Некоторые бактерии кишечника снижают эффективность вакцины от ротавируса

Ротавирус легко распространяется среди младенцев и детей младшего возраста, вызывая сильную диарею, рвоту, лихорадку и боли в животе. Вакцины против ротавируса — это живые аттенуированные вирусы, вводимые перорально и инфицирующие хозяев для формирования иммунитета. Однако защита, которую обеспечивают вакцины, сильно различается у разных людей. Исследования показывают, что отсутствие антител к ротавирусу у отдельных вакцинированных ассоциировано с отсутствием его антигена в фекалиях. Это позволяет предположить, что в некоторых случаях вирусы, входящие в состав вакцин, неспособны инфицировать своих хозяев. Один из факторов, который может повлиять на инфицирование, — это микробиота кишечника. Примером такого обитателя микробиоты, препятствующего инфицированию RV, служит сегментированная нитевидная бактерия (SFB). В недавно опубликованном исследовании ученые из США проанализировали влияние SBF на инфекцию ротавирусом и иммунитет у мышей, а также охарактеризовали фекальный микробиом у группы мексиканских детей, получивших вакцину от ротавируса.

Для начала ученые предположили, что наличие высоких уровней SFB на момент вакцинации может ослабить ее эффективность. Для проверки этой гипотезы мышам пересадили фекальную микробиоту с SFB или без, а затем ввели вирус. Выяснилось, что у мышей, получивших SFB, выработка антител против ротавируса была недостаточной для развития иммунитета, а в фекалиях не обнаруживались вирусные антигены.

Проанализировав результаты на мышах, ученые предположили, что состав микробиоты человека также влияет на инфицирование и последующую иммунную реакцию, вызванную вакциной против ротавируса. Для дальнейшего исследования была выбрана когорта мексиканских младенцев, получивших вакцину Rotarix. Образцы фекалий от младенцев с самыми высокими и самыми низкими титрами сывороточных IgA к ротавирусу после вакцинации пересадили мышам. Через семь дней после трансплантации животным вводили вакцину, а через 34 — дозу ротавируса. Мыши, которым пересаживали микробиоту от невосприимчивого к вакцине младенца, демонстрировали низкий уровень ротавирусных антигенов в фекалиях; антител к ротавирусу у них также было немного. При этом ни у одной из мышей не детектировались в фекалиях SFB независимо от того, какие образцы им трансплантировали. По-видимому, микробиота, не относящаяся к SFB, также может влиять на инфицирование и, следовательно, на эффективность вакцинации.

Затем ученые проанализировали фекальные микробиомы животных, подвергшихся трансплантации, чтобы идентифицировать бактерии, которые могли прижиться и, следовательно, повлиять на заражение ротавирусом. Секвенирование генов 16S рРНК пкоазало, что общий состав зависел от того, трансплантировали ли мыши фекальную микробиоту от младенцев с высоким или с низким титром антител. Одним из заметных различий было присутствие Clostridium perfringens — ее гены детектировались в 10-20% от общего числа чтений 16S после пересадки микробиоты от младенцев с низким титром антител и не обнаруживались у мышей, получавших микробиом от младенцев с высоким титром. Введение изолята C. perfringens мышам снижало уровни антигенов ротавируса в образцах фекалий и ослабляло выработку антител. Эти результаты подтверждают идею о том, что C. perfringens — оппортунистический патоген, встречающийся у некоторых людей, — может влиять на степень инфицирования хозяина ротавирусом в составе вакцины.

Исследователи изучили потенциальные механизмы, с помощью которых C. perfringens, но не близкородственные бактерии, препятствовала заражению мышей аттенюированным ротавирусом. Они обнаружили, что индуцируемая бактерией экспрессия интерферона гамма (IFN-γ) активировала иммунитет хозяина, что препятствовало инфекции ротавирусом. Анализ ранее опубликованных данных также выявил отличия в составе микробиома у людей, по-разному отвечающих на вакцину против ротавируса. Наблюдалась тенденция к сниженной эффективности вакцинации при более высоком содержании C. perfringens в микробиоме, однако эти результаты не достигали статистической значимости.

Таким образом, данное исследование показало, что состав микробиоты влияет на эффективность вакцинации против ротавируса, и C. perfringens служит одним из, возможно, многих примеров бактерий человека, способных ослаблять эффект антиротавирусной вакцины.

Выявлен возможный механизм развития диареи при ротавирусной инфекции