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Revista de Saúde Pública

Print version ISSN 0034-8910On-line version ISSN 1518-8787

Rev. Saúde Pública vol.11 no.3 São Paulo Sept. 1977

http://dx.doi.org/10.1590/S0034-89101977000300013 

ARTIGO ORIGINAL

 

Pesquisa de antigenos aglutinantes "major" 1, 2 e 3 em cepas de Bordetella pertussis, isoladas de crianças com coqueluche atendidas no Hospital de Isolamento Emílio Ribas de São Paulo, Brasil

 

Determination of 1, 2 and 3 major antigens in Bordetella pertussis strains isolated from Brazilian children with whooping-cough

 

 

Sebastião Timo Iaria

Do Departamento de Microbiologia e Imunologia do Instituto de Ciências Biomédicas da USP "Setor Saúde Pública" – Av. Dr. Arnaldo, 715 – São Paulo, SP – Brasil

 

 


RESUMO

Em 30 cepas de Bordetella pertussis isoladas de crianças com coqueluche, atendidas no Hospital de Isolamento Emílio Ribas de São Paulo, foram pesquisados os antígenos aglutinantes ''major" 1, 2 e 3. Levando-se em conta a presença combinada dos três antígenos, as provas de soro-aglutinação rápida em lamina revelaram que 25 (83,3%) cepas possuiam os fatores 1, 2 e 3, enquanto que 3 (10,0%) e 2 (6,7%) foram positivas, somente, para 1, 2 e 1, 3, respectivamente. Os resultados foram discutidos, considerando-se a importância deste antígeno no preparo de vacinas.

Unitermos: Coqueluche, diagnóstico de laboratório. Bordetella pertussis. Coqueluche, vacina.


ABSTRACT

The presence of major antigens, 1, 2 and 3 were determined in 30 strains of B. pertussis isolated from children with whooping-cough hospitalized at the Hospital Emílio Ribas, São Paulo Brazil. The method used was the slide-agglutination test. Tests showed that 25(83.3%) of strains were positives for factors 1, 2 and 3. Factores 1 and 3 alone were present in 3 (10%) of strains and 1 and 2 alone in 2 (6.7%).

Uniterms: Whooping-cough diagnosis, laboratory. Bordetella pertussis. Pertussis vaccine.


 

 

INTRODUÇÃO

No passado considerava-se a Bordetella pertussis como um único tipo antigênico. Leslie & Gardner12 (1931), porém, verificaram que estas bactérias podem apresentar-se em 4 fases: I, II, III e IV. Quando recentemente isoladas, elas se apresentam na fase I e lisa e, através de sub-culturas ou em culturas velhas, vão sofrendo modificações até chegarem à fase IV, tornando-se rugosa e avirulenta. As fases II e III são intermediárias.

Estudando cepas de B. pertussis, B. parapertussis e B. bronchiseptica, muitos anos mais tarde, Andersen 1 (1952) observou, através da prova de aglutinação, a presença de dois tipos de antígenos, sendo um do tipo "O", termoestável e comum às três espécies e um do tipo "K", de envoltório, compreendendo vários fatores termolábeis. Esse autor denominou os fatores "K" termolábeis de a, a1, a2, a3, a4, a5 e f para a B. pertussis, b, bl e g para B. parapertussis e c, cl, d, dl e g para a B. bronchiseptica. Um ano mais tarde, os antígenos "K" da B. pertussis foram denominados 1, 2, 3, 4 e 5, após terem sido estudadas cepas isoladas, empregando-se soros monoespecíficos absorvidos (Andersen2, 1953).

Eldering e col.9 (1957) num estudo sobre antígenos termolábeis, por meio da técnica de absorção de aglutininas e da prova de soro-aglutinação, identificaram nas bactérias do gênero Bordetella, 14 fatores antigênicos "K", numerados de 1 a 14. Segundo estes pesquisadores, na B. pertussis o antígeno 1 mostra-se presente em todas as cepas e as diferenças sorológicas são dadas pela presença ou ausência dos antígenos 2, 3, 4, 5 e 6, em combinações várias; na B. parapertussis o antígeno comum é o 14, porém pode conter também os de números 8, 9 e 10; com relação à B. bronchiseptica, o antígeno comum é o 12, podendo possuir também os de números 8, 9, 10 e 11. O antígeno 13 pode estar presente nas B. pertussis e B. bronchiseptica e o 7 é comum às três espécies. Este último é mencionado por Kendrick e col. 11 (1970) como "antígeno hipotético" Da forma "S" ou lisa de B. pertussis, vários componentes antigênicos têm sido isolados, como toxinas, aglutinogênios (Flosdorf & Kimball (1940), citados por Bradford3, 1965) e antígenos ditos protetores (Bradford 3, 1965).

Pelo exposto, parece que a estrutura antigênica da B. pertussis não está, até o momento, totalmente bem conhecida. O seu conhecimento, porém, é muito importante porque dele depende o preparo de vacinas eficientes para a adequada imunoprofilaxia da coqueluche.

