Пероральные вакцины: иммунитет от рта до слизистой оболочки

Feb 13, 2024

Луиза — помощник научного редактора журнала Drug Discovery News. Она является доктором наук в области молекулярной и клеточной фармакологии Университета Стоуни-Брук и пишет статьи для научного отдела NPR.

Для тех, кого пугают острые уколы игл, пероральные вакцины предлагают альтернативный путь к иммунитету. Пероральные вакцины используют слизистые оболочки тела, например, пищеварительного тракта, в качестве поля боя для нейтрализации вредных патогенов, прежде чем они смогут проникнуть в кровоток и нанести ущерб другим тканям (1). Этот процесс, известный как иммунитет слизистой оболочки, дает пероральным вакцинам явное преимущество в продолжающейся борьбе с инфекционными заболеваниями.

Чтобы вызвать иммунитет слизистых оболочек, пероральные вакцины сначала должны выдержать низкий pH желудка. Например, пероральная полиовирусная вакцина содержит ослабленную версию полиовируса, которая устойчива к кислотности желудка и пищеварительным ферментам из-за отсутствия липидной оболочки, которую желудочные ферменты могут разрушить (2). После того, как вирус выживает в желудке, он размножается преимущественно в тонком кишечнике.

Вирус преодолевает защитный клеточный барьер тонкой кишки, прикрепляясь к клеткам микроскладок, специализированным эпителиальным клеткам, выстилающим внутреннюю поверхность тонкой кишки (3). В тонком кишечнике вирус размножается, привлекая дендритные клетки (ДК) (4).

Возникает адаптивный иммунный ответ, который готовит реципиента к будущей вирусной инфекции. ДК захватывают вирус и расщепляют его вирусные белки на фрагменты, которые они представляют Т-клеткам (5). В ответ Т-клетки выделяют цитокины, стимулирующие В-клетки стать плазматическими клетками, вызывая секрецию антител IgA против вирусных антигенов (6).

Антитела IgA интегрируются в защитный слой слизистой оболочки, покрывающий барьер эпителиальных клеток. Если активный вирус заражает хозяина, антитела IgA улавливают вирус в слизи и нейтрализуют его (7). Это предотвращает атаку вируса на другие ткани и ограничивает репликацию и распространение возбудителя.

Движения мышц кишечника направляют наполненные вирусом капли слизи вниз по пищеварительному тракту. Этот материал превращается в фекалии в толстой кишке и в конечном итоге выводится из организма (8).

В отличие от системного иммунитета, который в первую очередь нацелен на патогены после их проникновения в ткани, иммунитет слизистых оболочек нейтрализует патогены на поверхности слизистых оболочек, где они впервые попадают в организм, например, в пищеварительную, дыхательную и мочеполовую системы (9). Пероральные вакцины имитируют естественный путь заражения многих патогенов, позволяя иммунной системе быстро реагировать в месте проникновения (10).

Луиза — помощник научного редактора журнала Drug Discovery News. Она является доктором наук в области молекулярной и клеточной фармакологии Университета Стоуни-Брук и пишет статьи для научного отдела NPR.

Выпуск за июль/август 2023 г.