Il Ruolo dell'Immunità Concomitante nella Protezione dalla TBC
La ricerca studia come le infezioni da tubercolosi passate possano influenzare l'immunità futura.
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L'immunità concomitante descrive come un'infezione in corso possa aiutare a proteggere da nuove infezioni. Questo concetto si vede spesso in malattie come la tubercolosi (TB) e la leishmaniosi. Studi recenti hanno mostrato che se qualcuno ha un'infezione latente (inattiva) da TB, potrebbe avere un rischio significativamente più basso di sviluppare nuovamente la TB attiva se esposto ad essa in seguito.
Studi sui lavoratori sanitari
Ricerche sui lavoratori sanitari hanno rivelato che quelli con infezione latente da TB avevano molte meno possibilità (circa il 79% in meno) di sviluppare malattia attiva da TB rispetto a quelli non infetti quando esposti di nuovo. Tuttavia, questa ricerca aveva alcune limitazioni. Non si sapeva sempre con certezza quando era avvenuta la prima infezione da TB. Non era chiaro se le persone con TB latente stessero ancora portando batteri vivi o se avessero eliminato l'infezione. Inoltre, non c'era prova definitiva che i soggetti fossero stati esposti a batteri vivi di TB durante gli studi. Quindi, alcuni dei casi di TB osservati potrebbero essere stati causati dalla Riattivazione di infezioni precedenti piuttosto che da una nuova.
Riattivazione vs. Reinfezione
Un importante studio proveniente dalla Cina meridionale ha mostrato che la maggior parte dei casi di TB ricorrente (circa il 75%) era dovuta alla riattivazione di vecchie infezioni piuttosto che a nuove infezioni. Questa scoperta solleva domande su come interpretare i dati relativi all'immunità concomitante. Altri studi hanno trovato ceppi vivi di TB in individui sia HIV-negativi che HIV-positivi, suggerendo che la reinfezione avviene, ma sembra essere meno comune della riattivazione. Sebbene ci sia ancora incertezza su se l'HIV influisca sul tasso di reinfezione, alcuni rapporti indicano che più individui HIV-positivi potrebbero portare più ceppi di TB, il che punta a una relazione complessa tra risposta immunitaria e reinfezione.
Il ruolo dei batteri vivi
Un'altra domanda importante è se i batteri vivi di TB siano necessari per questa immunità protettiva. Alcuni studi sugli animali, in particolare sui topi, suggeriscono che avere batteri vivi aiuta a creare una risposta protettiva. Quando i ricercatori hanno trattato i topi con antibiotici prima di esporli nuovamente alla TB, hanno scoperto che mentre il trattamento antibiotico riduceva il numero di batteri, la protezione contro la reinfezione diminuiva nel tempo.
Negli studi con i macaqui cynomolgus (un tipo di scimmia), i ricercatori li hanno infettati una volta con la TB e poi hanno verificato quanto bene affrontassero una nuova infezione. Hanno visto meno segni di TB quando l'infezione iniziale era ancora attiva. Tuttavia, se venivano somministrati antibiotici per eliminare i batteri vivi dopo l'infezione primaria, una certa protezione rimaneva, anche se era più debole.
Trattamento antibiotico e reinfezione
In uno studio, 14 macaqui sono stati inizialmente infettati con un ceppo specifico di TB. Dopo un po', metà di loro ha ricevuto antibiotici per ridurre il carico batterico, mentre l'altra metà non ha ricevuto trattamento. Entrambi i gruppi sono stati poi esposti a un secondo round di TB. In generale, il trattamento antibiotico ha ridotto il numero di batteri trovati dopo la reinfezione, ma non ha completamente eliminato la capacità degli animali di combatterla.
Gli animali trattati con antibiotici hanno mostrato una riduzione dell'infiammazione polmonare, suggerendo che il trattamento ha funzionato in una certa misura. Tuttavia, quando si tratta dei numeri effettivi di batteri dopo la reinfezione, non c'era una differenza significativa tra il gruppo trattato con antibiotici e quello non trattato. Questo suggerisce che, sebbene gli antibiotici abbiano aiutato a ridurre il numero di batteri, non hanno avuto un grande impatto sulla capacità degli animali di resistere alla reinfezione.
Misurazione della risposta immunitaria
I ricercatori hanno anche esaminato le risposte immunitarie nei polmoni e nelle vie aeree dei macaqui prima della seconda infezione. Hanno misurato diversi tipi di cellule immunitarie e le sostanze chimiche che producono. Sorprendentemente, il trattamento antibiotico non ha cambiato il numero di cellule immunitarie specifiche. Tuttavia, i livelli di alcune sostanze chimiche pro-infiammatorie erano notevolmente più bassi negli animali trattati con antibiotici. Questa differenza potrebbe suggerire che il trattamento antibiotico potrebbe influenzare come il sistema immunitario risponde alla reinfezione, ma sono necessarie ulteriori ricerche per chiarire questo punto.
