Una vacuna de vesículas de membrana externa de Vibrio cholerae es aún una promesa: Caracterización proteómica / Outer membrane vesicle vaccine from Vibrio cholerae is still a promise: Proteomic characterization

Las epidemias de cólera afectan a un gran número de países africanos, asiáticos y del Caribe. Los cambios climatológicos y las constantes migraciones hacen que esta enfermedad se extienda, por lo que resulta necesario disponer de vacunas protectoras. En el presente trabajo se caracterizó una nueva vacuna de vesículas de membrana externa (VMEs) obtenidas de Vibrio cholerae O1 biotipo El Tor serotipo Ogawa cepa C7258, en el Instituto Finlay de vacunas (Cuba), a través de métodos proteómicos. Se identificaron 53 proteínas presentes en las VME (4 proteínas por banda electroforética) separadas por electroforesis unidimensional (1D) y digeridas con tripsina. Los fragmentos obtenidos fueron separados por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) acoplada a espectrometría de masa, secuenciados e identificados mediante bases de datos de proteínas Swiss-Prot y TrEMBL. El patrón proteico obtenido presentó algunas de las proteínas (12 proteínas citoplasmáticas y 5 proteínas de membrana externa) sugeridas dentro del proteoma de buena calidad para candidatos vacunales. Se estudiaron las mejores condiciones para la separación de las proteínas a través de electroforesis bidimensional. Las VME evaluadas cuentan con una composición fundamentada en proteínas necesarias para garantizar una respuesta inmune que proteja contra Vibrio cholerae O1 biotipo El Tor serotipo Ogawa.

Cholera epidemics affect a large number of African, Asian and Caribbean countries. The climate changes and the constant migrations cause this disease to spread, making it is necessary to obtain protective vaccines. In the present work, a new vaccine of outer membrane vesicles (OMV) from V. cholerae O1 El Tor biotype Ogawa serotype strain C7258 at Finlay Institute of vaccines (Cuba) was characterized by proteomic methods. A total of 53 proteins present in the OMV (approximate ratio of 4 proteins by electrophoresis band) were identified, separated by one dimension electrophoresis and digested by tripsin method. The fragments were separated by high performance liquid chromatography (HPLC) coupled to mass spectrometry, sequenced and identified, using Swiss-Prot and TrEMBL protein databases. The pattern showed some proteins (12 cytoplasmic proteins and 5 outer membrane proteins) suggested within the highest quality proteome for vaccine candidate. The best conditions for proteins separation by two dimension electrophoresis were studied. The OMV composition was based on proteins described to the immunity response and protection against V. cholerae O1 El Tor biotype Ogawa serotype.

As epidemias de cólera afetam um grande número de países africanos, asiáticos e caribenhos. As mudanças climáticas e as constantes migrações fazem com que esta doença se espalhe, portanto é necessário ter vacinas protectoras. No presente trabalho, uma nova vacina de vesículas de membrana externa (VMEs) obtidas de Vibrio cholerae 01 biotipo El Tor sorotipo Ogawa cepa C7258, no Instituto de Vacinas Finlay (Cuba), através de métodos proteômicos. Foram identificadas 53 proteínas presentes nas VME (4 proteínas por banda eletroforética) separadas por eletroforese unidimensional (1D) e digeridas com tripsina. Os fragmentos obtidos foram separados por cromatografia de alta resolução (HPLC) acoplada a espectrometria de massa, sequenciados e identificados usando bancos de dados de proteínas Swiss-Prot e TrEMBL. O padrão proteico obtido apresentou algumas das proteínas (12 proteínas citoplasmáticas e 5 proteínas de membrana externa) sugeridas dentro do proteoma de boa qualidade para candidatos vacinais. As melhores condições para a separação de proteínas através de eletroforese bidimensional foram estudadas. As VME avaliados possuem uma composição baseada em proteínas necessárias para garantir uma resposta imune que proteja contra Vibrio cholerae O1 biotipo El Tor sorotipo Ogawa.

Caracterización proteómica de vesículas de membrana externa extraídas de Shigella sonnei / Proteomic characterisation of outer membrane vesicle extracted from Shigella sonnei

