Rev. Soc. Bras. Med. Trop. vol.2 número2

THE EFFECT O F PHENOLATED

V A C C I N E S

AGAINST EXPERIMENTAL

T R Y P A N O S O M A C R U Z I

INFECTION IN MICE *

H u m b e r t o M e n e z e s **

V a c c in e s” p re p a re d fr o m p a r a s ite s o f a n a v ir u le n t c u ltiv a te d Y str a in

o f

T . c r u z i ,

s u s p e n ã e d in p h e n o la te d

1 / 1 0 . 0 0 0

sa lin e so lu tio n , w ith a lu m in u m

ste a r a te , c o n ta in in g a liv e p a ra site s, g a ve h ig k ã e g r e e o f p r o te c tio n to m ic e

a g a in s t a p o ste rio r in fe c tio n w i t h v ir u le n t blood fo rra s o f t h e s a m e p a ra site s

a n d s t r a i n .

T h e ã e g re e o f p r o te c tio n w i th

1 / 1 0 0 0

a n ã

1 / 1 0 . 0 0 0

p h e n o l “v a c c in e s”, w ith

n o a liv e p a ra site s, w a s v e r y p o o r sp e c ia lly in th e f i r s t g ro u p .

T h e i m m u n i t y s e e m s to be re la te ã to th e n u m b e r o f a liv e try p a n o s o m e s in

th e " v a c c in e s

” .

I N T R O D U C T I O N

A s s e s m e n t o f t h e p o s s i b i l i t y o f p r o d u c i n g a c t i v e i m m u n i z a t i o n b y t r y p a n o s o m e s k i l l - e d o r a t t e n u a t e d b y p h y s i c a l o r c h e m i c a l m e a n s h a s b e e n p u b l i s h e d f o r s e v e r a l y e a r s (1 , 3 , 1 0 , 1 3 , 1 4 . 1 6 ) .

A s f a r a s I k n o w t h e u s e o f p h e n o l a t e d “ v a c c i n e s ” w a s n o t m e n t i o n e d , e x c e p t i n t h e w o r k o f S e n e c a & P e e r ( 1 5 ) w l i o h a v e e m p l o y e d a n 8 8 % p h e n o l a t e d e x t r a c t o f

T r y p a n o s o m a cru zi,

c a l l e d b y t h e m

c h a g a s

-t o x i n .

E n d e a v o r i n g s o m e c h e m i c a l s w i t h t h e a i m o f o b t a i n i n g a n e f f e c t i v e “ v a c c i n e ” w i t h k i l l e d o r a t t e n u a t e d p a r a s i t e s t h e p h e n o l w a s t h e o n l y t h a t g a v e s o m e p o s i t i ­ v e r e s u l t s ( M e n e z e s , 1 2 ) .

M A T E R I A L A N D M E T H O D S

T ry p a n o s o m a cru zi,

Y s t r a i n , m a i n t a i n - e d i n P a c k c h a n i a n c u l t u r e m e d i u m f o r a l m o s t 1 5 y e a r s , w a s t h e a n t i g e n u s e d ir . m y e x p e r i m e n t s .

F l a g e l l a t e s f r o m c u l t u r e s 3 0 / 3 5 d a y s o l d w e r e w a s h e d 3 t i m e s i n s a l i n e s o l u t i o n a n d s e p a r a t e d , e a c h t i m e , b y c e n t r i f u g a t i o n a t 1 . 5 0 0 r . p . m .

T h e f i n a l s e d í m e n t w a s s u s p e n d e d i n 1 / 1 0 0 0 a n d 1 / 1 0 . 0 0 0 p h e n o l a t e d s a l i n e c o n t a i n n i n g l m g / l m l a l u m i n u m s t e a r a t e .

T h e a p p r o x i m a t e d n u m b e r o f p a r a s i t e s w a s 5 x l 0 s p e r m l . i n b o t h “ v a c c i n e s ” .

T h e s e w e r e u s e d 3 h o u r s a f t e r t h e p r e p a r a t i o n o r w e r e k e p t a t t h e r e f r i g e r a t o r

( ±

2 . ° C ) a n d e m p l o y e d 2 4 o r m o r e h o u r s l a i e r .

