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Una combinazione di batteri orali ed il vaccino intranasale assicurano la protezione dal virus di influenza A e da COVID-19

La pandemia corrente di malattia 2019 di coronavirus (COVID-19) è causata da un virus respiratorio novello conosciuto come la sindrome respiratorio acuto severo coronavirus-2 (SARS-CoV-2). SARS-CoV-2 è un senso positivo, virus unico incagliato dell'acido ribonucleico (RNA) che ha reclamato più di 4,4 milione vite universalmente il 19 agosto 2021.

Nel passato, il virus dell'influenza, che è un altro tipo di virus respiratorio, è stato associato con la morbosità e la mortalità sostanziali. Infatti, di influenza di epidemie causa annuale tipicamente fra 3 e 5 milione casi severi ogni anno e fra 250.000 e 500.000 morti.

I rapporti precedenti hanno indicato che il sistema immunitario innato è la prima linea di difesa contro gli agenti patogeni nocivi. Questo tipo di risposta immunitaria comprende i ricevitori di riconoscimento di forme (PRRs) per individuare i reticoli molecolari agente-associati (PAMPs).

Il virus dell'influenza è riconosciuto dal PRR, che svolge un ruolo importante nell'inibizione di replicazione virale alla fase iniziale dell'infezione. Egualmente inizia le risposte immunitarie adattabili virus-specifiche, che offrono ulteriore protezione.

Studio: I batteri orali combinati con un vaccino intranasale proteggono da influenza un virus e un'infezione SARS-CoV-2. Credito di immagine: Kateryna Kon/Shutterstock.com

Vaccinazione intranasale ed immunoglobulina

I vaccini intranasali inducono l'immunità mucosa. Gli studi precedenti hanno rivelato che il vaccino antiinfluenzale è più efficace e inter-protettivo contro l'infezione virale eterologa rispetto all'immunità sistematica avviata dai vaccini parenterali.

Questi studi hanno indicato che l'immunoglobulina virus-specifica A (IgA) trovata nelle vie respiratorie superiori fornisce un maggior livello di inter-protezione contro i virus dell'influenza eterologi rispetto al IgG virus-specifico nel siero. Ciò potrebbe essere a causa dei moduli dimeri o tetrameric di IgA che influenzano il più alta avidità.

La ricerca priore connessa con lo sviluppo di efficaci vaccini intranasali ha riferito l'uso di vari adiuvanti. Alcuni degli adiuvanti che sono stati studiati includono la tossina inattivata del colera (CT), agonisti del tipo di tributo sintetici del ricevitore 4, RNA a doppia elica sintetico poli (I: C), flagellin, complessi distimolazione (ISCOMs), o tipo interferone di I. L'obiettivo principale dell'incorporazione dei questi adiuvanti nei vaccini intranasali è di amplificare la risposta nasale vaccino-specifica di IgA.

Parecchi studi hanno indicato che il microbiota dell'intestino contribuisce ad indurre sia le risposte immunitarie antivirali immuni che innate adattabili contro l'infezione virale di influenza. Tuttavia, il ruolo dei batteri nasali nella modulazione della produzione delle risposte immunitarie adattabili virus-specifiche di influenza, dopo l'infezione o la vaccinazione intranasale, rimane poco chiaro.

Circa lo studio

Un nuovo studio ha pubblicato nei fuochi di mBio del giornale sul ruolo dei batteri nasali in suscitamento dell'immunità adattabile virus-specifica. In questo studio, i ricercatori hanno riferito una diminuzione in batteri nasali dopo amministrazione degli antibiotici intranasali. Questa riduzione è stata trovata per aumentare la produzione di IgA nasale virus-specifico e dell'post-infezione di risposta di IgG del siero con il virus dell'influenza.

I ricercatori hanno spiegato che questo svuotamento in batteri nasali è dovuto rottura tramite lisozima o l'amministrazione intranasale dei batteri orali coltivati che hanno provocato un considerevole aumento nel IgA nasale vaccino-specifico e le risposte di IgG del siero in un modo di MyD88-dependent. Lo studio presente ha indicato che l'introduzione intranasale degli anticorpi prima dell'infezione del virus dell'influenza ha provocato una riduzione rapida del titolo virale ad un'post-infezione dei 2 giorni.

I risultati ottenuti in questo studio sono stati trovati per essere in conformità con i risultati precedenti che hanno trovato il trattamento antibiotico per fare diminuire significativamente la replica del virus dell'influenza in 6 ore di post-infezione.

Come l'amministrazione intranasale degli antibiotici resiste al virus dell'influenza

Gli scienziati dello studio corrente hanno dimostrato due meccanismi probabili che hanno luogo dopo amministrazione degli antibiotici intranasali per guadagnare la protezione contro il virus dell'influenza. Una delle spiegazioni possibili è che il trattamento intranasale degli antibiotici aumenta la resistenza di ospiti all'infezione del virus dell'influenza in un modo dell'microbiota-indipendente.

