Estudio de las propiedades adyuvantes de las porinas de Salmonella typhi en la inducción de una respuesta inmune protectora de larga duración

Abstract

ABSTRACT: Long-lasting or life-spanning immunity is only achieved in a limited number of cases after infection or vaccination. The aim in the design of new vaccines is to find ways to elicit life-spanning immunity. Adjuvants are used in vaccine preparations in order to enhance the ability of antigens to induce protective and long-lasting immune responses in the host. However, the relevant molecular characteristics of an antigen and the mechanisms involved in the development of long term immunity remain poorly understood. Porins are outer membrane bacterial proteins currently used as candidate vaccines against typhoid fever. Here we show that porins are highly immunogenic proteins that induce life-spanning high affinity protective antibody responses in mice, and efficiently activate the innate immune response. Porins induced the recruitment of different cell populations, such as dendritic cells and B1b cells at the immunization site, and up-regulation of the surface molecules CD80, CD86, CD40, CD69, and MHCII on dendritic cells and macrophages in vivo. Dendritic cells pulsed with porins in vitro produced IL-6, IL-12, and IL-10. Porins also signaled through TLR-2 and TLR-4. Moreover, co-administration of porins and poorly immunogenic non-microbial antigens (OVA or lysozyme) elicited a longlasting and high affinity antibody response. Moreover using S. typhimurium porins we show that these molecules, mainly OmpD porin, are able to induce a protective immune response against the pathogen, mediated by B1b cells. Taken together, these data suggest that the strong activation of innate immune response generated by porins, has an adjuvant effect on the induction of long-lasting antibody responses.

RESUMEN: Uno de los requisitos primarios en el desarrollo de vacunas es la inducción de protección de larga duración, las porinas de S. typhi son proteínas altamente inmunogénicas capaces de inducir respuestas de anticuerpos bactericidas de larga duración. En este estudio se muestra que las porinas de S. typhi son capaces de activar la respuesta inmune innata a través de la señalización por TLR2 y TLR4 favoreciendo la producción de citocinas en macrófagos y células dendríticas y la maduración de estas células tanto in vitro como in vivo. Esta activación es capaz de generar una respuesta adyuvante en contra de antígenos modelo como OVA y HEL induciendo respuestas de anticuerpos de alta afinidad de larga duración. Lo cual indica que la activación del sistema inmune innato inducido por las porinas tiene efecto adyuvante intrínseco y extrínseco. Otro punto importante dentro del estudio fue la caracterización de la respuesta de anticuerpos inducida por las porinas, la cual es T dependiente y T independiente. La respuesta de anticuerpos de tipo TI es protectora y esta mediada por células B1b. En conjunto nuestros resultados muestran que las porinas tienen propiedades adyuvantes que funcionan tanto intrínsecamente como extrínsecamente activando de manera eficiente el sistema inmune innato, además de que la respuesta protectora de anticuerpos característica de las porinas tiene componentes tanto T dependientes como T independientes. Estos hallazgos podrían ser importantes para entender la importancia de una adecuada selección del antígeno dentro de una preparación vacunal y nos indican que los mecanismos involucrados en la generación de protección involucran la participación coordinada de una amplia gama de moléculas y células.