A l i t h e f l a g e l l a t e s o f t h e 1 / 1 0 0 0 p h e n o l s u s p e n s i o n w e r e k i l l e d i m m e d i a t e J y b u t . i n t h e 1 / 1 0 . 0 0 0 p h e n o l “ v a c c i n e s ” o n l y 5 0 % w a s a l i v e a f t e r 3 h o u r s , 5 % a f t e r 2 4 h o u r s

a n d a l m o s t 1 % a t t h e e n d o f 7 2 h o u r s . A f t e r t h i s t i m e , i n o n e o f t h e 1 / 1 0 . 0 0 0 p h e n o l p r e p a r a t i o n s , a l i t h e p a r a s i t e s w e r e d e a d .

T h e a l i v e f l a g e l l a t e s i n t h e 1 / 1 0 . 0 0 0 p h e n o l “ v a c c i n e s ” s h o w e d a c c e n t u a t e d a l t e r a t i o n s i n t h e m o r p h o l o g y ( g r o s s f o r m s ) a n d i n t h e m o t i l i t y ( v e r y s l o w m o v e m e n t s > .

* T h i s w ork h a s b e e n s u p p o r t e d b y a G r a n t f r o m P f i z e r Q u í m i c a L t d a . B r a s i l .

60

Rev. Soc. Bras

Me d . Trop.

Vol. II — N? 2

T w e n t y n i n e a l b i n o m i c e w i t h t h e m e a n w e i g h t o f 1 0 g . r e c e i v e d e a c h 5 d a y s 4 s u b c u t a n e o u s i n j e c t i o n s o f

0

,

2

m l o f t h e . . . .

1/1000

p h e n o l a t e d s u s p e n s i o n .

T w e n t y e i g h t d a y s a f t e r t h e f i r s t i n j e e t - i o n , a l i

these

a n i m a i s a n d 1 9 o t h e r s m o r e , f r o m t h e s a m e b r e d s t o c k , w i t h t h e s a m e a g e a n d w e i g h t

(Controls)

, w e r e i n n o c u l a t - e d w i t h 5 . 0 0 0

virulent parasites

p e r g r a m o f b o d y w e i g h t .

T h e s e f l a g e l l a t e s c a m e f r o m b l o o d o f m i c e a t t h e

8

t h . d a y o f i n n o c u l a t i o n w i t h t h e v i r u l e n t Y s t r a i n m a i n t a i n e d i n t h e s a m e a n i m a l s p e c i e , f o r s e v e r a l y e a r s , i n o u r D e p a r t m e n t .

I n o t h e r e x p e r i m e n t 1 0 a l b i n o m i c e w i t h l O g . o f m e a n b o d y w e i g h t w e r e p r o t e c t e d w i t h

2

s u b c u t a n e o u s i n j e c t i o n s o f

0

,

2

m l o f t h e p h e n o l a t e d s u s p e n s i o n w i t h 5 0 % o f a l i v e p a r a s i t e s ,

10

w i t h t h e s a m e n u m b e r o f i n j e c t i o n s o f t h e

1

/

10.000

p h e n o l a t e d “ v a c c i n e ” w i t h 5 % o f a l i v e t r y p a n o s o m e s , 9 w i t h 2 s u b c u t a n e o u s i n j e c t i o n s o f 0 , 2 m l o f t h e

1

/

10.000

p h e n o l s u s p e n s i o n c o n t - a i n n i n g

1

% o f a l ’v e m r a s i * * » ! ' ■ ' • ' - " v

10

o t h e r m i c e t h a t w e r e i n j e c t e d w i t h t h e s a m e a m o u n t o f t h e

1

/

10.000

p h e n o l “ v a c - c i n e ” w i t h n o a l i v e f l a g e l l a t e s .

T w e n t y e i g h t d a y s a f t e r t h e f i r s t i n j e c t -

i o n a l i t h e s e a n i m a i s a n d 3 9 o t h e r s w i t h

t h e s a m e a g e a n d w e i g h t , k e p t a s C o n t r o l s , r e c e i v e d i n t r a p e r i t o n e a l l y 5 . 0 0 0 p a r a s i t e s p e r g r a m o f w e i g h t . ,

T h e v i r u l e n t t r y p a n o s o m e s w e r e o b t a i n - e d f r o m t h e s a m e s o u r c e a s d e s c r i b e d p r e v i - o u s l y .

