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  • 1. VACINAS: TIPOS, CARACTERÍSTICAS, DEFINIÇÕES E APLICAÇÕES RICARDO WAGNER DIAS PORTELA, DVM PhD LABORATÓRIO DE IMUNOLOGIA E BIOLOGIA MOLECULAR INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE UFBA
  • 2. 1- INTRODUÇÃO QUAIS AS CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DOS ANTÍGENOS CANDIDATOS A VACINA? QUAIS PROPRIEDADES INERENTES A UMA BOA VACINA? O QUE LEVAR EM CONSIDERAÇÃO NA HORA DE VACINAR UM ANIMAL/PACIENTE?
  • 3. VACINAS Todo e qualquer imunógeno empregado para ativar uma resposta imune específica a determinado agente infeccioso e/ou toxina produzida por estes, com o objetivo de mimetizar uma resposta imune primária, e conseqüente desenvolvimento de memória imunológica protetora e de longo termo.
  • 4. VACINAS Imunização Ativa – Indução de Resposta Imunológica, com produção de células de memória e imunidade de longo termo Imunização Passiva – Inoculação de efetores de resposta imunológica, sem a indução da formação de memória, nem imunidade de longo termo
  • 5. VACINAS Meio mais eficaz para prevenir doenças infecciosas.
  • 6. Dinâmica da infecção e resposta imune:
  • 7. VACINAS Características da Vacina Antígeno Imunodominante – Molécula presente em uma solução de antígenos que apresenta uma maior capacidade de induzir produção de anticorpos e/ou levar a ativação de linfócitos
  • 8. VACINAS Características ideais em uma vacina: <ul><li>Estabilidade em solução </li></ul><ul><li>Definição química </li></ul><ul><li>Pureza </li></ul><ul><li>Suscitar a produção de anticorpos e/ou ativação de linfócitos </li></ul><ul><li>Suscitar o desenvolvimento de memória imunológica </li></ul><ul><li>Fácil obtenção, com o menor custo possível </li></ul><ul><li>Não conter contaminantes decorrentes do processo de produção e purificação </li></ul>
  • 9. VACINAS como escolher um antígeno para vacina?
  • 10. VACINAS As boas características de uma vacina
  • 11. VACINAS Adjuvantes – Substâncias administradas juntamente com os antígenos vacinais, que têm como função aumentar o potencial imunogênico da vacina
  • 12. VACINAS ADJUVANTES Ações dos Adjuvantes: Aumentam a retenção do antígeno no local de inoculação Aumentam a estabilidade do antígeno, evitando degradação do antígeno no tecido. Induzem quimiotaxia para o local de inoculação, aumentando o contato do antígeno com o agente infeccioso. Fazem ativação seletiva de células do sistema imune.
  • 13. VACINAS ADJUVANTES
  • 14. VACINAS ADJUVANTES Adjuvantes experimentais com perspectiva de uso: Citocinas CPG - OligoDesoxiNucleotideos Lipossomos Immunostimulating complexes (ISCOMs) Polímeros com antígenos imunoestimulatorios
  • 15. VACINAS CARACTERÍSTICAS IDEAIS - Frequência de Revacinações (Boosters) Variável de acordo com o tipo de vacina e agente Aumento de Memória Imunológica Aumento de Anticorpos Circulantes (proteção imediata) (doenças endêmicas) Aumento de linfócitos de memória ESPAÇO CURTO ENTRE VACINAÇÕES: PREDISPOSIÇÃO PARA DESENVOLVIMENTO DE TOLERÂNCIA!
