O surto de Shigella iniciado em dezembro de 2022 no Wisconsin National Primate Research Center forneceu aos pesquisadores dados imunológicos valiosos para o desenvolvimento de vacinas. No estudo publicado na Science Translational Medicine, os cientistas analisaram dados obtidos de primatas não humanos infectados e identificaram respostas imunológicas eficazes contra a bactéria e possíveis alvos para vacinas.
Durante o surto, foram registrados 169 casos de shigelose microbiologicamente confirmados entre os primatas não humanos. Os pesquisadores coletaram 151 isolados de Shigella para a sorotipagem e realizaram o sequenciamento completo do genoma de 95 isolados representativos. O surto foi causado por dois agrupamentos relacionados de Shigella flexneri, uma espécie frequentemente observada em primatas em cativeiro. Embora Shigella sonnei seja mais comum em surtos humanos, ambas as espécies podem infectar os dois grupos de primatas. Entre os 90 isolados testados quanto à resistência antimicrobiana, 63% apresentavam resistência a múltiplos medicamentos. Enquanto a maioria dos casos causou sintomas leves de diarreia, alguns animais não apresentaram sintomas e alguns casos evoluíram para doença grave; os filhotes foram o grupo mais afetado.
Os cientistas coletaram soro, plasma e células imunes de 41 animais infectados durante o curso da infecção. As amostras foram coletadas 1, 2 e 4 a 6 semanas após a identificação da infecção. As análises identificaram anticorpos que tinham como alvo o antígeno O, o componente externo da molécula de LPS presente na superfície externa da bactéria. Observou-se que alguns anticorpos se desenvolviam após exposições repetidas e eram capazes de atacar os antígenos O de diferentes sorotipos de Shigella. Os anticorpos que se ligavam fortemente ao antígeno O também eram capazes de desencadear cadeias de proteínas plasmáticas que destroem a bactéria.
Os pesquisadores também analisaram anticorpos que têm como alvo as proteínas IpaB e IpaD, localizadas na extremidade do sistema de secreção do tipo 3 (T3SS), semelhante a uma agulha, que a bactéria usa para atacar as células. Esses anticorpos foram capazes de estimular respostas imunes protetoras, incluindo as células T. Alguns anticorpos facilitavam a lise das células sanguíneas, enquanto os benéficos a impediam. Foi relatado que os dois tipos de anticorpos se ligavam a regiões diferentes das proteínas e que o ponto exato de ligação dos anticorpos protetores foi identificado. Os resultados oferecem novos alvos para o desenvolvimento de uma vacina eficaz contra diferentes espécies de Shigella.
Por que isso é importante
A principal contribuição do estudo é mostrar que a imunidade contra Shigella não consiste apenas em uma resposta geral formada após a passagem pela infecção, mas pode ser analisada por meio de anticorpos direcionados a diferentes partes da bactéria e com funções distintas. O fato de os anticorpos que reconhecem o antígeno O poderem ser eficazes contra diferentes sorotipos oferece uma estrutura para compreender como a diversidade entre as espécies pode ser superada no desenvolvimento de vacinas. Já a identificação das regiões específicas às quais se ligam os anticorpos protetores contra as proteínas do T3SS restringe a questão de quais respostas imunes as vacinas candidatas devem estimular. Ao mesmo tempo, o surto, marcado pela disseminação da resistência a múltiplos medicamentos e pela ocorrência de doenças graves especialmente em bebês, também revela as limitações das opções de tratamento além da vacina. Ainda não está claro como os resultados se transformarão em uma vacina capaz de oferecer proteção em seres humanos.