سال 14، شماره 3 - ( خرداد - تیر 1399 )                   جلد 14 شماره 3 صفحات 213-226 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Soltani M S, Eftekhar F, Shahcheraghi F, Noofeli M, Banihashemi S R. Extraction of Outer membrane Vesicles from Vaccinal Strain of Bordetella Pertussis as the First Step of a Vaccine Candidate Study Against Pertussis Infection. Iran J Med Microbiol. 2020; 14 (3) :213-226
URL: http://ijmm.ir/article-1-1079-fa.html
سادات سلطانی مریم، افتخار فرشته، شاه‌چراغی فرشته، نوفلی مجتبی، بنی هاشمی سید رضا. استخراج وزیکول‌های غشای خارجی سویه واکسینال بردتلا پرتوسیس به‌عنوان اولین قدم مطالعاتی کاندیدای واکسن علیه عفونت سیاه سرفه. مجله میکروب شناسی پزشکی ایران. 1399; 14 (3) :213-226

URL: http://ijmm.ir/article-1-1079-fa.html


1- بخش میکروب شناسی و بیوتکنولوژی میکروبی، دانشکده علوم زیستی و بیوتکنولوژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
2- بخش میکروب شناسی و بیوتکنولوژی میکروبی، دانشکده علوم زیستی و بیوتکنولوژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران ، f-eftekhar@sbu.ac.ir
3- بخش باکتری‌ شناسی، انستیتو پاستور ایران، تهران، ایران
4- موسسه تحقیقات واکسن و سرم‌ سازی رازی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (تات)، کرج، ایران
5- بخش ایمنی‌ شناسی، موسسه تحقیقات واکسن و سرم‌ سازی رازی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (تات)، کرج، ایران
چکیده:   (244 مشاهده)

زمینه و اهداف: پرتوسیس هنوز به‌عنوان یکی از مشکلات بهداشت جهانی مطرح است. افزایش این بیماری در دهۀ اخیر به دلیل جایگزینی واکسن‌های سلولی دارای عوارض جانبی با واکسن ایمن‌تر آسلولار و همچنین تنوع ژنتیکی باکتری می‌باشد. با توجه به اینکه وزیکول‌های غشای خارجی (OMVs) بدست آمده از بردتلا پرتوسیس حاوی ایمونوژن‌های سطحی در ساختار خود است، می‌تواند به‌عنوان کاندیدای کاربردی واکسن پرتوسیس مطرح شود.
مواد و روش کار: سویه واکسینال BP۱۳۴ بردتلا پرتوسیس در شرایط استاندارد کشت داده شد و وزیکول‌ها با روش تغییر یافته و بدون استفاده از اولتراسانتریفیوژ استخراج شدند. وزیکول‌های جدا شده توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری بررسی و میزان غلظت پروتئین با استفاده از روش برادفورد مشخص گردید. بررسی بیان فاکتورهای بیماری‌زا با استفاده ازSDS-PAGE  و صحت بیان پروتئین‌ها با تکنیک وسترن ایمونوبلات تایید شدند. در پایان آزمون پیروژنی و سمیت غیر طبیعی بر روی وزیکول‌های استخراج شده انجام شد.
یافته‌ها: ریخت‌شناسی وزیکول‌ها با اندازه بین ۴۰ تا ۲۰۰ نانومتر تایید گردید. غلظت پروتئین وزیکول‌های استخراج شده ۶۰۰ میکروگرم مشخص شد. بررسی بیان با SDS-PAGE  و وسترن وجود فاکتورهای بیماری‌زا با حضور باندهای پرتوسیس توکسین، فیلامنتوس هماگلوتینین و پرتاکتین را با استفاده از آنتی‌بادی‌های مونوکلونال در OMVs سویه واکسینال تایید کرد. نتیجه آزمون پیروژنی و سمیت غیر طبیعی روی نمونه‌ها منفی بود.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان می‌دهد که روش ارائه شده، روشی ساده و کارآمد برای جداسازی OMVs بردتلا پرتوسیس است و OMV جدا شده می‌تواند به‌عنوان کاندیدای نسل جدیدی از واکسن پرتوسیس به تنهایی یا در ترکیب با ادجوانت‌ها جهت طراحی واکسن‌های آسلولار در آینده مطرح باشد.