  • 16. VACINAS CARACTERÍSTICAS IDEAIS - Vias de Inoculação: Melhores vias: Subcutânea e Intramuscular + contato com células do Sistema Imune Via Intradérmica: ótima ativação, mas difícil inoculação não recomendada para alguns tipos Vias Oral e Intravenosa: Ao invés de induzir ativação, induzem tolerância
  • 17. VACINAS Características do Animal a ser Vacinado <ul><li>Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia </li></ul><ul><li>Idade </li></ul><ul><li>Gestação </li></ul><ul><li>Status Alimentar </li></ul><ul><li>Status imunológico </li></ul><ul><li>Terapias concomitantes </li></ul><ul><li>Doenças concomitantes </li></ul>
  • 18. VACINAS Características do Animal a ser Vacinado <ul><li>Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia </li></ul><ul><li>Idade – Capacidade de proliferação celular – toda a resposta imunológica é baseada na proliferação de linfócitos – menor capacidade proliferativa celular no animal idoso </li></ul><ul><li>O ANIMAL IDOSO DEVE SER SUBMETIDO A UM EXAME CLÍNICO CRITERIOSO ANTES DE SER VACINADO </li></ul>
  • 19. VACINAS Características do Animal a ser Vacinado <ul><li>Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia </li></ul><ul><li>Gestação – a gestante é uma imunodeprimida em potencial, produzindo diversos hormônios, como as prostaglandinas uterinas que inibem a ativação dos linfócitos – aumento do risco de agentes atenuados de passarem ao feto, e também causarem patologias. </li></ul><ul><li>É RECOMENDÁVEL QUE O PROPRIETÁRIO VACINE SUAS REPRODUTORAS PELO MENOS 15 DIAS ANTES DE REALIZAR O CRUZAMENTO DOS ANIMAIS </li></ul><ul><li>RECOMENDÁVEL TAMBÉM PARA MACHOS – EVITAR SPREAD DE DOENÇAS </li></ul>
  • 20. VACINAS Características do Animal a ser Vacinado <ul><li>Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia </li></ul><ul><li>Status Alimentar – diversos sais minerais atuam como cofatores importantes na proliferação celular, além do que são necessários carboidratos, lipídeos e proteínas para comporem novas células e intermediários produzidos pelos linfócitos </li></ul><ul><li>NUTRIÇÃO BALANCEADA E DE BOA QUALIDADE É FUNDAMENTAL PARA O BOM FUNCIONAMENTO DO SISTEMA IMUNOLÓGICO </li></ul>
  • 21. VACINAS Características do Animal a ser Vacinado <ul><li>Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia </li></ul><ul><li>Status imunológico – diversas doenças genéticas em cães e gatos levam à deficiência na função de linfócitos e macrófagos, dessa forma induzindo um estado de imunodepressão </li></ul><ul><li>UM LEUCOGRAMA APRESENTANDO VALORES NORMAIS NA CONTAGEM DE LEUCÓCITOS É RECOMENDÁVEL </li></ul><ul><li>ANTES DE VACINAR UM ANIMAL COM HISTÓRICO CLÍNICO DE DOENÇAS OPORTUNISTAS </li></ul>
  • 22. VACINAS Características do Animal a ser Vacinado <ul><li>Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia </li></ul><ul><li>Terapias concomitantes – Corticoesteróides, quimioterápicos, alguns antibióticos e anti-helmínticos são agentes altamente imunodepressores, principalmente em tratamentos de longa duração. </li></ul><ul><li>ESCOLHA DE SOFIA: </li></ul><ul><li>O QUE É REPRESENTA MAIOR RISCO, A DOENÇA SENDO TRATADA, OU A PATOLOGIA A SER EVITADA COM A VACINAÇÃO? </li></ul><ul><li>ESPERAR PELO MENOS UM MÊS APÓS TERAPIA PARA VACINAR </li></ul>