A este respeito, é importante referir as investigações realizadas por Preston & Punga22, Preston 19,20 (1963 e 1965) Preston & Evans21 (1963), os quais relacionaram a eficiência de vacinas com os antígenos "K" presentes nas mesmas e em estirpes de B. pertussis isoladas de doentes.

No Brasil, poucas pesquisas foram feitas sobre a eficiência de vacinas contra a coqueluche, entre elas a de Lima & Arantes 13 (1943) relativamente ao preparo e doses a serem aplicadas e, a de Sampaio 26 (1954) o qual estudou, empregando vacina importada, a capacidade de produção de anticorpos em crianças, medida através de provas c!e soro-aglutinação. Entretanto, objetivando o conhecimento da presença dos antígenos aglutinantes "major" 1, 2 e 3 em cepas de B. pertussis isoladas de doente com coqueluche, apenas uma investigação foi realizada em nosso meio, no Rio de Janeiro (Ubatuba & Salmito 30, 1970).

O presente estudo tem por finalidade verificar a presença desses antígenos em cepas de B. pertussis, isoladas de crianças com coqueluche, atendidas no Hospital de Isolamento Emílio Ribas de São Paulo.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Logo após terem sido identificadas morfológica, bioquímica e urologicamente, 30 cepas de B. pertussis, isoladas em 1969 e 1970 de crianças com coqueluche atendidas no Hospital de Isolamento Emílio Ribas de São Paulo (Iaria10, 1973), foram submetidas a provas de soro-aglutinação rápida, a fim de ser determinada a presença dos antígenos aglutinantes "major" 1, 2 e 3.

Nestas provas foram empregados soros mono-específicos contra os antígenos aglutinantes 1, 2 e 3 *

As referidas provas de soroaglutinação foram realizadas empregando-se a técnica de Preston 19 (1963). Assim, inicialmente, prepararam-se suspensões espessas das cepas de B. pertussis, em solução de cloreto de sódio a 0,85%, partindo-se de culturas com 48 horas a 35°C, em meio de Bordet & Gengou contendo 50% de sangue desfibrinado de carneiro. A seguir foram misturadas, em lâminas separadas, uma gota de suspensão bacteriana e uma gota de soros monoespecíficos anti-antígenos 1, 2 e 3. A homogeneização das misturas foi feita, inicialmente, com alga de niquel-cromo e, posteriormente, por movimentação manual das lâminas.

As leituras, para a verificação da presença ou não de aglutinação, foram realizadas, sempre, até cinco min. após o início da prova, com o auxílio de uma lupa.

Paralelamente realizaram-se provas controles, misturando-se, em lâminas, uma gota da suspensão bacteriana em prova, com uma gota de solução de cloreto de sódio a 0,85%, a fim de se verificar a ocorrência ou não de auto-aglutinação.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Das 30 cepas de B. pertussis submetidas a provas de soro-aglutinação, frente a soros monoespecíficos anti-fatores "major" 1, 2 e 3, todas revelaram-se possuidoras do antígeno 1, como era esperado. Por outro lado, 28 (93,0%) apresentaram o antígeno 2, e 27 (90,0%) mostraram-se positivas para o 3.

Entretanto, levando em conta a presença combinada dos três antígenos, por cepa, as provas de soro-aglutinação revelaram que das 30 cepas, 25 (83,3%) possuiam os fatores 1, 2 e 3, enquanto 3 (10,0%) mostraram-se positivas apenas para 1 e 3 e somente 2 (6,7%) para 1 e 2.

Apesar do número de observações ser relativamente pequeno, podemos verificar que pelos resultados houve grande predominância de cepas apresentando, simultaneamente, os fatores 1, 2 e 3.

Este mesmo fato, entre nós, foi também observado por Ubatuba & Salmito 30 (1970) no Rio de Janeiro, onde de 116 cepas isoladas de crianças com coqueluche, 70,0%) revelaram-se positivas para os fatores 1, 2 e 3, 18,0% somente para 1 e 3 e 12,0% apenas para 1 e 2. Assim, esses autores obtiveram, no Rio de Janeiro, um percentual menor de cepas apresentando os três fatores e, maior, respectivamente daquelas possuidoras dos fatores 1, 3 e 1, 2.

Considerando apenas os fatores "major" 1, 2 e 3 e comparando os resultados obtidos neste estudo com os valores encontrados em pesquisas realizadas em alguns países, podemos depreender que na Alemanha (Mebel 15, 1968) e na Rússia (Demina & Permitina, 1967, citados por Ubatuba & Salmito30, 1970) os isolamentos de cepas, apresentando aqueles três fatores, são também referidos como predominantes. Porém, em outros países como o Canadá (Chalvardjian4 1965), Inglaterra (Preston20, 1965), Holanda (Cohen 5, 1958) e Estados Unidos (Eldering e col.8, 1969) são mais freqüentes os isolamentos de cepas possuindo somente os fatores antigênicos 1 e 3.

O conhecimento da composição antigênica da B. pertussis é importante, levando-se em conta a sua identificação sorológica aplicada ao diagnóstico e à epidemiologia da coqueluche e, também, ao preparo de vacinas altamente eficientes para a adequada imunoprofilaxia desta doença.