Immunità concomitante negli esseri umani
Negli esseri umani, ci sono prove che coloro che hanno avuto un'infezione latente da TB potrebbero avere alcune protezioni contro nuove infezioni. Tuttavia, i trattamenti per la TB attiva possono aumentare il rischio di contrarre nuovamente la TB in seguito. Questo paradosso suggerisce che, sebbene il trattamento sia essenziale per curare la TB attiva, potrebbe non offrire una protezione a lungo termine contro infezioni future.
Possibili spiegazioni per i risultati
La discrepanza tra cosa succede negli animali e negli esseri umani suggerisce che la risposta immunitaria alla TB è complicata. L'efficacia degli antibiotici nel ridurre il carico di batteri di TB non corrisponde necessariamente a una protezione completa contro nuove infezioni. Una possibile spiegazione è che, anche senza batteri vivi di TB, alcuni antigeni (sostanze che inducono una risposta immunitaria) dei batteri potrebbero comunque offrire un certo livello di immunità.
Studi precedenti hanno indicato che anche dopo la somministrazione di un vaccino, che non lascia batteri vivi nel corpo, gli animali possono comunque mostrare una forte protezione contro la TB mesi dopo. Questo solleva la possibilità che antigeni residui da infezioni o trattamenti precedenti possano ancora stimolare una certa memoria immunitaria, aiutando il corpo a combattere nuove infezioni.
L'importanza del tempismo
Un altro aspetto da considerare è il tempismo della seconda infezione. Studi sugli animali hanno mostrato che la protezione tende a diminuire nel tempo dopo la prima infezione. Negli esseri umani, il rischio di recidiva della TB è spesso più alto nei mesi immediatamente successivi al trattamento per la malattia attiva da TB iniziale. Questo modello suggerisce che, sebbene esista un certo livello di protezione, potrebbe diminuire col passare del tempo.
Limitazioni degli studi attuali
Sebbene i risultati di questi studi siano significativi, ci sono alcune limitazioni. Ad esempio, c'era un bias nel modo in cui gli animali venivano scelti per il trattamento antibiotico, cosa che poteva influenzare i risultati. Inoltre, le dimensioni campionarie in alcuni studi erano piccole, rendendo difficile trarre conclusioni generali. Le ricerche future dovrebbero puntare a includere gruppi più numerosi di animali per valutare meglio quanto siano efficaci i vari trattamenti nel fornire protezione contro la TB.
Conclusione
In sintesi, il trattamento antibiotico dopo un'infezione primaria da TB non sembra rimuovere completamente la capacità del corpo di combattere la reinfezione. Tuttavia, il livello di protezione probabilmente non è così forte come negli animali non trattati. C'è la possibilità che antigeni residui dall'infezione iniziale da TB possano contribuire a un certo livello di immunità. Questa area di studio è fondamentale poiché potrebbe portare a una migliore comprensione e strategie per combattere la TB, una sfida importante per la salute globale.
La ricerca continua è necessaria per scoprire come il corpo si protegge dalla TB e le implicazioni del trattamento antibiotico sulle infezioni future. Comprendere questi meccanismi giocherà un ruolo cruciale nello sviluppo di vaccini e protocolli di trattamento efficaci per la TB e potenzialmente altre malattie infettive.
Titolo: Antibiotic treatment does not abrogate protection against Mycobacterium tuberculosis reinfection
Estratto: Concomitant immunity is generally defined as an ongoing infection providing protection against reinfection1. Its role in prevention of tuberculosis (TB) caused by Mycobacterium tuberculosis (Mtb) is supported by epidemiological evidence in humans as well as experimental evidence in mice and non-human primates (NHPs). Whether the presence of live Mtb, rather than simply persistent antigen, is necessary for concomitant immunity in TB is still unclear. Here, we investigated whether live Mtb plays a measurable role in control of secondary Mtb infection. Using cynomolgus macaques, molecularly barcoded Mtb libraries, PET-CT imaging, flow cytometry and cytokine profiling we evaluated the effect of antibiotic treatment after primary infection on immunological response and bacterial establishment, dissemination, and burden post-secondary infection. Our data provide evidence that, in this experimental model, treatment with antibiotics after primary infection reduced inflammation in the lung but was not associated with a significant change in bacterial establishment, dissemination or burden in the lung or lymph nodes. Nonetheless, treatment of the prior infection with antibiotics did result in a modest reduction in protection against reinfection: none of the 7 antibiotic treated animals demonstrated sterilizing immunity against reinfection while 4 of the 7 non-treated macaques were completely protected against reinfection. These findings support that antibiotic-treated animals were still able to restrict bacterial establishment and dissemination after rechallenge compared to naive macaques, but not to the full extent of non-antibiotic treated macaques.
Autori: JoAnne L Flynn, S. K. Ganchua, P. Maiello, M. Chao, F. Hopkins, D. Mugahid, P. L. Lin, S. M. Fortune
Ultimo aggiornamento: 2024-02-24 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.12.19.570845
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.12.19.570845.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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