Caracterização in silico,expressão e purificação da proteína recombinante rTt-MIF do Trichuris trichiura e avaliação, in vitro do seu possível efeito imunomodulador sobre células monomorfonucleares de sangue periférico humanas

Abstract

Com o aumento da prevalência de doenças inflamatórias, em especial as alérgicas, a busca por estratégias terapêuticas visando à melhoria de vida dos indivíduos doentes tornou-se um vasto campo de pesquisa. Neste âmbito, o uso de helmintos e derivados que possuem potencial imunomodulatório tem se mostrado eficiente na inibição da inflamação em modelos experimentais dessas doenças. Objetivo: Produzir e analisar, in silico, o antígeno recombinante do Trichuris trichiura homólogo ao fator inibidor de migração de macrófagos (rTt-MIF) e avaliar seu efeito em cultura de células monomorfonucleares de sangue periférico (CMSP) de indivíduos atópicos e não atópicos. Métodos: A análise in silico da proteína foi realizada utilizando diversas ferramentas de bioinformática. A sequência codificadora do antígeno recombinante foi sintetizada e clonada em um plasmídeo de expressão, a partir do qual foi realizada a expressão heteróloga da proteína em sistema procarioto, com posterior purificação por cromatografia de afinidade e determinação do conteúdo proteico e de endotoxina. Após teste cutâneo e dosagem de IgE por ImunoCAP, foram selecionados 12 indivíduos não atópicos e 14 indivíduos atópicos cujo sangue periférico foi coletado para realizar o cultivo de células monomorfonucleares. As células foram cultivadas sob três condições: estímulo do rTt-MIF, meio de cultivo sem estímulo e estimuladas por Pokeweed ou LPS. Após o cultivo, os sobrenadantes foram coletados para realização da dosagem das citocinas IL-10, IFN-γ, IL-5 e IL-17A. Resultados: A molécula caracterizada como estável e solúvel foi produzida, obtida na quantidade de 2,4 mg/mL com 1,9 EU/mL. O rTt-MIF induziu o aumento da produção de IL-10 pelas células dos indivíduos atópicos (P=0,0001) e dos não atópicos (P=0,0005). Em relação às citocinas IFN-γ, IL-5 e IL-17, o rTt-MIF não induziu a produção destas pelas células dos indivíduos atópicos e não atópicos. Conclusão: A ação do rTt-MIF sobre o cultivo de células momonucleares do sangue periférico, de aumentar a produção de IL-10 e não induzir a produção de IFN-γ, IL-5 e IL-17A, mostra o potencial imunomodulador dessa molécula, com possível efeito de reduzir a elevação de eosinófilos, neutrófilos e citocinas inflamatórias.

With the increasing prevalence of inflammatory diseases, in particular allergies, the search for therapeutic strategies aiming to improve life quality of sick individuals has become a vast field of research. In this context, the use of helminths and their derivatives that demonstrate potential immunomodulatory effect has been effective in inhibiting inflammation in experimental models of inflammatory diseases. Objective: To produce and analyze in silico the recombinant antigen from Trichuris trichiura homologous to the macrophage migration inhibitory factor (rTt-MIF) and evaluate its effect on peripheral blood mononuclear cells culture (PBMC) of atopic and non-atopic individuals. Methods: Bioinformatics tools made the analysis in silico. The Tt-MIF codifying sequence was synthesized and cloned into a plasmid, allowing the heterologous expression of the protein in a prokaryotic system, with subsequent purification by affinity chromatography and protein and endotoxin quantifications. After prick test and IgE dosage by ImmunoCAP test, 12 non-atopic individuals and 14 atopic individuals were selected, whose peripheral blood were collected to obtain the mononuclear cells (PBMC) for in vitro culture. Cells were stimulated with the rTt-MIF, as negative control cells were cultivated without stimuli and, as positive control, cells were cultivated with Pokeweed or LPS. After the culture, the supernatants were assayed to quantify IL-10, IFN-γ, IL-5 and IL-17A. Results: The protein characterized as soluble and stable was produced and obtained in the amount of 2,4 mg/mL with 1,9 EU/mL. The rTt-MIF induced a stimulatory effect on IL-10 production by cells from atopic individuals (P=0.0001) and by cells from non-atopic individuals (P=0,0005). The rTt-MIF did not induce the production of IFN-γ, IL-5 and IL-17A by cells from atopic and non-atopic individuals. Conclusion: The effects of rTt-MIF increasing IL-10 production and not inducing the production of IFN-γ, IL-5 and IL-17A on human PBMC cultures are indicative of its immunomodulatory potential, with possible effect of decreasing eosinophilic and neutrophilic presence and inducing immune regulation.