Da forma "S" de B. pertussis, foram isolados vários componentes antigênicos, como toxinas termolábil e termoestável, aglutinógeno, não tóxico, com capacidade de determinar, em coelhos, níveis altos de aglutininas (Flosdorf & Kimbal, 1940, citados por Bradford 3, 1965; Smolens & Mudd28, 1943), hemaglutininas capazes de aglutinar hemácias humanas de camundongo e outros animais (Keogh & North, 1948, citados por Smith e col.27, 1964). Estes últimos antígenos têm a propriedade de provocar a formação de anticorpos específicos em animais (Marsy 14, 1952) e eventualmente no homem (Winter31, 1953), mas que não dão proteção contra a doença (Pillemeri18, 1950; Thiele29, 1950 e Winter 31, 1953). Têm sido descritos também os chamados antígenos protetores, porém são ainda mal conhecidos (Bradford 3, 1965). Já foi atribuída capacidade protetora a um carbohidrato (Cruickshank & Freeman 6, 1937 e Eldering 7, 1942) enquanto que Flosdorf & Kimbal, 1940, (citados por Bradford 3, 1965) e Smolens & Mudd 28 (1943) associaram o efeito protetor ao aglutinógeno. Por outro lado, Robbins & Pillemer 25 (1950) isolaram e purificaram um antígeno considerado protetor, a partir de um extrato aquoso de B. pertussis, o qual não era carbohidrato, aglutinógeno, toxina e nem hemaglutinina.

Vários são os estudos sobre a eficácia das vacinas contra a coqueluche e destes serão referidos alguns realizados na Inglaterra.

Foi efetuado pelo Medical Research Council 16 (1951) uma investigação em crianças com 6 a 18 meses de idade, divididos em dois grupos, sendo um vacinado contra a coqueluche e outro controle. Observadas por um período de dois a três anos, verificou-se que no grupo vacinado a incidência da coqueluche foi de 18,2% enquanto que no grupo controle foi de 87,3%. Alguns anos mais tarde, o próprio Medical Research Council 17 (1965), num estudo, comprovou a correlação entre a eficiência das vacinas e a prova de proteção, realizada pela técnica de inoculação da B. pertussis por via intracerebral em camundongos, previamente vacinados.

Por outro lado, Preston 19,20 (1953 e 1965) verificou que as amostras de vacinas por ele estudadas, preparadas na Inglaterra, apresentavam, dos antígenos termolábeis "major", na sua grande maioria, apenas os 1 e 2. Estas vacinas, segundo este pesquisador, eram altamente eficientes, pois a B. pertussis tipo 1, 2 que predominava naquele país antes de 1958, praticamente desapareceu. Verificou, também, que em 1963 e 1964 isolava-se o tipo 1, 2, 3 apenas de doentes não vacinados, e considerou que apesar de haver nas vacinas apenas os antígenos 1 e 2, elas davam também alguma proteção contra o tipo 1, 2, 3. Outrossim, de 155 cepas de B. pertussis, por ele isoladas de indivíduos vacinados e não vacinados, 85,0% pertenciam ao sorotipo 1, 3.

A este respeito, numa investigação feita pelo Public Health Laboratory Service 24 (1969) foi constado que, em 1966 a 1967, cerca de 50,0% das crianças vacinadas adquiriam coqueluche e de mais de 80,0% dos casos isolavam-se cepas do tipo 1, 3.

Mais recentemente, Preston & Stanbridge23 (1974) fizeram observações importantes relativamente a variações de sorotipos de B. pertussis. Verificaram que, por subculturas, cepas 1, 2, 3 mudaram para 1, 2 e cepas 1, 3 e 1, 2 para 1. Observaram também que cepas 1 se transformavam em 1, 2 ou 1, 3 e cepas 1, 2 em 1, 2, 3. Esses autores crêem que isto pode explicar as mudanças em sorotipos que são observadas no curso de uma infecção por B. pertussis. Isto também deve ser considerado com relação à possível instabilidade antigênica de cepas de laboratório, principalmente as utilizadas no preparo de vacinas e na produção e absorção de soros aglutinantes empregados no diagnóstico.

 

CONCLUSÕES

Os resultados obtidos no presente estudo permitem-nos apresentar as seguintes conclusões :

1. Das 30 cepas de B. pertussis isoladas de crianças com coqueluche, atendidas no Hospital de Isolamento Emílio Ribas de São Paulo, 80,0% possuiam os antígenos aglutinantes "major" 1, 2 e 3; 10,0% e 6,7%, apresentaram, respectivamente, somente os antígenos 1 e 3 e 1 e 2.

2. Faz-se necessária em nosso meio, a atenção dos laboratórios relativamente à presença, nas vacinas contra a coqueluche, dos antígenos 1, 2 e 3, pelo fato da maioria das cepas isoladas dos casos clínicos da doença, possuirem esses antígenos.

 

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Recebido para publicação em 14/03/1977
Aprovado para publicação em 28/03/1977

 

 

* Soros preparados e gentilmente cedidos pela Dra. Arlete Ubatuba, do Instituto Oswaldo Cruz do Rio de Janeiro – Brasil

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