Une étude met en lumière l'échec d'un vaccin oral dans un modèle murin de trouble intestinal chronique

Un trouble intestinal chronique qui survient dans les régions où l'assainissement est médiocre perturbe les réponses immunitaires intestinales et altère l'efficacité du vaccin oral dans un modèle murin de la maladie, selon des recherches menées par les scientifiques de l'UPMC Children's Hospital de Pittsburgh et de l'Université de Pittsburgh School of Medicine.

La découverte, publié aujourd'hui dans Immunité, est important car les vaccins oraux administrés par gouttes liquides dans la bouche, tels que les vaccins contre la polio et le rotavirus, sont particulièrement utiles dans les pays à faible revenu qui peuvent ne pas disposer d'agents de santé formés à l'administration de vaccins par injection. Ils peuvent également stimuler une meilleure immunité locale dans l'intestin, ce qui est essentiel pour lutter contre les maladies contractées par la nourriture et l'eau contaminées - ; y compris certaines des infections mêmes qui contribuent aux troubles intestinaux, appelé dysfonctionnement entérique environnemental, ou EED.

Il est tragique que les vaccins exacts qui pourraient aider à prévenir l'EED ne fonctionnent pas chez les enfants atteints de la maladie. »

Main de Timothée, Doctorat., auteur principal de l'étude et professeur adjoint de pédiatrie et d'immunologie au R.K. Mellon Institute for Pediatric Research à l'UPMC Children's et directeur de Pitt's Gnotobiotic Core

L'EED est causée par la malnutrition et les infections gastro-intestinales chroniques causées par des aliments et de l'eau contaminés. Infection par des virus, les parasites ou les bactéries associés à une mauvaise alimentation peuvent déclencher une inflammation intestinale et endommager les projections en forme de doigt appelées villosités qui aident à absorber les nutriments contenus dans les aliments.

« EED peut affecter n'importe qui, mais c'est un problème majeur chez les enfants car ils sont encore en développement, " a déclaré Hand. "Le résultat est que les enfants atteints d'EED sont rabougris. Ils finissent par avoir une taille plus courte. Mais peut-être plus important encore, cela peut affecter considérablement le développement du cerveau :ces enfants ont moins de capacités cognitives. Et c'est un problème permanent; vous ne pouvez pas restaurer ce développement plus tard dans la vie."

Pour en savoir plus sur les mécanismes à l'origine de l'échec du vaccin oral, Hand et son équipe ont développé un modèle murin de la maladie. Ils ont induit des symptômes de type EED en nourrissant les rongeurs avec un régime alimentaire déficient en graisses et en protéines et en les inoculant avec une souche de bactérie E. coli qui envahit les cellules intestinales.

Comme les humains atteints de la maladie, Les souris EED avaient un retard de croissance, changements dans la composition du microbiome intestinal, inflammation intestinale élevée et villosités intestinales raccourcies par rapport aux souris témoins ayant reçu une alimentation normale avec suffisamment de graisses et de protéines ou des animaux ayant reçu une alimentation normale et des bactéries ou une mauvaise alimentation sans bactéries.

Après avoir administré aux souris un vaccin oral, les chercheurs ont découvert que les réponses immunitaires étaient gravement compromises chez les personnes atteintes d'EED. Les lymphocytes T CD4+ spécifiques du vaccin dans l'intestin grêle étaient environ 18 fois inférieurs à ceux des souris témoins.

D'autres expériences ont indiqué que l'échec du vaccin oral chez les souris EED était médié par leur microbiome intestinal. En réponse à l'inflammation associée au microbiome, Les cellules T régulatrices (Treg) s'accumulent dans l'intestin grêle des souris EED.

"Les cellules Treg apparaissent parce qu'il y a trop d'inflammation et elles aident à calmer cette inflammation, " dit Hand. "Mais malheureusement, un effet secondaire est qu'ils empêchent l'accumulation locale de cellules T CD4+ spécifiques au vaccin. »

Lorsque l'équipe a utilisé des antibiotiques pour éliminer les bactéries intestinales, l'efficacité du vaccin a été restaurée chez les souris EED.

D'après Hand, ces résultats soutiennent l'idée que le ciblage du microbiome pourrait aider à traiter l'EED et à améliorer le succès des vaccins chez les enfants.

"L'utilisation judicieuse d'antibiotiques chez ces enfants pourrait être en mesure de réinitialiser le microbiome de l'intestin grêle, réduire l'inflammation dans l'intestin grêle et réduire ces Tregs, " il a dit.

L'EED est rare dans les pays riches en ressources mais courante dans les pays plus pauvres qui manquent de systèmes d'égouts et d'assainissement. Environ 150 millions d'enfants dans le monde vivent dans des conditions qui les exposent à un risque de contracter la maladie.

"Si nous pouvions mettre des toilettes à chasse d'eau et de la plomberie dans le monde, nous n'aurions pas cette maladie, ", a déclaré Hand. "Ce qui cause ces infections chroniques, c'est que les gens boivent de l'eau contaminée ou que les mouches transportent des maladies des eaux usées vers la nourriture."

À l'avenir, Hand et son équipe prévoient de collaborer avec des chercheurs dans des pays où l'EED est un problème pour mieux comprendre les résultats des vaccins chez les enfants atteints de cette maladie.

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