تأثیر عفونت کرمی بر واکسن COVID-19 mRNA

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، در مطالعه ای که اخیراً در bioRxiv preprint server ارسال شده است، محققان تأثیر عفونت کرمی helminth infection را بر اثربخشی واکسن پیام رسان ریبونوکلئیک اسید (mRNA) ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) مورد بررسی قرار دادند.

عفونت کرمی بیش از 25 درصد از جمعیت جهان را آلوده می کنند. کرم های قلاب دار Hookworms، کرم های شلاقی whipworms و کرم های گرد roundworms مسئول اکثر عفونت های کرمی انسان هستند. افراد سالم معمولاً عفونت کرمی بدون علامت را نشان می دهند و کرم های بالغ برای سال ها در دستگاه گوارش (GI) باقی می مانند.

با این حال، در افراد و کودکان دارای نقص ایمنی، عفونت در دستگاه گوارش می تواند منجر به عوارض قابل توجهی شود. عفونت های کرمی تأثیر منفی بر پاسخ های ایمنی به واکسن های سل، هپاتیت B، آنفولانزا و سرخک دارند. با این وجود، تأثیر عفونت بر کارایی واکسن SARS-CoV-2 ناشناخته باقی مانده است.

در مطالعه حاضر، محققان تأثیر عفونت کرمی روده را بر اثربخشی واکسن بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) در موش ارزیابی کردند. موش های C57BL/6J با mRNA کدکننده SARS-CoV-2 ووهان-1 آغاز شدند. حیوانات سه هفته بعد تقویت شدند. (نوعی کرم انگلHeligmosomoides polygyrus bakeri )(Hpb) دو بار، 12 روز قبل از پرایم و 12 روز قبل از تقویت (P/B) تلقیح شد.

دو گروه دیگر با Hpb، pre-prime (P) یا pre-boost (B) آلوده شدند. سنجش ایمونوسوربنت متصل به آنزیم (ELISA) نشان داد که حیوانات غیر آلوده و واکسینه شده، آنتی بادی های ایمونوگلوبولین G (IgG) مخصوص پروتئین اسپایک(سنبله) ویروسی the viral spike و دامنه اتصال گیرنده آن (RBD) را در روز پانزدهم پس از اولین دوز تولید کردند که در روز 15 بعد از دوز دوم افزایش یافت.

گروه های آلوده (P، B، و P/B) نیز پاسخ آنتی بادی مشابه داشتند. با این حال، حیوانات در گروه B به طور قابل توجهی IgG را به سنبله و RBD کاهش دادند، و حیوانات در گروه P/B نسبت به موش های واکسینه شده غیرآلوده پاسخ کمتری به RBD داشتند. علاوه بر این، هیچ تفاوتی در پاسخ های سلول B اختصاصی سنبله در حیوانات آلوده و غیر آلوده وجود نداشت.

صرف نظر از وضعیت عفونت، همه حیوانات واکسینه شده تیترهای آنتی بادی خنثی کننده (nAb) مشابهی را علیه SARS-CoV-2 WA1/2020 D614G القا کردند. با این وجود، سرم تمام گروه های واکسینه شده هیچ یا فعالیت مهاری کمی در برابر Omicron BA.1 یا BA.5 نداشت. علاوه بر این، خوشه های خاص از سلول های T (CD8 +) differentiation 8-positive در طحال در روز 15 پس از تقویت قابل تشخیص بودند.

پاسخ های اینترفرون (IFN)γ+ و فاکتور نکروز تومور (TNF)α+ CD8+ سلول T در موش های واکسینه شده با Hpb کاهش یافته بود. این حیوانات همچنین تعداد سلول های T IFNγ+ TNFα-، IFN+ اینترلوکین 2 (IL-2+)، و IFNγ+ TNFα+ CD8+ T را کاهش دادند که نشان می دهد عفونت Hpb پاسخ های مؤثر سلول های CD8+ را سرکوب می کند. عفونت همچنین پاسخ سلول های T IFNγ + TNFα + CD4 + را سرکوب کرد.

علاوه بر این، عفونت کرمی به سمت تمایز T-helper 2 (Th2) منحرف شد و این پاسخ تحت تأثیر واکسیناسیون قرار نگرفت. سپس، تیم پاسخ ها به واکسن Ad26.COV2.S با ناقل آدنوویروسی Janssen را بررسی کردند. موش ها واکسن را 12 و 30 روز پس از عفونت Hpb دریافت کردند. تعداد سلول های CD8+ T اختصاصی سنبله 10 روز پس از تقویت دو برابر کاهش یافت.

