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# Biologie# Immunologie

Réexamen des vaccins contre la coqueluche : une étude sur les réponses immunitaires

De nouvelles recherches soulignent l'importance du choix du vaccin pour une protection efficace.

Bjoern Peters, L. Willemsen, J. Lee, P. Shinde, F. Soldevila, M. Aoki, S. Orfield, M. Kojima, R. d. S. Antunes, A. Sette

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La coqueluche, c'est une maladie grave qui touche beaucoup de gens à travers le monde, surtout les jeunes enfants. C'est causé par un germe appelé Bordetella pertussis. Cette infection peut mettre la vie des nourrissons en danger et a déjà causé des épidémies. Le premier vaccin contre la coqueluche est sorti dans les années 50 et était super efficace pour réduire le nombre de cas. Mais certains ont eu des effets secondaires avec ce vaccin, ce qui a conduit au développement d'un nouveau type appelé le vaccin acellulaire contre la coqueluche.

Ce nouveau vaccin contient des parties des bactéries qui incitent le système immunitaire à combattre l'infection sans provoquer les mêmes effets secondaires. Il est généralement donné avec les vaccins contre le tétanos et la diphtérie et est connu sous le nom de vaccin DTaP pour les enfants et Tdap pour les adolescents et les adultes. Bien que le vaccin acellulaire ait moins d'effets secondaires, le vaccin à cellules entières crée une réponse immunitaire plus forte et plus durable. Des études ont montré que recevoir au moins une dose du vaccin à cellules entières peut améliorer l'immunité, même si les doses suivantes étaient du type acellulaire.

Malgré la protection que les deux vaccins offrent, le vaccin à cellules entières est meilleur pour prévenir les infections. Récemment, il y a eu une hausse des cas de coqueluche, ce que beaucoup d'experts pensent être lié au passage au vaccin acellulaire. Comprendre les différences dans les réponses immunitaires entre ces deux vaccins peut aider à expliquer pourquoi cette résurgence se produit.

Réponse Immunitaire aux Vaccins Contre la Coqueluche

Un type de cellule immunitaire appelé cellules T CD4+ est crucial pour combattre les infections à Bordetella pertussis. Cependant, la façon dont ces cellules réagissent peut varier selon le type de vaccin reçu. La réponse immunitaire générée par le vaccin acellulaire tend à pencher plus vers le type Th2, lié à des symptômes ressemblant à des allergies. En revanche, le vaccin à cellules entières tend à favoriser une réponse Th1, qui est plus efficace pour combattre les infections.

Les cellules Th1 produisent des substances qui aident à éliminer les germes, tandis que les cellules Th2 soutiennent plutôt la production d'anticorps. Chez les personnes qui ont reçu le vaccin à cellules entières, la réponse Th1 reste forte même à l'âge adulte, alors que ceux qui ont reçu le vaccin acellulaire tendent à avoir plus de réponses Th2. La recherche suggère qu'une protection efficace contre ces infections nécessite une réponse Th1 plutôt qu'une réponse Th2.

Quand le système immunitaire rencontre les bactéries, certains signaux aident à diriger les cellules T pour devenir Th1 ou Th2. Certaines substances, appelées Cytokines, jouent un rôle important dans ce processus. En particulier, des cytokines comme IL-12 et IL-18 aident à orienter la réponse immunitaire vers Th1, tandis que IL-4 encourage une réponse Th2.

Des études sur des souris ont montré qu'une forte réponse Th1 peut mieux contrôler les infections qu'une réponse Th2. Fait intéressant, quand les enfants sont naturellement infectés par Bordetella pertussis, ils affichent aussi une réponse Th1 plus forte, suggérant que les infections naturelles sont très efficaces pour enseigner au système immunitaire comment réagir.

Changements dans la Réponse des Cellules T après Vaccination

Le processus d'activation des cellules T implique des cellules qui présentent les bons signaux aux cellules T naïves ou mémoires, ce qui peut se produire là où l'infection se produit ou dans les ganglions lymphatiques à proximité. Après ce contact initial, la présentation des antigènes, ou morceaux de bactéries, provoque la libération de différentes cytokines, qui peuvent soutenir les réponses Th1 ou Th2.

Des études précédentes ont indiqué qu'un manque d'IFN-γ, un acteur clé dans la lutte contre les infections, peut conduire à des infections plus graves chez les animaux. La présence d'autres cellules immunitaires, comme les cellules tueuses naturelles, est aussi importante pour contrôler l'infection. Une étude récente a souligné qu'une réponse immunitaire positive un jour après la vaccination peut prédire comment le corps réagira par la suite.

Cependant, il n'est pas clair pourquoi les personnes qui ont été préparées avec le vaccin à cellules entières conservent une réponse Th1 même après avoir reçu plusieurs rappels avec le vaccin acellulaire. Les chercheurs ont examiné de plus près ce qui pourrait être responsable de cette différence en utilisant des méthodes avancées pour étudier les réponses immunitaires au fil du temps chez des personnes ayant reçu différents types de vaccins.

Étude des Réponses Immunitaires chez les Adultes

Les chercheurs ont examiné un groupe d'adultes en bonne santé qui avaient soit reçu le vaccin acellulaire, soit le vaccin à cellules entières quand ils étaient enfants. Les participants n'avaient reçu aucun rappel pendant quatre ans avant l'étude. Des échantillons de sang ont été prélevés avant et après la vaccination de rappel Tdap, permettant aux chercheurs de mesurer les réponses immunitaires à divers moments.