P a r a s i t e m i a b y t h e P i z z i - B r e n e r ( B r e n e r

1

) t e c h n i c w a s d o n e t o a l i a n i m a i s o f b o t h e x p e r i m e n t s , a t t h e

8

t h , 1 5 t h , a n d 3 0 t h d a y a f t e r t h e v i r u l e n t i n f e c t i o n .

T h e p e r c e n t a g e o f m o r t a l i t y w i l l b e r e f e r r e d t o t h e s e d a y s .

P r e v i o u s p a r a s i t e m i a h a d b e e n d o n e t o a l i “ v a c c i n a t e d ” m i c e a t t h e

8

t h a n d 2 8 t h d a y a f t e r t h e u s e o f t h e “ v a c c i n e s ” a n d w a s , i n e v e r y c a s e , n e g a t i v e .

T h e p a r a s i t e m i a a n d t h e p e r c e n t a g e o f m o r t a l i t y a f t e r t h e i n f e c t i o n a r e s u m - m a r i s e d i n t h e G r a p h s I t o V I .

C O M M E N T S

U s i n g c u l t u r e f o r m s o f

T r y p a n o s o m a

cruzl,

Y s t r a i n , w h i c h h a d l o s t i t s v i r u l e n c e

t o m c e ( M e n e z e s 1 1 ) , i o b t a i n e d 1 / 1 0 . 0 0 0 p h e n o l a t e d “ v a c c i n e s ” w i t h a l i v e p a r a s i t e s , t h ' t w r - a b l e g i v e

96

% o f s u r v i v o r s u n t i l 3 0 d a y s a f t e r i n f e c t i o n w i t h v i r u l e n t b l o o d f o r m s , a g a i n s t o n l y 2 5 % i n t h e

c o n t r o l g r o u p . ( G r a p h I V ) .

T h e d e g r e e o f r e s i s t e n c e , i f w e c o n s i d e r t h e p a r a s i t e m i a a s a n e x p r e s s i o n o f t h i s l a t e r , s e e m s r e l a t e d t o t h e n u m b e r o f a l i v e p a r a s i t e s i n j e c t e d .

A n i m a i s p r o t e c t e d w i t h “ v a c c i n e ” c o n - t a i n i n g a l m o s t 5 0 % o f a l i v e f l a g e l l a t e s g a v e

a p e r s . s t t n t n e g a t i v e p a r a s i t e m i a d u r i n g t h e p e r i o d o f t h e e x p e r i m e n t , w h i l e t h o s e t h a t r e c e i v e d 5 % a n d 1 % g a v e p o s i t i v e p a r a s i t e m i a t h a t w a s h i g h e r i n t h e l a t e r g r o u p ( G r a p h I ) .

I n m y o w n e x p e r i e n c e t h e r e i s n o s i g n - i f i c a n t r e l a t i o n s h i p ' b e t w e e n p a r a s i t e m i a a n d s u r v i v i n g t i m e o f t h e i n f e c t e d a n i m a i s . S o I p r e f e r t h e p e r c e n t a g e o f s u r v i v o r s a s t h e b e s t i n d i c a t i o n o f p r o t e c t i o n b y d r u g s o r “ v a c c i n e s ” .

T h i s p o i n t o f v i e w i s v e r y w e l l e x e m p l i f i - e d i n t h e e x p e r i m e n t w i t h t h e u s e o f . . . .

1

/

10.000

p h e n o l a t e d “ v a c c i n e ” w i t h o u t a l i v e p a r a s i t e s .

T h i s p r e p a r a t i o n r e d u c e d s i g n i f i c a n t l y t h e p a r a s i t e m i a o f t h e a n i m a i s b u t t h e m o r t a l i t y r a t e w a s p r a c t i c a l l y t h e s a m e , a s t h a t o f t h e c o n t r o l g r o u p , a t t h e e n d o f

t h e 3 0 t h d a y ( G r a p h s I I - V ) .

T h e s a m e t h i n g , i n a m u c h l o w e r d e g r e e ,

w a s s e e n w i t h t h e a n i m a i s i n j e c t e d w i t h t h e 1 / 1 0 0 0 p h e n o l “ v a c c i n e ” ( G r a p h s

I I - V I ) .

I w a s u n a b l e , i n s u c c e s s i v e e x p e r i m e n t s , t o r e p r o d u c e t h e g o o d r e s u l t s w i t h t h e . .