علاوه بر این، تعداد و درصد سلول های T IFNγ+ TNFα+، IFNγ+ IL-2+ و IFNγ+ TNFα-CD8+ در موش های واکسینه شده با Hpb در مقایسه با حیوانات واکسینه شده غیرآلوده کاهش یافت. عفونت همچنین سلول های T IFNγ+ TNFα+ CD4+ را در موش های واکسینه شده کاهش داد. به طور کلی، عفونت Hpb پاسخ های CD4+ و CD8+ ناشی از Ad26.COV2.S را به میزان کمتری نسبت به واکسیناسیون mRNA مختل کرد.

علاوه بر این، موش های K18-hACE2 با Hpb آلوده شدند و متعاقباً با دو دوز واکسن mRNA ایمن شدند. موش های ساده و موش های غیر واکسینه آلوده به Hpb در گروه شاهد بودند. چهار تا پنج هفته پس از دوز دوم واکسن، حیوانات با WA1/2020 D614G یا Omicron BA.5.5 به چالش کشیده شدند. عفونت D614G حیوانات کنترل وزن بدن آنها را 4 تا 5 روز پس از آلودگی کاهش داد. با این حال، صرف نظر از عفونت، تمام موش های واکسینه شده از کاهش وزن محافظت شدند.

موش های واکسینه شده آلوده به Hpb بار ویروسی کاهش یافته را نشان دادند که نشان می دهد عفونت Hpb بر محافظت در برابر D614G تأثیری نداشته است. در مقابل، همه گروه های واکسینه شده تیتر nAb ضعیفی در برابر BA.5.5 داشتند. حیوانات واکسینه شده آلوده به Hpb حدود 15 درصد از وزن خود را از دست دادند. علاوه بر این، موش های واکسینه شده آلوده به Hpb نسبت به موش های واکسینه شده غیر آلوده، RNA ویروسی و ویروس عفونی را در ریه ها افزایش دادند.

آزمایش های اضافی نشان داد که عفونت Hpb منجر به پاسخ های سلول T CD8+ ناشی از واکسن می شود. در مرحله بعد، محققان ارزیابی کردند که آیا مبدل سیگنال و فعال کننده سیگنال رونویسی 6 (STAT6) باعث ایجاد پاسخ های معیوب سلول های T CD8+ با Hpb می شود یا خیر. برای این منظور، واکسیناسیون و عفونت کرمی در موش های نوع وحشی همزاد و Stat6-/- تکرار شد. واکسیناسیون mRNA پاسخ سلول های T معادل CD8+ را در WT غیر آلوده و Stat6-/- برانگیخت.

پاسخ سیتوکین موثر و پاسخ سلول های CD8 + T به طور مشابه در موش WT آلوده و Stat6-/- کاهش یافت. این نشان داد که سرکوب پاسخ سلول T CD8+ به واکسن mRNA وابسته به کرم از سیگنال دهی STAT6 مستقل است. به این ترتیب، محققان مکانیسم های جایگزین را بررسی کردند و دریافتند که IL-10 ناشی از کرم ها سرکوب کننده احتمالی است، زیرا محاصره IL-10 در حیوانات آلوده به Hpb پاسخ سلول های T ایجاد شده توسط واکسن را بازیابی می کند.

در مجموع، این مطالعه تأثیر عفونت کرمی را بر پاسخ های واکسن COVID-19 ارزیابی کرد. یافته ها نشان می دهد که عفونت کرمی تأثیر قابل توجهی بر آنتی بادی های استخراج شده توسط واکسن ندارد. با این حال، عفونت پاسخ سلول T را تحت تاثیر قرار می دهد. این پاسخ معیوب سلول های T صرف نظر از اینکه موش ها قبل از دوز اول یا دوم آلوده شده بودند، بود.

علاوه بر این، عفونت Hpb حفاظت در برابر Omicron BA.5.5 را به خطر انداخت بدون اینکه به طور قابل ملاحظه ای محافظت در برابر سویه D614G را مختل کند. در مجموع، یافته ها اثر مضر عفونت کرمی روده ای را بر پاسخ های سلول های T ناشی از واکسن نشان می دهند، و اختلال احتمالاً از طریق یک مسیر وابسته به IL-10 بود. بنابراین، کرم ها باید به عنوان عوامل حیاتی در نظر گرفته شوند که می توانند کارایی واکسن COVID-19 و ایمنی زایی را تعدیل کنند.