A chloroplast-derived Toxoplasma gondii GRA4 antigen used as an oral vaccine protects against toxoplasmosis in mice

Autores
Yacono, Maria del Lujan; Farran, Inmaculada; Laguía Becher, Melina; Sander, Valeria Analía; Sánchez, Vanesa Roxana; Martín, Valentina; Veramendi, Jon; Clemente, Marina
Año de publicación
2012
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The parasitic protozoan Toxoplasma gondii, the causal agent of toxoplasmosis, can infect most mammals and birds. In human medicine, T. gondii can cause complications in pregnant women and immunodeficient individuals, while in veterinary medicine, T. gondii infection has economic importance due to abortion and neonatal loss in livestock. Thus, the development of an effective anti-Toxoplasma vaccine would be of great value. In this study, we analysed the expression of T. gondii GRA4 antigen by chloroplast transformation (chlGRA4) in tobacco plants and evaluated the humoral and cellular responses and the grade of protection after oral administration of chlGRA4 in a murine model. The Western blot analysis revealed a specific 34-kDa band mainly present in the insoluble fractions. The chlGRA4 accumulation levels were approximately 6 μg/g of fresh weight (equivalent to 0.2% of total protein). Oral immunization with chlGRA4 resulted in a decrease of 59% in the brain cyst load of mice compared to control mice. ChlGRA4 immunization elicited both a mucosal immune response characterized by the production of specific IgA, and IFN-γ, IL-4 and IL-10 secretion by mesenteric lymph node cells, and a systemic response in terms of GRA4-specific serum antibodies and secretion of IFN-γ, IL-4 and IL-10 by splenocytes. Our results indicate that oral administration of chlGRA4 promotes the elicitation of both mucosal and systemic balanced Th1/Th2 responses that control Toxoplasma infection, reducing parasite loads.
Fil: Yacono, Maria del Lujan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Fil: Farran, Inmaculada. Universidad Pública de Navarra; España
Fil: Laguía Becher, Melina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Fil: Sander, Valeria Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Fil: Sánchez, Vanesa Roxana. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología. Centro de Estudios en Salud y Medio Ambiente; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Martín, Valentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología. Centro de Estudios en Salud y Medio Ambiente; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Veramendi, Jon. Universidad Pública de Navarra; España
Fil: Clemente, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Materia
CHLOROPLAST TRANSFORMATION
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TOXOPLASMA GONDII
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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In this study, we analysed the expression of T. gondii GRA4 antigen by chloroplast transformation (chlGRA4) in tobacco plants and evaluated the humoral and cellular responses and the grade of protection after oral administration of chlGRA4 in a murine model. The Western blot analysis revealed a specific 34-kDa band mainly present in the insoluble fractions. The chlGRA4 accumulation levels were approximately 6 μg/g of fresh weight (equivalent to 0.2% of total protein). Oral immunization with chlGRA4 resulted in a decrease of 59% in the brain cyst load of mice compared to control mice. ChlGRA4 immunization elicited both a mucosal immune response characterized by the production of specific IgA, and IFN-γ, IL-4 and IL-10 secretion by mesenteric lymph node cells, and a systemic response in terms of GRA4-specific serum antibodies and secretion of IFN-γ, IL-4 and IL-10 by splenocytes. 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