Vaccini: ecco come il microbiota intestinale influenza la risposta immunitaria

6 luglio 2018

The University of Melbourne, Parkville (studio originale)

Determinati batteri del nostro microbiota intestinale sembrerebbero influenzare la risposta vaccinale soprattutto in tenera età.

È quanto conclude la revisione condotta da Petra Zimmermann e Nigel Curtis, recentemente pubblicata sulla rivista Vaccine.

È ormai comprovato che ognuno di noi risponde in maniera diversa alle vaccinazioni e questo può esser dovuto a fattori come età, sesso, geni, area geografica nella quale viviamo, tempistiche di somministrazione ed eventuali co-somministrazioni (ad esempio i vaccini polivalenti).

A questi sembrerebbe doveroso aggiungere anche il microbiota intestinale.

Recentemente infatti, un numero sempre più consistente di studi ha dimostrato come la componente batterica sia effettivamente coinvolta in svariate patologie che vedono l’interessamento anche del sistema immunitario tra le quali sepsi neonatale, infiammazione cronica intestinale, diabete mellito, allergie o asma.

Gli studi di correlazione tra microbioma e risposta vaccinale

Nonostante questo crescente interessamento nel determinare la correlazione tra microbioma e immunità, sono soltanto quattro gli studi oggi disponibili che hanno avuto come scopo quello di investigare il ruolo del microbiota nella risposta ai vaccini, rispettivamente tre condotti su bambini e uno su adulti.

I due ricercatori con questa revisione hanno quindi sintetizzato e comparato i risultati di questi pochi studi dandone un quadro d’insieme benché presentassero caratteristiche metodologiche e setting d’analisi diversi.

Di seguito sono quindi riportate le caratteristiche principali dei 4 studi considerati.

Autori Popolazione Vaccino testato e via di somministrazione Tecniche d’analisi
Harris MN et al., 2016 Neonati del Ghana (n=78) Rotavirus orale Microarray
Huda VC et al., 2014 Neonati del Bangladesh (n=48) Poliovirus orale;
tetano-epatite B intramuscolo;
Bacille Calmette-Guérin intradermico
16S rRNA, V4 Illumina MiSeq PCR per Bifidobacteria, T-RFLP
Eloe-Fadrosh EA et al., 2013 Adulti USA (n=17) Salmonella Typhi orale 16S rRNA, V1/V2 Roche 454
Mullie C et al., 2004 Neonati francesi (n=20) Difterite-tetano-pertosse-polio-Haemofilus influenzae B intramuscolo PCR di colture multiple per Bifidobacteria

Vaccinazioni orali

  • Lo studio di Harris MN et al., ha evidenziato come i bambini rispondenti ai vaccini siano caratterizzati da un’alta espressione di Streptococcus gallolyticus e del rapporto Enterorobacteria-Bacteroidetes. Di contro, hanno presentato carenze del phylum Bacteroidetes. Nessuna differenza significativa con i non rispondenti è invece emersa in termini di diversità batterica.
  • Huda MN et al, ha invece riportato come un’elevata abbondanza relativa del phylum Actinobacteria, famiglie Coriobacteriaceae e Bifidobacteriaceae in particolare, sia correlato a una buona risposta vaccinale specifica a 15 settimane d’età. Alta espressione di Pseudomonadales è invece associata a una bassa risposta e a un decremento di IgG sieriche.
  • In base alla ricerca di Eloe-Fadrosh EA et al. gli adulti rispondenti sono caratterizzati da una maggiore espressione di Clostridiales, le famiglie Lachnospiraceae e Ruminococcaceae in particolare. Nessuna differenza significativa è stata evidenziata con i non rispondenti in termini di diversità batterica.

Vaccinazioni per via iniettiva

  • Mullie C et al., ha indagato la risposta alla vaccinazione pentavalente per via intramuscolare riportando alti livelli di B. longum subspecie B. infantis nei bambini rispondenti in particolar modo a 4 mesi dalla terza dose.
  • Oltre alla formulazione orale, Huda et al, ha analizzato la risposta alla formulazione intramuscolo di tetano ed epatite B scoprendo che:
    • Un’elevata abbondanza relativa di Actinobacteria, inclusi i generi Bifidobacterium (B. longum subspecie B. infantis) e Corynebacterium, risultata correlata a una buona risposta vaccinale tetano specifica a 15 settimane;
    • Alti livelli del genere Rothia (phylum Actinobacteria) hanno portato a una buona risposta immunitaria specifica per epatite B;
    • Alta espressione dell’ordine Pseudomonadales comporta complessivamente a una bassa risposta al vaccino;
    • Una buona diversità batterica e un’elevata espressione di Enterobacteriales provocano una bassa risposta tetano-specifica

Infine, sempre nello stesso studio è stata valutata la risposta al vaccino Bacille Calmette-Guérin che ha mostrato associazione positiva ancora una volta con Actinobacteria. Di contro, analogamente al vaccino bivalente appena citato, alta espressione di Pseudomonadales ed Enterobacteriales è risultata associata a una risposta immunitaria.

Questa revisione, a detta degli stessi autori, presenta alcune limitazioni tra le quali il ridotto numero di studi disponibili e la loro elevata disomogeneità, il ridotto numero di soggetti inclusi, la mancanza di valutazione di possibili fattori confondenti e il non aver condotto analisi di sequenziamento genico complessivo.

Tuttavia, in conclusione, quello che è emerso da questo lavoro è che l’abbondanza relativa di determinati ceppi batterici influenza la risposta vaccinale.

Possiamo perciò riassumere così:

Alta risposta vaccinale Bassa risposta vaccinale
Phylum Actinobacteria Firmicutes Proteobacteria Bacteroidetes
Ordine Actinomycetales Enterobacteriales
Pseudomonadales
Famiglia Coriobacteriaceae Lachnospiraceae
Ruminococcaceae
Genere Corynebacterium
Rothia
Bacteroides
Prevotella
Specie Bifidobacterium longum subs. infantis
Bifidobacterium longum subs. longum
Streptococcus gallolyticus

Sebbene siano necessari ulteriori e più completi studi al fine di confermare queste evidenze, questi primi risultati ci fanno ipotizzare come il microbioma possa essere in un futuro un possibile target terapeutico per modulare e incrementare la risposta alle vaccinazioni soprattutto in tenera età e nei Paesi in via di sviluppo nei quali le malattie infettive rappresentano tuttora la principale causa di morte.

Silvia Radrezza

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