Análisis genético, inmunoquímico y biológico de mutantes rugosos de Brucella melitensis para uso vacunal

González, D.¹, Grilló, M.J.², De Miguel M.J.², Muñoz, P.M.², Marín, C.M. ², López-Goñi, I.¹, Blasco, J.M.² y Moriyón, I. ¹

¹Dpto. Microbiología, Univ. de Navarra, Pamplona, España; y ²Unidad de Sanidad Animal, Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria, Gobierno de Aragón, Zaragoza, España. dgonzalez@unav.es

La estimulación de anticuerpos frente a la cadena O del lipopolisacárido (LPS) por las vacunas lisas anti-Brucella dificulta el diagnóstico de la brucelosis animal. Con el fin de desarrollar vacunas alternativas, se obtuvieron mutantes rugosos (R) de B. melitensis 16M y H38 (dos cepas de diferente virulencia) y se caracterizó su LPS.

El estudio confirmó el papel de varios genes en la síntesis de la cadena O y permitió identificar otros nuevos (wbkE, wecA, wbkD y wboB). Otros genes (wa** y manB_núcleo) se relacionaron con la síntesis del núcleo del LPS o con la de precursores (pgm). Además del incremento conocido en sensibilidad a la polimixina B y al fago R/C, los mutantes fueron más sensibles a la penicilina y mostraron mayor carga de superficie y accesibilidad de las proteínas de membrana externa a los anticuerpos. Todos poseían una superficie más hidrófoba que las cepas parentales y que sus homólogos en B. abortus. También fueron más sensibles al complemento que las cepas parentales, pero menos que sus homólogos en B. abortus. El análisis con anticuerpos monoclonales mostró diferencias entre el núcleo del LPS de B. abortus y B. melitensis, lo que unido a la ausencia de Omp31 en la primera podría explicar sus diferencias en superficie y sensibilidad al complemento.

El estudio en ratones BALB/c demostró que todos los mutantes R estaban atenuados. Sin embargo, los mutantes en wbkD, wecA y per de la cepa H38 se multiplicaron en el bazo hasta los niveles de la cepa parental y los mutantes en wa** y wzm de la cepa 16M presentaron una mayor persistencia que el resto. Sólo estos 5 mutantes protegieron frente a la infección por B. melitensis virulenta de forma similar a la vacuna lisa B. melitensis Rev1. Sin embargo, el mutante en wzm estimuló la síntesis de cantidades significativas de anticuerpos anti-cadena O. Se concluye que los otros 4 mutantes son candidatos adecuados como vacunas R.