  • 23. VACINAS Características do Animal a ser Vacinado <ul><li>Características do indivíduo vacinado que influenciam na eficácia </li></ul><ul><li>Doenças concomitantes – Altas infestações com ectoparasitas, helmintos e fungos desviam a Resposta Imune para um perfil diferente daquele exigido para a Resposta a Vacinas. Condições alérgicas e auto-imunes também impedem uma eficácia total da vacina. </li></ul><ul><li>DE NOVO, UM EXAME CLÍNICO MINUCIOSO É IMPORTANTE ANTES DE QUALQUER VACINAÇÃO </li></ul>
  • 24. Principais tipos de Vacinas Vacina de microorganismo inativado ou morto Vacina de microorganismo vivo atenuado Vacina de microorganismo vivo modificado Vacina de subunidades: Proteínas Nativas Vacinas de Subunidades: Proteínas Recombinantes Vacinas de subunidades: Peptídeos Sintéticos Vacinas de DNA Vacinas de Vetores Modificados
  • 25. VACINAS DE MICROORGANISMOS INATIVADOS <ul><li>Tipo de vacina que apresenta alto nível de segurança </li></ul><ul><li>Microorganismos podem ser inativados por radiação, por altas temperaturas, por gradientes de pH... </li></ul><ul><li>Apesar de ser uma vacina segura, e eficaz em grande parte das vezes, é uma vacina que induz uma resposta imune limitada, devido ao organismo que o compõe não ter capacidade de multiplicação, ficando exposto dessa forma a uma parcela pequena de células do Sistema Imune. </li></ul>
  • 26. VACINAS DE MICROORGANISMOS INATIVADOS <ul><li>Problemas de segurança se o mo não for devidamente inativado </li></ul><ul><li>Induzem boa resposta imune humoral, baixa resposta imune celular </li></ul><ul><li>Baixo custo </li></ul><ul><li>Vacina “fraca”, ou “fria” </li></ul>
  • 27. VACINAS DE MICROORGANISMOS INATIVADOS <ul><li>Vantagens </li></ul><ul><li>Não existe risco de reversão da patogenicidade </li></ul><ul><li>Sem risco de transmissão </li></ul><ul><li>Desvantagens </li></ul><ul><li>Múltiplos reforços </li></ul><ul><li>Composição pouco conhecida </li></ul><ul><li>O patógeno deve ser cultivado in vitro </li></ul><ul><li>Principalmente resposta Humoral </li></ul><ul><li>Adjuvantes </li></ul>
  • 28. VACINAS MICROORGANISMOS MORTOS OU INATIVADOS <ul><li>Raiva – Campanhas Públicas de Vacinação – Vírus Inativado </li></ul><ul><li>Leptospira – Detalhes sorovares </li></ul><ul><li>Bordetella pertussis </li></ul><ul><li>Giardia lamblia </li></ul>
  • 29. VACINAS DE MICROORGANISMOS ATENUADOS <ul><li>Processo de atenuação do microorganismo </li></ul>
  • 30. VACINAS DE MICROORGANISMOS ATENUADOS <ul><li>Vacina com maior eficácia, devido ao fato do microorganismo ainda possuir capacidade de multiplicação </li></ul><ul><li>(Vacina com x mo – Resposta imune a x n mos) </li></ul><ul><li>Induz boa resposta imune celular e humoral </li></ul><ul><li>Problemas de segurança em indivíduos imunodeprimidos, mal nutridos, idosos, com administração de corticóides... </li></ul>
  • 31. VACINAS DE MICROORGANISMOS ATENUADOS <ul><li>Problemas de segurança se não acontecer a devida atenuação </li></ul><ul><li>Baixo custo </li></ul><ul><li>Rigor na manutenção da vacina </li></ul><ul><li>ATENÇÃO REDOBRADA COM A VALIDADE </li></ul>
  • 32. VACINAS MICROORGANISMOS ATENUADOS <ul><li>Cinomose, Parvovirose </li></ul><ul><li>Calicivirose, Rinotraqueíte </li></ul><ul><li>Babesiose e Anaplasmose bovinas – não disponíveis no Brasil </li></ul>
  • 33. VACINAS DE MICROORGANISMOS MODIFICADOS <ul><li>Vacina produzidas com microorganismos modificados geneticamente, os quais sofrem deleção ou inativação dos genes que codificam para fatores de virulência </li></ul><ul><li>Boa resposta celular e humoral </li></ul><ul><li>Vantagens e problemas inerentes a organismos atenuados </li></ul>
