de memória ESPAÇO CURTO ENTRE VACINAÇÕES: PREDISPOSIÇÃO PARA DESENVOLVIMENTO DE TOLERÂNCIA!
- 16. VACINAS CARACTERÍSTICAS IDEAIS - Vias de Inoculação: Melhores vias: Subcutânea e Intramuscular + contato com células do Sistema Imune Via Intradérmica: ótima ativação, mas difícil inoculação não recomendada para alguns tipos Vias Oral e Intravenosa: Ao invés de induzir ativação, induzem tolerância
- 17. VACINAS Características do Animal a ser Vacinado Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia -Idade -Gestação -Status Alimentar -Status imunológico -Terapias concomitantes -Doenças concomitantes
- 18. VACINAS Características do Animal a ser Vacinado Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia -Idade – Capacidade de proliferação celular – toda a resposta imunológica é baseada na proliferação de linfócitos – menor capacidade proliferativa celular no animal idoso O ANIMAL IDOSO DEVE SER SUBMETIDO A UM EXAME CLÍNICO CRITERIOSO ANTES DE SER VACINADO
- 19. VACINAS Características do Animal a ser Vacinado Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia -Gestação – a gestante é uma imunodeprimida em potencial, produzindo diversos hormônios, como as prostaglandinas uterinas que inibem a ativação dos linfócitos – aumento do risco de agentes atenuados de passarem ao feto, e também causarem patologias. -É RECOMENDÁVEL QUE O PROPRIETÁRIO VACINE SUAS REPRODUTORAS PELO MENOS 15 DIAS ANTES DE REALIZAR O CRUZAMENTO DOS ANIMAIS RECOMENDÁVEL TAMBÉM PARA MACHOS – EVITAR SPREAD DE DOENÇAS
- 20. VACINAS Características do Animal a ser Vacinado Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia -Status Alimentar – diversos sais minerais atuam como cofatores importantes na proliferação celular, além do que são necessários carboidratos, lipídeos e proteínas para comporem novas células e intermediários produzidos pelos linfócitos NUTRIÇÃO BALANCEADA E DE BOA QUALIDADE É FUNDAMENTAL PARA O BOM FUNCIONAMENTO DO SISTEMA IMUNOLÓGICO
- 21. VACINAS Características do Animal a ser Vacinado Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia -Status imunológico – diversas doenças genéticas em cães e gatos levam à deficiência na função de linfócitos e macrófagos, dessa forma induzindo um estado de imunodepressão UM LEUCOGRAMA APRESENTANDO VALORES NORMAIS NA CONTAGEM DE LEUCÓCITOS É RECOMENDÁVEL ANTES DE VACINAR UM ANIMAL COM HISTÓRICO CLÍNICO DE DOENÇAS OPORTUNISTAS
- 22. VACINAS Características do Animal a ser Vacinado Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia -Terapias concomitantes – Corticoesteróides, quimioterápicos, alguns antibióticos e anti-helmínticos são agentes altamente imunodepressores, principalmente em tratamentos de longa duração. ESCOLHA DE SOFIA: O QUE É REPRESENTA MAIOR RISCO, A DOENÇA SENDO TRATADA, OU A PATOLOGIA A SER EVITADA COM A VACINAÇÃO? ESPERAR PELO MENOS UM MÊS APÓS TERAPIA PARA VACINAR
- 23. VACINAS Características do Animal a ser Vacinado Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia -Doenças concomitantes – Altas infestações com ectoparasitas, helmintos e fungos desviam a Resposta Imune para um perfil diferente daquele exigido para a Resposta a Vacinas. Condições alérgicas e auto-imunes também impedem uma eficácia total da vacina. DE NOVO, UM EXAME CLÍNICO MINUCIOSO É IMPORTANTE ANTES DE QUALQUER VACINAÇÃO
- 24. Principais tipos de Vacinas Vacina de microorganismo inativado ou morto Vacina de microorganismo vivo atenuado Vacina de microorganismo vivo modificado Vacina de subunidades: Proteínas Nativas Vacinas de Subunidades: Proteínas Recombinantes Vacinas de subunidades: Peptídeos Sintéticos Vacinas de DNA Vacinas de Vetores Modificados
- 25. VACINAS DE MICROORGANISMOS INATIVADOS • Tipo de vacina que apresenta alto nível de segurança • Microorganismos podem ser inativados por radiação, por altas temperaturas, por gradientes de pH... • Apesar de ser uma vacina segura, e eficaz em grande parte das vezes, é uma vacina que induz uma resposta imune limitada, devido ao organismo que o compõe não ter capacidade de multiplicação, ficando exposto dessa forma a uma parcela pequena de células do Sistema Imune.
