Изучение связи Bifidobacterium infantis с иммунитетом Т-клеток у человеческих младенцев

Вакцина БЦЖ против туберкулёза может вызвать хороший иммунный ответ у новорожденных. У младенцев, подвергшихся воздействию ВИЧ, но не зараженных, наблюдается измененный иммунитет к вакцинации. В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, Дональд Д. Ньянгаху и исследовательская группа по молекулярной медицине и генетике человека в Университете Вашингтона в Сиэтле, США, и Университете Кейптауна, Южная Африка, выдвинули гипотезу о том, что первичная кишечная микробиота младенцев влияет на иммунный ответ Т-клеток на вакцинацию. Команда анализировала иммунный ответ на БЦЖ в возрасте 7 недель и категоризировала ответы как высокие или низкие. Результаты исследования подчеркнули причинную роль B. infantis в раннем возрасте антиген-специфического иммунитета.

Кишечная микробиота

Кишечная микробиота является важным детерминантом метаболизма и развития иммунитета, где первичная микробиота младенцев в значительной степени определяется матерью, влияя на благополучие потомства. Вакцина БЦЖ вводится миллионам младенцев при рождении как прототипичная Т-клеточная вакцина новорожденных для повышения иммунитета.

Интересно, что исследования показали, как у младенцев, подвергшихся воздействию ВИЧ, но не зараженных, изменен микробиом кишечника по сравнению с младенцами, не подвергшимися воздействию ВИЧ. Чтобы изучить влияние ответов на БЦЖ у младенцев, не зараженных, но подвергшихся воздействию ВИЧ, команда изучила ключевую микробиоту высоких и низких реагентов на БЦЖ на ранних этапах жизни среди когорт исследования. Исследователи затем изучали модели новорожденных мышей в условиях, свободных от микробов и патогенов, чтобы понять причинно-следственные связи между кишечной микробиотой и вакциной БЦЖ для влияния на иммуногенность.

Т-клеточный ответ на БЦЖ

Команда измерила ответ Т-клеток на БЦЖ после вакцинации новорожденных у младенцев, подвергшихся воздействию ВИЧ, но не зараженных. Результаты были высоко переменными, исследовватели измерили их как частоту продукции цитокинов CD4+ после стимуляции. Они классифицировали младенцев с ответами на БЦЖ выше медианы как высокореагирующих и остальных как низкореагирующих. Различия в среднем сроке беременности, возрасте матери или весе при рождении не наблюдались, хотя исследователи отметили значительную связь между полом ребенка и ответом на вакцину.

Ньянгаху и его коллеги классифицировали высокие и низкие ответы на БЦЖ с различным составом кишечной микробиоты и отметили разнообразный ответ на популяции иммунных клеток у младенцев-мышей впоследствии. Сначала они изучили различия в ответе на БЦЖ у всех младенцев относительно их разнообразной кишечной микробиоты и профилировали их у младенцев с воздействием ВИЧ без заражения с первой недели жизни с использованием глубокого секвенирования. Ученые использовали метагеномное секвенирование для идентификации разнообразных и обильных таксонов между высоко реагирующими и низко реагирующими на БЦЖ.

Результаты показали высокие уровни Bifidobacterium longum у высоко реагирующих по сравнению с низко реагирующими. У низко реагирующих были значительно выше уровни Bacteroides thetaiotaomicron. Когда ученые проводили количественную полимеразную цепную реакцию на ДНК, выделенной из стула младенцев, они отметили, что B. infantis был более обильным у высоко реагирующих. Ученые изучили влияние кишечной микробиоты младенцев на развитие иммунитета с использованием модели мышей в условиях, свободных от микробов. Они отметили, что экспрессия общих памятных CD4 T-клеток была значительно выше у образцов высоко реагирующих и низко реагирующих, с потенциальными связями с Т-клеточными ответами на БЦЖ.