Un altro meccanismo comprende la rottura dei batteri nasali tramite l'amministrazione antibiotica intranasale che induce la produzione di PAMPs batterico dai batteri antibiotico-uccisi. PAMPs suscita le risposte immunitarie antivirali innate per inibire la replica del virus dell'influenza.

Sopra l'analisi del trattato (antibiotici intranasali) e gruppi di controllo (senza qualsiasi amministrazione antibiotica) in mouse modella, i ricercatori hanno osservato che dopo un'post-infezione dei 3 e 5 giorni, la replicazione virale nelle vie respiratorie superiori fra i due gruppi era comparabile. Ciò indica che i livelli di replica del virus dell'influenza nelle vie respiratorie superiori non sono associati con i livelli aumentati delle risposte virus-specifiche dell'anticorpo in mouse antibiotico-trattati.

I batteri orali coltivati stimolano le risposte Ha-specifiche dell'anticorpo. (A e B) copie relative del gene di rRNA 16S isolati dalla linguetta (A) e dal lavaggio nasale (B) è stato quantificato dalla PCR quantitativa (qPCR). (C e D) caricamento batterico di Culturable nella linguetta (C) e lavaggio nasale (D) è stato misurato. (E e F) i mouse sono stati immunizzati per via nasale con il vaccino quadrivalente dell'ha con o senza i LPS, poli (I: C) o batteri orali coltivati dai mouse o da un volontario sano due volte in un intervallo di tre settimane. Due settimane più successivamente, i lavaggi ed i sieri nasali sono stati raccolti ed i titoli nasali Ha-specifici di IgG del siero e di IgA sono stati determinati da ELISA. (G e H) i mouse sono stati immunizzati per via nasale due volte con il vaccino quadrivalente dell'ha con o senza gli importi indicati dei batteri orali da un volontario sano in un intervallo di tre settimane. Due settimane più successivamente, i lavaggi ed i sieri nasali sono stati raccolti ed i titoli nasali Ha-specifici di IgG del siero e di IgA sono stati determinati da ELISA. Ogni simbolo indica i valori per i diversi mouse. I dati provengono da due esperimenti indipendenti (± medio SEM). *,   di P <   0,05; ***,   di P <   0,001 (ANOVA unidirezionale e la prova di Tukey).

Gli autori dello studio corrente hanno spiegato che gli obiettivi primari del virus respiratorio sono le celle epiteliali nasali nelle vie respiratorie superiori. Di conseguenza, è vantaggioso suscitare IgA nasale virus-specifico nell'epitelio mucoso nasale. Tuttavia, la vaccinazione intranasale facendo uso di un solo vaccino del spaccatura-virus non è sufficiente per indurre le risposte immunitarie adeguate nelle vie respiratorie superiori. Quindi, l'uso degli adiuvanti in un vaccino ha potuto migliorare la risposta nasale vaccino-specifica di IgA.

Un nuovo trattamento per influenza e COVID-19

Lo studio corrente ha rivelato che la combinazione di vaccinazione intranasale con il vaccino dell'ha del virus dell'influenza ed i batteri orali coltivati da un volontario in buona salute dell'essere umano potrebbe efficacemente indurre IgA nasale vaccino-specifico e le risposte di IgG del siero in un modo dipendente dalla dose.

I ricercatori hanno valutato i vari ceppi batterici che hanno suscitato i livelli comparabili delle risposte nasali Ha-specifiche di IgG del siero e di IgA. Questo risultato indica che la capacità dei batteri orali di fungere da adiuvanti non è sforzo-specifica.

Il trattamento combinato ha amplificato il IgA e le risposte nasali di IgG del siero all'amministrazione intranasale proteine della punta ha o SARS-CoV-2 del virus dell'influenza. I mouse vaccinati hanno dimostrato una riduzione del titolo virale confrontato agli animali di controllo che seguono la sfida SARS-CoV-2.

In generale, questo studio ha evidenziato il ruolo degli anticorpi mucosi virus-specifici di IgA nella replicazione virale d'inibizione. Tuttavia, ulteriore ricerca è richiesta di convalidare la sicurezza e l'efficacia di questo approccio della vaccinazione.

Journal reference:
Dr. Priyom Bose

Written by

Dr. Priyom Bose

Priyom holds a Ph.D. in Plant Biology and Biotechnology from the University of Madras, India. She is an active researcher and an experienced science writer. Priyom has also co-authored several original research articles that have been published in reputed peer-reviewed journals. She is also an avid reader and an amateur photographer.

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