Las vacunas compuestas por vesículas de membrana externa (VMEs) previenen de manera exitosa la enfermedad meningocócica del serogrupo B. Esta plataforma tecnológica de obtención puede ser aplicada para otros patógenos bacterianos Gram negativos. Una vacuna de VMEs desarrollada contra Shigella sonnei fue obtenida a través de una extracción de componentes celulares y su caracterización por electroforesis en geles de poliacrilamida unidimensional (1D). Se estudiaron las mejores condiciones de solubilización de las muestras, separación electroforética e identificación a través de espectrometría de masas acoplada a cromatografía de alta presión después del corte de las bandas y su tratamiento enzimático con tripsina. En esta etapa se identificaron un total de 57 proteínas en 23 bandas (2,5 proteínas por banda escindida), 47 de las proteínas no repetidas. Las proteínas inmunogénicas presentes en VMEs de S. sonnei fueron cuantificadas en cuanto a masa molecular por 1D-Western blotting en membranas de nitrocelulosa con anticuerpos obtenidos a partir de ratones inmunizados con las VMEs. Como que las bandas electroforéticas 1D contenían más de una proteína, se estudiaron las mejores condiciones de separación por el método de electroforesis bidimensional (2D) para el establecimiento del mapa proteico; tal que el incremento del tamaño de las tiras, el tiempo de focalización y la aplicación catódica garantizaron la mayor resolución(AU)

Outer membrane vesicles (OMVs) vaccines successfully prevent Group B meningococcal disease. This platform technology may be applied against other Gram negative bacterial pathogens. An OMV vaccine against Shigella sonnei was prepared by detergent extraction of cells and characterised by one-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (1D). The protein components were quantified by staining and scanning and the composition of bands were defined by coupled high-performance low chromatography/electrospray ionization tandem mass spectrometry after band excision and in-gel trypsin digestion. 57 proteins contained in 23 bands (2.5 proteins/split band) were detected, 47 of them were not repeated. The S. sonnei OMVs immunogenic proteins were identified by 1D-immunoblotting, after transfer of proteins to a nitrocellulose membrane and treatment with antibodies generated by immunisation of mice with the OMVs. The bands detected by 1D had more than a single proteins, that is why we studied the best conditions for molecular separation by two-dimension electrophoresis (2D) for establishing the protein map; such that the increase of strips size, time of isoelectric focusing (IEF) and cup-cathodic loading guaranteed the highest resolution(AU)

Caracterización proteómica de vesículas de membrana externa extraídas de Shigella sonnei / Proteomic characterisation of outer membrane vesicle extracted from Shigella sonnei

Las vacunas compuestas por vesículas de membrana externa (VMEs) previenen de manera exitosa la enfermedad meningocócica del serogrupo B. Esta plataforma tecnológica de obtención puede ser aplicada para otros patógenos bacterianos Gram negativos. Una vacuna de VMEs desarrollada contra Shigella sonnei fue obtenida a través de una extracción de componentes celulares y su caracterización por electroforesis en geles de poliacrilamida unidimensional (1D). Se estudiaron las mejores condiciones de solubilización de las muestras, separación electroforética e identificación a través de espectrometría de masas acoplada a cromatografía de alta presión después del corte de las bandas y su tratamiento enzimático con tripsina. En esta etapa se identificaron un total de 57 proteínas en 23 bandas (2,5 proteínas por banda escindida), 47 de las proteínas no repetidas. Las proteínas inmunogénicas presentes en VMEs de S. sonnei fueron cuantificadas en cuanto a masa molecular por 1D-Western blotting en membranas de nitrocelulosa con anticuerpos obtenidos a partir de ratones inmunizados con las VMEs. Como que las bandas electroforéticas 1D contenían más de una proteína, se estudiaron las mejores condiciones de separación por el método de electroforesis bidimensional (2D) para el establecimiento del mapa proteico; tal que el incremento del tamaño de las tiras, el tiempo de focalización y la aplicación catódica garantizaron la mayor resolución(AU)

Outer membrane vesicles (OMVs) vaccines successfully prevent Group B meningococcal disease. This platform technology may be applied against other Gram negative bacterial pathogens. An OMV vaccine against Shigella sonnei was prepared by detergent extraction of cells and characterised by one-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (1D). The protein components were quantified by staining and scanning and the composition of bands were defined by coupled high-performance low chromatography/electrospray ionization tandem mass spectrometry after band excision and in-gel trypsin digestion. 57 proteins contained in 23 bands (2.5 proteins/split band) were detected, 47 of them were not repeated. The S. sonnei OMVs immunogenic proteins were identified by 1D-immunoblotting, after transfer of proteins to a nitrocellulose membrane and treatment with antibodies generated by immunisation of mice with the OMVs. The bands detected by 1D had more than a single proteins, that is why we studied the best conditions for molecular separation by two-dimension electrophoresis (2D) for establishing the protein map; such that the increase of strips size, time of isoelectric focusing (IEF) and cup-cathodic loading guaranteed the highest resolution(AU)

Antigenicidad e inmunogenicidad de una cepa inactivada de Vibrio cholerae O1 El Tor Inaba / Antigenicity and immunogenicity of inactivated Vibrio cholerae 01 El Tor Inaba

