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Oct 18, 2023

Vaccinazione contro l'HIV T

npj Biofilms and Microbiomes

npj Biofilm e microbiomi volume 8, numero articolo: 104 (2022) Citare questo articolo

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Il microbiota intestinale sta emergendo come un fattore cruciale nella modulazione delle risposte ai vaccini; tuttavia, pochi studi hanno indagato se i vaccini, a loro volta, possano alterare il microbiota e in che misura tali cambiamenti possano migliorare l’efficacia del vaccino. Per comprendere l'effetto della vaccinazione delle cellule T sul microbioma intestinale, abbiamo somministrato un immunogeno delle cellule T HIV-1 (braccio HTI) o PBS (controllo, braccio Mock) a topi C57Bl/6 seguendo uno schema eterologo prime-boost. La dinamica longitudinale del microbiota intestinale dei topi è stata caratterizzata dal sequenziamento dell’RNA ribosomiale 16 S in campioni fecali raccolti da gabbie e da tre sezioni intestinali (cieco, intestino tenue e crasso). Le cellule del siero e della milza sono state ottenute all'ultimo momento dello studio per valutare i correlati immunitari utilizzando IFNγ ELISPOT e i test delle citochine Luminex®. Rispetto a Mock, i topi vaccinati con HTI erano arricchiti nei generi Clostridiales (gruppo Eubacterium xylanophilum, Roseburia e Ruminococcus) noti come contributori primari di metaboliti antinfiammatori, come gli acidi grassi a catena corta. Tale spostamento è stato osservato dopo la prima dose di HTI ed è rimasto per tutto il follow-up dello studio (18 settimane). Tuttavia, i generi Clostridiales arricchiti erano diversi tra le feci e le sezioni intestinali. L’abbondanza di batteri arricchiti negli animali vaccinati era correlata positivamente con le risposte delle cellule T specifiche dell’HTI e con una serie di citochine proinfiammatorie, come IL-6. Questa analisi longitudinale indica che, nei topi, la vaccinazione delle cellule T può promuovere un aumento dei batteri intestinali noti per produrre molecole antinfiammatorie, che a loro volta sono correlate con citochine proinfiammatorie, suggerendo un adattamento dell’ambiente microbico intestinale all’ambiente indotto dalle cellule T. infiammazione sistemica.

È stato accertato che il microbiota gastrointestinale residente svolge un ruolo fondamentale nello sviluppo e nella regolazione della risposta immunitaria sia innata che adattativa1. Tra i diversi determinanti della risposta immunitaria adattativa, la polarizzazione della risposta delle cellule T potrebbe essere particolarmente influenzata dalla composizione dei batteri intestinali2. Infatti, l’assenza di batteri specifici è stata associata a frequenze ridotte di cellule Treg nell’intestino3 o a risposte disregolate delle cellule Th17 nei topi germ-free e trattati con antibiotici4. Rapporti anormali di queste sottopopolazioni di cellule T (Th17 e Treg) sono stati spesso associati a malattie metaboliche o immunologiche5.

Data la stretta interazione e coevoluzione del microbiota intestinale e del sistema immunitario6, prove crescenti suggeriscono che alcuni taxa batterici potrebbero anche modulare le risposte immunitarie indotte dal vaccino7, esercitando effetti locali o sistemici8. Negli ultimi anni, diversi studi clinici e su animali hanno dimostrato che la composizione e le funzioni del microbiota intestinale sono determinanti cruciali dell’immunogenicità e dell’efficacia dei vaccini orali e iniettabili9,10. Finora, la maggior parte del lavoro in quest’area si è concentrato sul ruolo del microbiota nella modulazione delle risposte anticorpali indotte dal vaccino7. Da notare che l’importanza dell’immunità mediata dalle cellule T è stata sempre più riconosciuta nella protezione indotta da diverse strategie di immunizzazione, comprese quelle contro agenti patogeni come HIV-111 o SARS-CoV-212. Tuttavia, un numero limitato di studi ha indagato direttamente la relazione tra il microbiota intestinale preesistente e le risposte delle cellule T alla vaccinazione13.

L’effetto della somministrazione del vaccino sul microbiota intestinale ha attirato ancora meno attenzione. Precedenti lavori che studiavano gli effetti dei vaccini contro l’HIV-114,15 e contro il tifo orale16 sul microbiota intestinale umano non hanno riportato perturbazioni distinguibili della struttura della comunità microbica indotta dalla vaccinazione. Al contrario, è stato osservato un aumento del rapporto Firmicutes/Bacteroidetes in seguito all’immunizzazione con DNA/proteine ​​dell’HIV-1 nel microbioma rettale dei primati non umani17. Inoltre, un recente studio che ha confrontato due strategie di vaccinazione contro la SARS-CoV-2 ha riportato cambiamenti nel microbiota intestinale umano 1 mese dopo l’immunizzazione, caratterizzati da una minore diversità alfa e da una maggiore abbondanza di alcune specie batteriche, come Bacteroides caccae18. Nel complesso ciò fornisce prove almeno circostanziali che la vaccinazione può influenzare il microbiota residente. Pertanto, comprendere come i vaccini promuovono cambiamenti nell’ambiente immunitario intestinale dell’ospite e alterano la struttura della comunità microbica, può fornire importanti informazioni su questa interazione e, di conseguenza, l’identificazione di batteri specifici che modulano positivamente l’esito della vaccinazione.