- 26. VACINAS DE MICROORGANISMOS INATIVADOS • Problemas de segurança se o mo não for devidamente inativado • Induzem boa resposta imune humoral, baixa resposta imune celular • Baixo custo • Vacina “fraca”, ou “fria”
- 27. VACINAS DE MICROORGANISMOS INATIVADOS Vantagens • Não existe risco de reversão da patogenicidade • Sem risco de transmissão Desvantagens • Múltiplos reforços • Composição pouco conhecida • O patógeno deve ser cultivado in vitro • Principalmente resposta Humoral • Adjuvantes
- 28. VACINAS MICROORGANISMOS MORTOS OU INATIVADOS Raiva – Campanhas Públicas de Vacinação – Vírus Inativado Leptospira – Detalhes sorovares Bordetella pertussis Giardia lamblia
- 29. VACINAS DE MICROORGANISMOS ATENUADOS • Processo de atenuação do microorganismo
- 30. VACINAS DE MICROORGANISMOS ATENUADOS • Vacina com maior eficácia, devido ao fato do microorganismo ainda possuir capacidade de multiplicação (Vacina com x mo – Resposta imune a xn mos) • Induz boa resposta imune celular e humoral • Problemas de segurança em indivíduos imunodeprimidos, mal nutridos, idosos, com administração de corticóides...
- 31. VACINAS DE MICROORGANISMOS ATENUADOS • Problemas de segurança se não acontecer a devida atenuação • Baixo custo • Rigor na manutenção da vacina ATENÇÃO REDOBRADA COM A VALIDADE
- 32. VACINAS MICROORGANISMOS ATENUADOS • Cinomose, Parvovirose • Calicivirose, Rinotraqueíte • Babesiose e Anaplasmose bovinas – não disponíveis no Brasil
- 33. VACINAS DE MICROORGANISMOS MODIFICADOS • Vacina produzidas com microorganismos modificados geneticamente, os quais sofrem deleção ou inativação dos genes que codificam para fatores de virulência • Boa resposta celular e humoral • Vantagens e problemas inerentes a organismos atenuados
- 35. VACINAS DE MICROORGANISMOS MODIFICADOS • Cepas modificadas de Brucella para bovinos – servindo não somente para deleção de fatores de virulência, como também para a distinção entre animais vacinados e infectados • Promessa para Leishmania??
- 36. VACINAS DE SUBUNIDADES • O desenvolvimento de uma vacina de subunidade começa com a identificação do antígeno imunodominante de um microorganismo – aquele que induz uma maior produção de anticorpos e/ou maior ativação de Linf. T • Direcionamento da resposta imunológica para o antígeno de interesse vacinal • Antígeno protetor X Antígeno de mimecrismo molecular • Dois tipos: nativa e recombinante
- 38. VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA NATIVA • Purificada diretamente do microorganismo • Meios de purificação: cromatografia, extração com solventes orgânicos • Alto custo devido a manutenção do microorganismo em cultura em laboratório • Problemas com a purificação – efeitos colaterais tais como toxicidade, hipersensibilidades • Bom indutor de resposta humoral, médio indutor de resposta celular
- 39. VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA RECOMBINANTE • Identificação do gene que codifica para a proteína imunodominante • Amplificação do gene • Inserção do gene em uma bactéria ou fungo • Indução da produção da proteína pelo fungo ou bactéria • Purificação da proteína • Associação com adjuvante
- 40. VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA RECOMBINANTE • Baixo custo em produção em larga escala • Definição química • Problemas de purificação • Boa indução de resposta humoral, e celular • Rigor com a estabilidade da vacina
- 41. VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA RECOMBINANTE • Vacinas contra Leishmaniose canina – baseada em moléculas identificadas no parasita que levam ao desenvolvimento de resposta imunológica • Promessa como nova geração para vacinas para febre aftosa • Pergunta: Vacinas de subunidade induzem boa resposta humoral, mas pouca celular... Seria aplicável no caso de Leishmania?