INTRODUCCIÓN: el cólera continúa siendo problema de salud, principalmente en las zonas más pobres. La mayoría de los aislamientos que se realizan al nivel mundial pertenecen a Vibrio cholerae O1 biotipo El Tor serotipo Ogawa, aunque se han reportado brotes causados por el serotipo Inaba, por lo que se aconseja que una vacuna efectiva contra la enfermedad deberá contener células o antígenos de ambos serotipos. OBJETIVO: describir las características de la cepa de V. cholerae O1 El Tor Inaba C6706 como posible cepa para la obtención de vacunas inactivadas contra el cólera. MÉTODOS: se elaboró un lote de siembra de trabajo crioconservado a - 70 ºC, se evaluó su identidad, pureza y viabilidad. La cepa fue cultivada en caldo triptona soya y su inactivación se realizó a 56 ºC durante 20 min. Se evaluó la capacidad antigénica del producto obtenido mediante western blot y ELISA de inhibición de lipopolisacárido. La inmunogenicidad en conejos, inoculados por vía intraduodenal, se determinó mediante la cinética de anticuerpos vibriocidas. RESULTADOS: el lote de siembra de trabajo mantuvo su identidad, pureza y viabilidad durante 18 meses de estudio. Se observó la presencia de los antígenos lipopolisacárido, hemaglutinina sensible a manosa y proteína de membrana externa U, en las suspensiones de células inactivadas de V. cholerae O1, no así de las subunidades A y B de la toxina colérica (CTA y CTB, respectivamente) o pilli corregulado con la toxina (TCP). Por otra parte, se obtuvieron títulos vibriocidas en los sueros de conejos, similares a la respuesta inducida por la cepa viva atenuada 638 de V. cholerae O1, candidata a vacuna oral. CONCLUSIONES: la cepa de V. cholerae O1 El Tor Inaba C6706 mostró características culturales, antigénicas e inmunogénicas que permiten considerarla como posible cepa para la obtención de vacunas inactivadas contra el cólera.

INTRODUCTION: cholera continues being a serius health problem, mainly in the poorest areas. Most of the isolations worldwide belong to Vibrio cholerae O1 biotype El Tor serotype Ogawa, although there have been reported outbreaks caused by serotype Inaba, that is why it is recommended that an effective vaccine against the illness should contain cells or antigens of both serotypes. OBJECTIVE: to describe the characteristics of the strain C6706 of V. cholerae O1 El Tor Inaba as a likely strain for the obtaining of inactivated vaccines for cholera. METHODS: a criopreserved working culture batch was made up at - 70 ºC to evaluate identity, purity and viability. The strain was cultured in tryptone soy broth and was inactivated at 56º C for 20 minutes. Antigenicity of this preparation was tested by Western Blot and ELISA inhibition test. Immunogenicity in adult rabbits, inoculated intraduodenally, was determined by means of kinetics of vibriocidal antibodies. RESULTS: the working culture batch kept their identity, purity and viability during 18 months of study. The results confirmed the presence of relevant antigens as lipopolysaccharide (LPS), mannose-sensitive hemagglutinin (MSHA) and outer membrane protein U (OmpU) in the suspension of inactivated V. cholerae O1 cells, but not cholera toxin subunits (CTA, CTB) or toxin-coregulated pili (TCP).On the other hand, vibriocidal titers were found in rabbit sera, which were similar to those previously reported for the live V. cholerae O1 strain 638, an attenuated oral vaccinal candidate CONCLUSIONS: the V. cholerae O1 El Tor Inaba C6706 strain showed cultural, antigenic and immunogenic characteristics that allow us to consider it as a possible strain for the obtaining of inactivated vaccines for cholera.

Antigenicidad e inmunogenicidad de una cepa inactivada de Vibrio cholerae O1 El Tor Inaba / Antigenicity and immunogenicity of inactivated Vibrio cholerae 01 El Tor Inaba

