Adjuvante é uma palavra derivada do latim (adjuvare) que significa ajudar. São substâncias que, quando acrescidas às vacinas, maximizam sua eficiência, especialmente daquelas compostas por microrganismos inativados ou altamente purificados. Maximizar a eficiência das vacinas utilizadas atualmente é um objetivo da pesquisa e desenvolvimento de produtos na medicina veterinária. Novos adjuvantes imunomoduladores têm sido incorporados à formulação de vacinas modernas para percorrer esse caminho.

A base de qualquer vacina é o antígeno que quando administrado à ave será reconhecido e desencadeará a resposta imune. Sabidamente os antígenos mais imunogênicos são derivados de proteínas virais ou bacterianas. É muito importante utilizar antígenos que sejam eficientes e capazes de induzir uma resposta imune apropriada com intensidade e duração suficiente para proteger a ave vacinada de eventuais patógenos. A resposta imune esperada após a vacinação é a formação da memória imunológica para inibir ou diminuir a replicação do agente etiológico de modo evitar o desenvolvimento da doença. No entanto, vários antígenos protetores são imunógenos fracos, ou seja, induzem uma resposta imune de baixa intensidade. Prova disso é que alguns antígenos, mesmo que de natureza proteica, diluídos em solução salina quando injetados via intramuscular produzem uma resposta humoral fraca e fugaz. Por outro lado, se o mesmo antígeno for administrado diluído em adjuvantes, produzem respostas imunes robustas e prolongadas. Carboidratos e lipídeos são ainda menos imunogênicos que as proteínas. Neste sentido, a importância dos adjuvantes na composição das vacinas aviárias é decisiva.

Historicamente, os adjuvantes emulsionados em óleo surgiram de extensas pesquisas no campo da tuberculose humana. Freund notou um expressivo aumento na produção de anticorpos ao incorporar o antígeno em parafina. Desenvolveu-se então o mais potente adjuvante conhecido até hoje, o Adjuvante Completo de Freund (FCA), composto de uma emulsão água em óleo adicionada de Mycobacterium spp. No entanto, o FCA foi somente utilizado em projetos experimentais devido aos seus efeitos colaterais: dor, febre e formação de abscessos.

Tradicionalmente as vacinas de aves de administração injetável intramuscular utilizam veículos oleosos na sua composição. O óleo presente na formulação do produto atua como um adjuvante. O papel da fase oleosa é atuar como um depósito de antígenos permitindo a liberação mais lenta nos tecidos, estimulando macrófagos e prolongando a resposta imune. Dessa forma, essas vacinas conseguem produzir uma resposta de longa duração em aves reprodutoras ou poedeiras comerciais. Além disso, entre os adjuvantes que formam depósitos estão sais de alumínio que eventualmente constam na formulação das vacinas de aves. Nesse caso, o antígeno é adsorvido em cristais de sal antes da inoculação. Após a injeção, essa mistura forma um pequeno nódulo nos tecidos que lentamente libera o antígeno. Por esse método, antígenos que naturalmente permanecem poucos dias no organismo podem ser retidos por várias semanas. Esse mecanismo de ação é conhecido como o dos adjuvantes de liberação lenta (slow-release).

Para produzir industrialmente boas vacinas inativadas baseadas em adjuvantes oleosos é preciso trabalhar “contra um princípio da química”. É necessário misturar água com óleo que não tem afinidade eletrostática pela questão da sua polaridade. Como as moléculas de água são polares, e o óleo mineral é composto basicamente de elementos apolares, os dois líquidos são imiscíveis. Após agitação, apenas formam uma emulsão termodinamicamente instável.

Nas vacinas, a massa antigênica composta por vírus ou bactérias inativadas compõe a fase aquosa que deve ser misturada com o veículo oleoso. Isso é possível através de um processo industrial onde as duas fases (aquosa e oleosa) permanecem em reatores com condições controladas (agitação, pressão, temperatura e tempo) para que sejam formadas micelas. A qualidade na formação dessas micelas é fundamental para propiciar o mecanismo de slow-release potencializando a resposta imune do animal vacinado. Nesse processo de fabricação são utilizados componentes tensoativos para viabilizar a formação das micelas. Esses são compostos geralmente proteicos que envolvem as gotículas de óleo e formam uma película hidrofílica, conferindo estabilidade à emulsão. Dependendo do processo industrial utilizado a emulsão poderá ser do tipo simples ou dupla/múltipla. A maioria das vacinas utilizadas corresponde a uma emulsão simples óleo em água. Cada laboratório produtor de vacina tem seu próprio processo de fabricação e os produtos do mercado não são iguais.

Novos imunomoduladores

As vacinas inativadas virais e bacterianas desempenham papel fundamental tanto na proteção quanto na indução de imunidade maternal em reprodutoras. A associação de vários antígenos em um único produto é um grande benefício, pois permite que a ave seja imunizada com menor número de aplicações injetáveis. Aves de vida longa recebem vacinas inativadas com formulação polivalente e eventualmente é necessário combinar mais do que uma vacina para tornar o programa abrangente e adequado ao desafio de campo.