- 42. VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA RECOMBINANTE Vantagens • Composição conhecida • Produção em larga escala • Sem risco de patogenicidade Desvantagens • Resposta humoral • Múltiplas doses • Adjuvantes
- 43. VACINAS DE SUBUNIDADES PEPTÍDEOS SINTÉTICOS • Identificação no antígeno imunodominante de epitopos B, epitopos para ancoragem em MHC Tipo I (CD8), Tipo II (CD4) – Direcionamento da resposta para celular ou humoral • Montagem de peptídeos em laboratório – Síntese a partir de solução de aminoácidos • Baixo custo quando produzido em larga escala
- 44. VACINAS DE SUBUNIDADES PEPTÍDEOS SINTÉTICOS • Purificação e definição química • Restrição à MHC – resultados variáveis em diferentes populações • Baixa estabilidade
- 45. VACINAS DE SUBUNIDADES PEPTÍDEOS SINTÉTICOS • Teníase e Oncocercose – não disponíveis no Brasil ainda • Promessa para ectoparasitos – vacina contra o carrapato Rhipicephalus boophilus microplus em fase de implantação de planta industrial • Possibilidade de aplicação em Rhipicephalus sanguineus ??
- 46. VACINAS DE SUBUNIDADES PEPTÍDEOS SINTÉTICOS
- 47. VACINAS DE DNA • Identificação do gene que codifica para a proteína imunodominante • Amplificação do gene por PCR • Ligação desse gene a um plasmídeo • Inoculação desse gene por gene gun • Expressão da proteína nas células • Apresentação por MHC Tipo I para Linfócitos T CD8
- 48. VACINAS DE DNA
- 49. VACINAS DE DNA
- 50. VACINAS DE DNA • Conseguem induzir uma potente resposta imune celular • Ideal para agentes intracelulares • Estáveis em solução • Baixo custo de produção • Ainda experimentais
- 51. VACINAS DE VETORES MODIFICADOS • Identificação do gene que codifica a proteína imunodominante • Amplificação do gene • Inserção em um plasmídeo • Recombinação em um vírus • Crescimento do vírus • Inoculação do vírus
- 53. VACINAS DE VETORES MODIFICADOS
- 54. VACINAS DE VETORES MODIFICADOS • Induz excelente resposta celular, sendo uma alternativa altamente promissora para parasitas intracelulares • Existem dúvidas quanto a possibilidade de reversão de patogenicidade do vírus • Ainda experimentais, mas com resultados prévios promissores para Trypanossoma, Leishmania e Plasmodium
- 55. VACINAS PARA TOXINAS Utilizada para a imunização contra agentes que produzem exotoxinas importantes na patogenia da infecção Induzem boa resposta humoral – bloqueiam a ação das toxinas Baixa memória – revacinações constantes Baseadas em toxóides – toxinas inativadas Humanos: difteria, tétano Animais: clostridioses
- 56. IMUNIZAÇÃO PASSIVA NATURAL • Anticorpos transplacentarios(IgG) • Anticorpos no colostro(IgA) ARTIFICIAL • Transferência de anticorpos
- 57. IMUNIZAÇÃO PASSIVA Vantagens •Proteção imediata Desvantagens •Curto período de proteção •Doença do soro •Risco de AIDS e hepatite •Graft versus Host disease (GVH) ( células)
- 61. PRINCIPAIS MOTIVOS PARA FALHAS VACINAIS Validade da Vacina – Qualidade da Vacina Má conservação Qualidades Inerentes ao Animal Via de Inoculação errada Frequência de revacinação longa ou curta demais