En utilisant différentes techniques, y compris celles pour mesurer des anticorps spécifiques et des cytokines dans le sang, l'étude visait à comprendre comment différents types de vaccination affectent l'immunité à la coqueluche. Les résultats ont montré que les individus ayant reçu le vaccin à cellules entières affichaient une forte réponse Th1 même après avoir reçu le rappel Tdap. Cette réponse est restée forte même comparée à ceux ayant reçu le vaccin acellulaire.

Comprendre le Rôle de l’Interféron

Une des découvertes les plus importantes de cette étude était le rôle d'une cytokine spécifique appelée Interféron-gamma (IFN-γ). Chez les personnes ayant reçu le vaccin à cellules entières, les niveaux d'IFN-γ étaient significativement élevés peu après la vaccination. Cette augmentation était fortement associée à une réponse Th1 soutenue dans le temps.

Les signaux d'interféron aident à activer les cellules immunitaires, ce qui renforce leur capacité à répondre aux infections. L'étude a montré que des niveaux plus élevés d'IFN-γ le premier jour après la vaccination correspondaient à une réponse de polarisation Th1 plus forte à des moments ultérieurs. Cela suggère que la production précoce d'IFN-γ pourrait être essentielle pour maintenir la réponse immunitaire au fil du temps.

Cytokines Plasmatiques et Leur Impact

Les chercheurs ont mesuré diverses cytokines dans le sang pour voir comment elles changeaient après la vaccination. Les cytokines CXCL9, CXCL10, et CXCL11, qui sont liées à la réponse immunitaire, ont connu une augmentation significative après la vaccination. Les changements dans ces cytokines étaient aussi associés à la polarisation Th1 observée chez les participants.

En résumé, la présence de niveaux élevés d’IFN-γ a montré une corrélation avec des réponses Th1 accrues contre les bactéries. L'étude a confirmé que la réponse du système immunitaire à la vaccination crée un réseau de signaux qui favorise une immunité efficace.

Implications pour les Futures Stratégies de Vaccination

Les découvertes de cette étude pourraient mener à de nouvelles stratégies pour la vaccination contre la coqueluche. Comme le vaccin à cellules entières semble offrir une meilleure protection à long terme et une réponse immunitaire plus forte, les experts en santé pourraient envisager de revoir les méthodes de vaccination.

Utiliser des adjuvants qui peuvent stimuler une réponse Th1 pourrait aider à améliorer l'efficacité du vaccin acellulaire. Certains candidats, comme MPLA et CpG 1018, ont montré des promesses pour orienter la réponse vers Th1 dans des études précliniques. Les chercheurs visent à tester si ces approches peuvent se traduire par une meilleure protection contre la coqueluche chez les humains.

Conclusion

La coqueluche reste un problème de santé publique sérieux. Comprendre comment différents vaccins influencent les réponses immunitaires est essentiel pour améliorer les stratégies de vaccination. Les résultats de l'étude soulignent l'importance des signaux immunitaires précoces, en particulier le rôle de l’interféron-gamma, dans la façon dont le système immunitaire peut protéger contre les infections. Les futures conceptions de vaccins pourraient se concentrer sur l'exploitation de ces informations pour fournir une meilleure et plus durable immunité contre la coqueluche.

La recherche continue est cruciale pour s'assurer que les stratégies de vaccination continuent d'évoluer, surtout alors que les cas de coqueluche augmentent dans certaines régions. En adaptant les vaccins pour encourager de fortes réponses immunitaires, les responsables de la santé peuvent travailler à réduire l'incidence de cette maladie dangereuse et protéger les populations vulnérables.

En conclusion, les idées tirées de la comparaison entre les vaccins à cellules entières et acellulaires présentent une opportunité pour de meilleures stratégies de santé publique contre la coqueluche. L'objectif est de s'assurer que tous les individus, surtout les plus jeunes, puissent recevoir la meilleure protection possible.

Source originale

Titre: Th1 polarization in Bordetella pertussis vaccine responses is maintained through a positive feedback loop

Résumé: Outbreaks of Bordetella pertussis (BP), the causative agent of whooping cough, continue despite broad vaccination coverage and have been increasing since vaccination switched from whole-BP (wP) to acellular BP (aP) vaccines. wP vaccination has been associated with more durable protective immunity and an induced Th1 polarized memory T cell response. Here, a multi-omics approach was applied to profile the immune response of 30 wP and 31 aP-primed individuals and identify correlates of T cell polarization before and after Tdap booster vaccination. We found that transcriptional changes indicating an interferon response on day 1 post-booster along with elevated plasma concentrations of IFN-{gamma} and interferon-induced chemokines that peaked at day 1-3 post-booster correlated best with the Th1 polarization of the vaccine-induced memory T cell response on day 28. Our studies suggest that wP-primed individuals maintain their Th1 polarization through this early memory interferon response. This suggests that stimulating the interferon pathway during vaccination could be an effective strategy to elicit a predominant Th1 response in aP-primed individuals that protects better against infection.

Auteurs: Bjoern Peters, L. Willemsen, J. Lee, P. Shinde, F. Soldevila, M. Aoki, S. Orfield, M. Kojima, R. d. S. Antunes, A. Sette

Dernière mise à jour: 2024-10-17 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.08.05.606623

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.08.05.606623.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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