Em função do aumento do desafio de campo e também para produzir uma imunidade maternal mais completa, os produtores brasileiros de aves reprodutoras têm adotado programas imunoprofiláticos amplos o que normalmente leva à necessidade de usar mais do que uma vacina inativada, obrigando a aplicação múltipla por via injetável. Normalmente essa aplicação é realizada por via intramuscular sendo que nos casos de aplicação dupla, cada lado do peito da ave recebe uma ou mais doses de vacina. Além da intensa atividade com uso de mão-de-obra e manuseio individual das aves, toda vacina injetável pode produzir lesões no local da aplicação causando estresse às aves. As vacinas injetáveis via intramuscular da avicultura normalmente usam veículos oleosos que induzem reações locais que são características à resposta ao adjuvante.

Dessa forma, a concentração de vários antígenos e a maximização da resposta imune em um mesmo produto têm sido alvo de pesquisa e desenvolvimento dos laboratórios fabricantes de vacinas inativadas, pois têm o potencial de reduzir a necessidade de aplicação das vacinas inativadas por via intramuscular. Esse desenvolvimento envolve a pesquisa por novos imunomoduladores que permitam produtos polivalentes com alta eficácia.

Em uma vacina inativada ideal, procura-se conjugar imunogenicidade e inocuidade. Esta busca constante do equilíbrio entre a capacidade de produzir uma resposta imunológica sólida e a ausência de reações adversas vem resultando no desenvolvimento de novas tecnologias de produção, formulação, emulsificação e potencialização da resposta imune com a adição de componentes imunomoduladores.

Imunomoduladores ajudam na fase do reconhecimento do antígeno, pois atuam sensibilizando células apresentadoras de antígenos. Dessa forma, a resposta imune fica potencializada e a eficácia das vacinas melhora significativamente.

Essa modulação da resposta imune resulta no aumento da eficácia e permite redução na quantidade do antígeno injetado, redução no número de doses do programa vacinal e mesmo acréscimo de novos antígenos, tornando a vacina mais completa.

Entre os diversos tipos de imunomoduladores desenvolvidos, o oligonucleotideo denominado CpG tem ganhado bastante destaque. Oligonucleotídeos CpG – ODN CpG são moléculas pequenas de DNA fita simples de sequência e tamanho definido contendo bases nucleotídicas de Citosina (C) seguida de Guanina (G). Esta sequência nucleotídica é amplamente encontrada no material genético de vírus e bactérias, mas raramente encontrado em genoma de vertebrados. Uma diferença entre a sequência de oligonucleotídeos CpG encontrada em vertebrados com os ODNs CpG encontrados em vírus e bactérias é que em vertebrados esta sequência é metilada. A molécula sintética de ODN CpG mimetiza sequências naturalmente encontradas em vírus e bactérias. Igualmente ao DNA de um patógeno, o ODN CpG sintético tem mostrado estimular a proteção inata e também a resposta imune adaptativa.

Classes de CPGS

Existem várias publicações descrevendo e avaliando 3 classes diferentes de CpGs. Eles estão denominados como CpGs de classe A, B e C e a maioria dos estudos na literatura utilizou os CpGs de classe B como adjuvantes em vacinas. Mais recentemente uma nova classe foi desenvolvida (diferente dos anteriores). Este novo composto passou por modificações para melhorar sua atividade imunoestimuladora. Por isso, é chamado de ‘CpG de classe P modificada por E’ ou ‘EP-CpG’. Essas alterações são pequenas modificações realizadas por síntese química em partes da molécula, mas levam a grandes mudanças no comportamento biológico do CpG, pois alteram a afinidade do imunomodulador com o seu receptor alvo.

Cada classe de CpG consiste em diferentes sequências de DNA com repetições em Citosina e Guanina modificadas sinteticamente para resistir à ação de nucleases. Os ODN CpG modificados potencializam a capacidade de apresentação dos antígenos, pois conseguem estimular células do sistema imune inato através do receptor TLR9 (Toll-like receptor 9). Esse receptor está presente na superfície do endossomo de células como macrófagos, células foliculares dentríticas, heterofilos e demais glóbulos brancos. Quando as células do sistema imune inato são estimuladas pelo CpG, haverá maior eficácia no reconhecimento dos antígenos presentes na vacina e portanto a resposta imune será maximizada.

Interessante pensar que na Farmacologia e na pesquisa e desenvolvimento de novos produtos veterinários não criamos nada de novo. Apenas buscamos maneiras de intensificar as rotas bioquímicas que já existem no organismo. O uso do CpG como um bioimunoestimulante é um excelente exemplo disso. Artificialmente lançamos mão de um mecanismo que já existe na natureza para tornar nossas vacinas mais eficazes.

O entendimento de novas alternativas de melhorar a resposta imune conferida pelas vacinas inativadas tem grande potencial de maximizar a proteção tanto das aves vacinadas como de suas progênies. Os imunomoduladores são parte importante do futuro do desenvolvimento das vacinas para aves de vida longa. Além disso, os imunomoduladores poderão ainda ter aplicação ampliadas em diferentes formas, pois podem trazer enormes benefícios à saúde das aves.
As referências bibliográficas estão com o autor. Contato: thais.vieira@zoetis.com.

Eduardo Muniz / OP Rural

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