Dovada conceptului pentru un vaccin împotriva obezității indus de virus; vaccinarea împotriva agentului de obezitate

Subiecte

Abstract

Adenovirusul uman 36 (Ad36) este asociat pozitiv cu obezitatea la oameni și animale. Infecția cu Ad36 se caracterizează prin creșterea adipozității și inflamației. Pentru a investiga posibilitatea ca un candidat profilactic de vaccin să protejeze împotriva obezității și inflamațiilor induse de Ad36, am purificat Ad36 și virusul iradiat cu ultraviolete pentru a obține un candidat vaccin. După imunizarea șoarecilor cu candidatul vaccin (grup vaccinat), Ad36 viu a fost injectat la șoareci ca test de provocare. Șoarecii nevaccinați (grupul martor) au fost imunizați cu soluție salină tamponată cu fosfat și apoi provocați cu Ad36 viu. La paisprezece săptămâni după provocare, am comparat adipozitatea și inflamația la șoarecii vaccinați și de control. Grupul de control a prezentat o greutate corporală cu 17% mai mare și cu 20% mai multe grăsimi epididimale comparativ cu grupul vaccinat. În plus, grupul vaccinat a scăzut nivelul seric al citokinelor pro-inflamatorii și a infiltrat celulele imune, în special macrofagele M1, în țesutul adipos. Prin urmare, candidatul la vaccin pentru Ad36 a reușit să protejeze împotriva greutății corporale și a grăsimilor crescute cu Ad36, precum și a stărilor inflamatorii după provocare. Aceste rezultate oferă dovezi de concept pentru vaccinarea profilactică împotriva adipozității induse de virus.

Introducere

Obezitatea este asociată cu un risc crescut de diabet de tip 2, boli cardiovasculare, tulburări gastrointestinale și mai multe tipuri de cancer. 1 Deoarece obezitatea a devenit una dintre principalele probleme de sănătate din societatea modernă, este necesar să se dezvolte strategii eficiente pentru gestionarea greutății. Medicamentele anti-obezitate aprobate în prezent au o eficacitate limitată, facilitând în general nu mai mult de 5-10% reducerea greutății corporale și sunt adesea asociate cu efecte secundare. 2 Astfel, există o nevoie medicală majoră pentru dezvoltarea de noi medicamente anti-obezitate.

Studii recente au arătat o asociere între infecția cu adenovirusul uman 36 (Ad36) și creșterea adipozității la oameni, șoareci, găini și maimuțe. Infecția cu 3, 4, 5 Ad36 la animale este asociată cu o greutate corporală crescută, grăsimi epididimale, grăsimi viscerale și grăsimi inghinale. 4.5 În plus, infecția cu Ad36 induce inflamația în țesuturile grase prin citokine inflamatorii și celule imune infiltrate. 6 Prin urmare, este necesar un vaccin anti-obezitate pentru a controla infecția cu Ad36.

În acest studiu, am inactivat Ad36 purificat prin iradiere ultravioletă (UV). Șoarecii injectați cu virusul inactivat au fost protejați de adipozitatea și inflamația indusă de Ad36. Astfel, rezultatele noastre oferă dovezi de concept pentru vaccinarea profilactică împotriva adipozității induse de virus.

Materiale și metode

Purificarea și inactivarea adenovirusului 36

Adenovirusul uman 36 (Ad36) a fost achiziționat din colecția American Type Culture Collection (Manassas, VA, SUA). Linia celulară A549 (celule epiteliale bazale alveolare umane adenocarcinomice), a fost utilizată pentru creșterea Ad36. Ad36 a fost recoltat din supernatantul celulelor A549 infectate, obținut prin înghețare-dezghețare de trei ori. Virusul a fost apoi purificat prin metoda CsCl. 7 Virusul purificat a fost inactivat prin iradiere utilizând reticulatorul UV 115 VAC (2500 mJ cm -2; GE Healthcare Life Sciences, Piscataway, NJ, SUA). 8 Inactivarea virusului purificat iradiat cu UV a fost confirmată prin re-infecție la celulele A549 (datele nu sunt prezentate).

Îngrijire animale

Șoareci C57BL/6 de patru săptămâni au fost achiziționați de la Orient Bio Inc. (Seongnam, Coreea). Șoarecii au fost adaptați la condițiile de laborator (18-23 ° C, 55-60% umiditate, 12 h ciclu lumină/întuneric cu luminile aprinse la 0700 h). Șoarecii au fost hrăniți cu o dietă normală și apă ad libitum. Aportul de alimente și apă, precum și greutatea corporală au fost monitorizate la șoareci în fiecare săptămână. Toți șoarecii au fost manipulați în conformitate cu liniile directoare și reglementările Asociației Coreene pentru Animale de Laborator. Protocolul a fost aprobat de Comitetul Internațional pentru Îngrijirea și Utilizarea Animalelor, Campusul Sungsim, Universitatea Catolică din Coreea (# 2012-017).

Vaccinarea și provocarea

Șoareci (COM)= 10) au fost injectate intraperitoneal cu 5 μg de vaccin candidat și adjuvant complet (raport 1: 1, adjuvant complet Freund, # F5881; Sigma-Aldrich, St Louis, MO, SUA). La două săptămâni după prima imunizare, șoarecii au fost injectați din nou cu 5 μg de candidat vaccin și adjuvant incomplet (adjuvantul incomplet al lui Freund, # F5506; Sigma-Aldrich). La o săptămână după ultima imunizare, șoarecii au fost infectați intraperitoneal cu Ad36 viu (1 × 10 7 unități care formează placă per șoarece) pentru testul de provocare. Greutatea corporală a șoarecilor a fost monitorizată timp de 14 săptămâni după provocare. Grupul mouse-ului de control (= 10) a fost injectat cu soluție salină tamponată cu fosfat amestecată cu același adjuvant, iar programele de injecție și provocare au fost exact aceleași cu grupul vaccinat. În acest sens, atât grupurile vaccinate, cât și grupurile de control au fost la fel de provocate cu Ad36 viu. Greutatea medie a șoarecilor în vârstă de 4 săptămâni atât în grupurile de vaccinare, cât și în grupul martor a fost de 10-12 g, iar greutatea lor a fost de 14-15 g la începutul testului de provocare. Ambele grupuri au fost hrănite cu o dietă normală în timpul imunizării cu candidatul la vaccinare și provocate cu Ad36 viu.

analize statistice

Toate datele au fost analizate cu cele ale studentului t-testați utilizând programul SAS 9.1 (SAS Institute Inc., Cary, NC, SUA). Datele sunt prezentate ca mijloace ± s.e. Comparații multiple au fost analizate prin analiza testului de varianță. Diferențele dintre medii au fost considerate semnificative statistic la

Rezultate

Vaccinul candidat pentru Ad36 reduce creșterea în greutate și grăsimea