Paramètres immunitaires et microbiens intestinaux liés à l’immunité interpersonnelle hétérogène provoquée par le vaccin COVID-19

Une étude récente publiée dans le bioRxiv* Le serveur de préimpression a identifié des variables microbiennes et immunitaires intestinales liées aux réponses vaccinales hétérogènes de l’acide ribonucléique messager (ARNm) contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) chez les individus.

Arrière plan

La plupart des gens développent une immunité adaptative protectrice significative contre le COVID-19 après des vaccins à ARNm contre le coronavirus 2 (SARS-CoV-2) du syndrome respiratoire aigu sévère, tels que Pfizer BNT162b2, qui codent l’antigène de pointe (S) . Cependant, l’ampleur des réponses des anticorps et des lymphocytes T induites par le vaccin varie considérablement. Bien que de nombreux facteurs, notamment les antécédents de COVID-19, le sexe, l’âge et l’origine ethnique, soient liés à l’hétérogénéité interindividuelle de l’immunité adaptative induite par le BNT162b2, la cause profonde de cette variation n’est pas encore entièrement comprise.

Certains groupes de cellules immunitaires et de transcrits ont été reconnus comme déterminants des réponses en anticorps ou en lymphocytes T générées par la vaccination contre le virus de l’hépatite B, le virus de la grippe et le paludisme grâce à des études approfondies des conditions immunologiques des cellules sanguines au départ et des réactions précoces au vaccin. De plus, plusieurs investigations ont montré un lien entre le microbiote intestinal et l’immunité adaptative déclenchée par le vaccin. Il est important de noter que ces variables peuvent servir de prédicteurs des réponses aux vaccins et de cibles thérapeutiques pour améliorer les réponses aux vaccins.

Cependant, la variation des conditions immunologiques et des populations microbiennes intestinales liées aux réponses aux vaccins à ARNm du SRAS-CoV-2 reste incertaine.

À propos de l’étude

Dans les travaux en cours, les chercheurs ont analysé l’association des réponses immunitaires adaptatives induites par le vaccin BNT162b2 avec des paramètres microbiens et immunitaires intestinaux spécifiques chez l’homme à l’aide d’une approche de biologie systémique consistant en des enquêtes multi-omiques sur des échantillons de sang et de selles humains. Leur objectif était de déterminer les transcriptions des cellules immunitaires, les populations, les taxons microbiens commensaux et les activités associées aux réponses des lymphocytes T et des anticorps induites par le vaccin.

Les auteurs ont recruté 96 volontaires japonais en bonne santé d’Okinawa, au Japon, dont 53 femmes et 42 hommes avec un âge moyen de 52,4 ± 14,9 ans, avec une fourchette de 20 à 81 ans, de mai à août 2021. Tous les sujets ont fourni un consentement éclairé écrit avant à l’inscription.

L’équipe a prélevé des échantillons de sang des participants à cinq moments (T1 à T5) avant et après la vaccination BNT162b2. De plus, ils ont extrait les cellules mononucléaires du plasma et du sang périphérique (PBMC) et les ont conservées à -20 ℃ et dans l’azote liquide jusqu’à leur utilisation, respectivement.

Les scientifiques ont évalué la réaction des anticorps sélectifs contre le SRAS-CoV-2 S dans le plasma et la réaction des lymphocytes T dans les PBMC pour estimer le degré d’immunité adaptative suscité par le vaccin. De plus, ils ont profité des PBMC pour profiler les types de cellules immunitaires en utilisant l’évaluation cytométrique du temps de vol (CyTOF) et l’examen de la séquence d’acide ribonucléique en vrac (ARN-seq) pour déterminer l’expression de l’ARNm. De plus, les chercheurs ont prélevé un échantillon de selles de chaque participant une fois au cours de la période d’étude pour examiner le microbiome intestinal.

Résultats et discussions

Les scientifiques ont constaté une augmentation des réponses des cellules T et des anticorps spécifiques du SRAS-CoV-2 S chez tous les individus au jour 41 ± 3 après la deuxième dose du vaccin BNT162b2. Cependant, il y avait des variations interindividuelles notables dans l’intensité de la réaction.

