Undersøgelse belyser oral vaccinesvigt i musemodel for kronisk tarmlidelse

En kronisk tarmlidelse, der opstår i områder med dårlig sanitet, forstyrrer tarmens immunrespons og forringer oral vaccines effektivitet i en musemodel af sygdommen, ifølge forskning ledet af UPMC Children's Hospital i Pittsburgh og University of Pittsburgh School of Medicine forskere.

Fundet, udgivet i dag i Immunitet, er vigtig, fordi orale vacciner leveres af flydende dråber til munden, såsom polio- og rotavirusvacciner, er især nyttige i lavindkomstlande, der muligvis ikke har sundhedspersonale uddannet i administration af vacciner gennem nåle. De kan også stimulere bedre lokal immunitet i tarmen, som er nøglen til at afværge sygdomme påført af forurenet mad og vand -; herunder nogle af de meget infektioner, der bidrager til tarmlidelsen, kaldet miljømæssig enterisk dysfunktion, eller EED.

Det er tragisk, at de nøjagtige vacciner, der kan hjælpe med at forhindre EED, ikke virker hos børn, der har sygdommen. "

Timothy Hand, Ph.d., seniorforfatter af undersøgelsen og adjunkt i pædiatri og immunologi ved R.K. Mellon Institute for Pediatric Research hos UPMC Children's og direktør for Pitts Gnotobiotic Core

EED er forårsaget af fejlernæring og kronisk gastrointestinal infektion fra forurenet mad og vand. Infektion med vira, parasitter eller bakterier kombineret med dårlig kost kan udløse tarmbetændelse og skade de fingerlignende fremskrivninger kaldet villi, der hjælper med at absorbere næringsstoffer fra mad.

"EED kan påvirke alle, men det er et stort problem hos børn, fordi de stadig udvikler sig, "sagde Hånd." Resultatet er, at børn med EED er forkrøblede. De ender kortere i statur. Men måske vigtigere, det kan påvirke hjernens udvikling betydeligt:​​Disse børn har mindre kognitiv evne. Og dette er et livslangt problem; du kan ikke gendanne den udvikling senere i livet. "

For at lære mere om mekanismerne bag oral vaccinesvigt, Hand og hans team udviklede en musemodel af sygdommen. De fremkaldte EED-lignende symptomer ved at fodre gnaverne med en kost, der mangler fedt og proteiner og inokulere dem med en stamme af E. coli-bakterier, der invaderer tarmceller.

Ligesom mennesker med sygdommen, EED mus havde hæmmet vækst, forskydninger i tarmmikrobiomsammensætningen, forhøjet tarmbetændelse og forkortet tarmvilli sammenlignet med kontrolmus, der modtog en normal kost med tilstrækkeligt fedt og protein eller dyr, der modtog en normal kost og bakterier eller en dårlig kost uden bakterier.

Efter at have givet musene en oral vaccine, forskerne fandt ud af, at immunrespons blev alvorligt kompromitteret hos dem med EED. Vaccinespecifikke CD4+ T-celler i tyndtarmen var omkring 18 gange lavere end i kontrolgrupper.

Yderligere forsøg viste, at oral vaccinesvigt i EED -mus blev medieret af deres tarmmikrobiom. Som reaktion på mikrobiomassocieret betændelse, T -regulatoriske (Treg) celler akkumuleres i tyndtarmen hos EED -mus.

"Treg -celler opstår, fordi der er for meget betændelse, og de hjælper med at dæmpe den betændelse, "sagde Hand." Men desværre, en bivirkning er, at de forhindrer lokal ophobning af vaccinespecifikke CD4+ T-celler. "

Da teamet brugte antibiotika til at fjerne tarmbakterier, vaccinationseffektivitet blev genoprettet i EED -mus.

Ifølge Hand, disse fund understøtter ideen om, at målretning mod mikrobiomet kan hjælpe med at behandle EED og forbedre vaccinesucces hos børn.

"Omhyggelig brug af antibiotika til disse børn kan muligvis nulstille tyndtarmsmikrobiomet, reducere betændelse i tyndtarmen og reducere disse Tregs, " han sagde.

EED er sjælden i ressourcerige lande, men almindelig i fattigere lande, der mangler kloaksystemer og sanitet. Omkring 150 millioner børn verden over lever under forhold, der sætter dem i fare for at få sygdommen.

"Hvis vi kunne få skylletoiletter og VVS til verden, vi ville ikke have denne sygdom, "sagde hånd." Hvad der forårsager disse kroniske infektioner er, at folk enten drikker forurenet vand, eller at fluer transporterer sygdomme fra spildevand til mad. "

I fremtiden, Hand og hans team planlægger at samarbejde med forskere i lande, hvor EED er et problem for bedre at forstå vaccineresultater hos børn med denne sygdom.

• Flagende potentielle molekylære forudsigere for reaktion på biologiske terapier ved ulcerøs colitis
• Kræftvaccine reducerer tumorbyrden,