متن کامل [PDF 849 kb]   (68 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: باکتری شناسی پزشکی
دریافت: 1399/1/2 | پذیرش: 1399/3/27 | انتشار الکترونیک: 1399/2/23

فهرست منابع
1. Kerr J, Matthews R. Bordetella pertussis infection: pathogenesis, diagnosis, management, and the role of protective immunity. European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases. 2000;19(2):77-88. [DOI:10.1007/s100960050435] [PMID]
2. Edwards KM. Overview of pertussis: focus on epidemiology, sources of infection, and long term protection after infant vaccination. The Pediatric Infectious Disease Journal. 2005;24(6): 104-8. [DOI:10.1097/01.inf.0000166154.47013.47] [PMID]
3. Warfel JM, Edwards KM. Pertussis vaccines and the challenge of inducing durable immunity. Current Opinion in Immunology. 2015;35:48-54. [DOI:10.1016/j.coi.2015.05.008] [PMID]
4. Willems RJ, Mooi FR. From whole cell to acellular pertussis vaccines. Reviews in Medical Microbiology. 1996;7(1):13-22. [DOI:10.1097/00013542-199601000-00002]
5. Lugauer S, Heininger U, Cherry JD, Stehr K. Long-term clinical effectiveness of an acellular pertussis component vaccine and a whole cell pertussis component vaccine. European Journal of Pediatrics. 2002;161(3):142-6. [DOI:10.1007/s00431-001-0893-5] [PMID]
6. Denoël P, Godfroid F, Guiso N, Hallander H, Poolman J. Comparison of acellular pertussis vaccines-induced immunity against infection due to Bordetellapertussis variant isolates in a mouse model. Vaccine. 2005;23(46-47):5333-41. [DOI:10.1016/j.vaccine.2005.06.021] [PMID]
7. Mooi FR, He Q, Guiso N. Phylogeny, evolution, and epidemiology of Bordetellae. Bordetella Molecular Microbiology. 2007:17-45.
8. Sealey KL, Belcher T, Preston A. Bordetella pertussis epidemiology and evolution in the light of pertussis resurgence. Infection, Genetics and Evolution. 2016;40:136-43. [DOI:10.1016/j.meegid.2016.02.032] [PMID]
9. Safarchi A, Octavia S, Nikbin VS, Lotfi MN, Zahraei SM, Tay CY, et al. Genomic epidemiology of Iranian Bordetella pertussis: 50 years after the implementation of whole cell vaccine. Emerging Microbes & Infections. 2019;8(1):1416-27. [DOI:10.1080/22221751.2019.1665479] [PMID] [PMCID]
10. Mooi F, Van Der Maas N, De Melker H. Pertussis resurgence: waning immunity and pathogen adaptation-two sides of the same coin. Epidemiology and Infection. 2014;142(04):685-94. [DOI:10.1017/S0950268813000071] [PMID]
11. Mooi FR, Van Loo I, Gent Mv, He Q, Bart MJ, Heuvelman KJ, et al. Bordetella pertussis strains with increased toxin production associated with pertussis resurgence. Emerging Infectious Diseases. 2009;15(8):1206-13. [DOI:10.3201/eid1508.081511] [PMID] [PMCID]
12. Roberts R, Moreno G, Bottero D, Gaillard ME, Fingermann M, Graieb A, et al. Outer membrane vesicles as acellular vaccine against pertussis. Vaccine. 2008;26(36):4639-46. [DOI:10.1016/j.vaccine.2008.07.004] [PMID]
13. Ünal CM, Schaar V, Riesbeck K. Bacterial outer membrane vesicles in disease and preventive medicine. Seminars in Immunopathology. 2011;33(5):395-408. [DOI:10.1007/s00281-010-0231-y] [PMID]
14. Fernández S, Fajardo EM, Mandiarote A, Padrón MA, Acosta M, Cabrera RA, et al. A proteoliposome formulation derived from Bordetella pertussis induces protection in two murine challenge models. BMC Immunology. 2013;14(1):1-4. [DOI:10.1186/1471-2172-14-S1-S8] [PMID] [PMCID]
15. Kulp A, Kuehn MJ. Biological functions and biogenesis of secreted bacterial outer membrane vesicles. Annual Review of Microbiology. 2010;64:163-84. [DOI:10.1146/annurev.micro.091208.073413] [PMID] [PMCID]
16. Hozbor D, Rodriguez M, Fernandez J, Lagares A, Guiso N, Yantorno OJC. Release of outer membrane vesicles from Bordetella pertussis. Current Microbiology. 1999;38(5):273-8. [DOI:10.1007/PL00006801] [PMID]
17. Stainer D, Scholte M. A simple chemically defined medium for the production of phase I Bordetella pertussis. Microbiology. 1970;63(2):211-20. [DOI:10.1099/00221287-63-2-211] [PMID]
18. Ormazábal M, Bartel E, Gaillard ME, Bottero D, Errea A, Zurita ME, et al. Characterization of the key antigenic components of pertussis vaccine based on outer membrane vesicles. Vaccine. 2014;32(46):6084-90. [DOI:10.1016/j.vaccine.2014.08.084] [PMID]