  • 34. VACINAS DE MICROORGANISMOS MODIFICADOS
  • 35. VACINAS DE MICROORGANISMOS MODIFICADOS <ul><li>Cepas modificadas de Brucella para bovinos – servindo não somente para deleção de fatores de virulência, como também para a distinção entre animais vacinados e infectados </li></ul><ul><li>Promessa para Leishmania?? </li></ul>
  • 36. VACINAS DE SUBUNIDADES <ul><li>O desenvolvimento de uma vacina de subunidade começa com a identificação do antígeno imunodominante de um microorganismo – aquele que induz uma maior produção de anticorpos e/ou maior ativação de Linf. T </li></ul><ul><li>Direcionamento da resposta imunológica para o antígeno de interesse vacinal </li></ul><ul><li>Antígeno protetor X Antígeno de mimecrismo molecular </li></ul><ul><li>Dois tipos: nativa e recombinante </li></ul>
  • 37. VACINAS SUBUNIDADES
  • 38. VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA NATIVA <ul><li>Purificada diretamente do microorganismo </li></ul><ul><li>Meios de purificação: cromatografia, extração com solventes orgânicos </li></ul><ul><li>Alto custo devido a manutenção do microorganismo em cultura em laboratório </li></ul><ul><li>Problemas com a purificação – efeitos colaterais tais como toxicidade, hipersensibilidades </li></ul><ul><li>Bom indutor de resposta humoral, médio indutor de resposta celular </li></ul>
  • 39. VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA RECOMBINANTE <ul><li>Identificação do gene que codifica para a proteína imunodominante </li></ul><ul><li>Amplificação do gene </li></ul><ul><li>Inserção do gene em uma bactéria ou fungo </li></ul><ul><li>Indução da produção da proteína pelo fungo ou bactéria </li></ul><ul><li>Purificação da proteína </li></ul><ul><li>Associação com adjuvante </li></ul>
  • 40. VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA RECOMBINANTE <ul><li>Baixo custo em produção em larga escala </li></ul><ul><li>Definição química </li></ul><ul><li>Problemas de purificação </li></ul><ul><li>Boa indução de resposta humoral, e celular </li></ul><ul><li>Rigor com a estabilidade da vacina </li></ul>
  • 41. VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA RECOMBINANTE <ul><li>Vacinas contra Leishmaniose canina – baseada em moléculas identificadas no parasita que levam ao desenvolvimento de resposta imunológica </li></ul><ul><li>Promessa como nova geração para vacinas para febre aftosa </li></ul><ul><li>Pergunta: Vacinas de subunidade induzem boa resposta humoral, mas pouca celular... Seria aplicável no caso de Leishmania? </li></ul>
  • 42. VACINAS DE SUBUNIDADES PROTEÍNA RECOMBINANTE <ul><li>Vantagens </li></ul><ul><li>Composição conhecida </li></ul><ul><li>Produção em larga escala </li></ul><ul><li>Sem risco de patogenicidade </li></ul><ul><li>Desvantagens </li></ul><ul><li>Resposta humoral </li></ul><ul><li>Múltiplas doses </li></ul><ul><li>Adjuvantes </li></ul>
  • 43. VACINAS DE SUBUNIDADES PEPTÍDEOS SINTÉTICOS <ul><li>Identificação no antígeno imunodominante de epitopos B, epitopos para ancoragem em MHC Tipo I (CD8), Tipo II (CD4) – Direcionamento da resposta para celular ou humoral </li></ul><ul><li>Montagem de peptídeos em laboratório – Síntese a partir de solução de aminoácidos </li></ul><ul><li>Baixo custo quando produzido em larga escala </li></ul>
