Brucellosis: Improved Diagnostics and Vaccine Insights from Synthetic Glycans.

Brucellosis is a serious zoonotic bacterial disease that is ranked by the World Health Organization among the top seven "neglected zoonoses" that threaten human health and cause poverty. It is a costly, highly contagious disease that affects ruminants, cattle, sheep, goats, and other productive animals such as pigs. Symptoms include abortions, infertility, decreased milk production, weight loss, and lameness. Brucellosis is also the most common bacterial disease that is transmitted from animals to humans, with approximately 500 000 new human cases each year. Detection and slaughter of infected animals is required to eradicate the disease, as vaccination alone is currently insufficient. However, as the most protective vaccines compromise serodiagnosis, this creates policy dilemmas, and these often result in the failure of eradication and control programs. Detection of antibodies to the Brucella bacterial cell wall O-polysaccharide (OPS) component of smooth lipopolysaccharide is used in diagnosis of this disease, and the same molecule contributes important protective efficacy to currently deployed veterinary whole-cell vaccines. This has set up a long-standing paradox that while Brucella OPS confers protective efficacy to vaccines, its presence results in similar antibody profiles in infected and vaccinated animals. Consequently, differentiation of infected from vaccinated animals (DIVA) is not possible, and this limits efforts to combat the disease. Recent clarification of the chemical structure of Brucella OPS as a block copolymer of two oligosaccharide sequences has provided an opportunity to utilize unique oligosaccharides only available via chemical synthesis in serodiagnostic tests for the disease. These oligosaccharides show excellent sensitivity and specificity compared with the native polymer used in current commercial tests and have the added advantage of assisting discrimination between brucellosis and infections caused by several bacteria with OPS that share some structural features with those of Brucella. During synthesis and immunochemical evaluation of these synthetic antigens, it became apparent that an opportunity existed to create a polysaccharide-protein conjugate vaccine that would not create antibodies that give false positive results in diagnostic tests for infection. This objective was reduced to practice, and immunization of mice showed that antibodies to the Brucella A antigen could be developed without reacting in a diagnostic test based on the M antigen. A conjugate vaccine of this type could readily be developed for use in humans and animals. However, as chemical methods advance and modern methods of bacterial engineering mature, it is expected that the principles elucidated by these studies could be applied to the development of an inexpensive and cost-effective vaccine to combat endemic brucellosis in animals.

Chemoenzymatic synthesis of sialoglycopolypeptides as glycomimetics to block infection by avian and human influenza viruses.

We designed a series of gamma-polyglutamic acid (gamma-PGA)-based glycopolypeptides carrying long/short alpha2,3/6 sialylated glycans to act inhibitors of the influenza virus. As an alternative design, sialoglycopolypeptides carrying long-spacer linked glycans were engineered by replacement of the N-acetyllactosamine (LN) unit by an alkyl chain. The structure-activity relationship of the resulting sialoglycopolypeptides with different glycans in the array has been investigated by in vitro and in vivo infection experiments. The avian viruses specifically bound to glycopolypeptides carrying a short sialoglycan with higher affinity than to a long glycan. In contrast, human viruses, preferentially bound not only to long alpha2,3/6 sialylated glycan with LN repeats in the receptors, but also to more spacer-linked glycan in which the inner sugar has been replaced by a nonsugar structural unit such as a pentylamido group. Taken together, our results indicate that a spaced tandem/triplet pentylamido repeat is a good mimetic of a tandem/triplet LN repeat. Our strategy provides a facile way to design strong polymeric inhibitors of infection by avian and human influenza viruses.

Zwitteration of dextran: a facile route to integrate antifouling, switchability and optical transparency into natural polymers.

This communication reports a facile method for zwitteration of dextran with carboxybetaine (CB), which integrates superior antifouling properties, switchability between zwitterionic and cationic forms, as well as enhanced optical transparency into one polysaccharide material. This study provides a new avenue for generating multifunctional zwitterionic CB materials in situ.

