Lo studio fornisce una nuova comprensione delle infezioni da rotavirus nei neonati

Utilizzando un approccio multidisciplinare, un team internazionale di ricercatori di diverse istituzioni, compreso il Baylor College of Medicine, rivela che le complesse interazioni tra gli zuccheri e il microbioma nel latte umano influenzano l'infezione neonatale da rotavirus. Segnalato sul giornale Comunicazioni sulla natura , questo studio fornisce una nuova comprensione delle infezioni da rotavirus nei neonati e identifica i componenti materni che potrebbero migliorare le prestazioni della vita, vaccini anti-rotavirus attenuati.

"L'infezione da rotavirus provoca diarrea e vomito principalmente nei bambini di età inferiore ai 5 anni, ad eccezione dei bambini di età inferiore ai 28 giorni, che di solito non hanno sintomi. Però, in alcuni posti, le infezioni nei neonati sono associate a gravi problemi gastrointestinali. Quali fattori mediano le differenze tra neonati con e senza sintomi non sono chiaramente compresi, " ha detto il primo e corrispondente autore Dr. Sasirekha Ramani, assistente professore di virologia molecolare e microbiologia al Baylor College of Medicine. "Abbiamo iniziato la nostra indagine anni fa determinando che un particolare ceppo di rotavirus era associato sia a infezioni asintomatiche che a sintomi clinici nei neonati".

Ramani e i suoi colleghi hanno prima cercato risposte dal punto di vista del virus. Hanno studiato se fattori come la quantità di virus nei neonati o il genoma del virus potrebbero essere collegati alla presenza di sintomi nei neonati, ma non ha trovato alcuna connessione tra questi fattori. I ricercatori hanno quindi posto la domanda dal punto di vista del neonato. Ci sono fattori nei neonati che potrebbero spiegare perché questo virus infetta i neonati e perché ci sono differenze nella presentazione clinica?

Nel laboratorio, i ricercatori hanno studiato se i componenti del latte materno materno potrebbero inibire l'infezione delle cellule MA104, un modello consolidato per gli studi sui rotavirus, con il particolare ceppo di rotavirus che avevano identificato negli asili nido neonatali in India. inaspettatamente, hanno scoperto che gli zuccheri specifici presenti nel latte materno aumentavano l'infezione delle cellule in coltura con il ceppo neonatale di rotavirus.

"Siamo rimasti sorpresi da questi risultati, "Ha detto Ramani. "Il latte materno è noto per migliorare la protezione del neonato contro l'infezione da rotavirus e gli zuccheri nel latte materno possono ridurre l'infettività di altri rotavirus, ma qui abbiamo trovato il contrario per questo particolare ceppo del virus".

I ricercatori sono quindi tornati sul campo per determinare se potevano convalidare i risultati che avevano trovato in laboratorio in una coorte di coppie madre-bambino.

"Abbiamo scoperto che alcuni degli stessi zuccheri specifici nel latte materno che aumentano l'infettività delle cellule in coltura sono presenti nel latte delle madri di neonati con infezione sintomatica, " ha detto Ramani.

Inoltre, i ricercatori hanno trovato un'associazione tra il microbioma nel latte materno e i sintomi gastrointestinali nei neonati, che ha suscitato nuove domande, Ramani ha spiegato. In che modo il microbioma contribuisce alle differenze nei sintomi gastrointestinali?

"La cosa più interessante per noi è che questi zuccheri aumentano anche la replicazione del rotavirus attenuato, vaccino vivo simile al virus neonatale che stiamo studiando, " Ha detto Ramani. "La replicazione virale potenziata può potenzialmente tradursi in una risposta immunitaria più efficace contro il virus, che porterebbe a una migliore protezione per il bambino. Questo è qualcosa che vogliamo esplorare in futuro perché potrebbe illuminare le strategie per migliorare l'efficacia dei vaccini contro il rotavirus in parti del mondo in cui non funzionano bene".

"Una delle cose più importanti per noi è che questi risultati inaspettati sono strettamente legati alla salute pubblica, " ha detto il co-autore Dr. Mary K. Estes, Professore dotato della Fondazione Cullen, cattedra di virologia umana e molecolare presso il Baylor College of Medicine e direttore fondatore emerito del Texas Medical Center Digestive Diseases Center. "La natura multidisciplinare del nostro team di ricercatori ci ha permesso di rispondere a domande su come questo ceppo unico di rotavirus infetti i neonati, confermare i risultati sul campo e aprire possibilità per migliorare l'efficacia dei vaccini contro il rotavirus laddove sono più necessari".

"Queste scoperte sono un ottimo esempio dell'urgente necessità di migliorare la nostra comprensione della composizione e della variazione dei componenti del latte materno, " ha detto il co-autore Dr. Lars Bode, professore associato di pediatria e direttore e presidente del Collaborative Human Milk Research presso il Larsson-Rosenquist Foundation Mother-Milk-Infant Center of Research Excellence presso l'Università della California, San Diego. "Capire come il rotavirus e altri agenti patogeni possono trarre vantaggio dai componenti del latte materno guiderà lo sviluppo di nuove strategie di vaccinazione per stare al passo nella corsa agli armamenti ospite-patogeno".

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