  • 44. VACINAS DE SUBUNIDADES PEPTÍDEOS SINTÉTICOS <ul><li>Purificação e definição química </li></ul><ul><li>Restrição à MHC – resultados variáveis em diferentes populações </li></ul><ul><li>Baixa estabilidade </li></ul>
  • 45. VACINAS DE SUBUNIDADES PEPTÍDEOS SINTÉTICOS <ul><li>Teníase e Oncocercose – não disponíveis no Brasil ainda </li></ul><ul><li>Promessa para ectoparasitos – vacina contra o carrapato Rhipicephalus boophilus microplus em fase de implantação de planta industrial </li></ul><ul><li>Possibilidade de aplicação em Rhipicephalus sanguineus ?? </li></ul>
  • 46. VACINAS DE SUBUNIDADES PEPTÍDEOS SINTÉTICOS
  • 47. VACINAS DE DNA <ul><li>Identificação do gene que codifica para a proteína imunodominante </li></ul><ul><li>Amplificação do gene por PCR </li></ul><ul><li>Ligação desse gene a um plasmídeo </li></ul><ul><li>Inoculação desse gene por gene gun </li></ul><ul><li>Expressão da proteína nas células </li></ul><ul><li>Apresentação por MHC Tipo I para Linfócitos T CD8 </li></ul>
  • 48. VACINAS DE DNA
  • 49. VACINAS DE DNA
  • 50. VACINAS DE DNA <ul><li>Conseguem induzir uma potente resposta imune celular </li></ul><ul><li>Ideal para agentes intracelulares </li></ul><ul><li>Estáveis em solução </li></ul><ul><li>Baixo custo de produção </li></ul><ul><li>Ainda experimentais </li></ul>
  • 51. VACINAS DE VETORES MODIFICADOS <ul><li>Identificação do gene que codifica a proteína imunodominante </li></ul><ul><li>Amplificação do gene </li></ul><ul><li>Inserção em um plasmídeo </li></ul><ul><li>Recombinação em um vírus </li></ul><ul><li>Crescimento do vírus </li></ul><ul><li>Inoculação do vírus </li></ul>
  • 52.  
  • 53. VACINAS DE VETORES MODIFICADOS
  • 54. VACINAS DE VETORES MODIFICADOS <ul><li>Induz excelente resposta celular, sendo uma alternativa altamente promissora para parasitas intracelulares </li></ul><ul><li>Existem dúvidas quanto a possibilidade de reversão de patogenicidade do vírus </li></ul><ul><li>Ainda experimentais, mas com resultados prévios promissores para Trypanossoma, Leishmania e Plasmodium </li></ul>
  • 55. VACINAS PARA TOXINAS <ul><li>Utilizada para a imunização contra agentes que produzem exotoxinas importantes na patogenia da infecção </li></ul><ul><li>Induzem boa resposta humoral – bloqueiam a ação das toxinas </li></ul><ul><li>Baixa memória – revacinações constantes </li></ul><ul><li>Baseadas em toxóides – toxinas inativadas </li></ul><ul><li>Humanos: difteria, tétano </li></ul><ul><li>Animais: clostridioses </li></ul>
  • 56. IMUNIZAÇÃO PASSIVA <ul><li>NATURAL </li></ul><ul><li>Anticorpos transplacentarios(IgG) </li></ul><ul><li>Anticorpos no colostro(IgA) </li></ul><ul><li>ARTIFICIAL </li></ul><ul><li>Transferência de anticorpos </li></ul>
  • 57. IMUNIZAÇÃO PASSIVA <ul><li>Vantagens </li></ul><ul><li>Proteção imediata </li></ul><ul><li>Desvantagens </li></ul><ul><li>Curto período de proteção </li></ul><ul><li>Doença do soro </li></ul><ul><li>Risco de AIDS e hepatite </li></ul><ul><li>Graft versus Host disease (GVH) ( células) </li></ul>
  • 58. IMUNIZAÇÃO PASSIVA
  • 59. VACINAS PARA IMUNOTERAPIA
  • 60. VACINAS ESTÁGIO-ESPECÍFICAS
  • 61. PRINCIPAIS MOTIVOS PARA FALHAS VACINAIS <ul><li>Validade da Vacina – Qualidade da Vacina </li></ul><ul><li>Má conservação </li></ul><ul><li>Qualidades Inerentes ao Animal </li></ul><ul><li>Via de Inoculação errada </li></ul><ul><li>Frequência de revacinação longa ou curta demais </li></ul>

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