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Leptospira Não Patogênica Pode Proteger Contra Doenças

Estudo mostra que a exposição a Leptospira inofensiva pode melhorar a imunidade contra cepas nocivas.

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A leptospirose é uma doença causada por bactérias chamadas Leptospira. Ela afeta tanto humanos quanto animais e é bem comum em regiões quentes e úmidas do mundo. Todo ano, cerca de 65 mil pessoas morrem por causa dessa doença. Além de afetar as pessoas, a leptospirose também causa problemas de saúde significativos em animais, principalmente aqueles criados para a agricultura. Isso gera grandes perdas financeiras, especialmente em áreas tropicais onde a doença é mais frequente.

Diagnosticar leptospirose pode ser complicado porque os sintomas iniciais costumam parecer com os de outras doenças. Essa dificuldade pode levar a atrasos no tratamento e a um agravamento da doença. Entre 2020 e 2022, houve surtos de leptospirose em Nova York e na Califórnia, o que destacou a necessidade urgente de melhores formas de gerenciar essa doença. Embora Vacinas tenham sido desenvolvidas tanto para animais quanto para humanos, elas costumam ser específicas para certas cepas e não funcionam amplamente contra todos os tipos de Leptospira.

Os Grupos de Leptospira

As bactérias Leptospira são divididas em dois grupos principais: patógenas, que causam doenças, e saprófitas, que não causam. As patógenas são ainda divididas em vários subgrupos com base em sua capacidade de causar doenças e suas características genéticas. Um subgrupo, P1, inclui bactérias de alta virulência como a L. interrogans, enquanto outro subgrupo, S1, tem cepas não patogênicas como a L. biflexa. Esta última pode ser encontrada naturalmente na água e no solo.

As infecções geralmente acontecem quando uma pessoa ou animal entra em contato com água contaminada com bactérias por meio de cortes ou membranas mucosas. Enquanto cepas saprofíticas como a L. biflexa não causam doenças, elas existem ao lado das cepas patogênicas no meio ambiente.

Pesquisas Anteriores

Pesquisas anteriores mostraram que a L. biflexa pode provocar uma forte resposta imunológica em camundongos. Isso levantou uma nova pergunta: as reações imunológicas induzidas pela L. biflexa poderiam oferecer alguma proteção contra infecções futuras com cepas patogênicas? Essa pergunta levou ao estudo atual.

Visão Geral do Estudo

No nosso estudo, usamos camundongos machos para investigar se a exposição à L. biflexa afeta o resultado de um desafio subsequente com a patogênica L. interrogans. Introduzimos L. biflexa nos camundongos antes de expô-los à L. interrogans. Monitoramos de perto seu peso, saúde e resposta imunológica.

Métodos

Compramos camundongos machos da linhagem C3H/HeJ e os criamos em um ambiente limpo. Obtivemos a cepa saprofítica L. biflexa e a cepa patogênica L. interrogans, que cultivamos em meios de crescimento específicos. Os camundongos foram expostos à L. biflexa ou a uma solução controle antes de enfrentar a L. interrogans.

Configuração da Infecção

Foram realizados dois experimentos principais. Em uma configuração, alguns camundongos foram expostos à L. biflexa uma única vez antes de serem desafiados com L. interrogans. Na outra configuração, alguns receberam duas doses de L. biflexa antes de enfrentar as bactérias patogênicas. Após o desafio, monitoramos seu peso, sobrevivência e carga viral nos rins e na urina.

Resultados

Peso e Sobrevivência

No primeiro experimento, os camundongos que receberam L. biflexa antes do desafio com L. interrogans mostraram uma perda de peso significativamente menor em comparação com aqueles que não receberam. Na verdade, 75% dos camundongos que foram expostos à L. biflexa sobreviveram. Essa é uma grande descoberta, já que nenhum do outro grupo sobreviveu.

No segundo experimento, com exposição dupla à L. biflexa, todos os camundongos sobreviveram ao desafio com L. interrogans. Camundongos que só receberam as bactérias patogênicas perderam peso, mas não se recuperaram.

Resposta Imunológica

Quando examinamos a resposta imunológica, percebemos que a exposição prévia à L. biflexa não impediu completamente a propagação da L. interrogans no corpo. No entanto, pareceu oferecer algum nível de proteção contra a doença, já que os camundongos mostraram menos infiltração de células imunológicas nos rins.

