Согласно исследованию, проведенному учеными Детской больницы Питтсбурга UPMC и Медицинской школы Университета Питтсбурга, хроническое заболевание кишечника, которое возникает в регионах с плохой санитарией, нарушает иммунный ответ кишечника и снижает эффективность пероральной вакцины на мышиной модели заболевания.
Результаты, опубликованные сегодня в журнале « Иммунитет», важны, потому что пероральные вакцины, вводимые жидкими каплями для рта, такие как вакцины против полиомиелита и ротавируса, особенно полезны в странах с низким уровнем дохода, в которых медицинские работники могут не обучаться введению вакцин с помощью игл. Они также могут стимулировать лучший местный иммунитет в кишечнике, который является ключевым для отражения болезней, вызванных зараженной пищей и водой, включая некоторые из тех самых инфекций, которые способствуют расстройству кишечника, называемому экологической кишечной дисфункцией или EED.
«Прискорбно, что именно вакцины, которые могут помочь предотвратить EED, не работают у детей, страдающих этим заболеванием», - сказал Тимоти Хэнд, доктор философии, старший автор исследования и доцент кафедры педиатрии и иммунологии в RK Mellon. Институт педиатрических исследований при UPMC Children's и директор Pitt's Gnotobiotic Core.
EED вызывается недоеданием и хронической желудочно-кишечной инфекцией из-за зараженной пищи и воды. Заражение вирусами, паразитами или бактериями в сочетании с неправильным питанием может вызвать воспаление кишечника и повредить выступы в виде пальцев, называемые ворсинками, которые помогают поглощать питательные вещества из пищи.
«EED может повлиять на кого угодно, но это серьезная проблема для детей, потому что они все еще развиваются», - сказал Хэнд. «В результате дети с EED отстают в росте. В конечном итоге они становятся ниже ростом. Но, что, возможно, более важно, это может значительно повлиять на развитие мозга: у этих детей меньше когнитивных способностей. И это проблема на всю жизнь; вы не можете восстановить это развитие позже в жизни ".
Чтобы узнать больше о механизмах, лежащих в основе неэффективности пероральной вакцины, Хэнд и его команда разработали мышиную модель болезни. Они вызывали симптомы, подобные EED, кормя грызунов диетой с дефицитом жира и белка и инокулировав их штаммом бактерий E. coli, который проникает в клетки кишечника.
Как и люди с этим заболеванием, мыши EED имели задержку роста, сдвиги в составе микробиома кишечника, усиление воспаления кишечника и укороченные ворсинки кишечника по сравнению с контрольными мышами, которые получали нормальную диету с достаточным количеством жиров и белков, или животными, которые получали нормальную диету и бактерии или плохое питание без бактерий.
После введения мышам оральной вакцины исследователи обнаружили, что иммунные ответы у людей с EED были серьезно нарушены. Вакцино-специфические CD4 + Т-клетки в тонком кишечнике были примерно в 18 раз ниже, чем у контрольных мышей.
Дальнейшие эксперименты показали, что неэффективность пероральной вакцины у мышей EED опосредована их кишечным микробиомом. В ответ на воспаление, связанное с микробиомом, Т-регуляторные (Treg) клетки накапливаются в тонком кишечнике мышей EED.
«Treg-клетки возникают из-за слишком сильного воспаления, и они помогают подавить это воспаление», - сказал Хэнд. «Но, к сожалению, побочным эффектом является то, что они предотвращают локальное накопление специфичных для вакцины CD4 + Т-клеток».
Когда команда использовала антибиотики для уничтожения кишечных бактерий, эффективность вакцины была восстановлена у мышей EED.
По словам Хэнда, эти результаты подтверждают идею о том, что нацеливание на микробиом может помочь в лечении EED и повысить эффективность вакцинации у детей.
«Разумное использование антибиотиков у этих детей могло бы восстановить микробиом тонкого кишечника, уменьшить воспаление в тонком кишечнике и уменьшить эти Tregs», - сказал он.
ЭФД редко встречается в богатых ресурсами странах, но обычен в более бедных странах, где отсутствуют канализационные системы и санитария. Около 150 миллионов детей во всем мире живут в условиях, которые подвергают их риску заболевания.
«Если бы мы могли доставить в мир туалеты со смывом и водопровод, у нас не было бы этой болезни», - сказал Хэнд. «Причиной этих хронических инфекций является то, что люди либо пьют загрязненную воду, либо мухи переносят болезни из сточных вод в продукты питания».
В будущем Хэнд и его команда планируют сотрудничать с исследователями в странах, где EED представляет собой проблему, чтобы лучше понять результаты вакцинации детей с этим заболеванием .