1/1000

p h e n o l “ v a c c i n e ” I h a d c o m m u n i c a t - e d p r e v i o u s l y ( M e n e z e s 1 2 ) . I a m s u r e , n o w , t h a t c e r t a i n l y I h a d i n j e c t e d s o m e a l i v e p a r a s i t e s i n t h e a n i m a i s o f t h a t e x p e r i m e n t .

M y p r e s e n t r e s u l t s a r e i n a c c o r d a n c e w i t h t h e o p i n i o n o f C o l l i e r ( 2 ) w h o a s c r i - b e s t h e a c q u i r e d r e s i s t a n c e t o t h e p e r s i s t - e n c e o f t h e p r i m a r y i n f e c t i o n .

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Março-Abril, 1968

Rev. Soc. Bras. Me d. Trop.

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Vol. II

N* 2

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■ I C O N T R O L S

□ VACCI N E PHENOL ' / l OOOO ’ % A U V E PA RA SI T ES

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■ C O N T RO L S

□ V A C C I N E P H E N O L ’/ l 0 0 0 0 NO A L I V E P A R A S I T E S

1

15

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g r a p h m

■ C O N T R O L S

E 3 V A C C 1 N E - P H E N O L J^ IOOO NO A L I V E

P A R A S I T E S

1 0 0

5 0

1 0

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1

8 15

D A Y S A F T E R I N F E C T I O N

3 0

C O N C L U S I O N S

T h i s w o r k s o f a r i n d i c a t e s t h a t i t i s p o s s i b l e t o p r o d u c e i m m u n i t y a g a i n s t a h i g h i n f e c t i n g d o s e o f

T ryp a n o so m a , c ru zi

b y p h e n o l a t e d “ v a c c i n e s ” , s i n c e t h e s e c o n - t a i n a l i v e p a r a s i t e s .

I h a v e n o e l e m e n t s t o i n d i c a t e t h a t t h e

p h e n o l a t e d “ v a c c i n e s ” a r e b e t t e r t h a n t h e s i m p l e s u s p e n s i o n o f t h e a v i r u l e n t t r i p a n o - s o m e s ( M e n e z e s 1 1 ) b u t s i n c e t h e p h e n o l a t 1 / 1 0 . 0 0 0 , a c t i n g f o r l e s s t h a n 7 2 h o u r s , r e d u c e s t h e n u m b e r o f a l i v e f l a g e l l a t e s

a n d m o d i f y t h e i r m o r p h o l o g y a n d m o t i l i t y i t i s r e a s o n a b l e t o s u p p o s e t h a t t h e f i r s t “ v a c c i n e ” i s s a f e r t h a n t h e l a t t e r .

R E S U M O

S u s p e n s õ e s s a lin a s fe n o la d a s d e

T r y p a n o s o m a c r u z i ,

cê p a Y , m a n tid a s por

15 a n o s e m m e io d e c u ltu r a a r tific ia l, d e sd e q u e c o n te n h a m a lg u n s trip a n o so m a s

vivo s, c o n s titu e m b o m m e io d e p ro te ç ã o , p a r a c a m u n ã o n g o s , c o n tr a u lte r io r i n ­

fe c ç ã o c o m c ê p a v ir u le n ta .

66

Rev. Soc. Bras. Med. Trop.

Vol. II — N? 2

R E F E R E N C E S

1 — B R E N E R , Z . — C o n t r i b u i ç ã o a o e s ­ t u d o d a t e r a p ê u t i c a e x p e r i m e n t a l d a D o e n ç a d e C h a g a s . T e s e . F a c . F a r m . O d o n t . U n i v . M i n a s G e r a i s , B e l o H o r i z o n t e , 1 9 6 1 .

2

— C O L L I E R , W . — ü b e r I m m u n i t á t b e i d e r C h a g a s K r a n k h e i t d e r W e i s - s e n m a u s . Z . H y g . I n f e k t i o n s k r . 1 1 2 : 8 8 - 9 2 , 1 9 3 1 .

3 — E M M E T , J . — E f f e c t o f X - r a d i a t i o n o n

T ry p a n o so m a c r u z i.

J . P a r a s i t . 3 6 : 4 5 - 4 7 , 1 9 5 0 .

4 — F E R N A N D E S , J . F . ; H A L S M A N , M . & C A S T E L L À N I , O . — E f f e c t o f A c - t y n o m y c i n D o n t h p i n f e c t i v i t y o f

T ry p a n o so m a c r u z i.

