I vaccini rappresentano un’arma fondamentale per limitare la diffusione di malattie infettive e proteggere le popolazioni vulnerabili dalle infezioni. La risposta al vaccino dipende da diversi fattori, sia propri dell’ospite sia ambientali.
Recentemente si è ipotizzato un ruolo del microbiota intestinale e della disbiosi intestinale nella risposta al vaccino, con individui disbiotici che mostrano minori tassi di risposta. Per questo alcuni ricercatori hanno condotto uno studio, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Critical Reviews in Microbiology, basandosi sull’ipotesi che la modifica dei costituenti dietetici possa modulare la composizione del microbioma intestinale, che, a sua volta, può alterare le risposte al vaccino.
Fattori che influenzano la risposta vaccinale
Le risposte vaccinali dipendono sia da fattori dell’ospite sia ambientali. I primi comprendono patrimonio genetico, sesso, età, immunità preesistente, anticorpi materni, stato nutrizionale e stato di salute, mentre i fattori ambientali includono tipo di vaccino, dose, modalità di somministrazione e adiuvanti, ma anche dimensioni della famiglia, posizione geografica, variazione stagionale, condizioni igieniche e sanitarie.
Tra i fattori dell’ospite, recentemente, è stato menzionato anche il microbiota intestinale: esso influenza lo sviluppo e la funzionalità del sistema immunitario, con un probabile impatto sull’immunocompetenza e sulla risposta ai vaccini.
Una comunità microbica bilanciata, ovvero il mantenimento dell’eubiosi intestinale, è fondamentale per garantire una salute ottimale del sistema immunitario e massimizzare le risposte immunologiche specifiche agli agenti vaccinali.
Impatto della dieta sull’eubiosi intestinale
L’eubiosi intestinale, caratterizzata da una maggiore diversità microbica con una predominanza di microbi benefici, promuove l’integrità della barriera intestinale, attenua l’infiammazione e promuove l’omeostasi immunitaria.
Tra i diversi fattori determinanti della composizione del microbioma intestinale, la dieta è quello più importante. I microrganismi presenti nell’intestino utilizzano componenti dietetici per la loro crescita e la produzione di composti bioattivi.
Ad esempio, una dieta ricca di carboidrati può promuovere la crescita di Prevotella, Ruminococcaceae, Lachnospiraceae e Clostridium cluster XVIII. Al contrario, una dieta ricca di grassi può aumentare le popolazioni di Alistipes, Bacteroides e Bilophila. Infine, una dieta ricca di proteine, può aumentare i livelli di Bacteroides, Roseburia ed Eubacterium rectale.
Meccanismi con cui il microbiota può alterare la risposta vaccinale
Sono stati suggeriti diversi potenziali meccanismi per spiegare come il microbioma intestinale altera le risposte ai vaccini. Ad esempio, si è scoperto che i composti immunomodulatori come fimbrie, flagellina, peptidoglicano, acido teicoico e lipopolisaccaridi prodotti dai microbi intestinali esercitano un effetto adiuvante naturale e una risposta immunomodulatoria.
Inoltre, i microbi intestinali e i probiotici modulano le funzioni delle cellule dendritiche (DC) che agiscono come APC (antigen-presenting cells) presentano gli antigeni del vaccino alle cellule T, regolando così la qualità, l’entità e la durata della risposta immunitaria.
Ruolo degli acidi grassi a catena corta
Anche gli acidi grassi a catena corta (SCFA) prodotti dai microbi intestinali possono avere un impatto sulla risposta vaccinale. Infatti, essi possono essere utilizzati per il metabolismo delle cellule B per supportare i requisiti energetici per la produzione di anticorpi, la differenziazione delle plasmacellule e il cambio di classe, regolando così le risposte al vaccino.
Principalmente, si è scoperto che gli SCFA promuovono la funzione mitocondriale e il percorso Akt-mTOR nelle cellule B primarie, migliorando così la generazione di plasmacellule e l’immunogenicità del vaccino. Il butirrato prodotto dai microbi intestinali attiva anche le funzioni regolatorie associate a Th1 nelle cellule T-reg e previene la risposta autoimmune. I microbi intestinali possono anche codificare epitopi cross-reattivi con quelli codificati da vaccini e patogeni, e le cellule T e le cellule B cross-reattive possono alterare le risposte ai vaccini.
Probiotici ed efficacia dei vaccini
L’integrazione con probiotici e prebiotici può rafforzare il sistema immunitario e aumentare potenzialmente l’efficacia dei vaccini in quanto i probiotici mostrano una forte risposta immunomodulatoria e adiuvante nell’ospite regolando le cellule T, le citochine, le chemochine e la secrezione di anticorpi e l’immunità delle mucose. In particolare, l’integrazione con Bifidobacterium longum e Lacticaseibacillus rhamnosus ai neonati ha determinato una sieroconversione più elevata in risposta al vaccino DTP (difterite, tetano, pertosse).
In adulti sani, l’integrazione con Bifidobacterium animalis ssp. lactis e Lacticasiebacillus paracasei ssp. paracasei ha aumentato i titoli anticorpali specifici del vaccino antinfluenzale. Negli anziani, è stato osservato che il consumo di Lactiplantibacillus plantarum CECT 7315/7316 dopo la vaccinazione antinfluenzale trivalente ha portato a un aumento degli anticorpi IgA e IgG specifici del vaccino.
È stata anche notata una tendenza verso un aumento degli anticorpi IgM. Analogamente, individui anziani integrati con un ceppo probiotico Loigolactobacillus coryniformis K8 CECT5711 hanno riscontrato una risposta immunitaria significativamente aumentata al vaccino antinfluenzale e una riduzione dei sintomi associati alle infezioni respiratorie.
L’integratore probiotico multiceppo ha anche migliorato la composizione del microbioma intestinale nei soggetti anziani. Inoltre, l’integrazione di Limosilactobacillus reuteri DSM 17938 ha aumentato la risposta IgA al vaccino mRNA COVID-19 così come l’integrazione di Loigolactobacillus coryniformis K8.
Conclusioni
La composizione del microbioma gastrointestinale è un fattore determinante fondamentale per la salute immunologica a causa della complessa interdipendenza del microbioma intestinale e del sistema immunitario.
Le prove indicano l’importanza di mantenere l’eubiosi intestinale per rafforzare le risposte ai vaccini orali e parenterali durante tutto il ciclo di vita. In generale, i neonati e gli anziani sono a maggior rischio di avere disbiosi intestinale e risposte vaccinali alterate e pertanto, richiedono un’attenzione speciale e un’eventuale integrazione con probiotici.