INTRODUCCIÓN: el cólera continúa siendo problema de salud, principalmente en las zonas más pobres. La mayoría de los aislamientos que se realizan al nivel mundial pertenecen a Vibrio cholerae O1 biotipo El Tor serotipo Ogawa, aunque se han reportado brotes causados por el serotipo Inaba, por lo que se aconseja que una vacuna efectiva contra la enfermedad deberá contener células o antígenos de ambos serotipos. OBJETIVO: describir las características de la cepa de V. cholerae O1 El Tor Inaba C6706 como posible cepa para la obtención de vacunas inactivadas contra el cólera. MÉTODOS: se elaboró un lote de siembra de trabajo crioconservado a - 70 ºC, se evaluó su identidad, pureza y viabilidad. La cepa fue cultivada en caldo triptona soya y su inactivación se realizó a 56 ºC durante 20 min. Se evaluó la capacidad antigénica del producto obtenido mediante western blot y ELISA de inhibición de lipopolisacárido. La inmunogenicidad en conejos, inoculados por vía intraduodenal, se determinó mediante la cinética de anticuerpos vibriocidas. RESULTADOS: el lote de siembra de trabajo mantuvo su identidad, pureza y viabilidad durante 18 meses de estudio. Se observó la presencia de los antígenos lipopolisacárido, hemaglutinina sensible a manosa y proteína de membrana externa U, en las suspensiones de células inactivadas de V. cholerae O1, no así de las subunidades A y B de la toxina colérica (CTA y CTB, respectivamente) o pilli corregulado con la toxina (TCP). Por otra parte, se obtuvieron títulos vibriocidas en los sueros de conejos, similares a la respuesta inducida por la cepa viva atenuada 638 de V. cholerae O1, candidata a vacuna oral. CONCLUSIONES: la cepa de V. cholerae O1 El Tor Inaba C6706 mostró características culturales, antigénicas e inmunogénicas que permiten considerarla como posible cepa para la obtención de vacunas inactivadas contra el cólera(AU)

INTRODUCTION: cholera continues being a serius health problem, mainly in the poorest areas. Most of the isolations worldwide belong to Vibrio cholerae O1 biotype El Tor serotype Ogawa, although there have been reported outbreaks caused by serotype Inaba, that is why it is recommended that an effective vaccine against the illness should contain cells or antigens of both serotypes. OBJECTIVE: to describe the characteristics of the strain C6706 of V. cholerae O1 El Tor Inaba as a likely strain for the obtaining of inactivated vaccines for cholera. METHODS: a criopreserved working culture batch was made up at - 70 ºC to evaluate identity, purity and viability. The strain was cultured in tryptone soy broth and was inactivated at 56º C for 20 minutes. Antigenicity of this preparation was tested by Western Blot and ELISA inhibition test. Immunogenicity in adult rabbits, inoculated intraduodenally, was determined by means of kinetics of vibriocidal antibodies. RESULTS: the working culture batch kept their identity, purity and viability during 18 months of study. The results confirmed the presence of relevant antigens as lipopolysaccharide (LPS), mannose-sensitive hemagglutinin (MSHA) and outer membrane protein U (OmpU) in the suspension of inactivated V. cholerae O1 cells, but not cholera toxin subunits (CTA, CTB) or toxin-coregulated pili (TCP).On the other hand, vibriocidal titers were found in rabbit sera, which were similar to those previously reported for the live V. cholerae O1 strain 638, an attenuated oral vaccinal candidate CONCLUSIONS: the V. cholerae O1 El Tor Inaba C6706 strain showed cultural, antigenic and immunogenic characteristics that allow us to consider it as a possible strain for the obtaining of inactivated vaccines for cholera(AU)

Virulencia, inmunogenicidad y capacidad de colonización de cepas atenuadas de vidrio cholerae administradas de forma simultáneas en modelos animales / Virulence, immunogenecity and colonizing capability of vidrio cholerae-attenuated strains simultaneously administered in animal models

Disponer de una vacuna eficaz y segura contra el cólera, continúa siendo la mejor alternativa para el control de la enfermedad. En Cuba se ha obtenido un grupo de cepas atenuadas de V. Cholerae y una de ellas-la cepa 638- ha sido evaluada en voluntarios inoculados por vía oral. en el presente trabajo se realizó la evaluación preclínica de virulencia, inmunogenicidad y capacidad colonizadora de las cepas 638 y 413 de V. Cholerae de los serotipos Ogawa e Inaba respectivamente, administradas simultáneamente en animales de experimentación. Ambas cepas mostrarón un nivel de atenuación aceptable y una capacidad colonizadora comparable entre ellas y con las de las cepas salvajes utilizadas como control. Además lograrón niveles de seroconversión apreciable a los 7 días de inoculados y altos títulos de anticuerpos específicos contra antígenos de V. Cholerae(AU)

Estandarización y evaluación del ensayo vibriocida modificado / Standardization and evaluation of the rehearsal modified vibriocida

La prueba vibriocida es un método confiable y bien documentado para determinar la presencia de anticuerpos bactericidas dirigidos contra los antígenos O de Vibrio cholerae 01. Se basa en que al mezclar diluciones de suero con una cantidad constante de bacterias y complemento se produce la lisis celular. La determinación del título se realiza por observación visual. En este trabajo se introdujo una modificación del método reportado, donde al medio de cultivo que se añade para detener la reacción se le adicionó un indicador de pH y glucosa, lo que permitió una lectura más rápida y por cualquier personal que no tenga experiencia en la realización de este ensayo, pues el cambio de color en la placa es evidente(AU)