19. Ernst O, Zor T. Linearization of the Bradford protein assay. Journal of Visualized Experiment. 2010;38:1-6. [DOI:10.3791/1918] [PMID] [PMCID]
20. Laemmli UK. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature. 1970;227:680-5. [DOI:10.1038/227680a0] [PMID]
21. Roberts R, Moreno G, Bottero D, Gaillard ME, Fingermann M, Graieb A, et al. Outer membrane vesicles as acellular vaccine against pertussis. Vaccine. 2008;26:4639-46. [DOI:10.1016/j.vaccine.2008.07.004] [PMID]
22. Vipond C, Findlay L, Feavers I, Care R. Limitations of the rabbit pyrogen test for assessing meningococcal OMV based vaccines. ALTEX-Alternatives to Animal Experimentation. 2016;33(1):47-53. [DOI:10.14573/altex.1509291] [PMID]
23. Wilk MM, Borkner L, Misiak A, Curham L, Allen AC, Mills KH. Immunization with whole cell but not acellular pertussis vaccines primes CD4 TRM cells that sustain protective immunity against nasal colonization with Bordetella pertussis. Emerging microbes and infections. 2019;8(1):169-85. [DOI:10.1080/22221751.2018.1564630] [PMID] [PMCID]
24. Locht C. Pertussis: acellular, whole-cell, new vaccines, what to choose? Expert review of vaccines. 2016;15(6):671-3. [DOI:10.1586/14760584.2016.1161511] [PMID]
25. Guiso N. Bordetella pertussis and pertussis vaccines. Clinical Infectious Diseases. 2009;49(10):1565-9. [DOI:10.1086/644733] [PMID]
26. Hozbor DF. Outer membrane vesicles: an attractive candidate for pertussis vaccines. Expert Review of Vaccines. 2017;16(3):193-6. [DOI:10.1080/14760584.2017.1276832] [PMID]
27. Zurita ME, Wilk MW, Carriquiriborde F, Bartel E, Moreno GN, Misiak A, et al. A pertussis outer membrane vesicle-based vaccine induces lung-resident memory CD4 T cells and protection against Bordetella pertussis, including pertactin deficient strains. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2019;9:125-31. [DOI:10.3389/fcimb.2019.00125] [PMID] [PMCID]
28. He Q, Mertsola J. Factors contributing to pertussis resurgence. Future Microbiology. 2008;3(3):329-39. [DOI:10.2217/17460913.3.3.329] [PMID]
29. Tsang RS, Shuel M, Jamieson FB, Drews S, Hoang L, Horsman G, et al. Pertactin-negative Bordetella pertussis strains in Canada: characterization of a dozen isolates based on a survey of 224 samples collected in different parts of the country over the last 20 years. International Journal of Infectious Diseases. 2014;28:65-9. [DOI:10.1016/j.ijid.2014.08.002] [PMID]
30. Safarchi A, Octavia S, Luu LDW, Tay CY, Sintchenko V, Wood N, et al. Pertactin negative Bordetella pertussis demonstrates higher fitness under vaccine selection pressure in a mixed infection model. Vaccine. 2015;33(46):6277-81. [DOI:10.1016/j.vaccine.2015.09.064] [PMID]
31. Martin SW, Pawloski L, Williams M, Weening K, DeBolt C, Qin X, et al. Pertactin-negative Bordetella pertussis strains: evidence for a possible selective advantage. Clinical Infectious Diseases. 2014;60(2):23-7. [DOI:10.1093/cid/ciu788] [PMID]
32. Raeven RH, Brummelman J, Pennings JL, Van Der Maas L, Tilstra W, Helm K, et al. Bordetella pertussis outer membrane vesicle vaccine confers equal efficacy in mice with milder inflammatory responses compared to a whole-cell vaccine. Scientific Reports. 2016;6:1-8. [DOI:10.1038/srep38240] [PMID] [PMCID]
33. Gaillard ME, Bottero D, Errea A, Ormazábal M, Zurita ME, Moreno G, et al. Acellular pertussis vaccine based on outer membrane vesicles capable of conferring both long-lasting immunity and protection against different strain genotypes. Vaccine. 2014;32(8):931-7. [DOI:10.1016/j.vaccine.2013.12.048] [PMID]
34. Bai X, Findlow J, Borrow R. Recombinant protein meningococcal serogroup B vaccine combined with outer membrane vesicles. Expert Opinion on Biological Therapy. 2011;11(7):969-85. [DOI:10.1517/14712598.2011.585965] [PMID]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله میکروب شناسی پزشکی ایران می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق   ناشر: موسسه فرنام

© 2020 All Rights Reserved | Iranian Journal of Medical Microbiology

Designed & Developed by : Yektaweb Publishr: Farname Inc.