Les résultats de l’étude ont illustré une corrélation positive entre les gènes de la protéine activatrice 1 (AP-1) et les réponses anticorps induites par le vaccin BNT162b2. En outre, il offre de nouvelles informations sur le rôle des gènes AP-1 dans les réponses des lymphocytes T induites par le vaccin.

Les auteurs ont constaté que ex vivo La stimulation de BNT162b2 a rapidement réduit l’expression de AP-1 dans les PBMC. L’expression initiale des facteurs de transcription AP-1, tels que l’activation du facteur de transcription 3 (ATF3) et le FOS, était négativement associée à l’induction de réponses des lymphocytes T par la vaccination par l’ARNm de BNT162b2.

Les chercheurs ont découvert que les modules de transcription liés à la fonction basale des monocytes CD14+ et des lymphocytes T étaient positivement associés à l’expression de FOS, qui était inversement corrélée aux réponses des lymphocytes T évoquées par le vaccin. De plus, l’expression initiale de FOS était négativement associée aux modules transcriptionnels liés à l’activation des lymphocytes T après stimulation ex vivo de BNT162b2. Ces données impliquent que la régulation basée sur le FOS de la fonction basale des cellules immunitaires ou le FOS de base et d’autres expressions des composants AP-1 dans les cellules T pourraient entraver l’activation des cellules T induite par les vaccins à ARNm.

En outre, les données de l’étude indiquent une nouvelle connexion fonctionnelle entre le système immunitaire humain et la voie de dégradation microbienne du rhamnose/fucose dans l’intestin. Selon les résultats, la dégradation du rhamnose/fucose peut entraîner une augmentation des acides gras à chaîne courte (SCFA), ce qui favorise le développement des cellules T régulatrices (Treg). Ces réponses inhibent ensuite les réactions des lymphocytes T induites par le vaccin.

De plus, l’équipe a affirmé que les SCFA augmentaient la génération de prostaglandine E2 (PGE2) grâce à la régulation à la hausse de l’expression de la cyclooxygénase 2 (COX2). Fait intéressant, l’expression élevée de COX2 augmente l’expression de FOS dans les PBMC. Étonnamment, les réactions des lymphocytes T déclenchées par BNT162b2 étaient inversement liées à la voie de dégradation microbienne intestinale du rhamnose/fucose et positivement associées à l’expression d’ATF3 et de FOS.

conclusion

Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé une approche de biologie systémique et découvert différents types de cellules immunitaires humaines, des transcriptions, des taxons de bactéries intestinales et des mécanismes fonctionnels liés aux réactions immunitaires induites par BNT162b2.

Notamment, les réponses des anticorps induites par BNT162b2 étaient positives et les réponses des lymphocytes T étaient négativement corrélées avec le module de transcription de référence connecté au circuit du facteur de transcription AP-1. Conformément à cela, la réaction des lymphocytes T était négativement associée à l’expression précoce des gènes AP-1 (FOSB, FOS et ATF3). De plus, il y avait une corrélation inverse entre les réponses des lymphocytes T et la voie microbienne intestinale du rhamnose/fucose. Ces découvertes contribuent à la compréhension croissante de la façon dont les variables immunologiques et microbiennes influencent les différences interindividuelles dans l’immunité adaptative déclenchée par le vaccin.

Pris ensemble, les résultats de l’étude ont montré que l’expression initiale du gène AP-1, liée à la voie de dégradation microbienne du rhamnose/fucose de l’intestin, était un prédicteur négatif vital des réponses des lymphocytes T déclenchées par BNT162b2. Les auteurs ont noté que les études futures devraient examiner la faisabilité de ces variables en tant que prédicteurs de base des résultats du vaccin et en tant que cibles thérapeutiques pour augmenter les réponses vaccinales.

*Nouvelles importantes

bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et ne doivent donc pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique ou les comportements liés à la santé, ou être traités comme des informations établies.