N a t u r e 2 0

. . .

1 0 0 4 - 1 0 0 5 , 1 9 6 5 .

5

— J O H N S O N , P .

&

N E A L , R . A .

—

P r o t e c t i v e e f f e c t o f k i l l e d T r y p a n o - s o m e v a c c i n e s w i t h i n c o r p o r a t e d

a d j u v a n t s . N a t u r e : 2 0 0 : 8 3 , 1 9 6 3 .

6 — L A P I E R R E , J . & R O U S S E T , J . J . — C a r a c t è r e s b i o l o g i q u e s d ’u n e s o u c h e v i r u l e n t e d e T r y p a n o s o m e g a m b i e n s e . I m m u n i s a t i o n p a r v a c c i n e t u é s . B u l i . S o c . P a t h . E x o t . 5 4 : 3 3 6 - 3 4 5 , 1 9 6 1 .

7 — L A V E R A N , A . — É s s a i s d ’i m m u n i s a -t i o n c o n -t r e d e s -t r y p a n o s o m e s p a -t h o - g e n s . B u l i . S o c . P a t h . E x o t . 5 : . .

8 7 7 - 8 8 2 , 1 9 1 2 . :

8 L A V E R A N , A . & R O N D S K Y , D . — É s s a i s d ’i m m u n i . s a t i o n c o n t r e d e s t r y p a n o s o m e s p a t h o g e n s . T r y p a n o - t o x i n e s . B u l i . S o c . P a t h . E x o t . 6 :

1 7 6 - 1 8 1 , 1 9 1 3 .

9 — M E N E Z E S , H . — O e m p r ê g o d e a d - j u v a n t e s n a v a c i n a ç ã o d e c a m u n - d o n g o s c o m

T r y p a n o s o m a c r u z i.

I I . R e v . B r a s . M e d . 2 2 : 5 3 6 - 5 3 8 , 1 9 6 5 .

1 0 — M E N E Z E S , H . — T h e u s e o f a d j u v ­ a n t s i n t h e v a c c i n a t i o n o f m i c e w i t h l y ü p h i í i z e d

T r y p a n o s o m a c r u z i.

I . O H o s p i t a l ò 8 : 1 3 3 - 1 3 8 , 1 9 6 5 .

1 1 — M E N E Z E S , H . — P r o t e c t i v e e f f e c t o f a n a v i r u l e n t ( c u l t i v a t e d ) s t r a i n o f

T r y p a n o s o m a c ru zi

a g a i n s t e x p e r i m ­ e n t a l i n f é c t i o n i n m i c e . R e v . I n s t . M e d . t r o p . S . P a u l o 1 0 : 1 - 4 , 1 9 6 8 .

12 — M E N E Z E S , H . — O e m p r ê g o d e “ v a ­ c i n a s ” n a p r e v e n ç ã o d a

tr ip a n o s s o

-m o se c r u zi

e x p e r i m e n t a l d o c a m u n - d o n g o . C o m m u n i c a t i o n t o t h e S o c . B i o l o g i a . R i b e i r ã o P r ê t o , M e e t i n g o f S e p t e m b e r 2 1 , 1 9 6 7 .

13 — P I Z Z I , T . & P R A G E R , R . — I m -m u n i d a d a l a s o b r e i n f e c c i o n i n d u c i - d a m e d i a n t e c u l t i v o s d e

T . c r u zi

d e v i r u l ê n c i a a t e n u a d a . B o i . I n f . P a ­ r a s i t . C h i l . 7 : 2 0 - 2 1 , 1 9 5 2 .

1 4 — S A N D E R S A . & W A L L A C E , F . l i . — I m m u n i z a t i o n o f r a t s w i t h i r r a d i a t -e d

T . le w isi.

E x p . P a r a s i t . 1 8 : ___ 3 0 1 - 3 0 4 1 9 6 6 .

15 — S E N E C A , H . & P E E R , P . — I m m u n o -b i o l o g i c a l p r o p e r t i e s o f c h a g a s t o x i n

( U p o p o l y s a c c h a r i d e ) . T r a n s . R o y . S o c . T r o p . M e d . & H y g . 6 0 : ... 6 1 0 - 6 2 0 , 1 9 6 6 .