Polissacárides séricos nos diferentes tipos e fases da lepra

Utilizando a técnica de Seymour Cohen, os autores fizeram a dosagem de polissacárides em 17 soros normais, 11 soros de portadores de lepra tuberculóide e 60 soros de lepromatosos entre os quais 23 soros de pacientes em diferentes fases de reação leprótica. Tecem ligeiros comentários acêrca da técnica empregada e das possíveis origens dos polissacárides circulantes. Concluem que os polissacárides séricos nos doentes de lepra apresentam-se ligeiramente aumentados em relação às pessoas normais, sendo pequena a diferença entre casos tuberculóides e lepromatosos. Entretanto, na reação leprótica, verifica-se aumento proporcional … intensidade do quadro sindrômico.

Factors that influence the ®in vitro¼ synthesis of extracellular insoluble polysaccharides of human dental plaque

Os seguintes fatores: tempo de incubaçäo, força iônica, pH e inibidores, foram avaliados em sua capacidade de influenciar a síntese "in vitro" de polissacarídeos insolúveis da placa dentária humana. O tempo de incubaçäo que produziu maior quantidade de polissacarídeos insolúveis foi aproximadamente de 16 horas. A força iônica exerceu um efeito marcante sobre a síntese de polissacrídeos insolúveis. Uma inibiçäo de 50 por cento foi obtida com uma soluçäo de NaCI 0,25M. O pH ótimo obtido nesta experiência foi próximo de 6,8. Todos os inibidores avaliados (etanol 10 por cento, clorhexidina 0,1 por cento, cloreto de cetilpiridinio 0,05 por cento, e iodo 0,1 por cento) inibiram totalmente a síntese "in vitro" de polissacarídeos insolúveis da suspensäo de placa. Os dados apresentados nesta investigaçäo oferecem informaçöes úteis para a melhoria de métodos empregados no controle de placa

A simplified method for the partial purification and enzyme assay of glucosyltransferase from human dental plaque

Um método simplificado para a purificaçäo parcial e o ensaio enzimático da glicosiltransferase da placa dentária humana é descrito. A enzima obtida possui uma razoável atividade específica para o ensaio da síintese de polissacarídeos solúveis e insolúveis. Este método pode ser de grande utilidade para pessoal näo ambientado com métodos enzimáticos e, também, na avaliaçäo ®in vitro¼ de substâncias antiplaca

Efeito da associação cloreto de cetilpiridínio-fluoreto de sódio na fermentação e na síntese de polissacarídeos extracelulares insolúveis da placa dentária "in vitro" / The effect of a mouthrinse containing cetylpyridinium chloride and sodium fluoride on the fermentation and \"in vitro\" synthesis of extracellular insoluble polysaccharides of dental plaque

Foi avaliado neste trabalho o efeito de um colutório contendo cloreto de cetilpiridinio e fluoreto de sódio na fermentação e na síntese de polissacarídeos extracelulares insolúveis da placa dentária in vitro. Diluição de 1:10 desta associação inibiu 96 por cento dos ácidos de fermentação e 100//da síntese de polissacarídeos insolúveis. Considerando que a diluição utilizada normalmente em bochechos é de 1:2, podemos dizer que este medicamento, se constitui num colutório bastante eficaz contra as bactérias da placa dentária

Efeito dos extratos de guaraná e de Stévia Rebaudiana Bertoni (folhas), e do esteviosideo, sobre a fermentaçäo e a síntese de polissacarídeos extracelulares insolúveis da placa dentária / Effect of guarana and Stévia Rebaudiana Bertoni (leaves) extracts, and stevioside, on the fermentation and synthesis of extracellular insoluble polysaccharides of dental plaque

Foram avaliados ®in vitro¼ os efeito dos extratos de guaraná e de Stévia Rebaudiana Bertoni (folhas), e do esteviosídeo, sobre a fermentaçäo e a síntese de polissacarídeos insolúveis da placa dentária. O extrato de guaraná estimulou significativamente a fermentaçäo in vitro da placa, e näo teve nenhuma açäo inibitória sobre a síntese de polissacarídeos insolúveis. O extrato de Stévia rebaudiana Bertoni também estimulou a fermentaçäo da placa mas apresentou um grande efeito inibitório da síntese de polissacarídeos insolúveis. Embora o esteviosídeo tenha apresentado uma diminuiçäo da fermentaçäo da placa, esta näo foi significante. Por outro lado, o esteviosídeo em baixa concentraçäo (0,25 por cento) inibiu significativamente (78 por cento) a síntese de polissacarídeos insolúveis da placa dentária