Validação de peptídeos recombinantes miméticos para o imunodiagnóstico da hanseníase em área hiperendêmica

Abstract

RESUMO: O Maranhão é um dos estados brasileiros com maior índice de prevalência e casos novos da hanseníase, sendo considerado uma região hiperendêmica. Nesse sentido, torna-se urgente reduzir o número de casos novos, como estratégia de controle. Isso perpassa pelo desenvolvimento de métodos diagnósticos rápidos e eficientes. Diante disso, têm sido mapeados antígenos do Mycobacterium leprae como o PGL-1 (glicolipídeo fenólico) e proteínas da parede celular como a chaperonina GroEL, que podem ser nativos ou sintéticos. Alternativamente, esses antígenos podem ser mimetizados por peptídeos, que são facilmente sintetizados e acoplados em diferentes plataformas sendo, portanto, uma ferramenta promissora no diagnóstico precoce da hanseníase. Assim, avaliamos o potencial imunodiagnóstico de três peptídeos miméticos, MPML14 (mimético da chaperonina GroEL), PGL1-M3 e PGL1-M3R (miméticos do glicolipídeo fenólico-1) em amostras de Imperatriz, Açailândia e São Luís, por meio de ensaios de ELISA para a detecção de IgG e IgM em amostras sorológicas e IgA na saliva. Além de, fazer a predição molecular, traçar o perfil de hidrofobicidade destas moléculas e verificar a interação dos peptídeos com anticorpos anti-M. leprae. Nossos resultados mostram que os três peptídeos apresentam especificidade de 100% e sensibilidade variando de 68% a 89% quando se considera todas as formas clínicas, porém nos multibacilares virchovianos a sensibilidade foi de 100%. Considerando os paucibacilares do grupo Tuberculóide a positividade variou de 53% a 92%, muito superior ao que está descrito na literatura. O grupo dos contatos domiciliares também apresentam positividade de 35,8% (MPML14), 73% (PGL1-M3) e 80,5% (PGL1-M3R) demostrando que em região hiperendêmica estes índices são maiores que em outras aéreas devido à alta exposição desse grupo ao bacilo. As análises in silico demonstram que esses peptídeos apesar de serem pequenos adquirem uma conformação espacial que justifica a sua imunogenicidade, e a alta hidrofobicidade reforça que estas moléculas são de fato miméticas de lipídeos. Além disso, o atracamento molecular confirma a interação dos peptídeos com anticorpos anti- M. leprae. Assim, concluímos que MPML14, PGL1-M3 e PGL1-M3R apresentam um papel promissor na confirmação da classificação dos pacientes com hanseníase, especialmente nas formas paucibacilares em regiões hiperedêmicas e também podem ser utilizados para monitoramento de contatos, podendo substituir os antígenos nativos de difícil obtenção._ABSTRACT Maranhão is one of the Brazilian states with the highest prevalence rate and new cases number of leprosy, being considered a hyperendemic region. In this sense, it is urgent to reduce the number of new cases as a control strategy. For this purpose, fast and efficient diagnostic methods need to be developed. Therefore, Mycobacterium leprae antigens such as PGL-1 (phenolic glycolipid) and cell wall proteins such as GroEL chaperonin, which may be native or synthetic, have been mapped. Alternatively, these antigens can be mimicked by peptides, which are easily synthesized and coupled on different platforms, being a promising tool in the early leprosy diagnosis. Hence, we evaluated the immunodiagnostic potential of three mimetic peptides, MPML14 (GroEL chaperonin mimetic), PGL1-M3 and PGL1-M3R (phenolic-1 glycolipid mimetics) in Imperatriz, Açailândia and São Luís samples through ELISA assays for the detection of IgG and IgM in serological samples and IgA in saliva. Additionally, we performed molecular prediction, traced the hydrophobicity profile of these molecules and verified the interaction of the peptides with anti-M. leprae antibodies. Our results show that the three peptides have 100% of specificity and sensitivity ranging from 68% to 89% when considering all clinical forms, but in the multibacillary Lepromatous the sensitivity was 100%. Considering the paucibacillary of the Tuberculoid group, the positivity ranged from 53% to 92%, which is much higher than what is described in the literature. The group of close contacts also presented positivity of 35.8% (MPML14), 73% (PGL1-M3) and 80.5% (PGL1-M3R), demonstrating that in hyperendemic region these rates are higher than in other areas due to high exposure of this group to the bacillus. In silico analyzes show that these peptides, despite being small, acquire a spatial conformation that justifies their immunogenicity, and the high hydrophobicity reinforces that these molecules are in fact mimetics of lipid. In addition, molecular docking confirms the interaction of peptides with anti-M. leprae antibodies. Therefore, we conclude that MPML14, PGL1-M3 and PGL1-M3R play a promising role in confirming the classification of patients with leprosy, especially in paucibacillary forms in hyperedemic regions, and can also be used for contact monitoring and replace native antigens that are difficult to obtain.