Também analisamos mudanças nos tecidos renais, descobrindo que aqueles expostos anteriormente à L. biflexa tinham rins mais saudáveis, com menos danos, em comparação com aqueles que não foram expostos.

Anticorpos e Células T

Os níveis de anticorpos específicos para L. interrogans aumentaram nos camundongos que haviam sido expostos à L. biflexa. Em particular, o tipo de anticorpos IgG2a estava significativamente mais alto nesses camundongos, indicando uma forte resposta imunológica. Células T auxiliares também foram mais frequentes nos camundongos expostos à L. biflexa, mostrando que seus sistemas imunológicos estavam respondendo ativamente às bactérias patogênicas.

Implicações dos Resultados

Esses resultados sugerem uma relação interessante entre a exposição a Leptospira não patogênica e a capacidade de lidar com futuras infecções por cepas patogênicas. A exposição à L. biflexa não só ajudou os camundongos a manterem sua saúde durante o desafio, mas também preparou seus sistemas imunológicos para responder de forma mais eficaz.

Esse estudo levanta considerações importantes para o desenvolvimento de vacinas. Enquanto as vacinas convencionais visam cepas específicas, utilizar cepas saprofíticas vivas de Leptospira poderia proporcionar proteção mais ampla contra várias cepas, oferecendo uma solução para as limitações das vacinas atuais.

Conclusão

Resumindo, o estudo demonstra que a exposição a uma cepa não patogênica de Leptospira pode aumentar a resposta imunológica e reduzir a gravidade da doença ao enfrentar cepas patogênicas. Isso abre um novo caminho para o desenvolvimento de vacinas e destaca a importância de entender como diferentes cepas interagem no sistema imunológico. Pesquisas futuras poderiam explorar como esse conhecimento pode ser aplicado a outras doenças, melhorando significativamente as medidas de saúde pública contra a leptospirose e potencialmente outras doenças infecciosas também.

Fonte original

Título: Exposure to live saprophytic Leptospira before challenge with a pathogenic serovar prevents severe leptospirosis and promotes kidney homeostasis

Resumo: Previous studies demonstrated that Leptospira biflexa, a saprophytic species, triggers innate immune responses in the host during early infection. This raised the question of whether these responses could suppress a subsequent challenge with pathogenic Leptospira. We inoculated C3H/HeJ mice with a single or a double dose of L. biflexa before challenge with a pathogenic serovar, L. interrogans serovar Copenhageni FioCruz (LIC). Pre-challenge exposure to L. biflexa did not prevent LIC dissemination and colonization of the kidney. However, it rescued weight loss and mouse survival thereby mitigating disease severity. Unexpectedly, there was correlation between rescue of overall health (weight gain, higher survival, lower kidney fibrosis marker ColA1) and higher shedding of LIC in urine. This stood in contrast to the L. biflexa unexposed LIC challenged control. Immune responses were dominated by increased frequency of effector T helper (CD4+) cells in spleen, as well as significant increases in serologic IgG2a. Our findings suggest that exposure to live saprophytic Leptospira primes the host to develop Th1 biased immune responses that prevent severe disease induced by a subsequent challenge with a pathogenic species. Thus, mice exposed to live saprophytic Leptospira before facing a pathogenic serovar may withstand infection with far better outcomes. Furthermore, a status of homeostasis may have been reached after kidney colonization that helps LIC complete its enzootic cycle. SignificancePrevious evidence of host innate immunity induced by live saprophytic Leptospira in mice led us to posit that these responses might mitigate leptospirosis severity upon a subsequent challenge with a pathogenic serovar. In this study, we validated our hypothesis. This is important for development of novel strategies to control leptospirosis and for understanding the epidemiologic risk factors of this and other infectious diseases transmitted by direct contact between pathogen and host. Unexpectedly, these studies also show that there is a correlation between kidney health after L. interrogans infection (less fibrosis marker ColA1) and higher shedding of this spirochete in urine. This suggests that a status of homeostasis may be reached after kidney colonization by L. interrogans that helps the spirochete fulfill its enzootic cycle.

Autores: Maria Gomes-Solecki, S. Kundu, A. Shetty

Última atualização: 2024-07-01 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.01.582981

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.01.582981.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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