I ricercatori dell’Università della California San Diego hanno individuato un meccanismo fondamentale che consente allo Staphylococcus aureus di eludere la risposta immunitaria, causando il fallimento di numerosi test di vaccini. Il batterio attiva una sovrapproduzione di una proteina chiamata IL-10, la quale sopprime le cellule immunitarie cruciali. Attraverso l’inibizione dell’IL-10 o il potenziamento di un’altra proteina immunitaria nota come IL-17A, i ricercatori hanno dimostrato che i vaccini precedentemente inefficaci potrebbero diventare funzionali, aprendo la strada a nuove terapie contro lo S. aureus e infezioni simili.
Lo Staphylococcus aureus e la sua impatto sulla salute pubblica
Lo Staphylococcus aureus (S. aureus) rappresenta una delle principali cause di infezioni della pelle e dei tessuti molli, che talvolta possono evolvere in condizioni potenzialmente letali come la sepsi e la sindrome da shock tossico. Il pericolo per la salute pubblica derivante da questo batterio si è acuito a causa della diffusione dello Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA). Nel 2019, lo S. aureus è stato associato a oltre un milione di decessi in tutto il mondo, come riportato su The Lancet. Il dottor George Liu, professore e capo delle malattie infettive pediatriche presso la Scuola di Medicina dell’Università della California San Diego e l’Ospedale per bambini Rady di San Diego, sottolinea l’urgenza di controllare questo patogeno, responsabile di una significativa morbilità e mortalità non solo negli Stati Uniti, ma a livello globale.
Sfide nel campo dello sviluppo dei vaccini contro lo S. aureus
Nonostante i promettenti risultati ottenuti nei modelli murini, circa 30 trial clinici non sono riusciti fino ad oggi a sviluppare un vaccino efficace contro lo S. aureus per l’uomo. I ricercatori dell’UC San Diego hanno individuato una delle principali cause di questi insuccessi, suggerendo che sia possibile apportare modifiche ai vaccini per renderli efficaci negli esseri umani. In uno studio pubblicato sul Journal of Clinical Investigation (JCI) il 16 dicembre 2024, è emerso che lo S. aureus induce una sovrapproduzione di una proteina chiamata interleuchina-10 (IL-10) nei linfociti B, portando all’inattivazione degli anticorpi e rendendoli incapaci di contrastare lo S. aureus.
Scoperta del ruolo dell’IL-10 nei fallimenti dei vaccini
In un altro studio correlato pubblicato lo stesso giorno su Nature Communications, i ricercatori dell’UC San Diego hanno anche individuato che un’eccessiva produzione di IL-10 in risposta a S. aureus inibisce la capacità dei linfociti T helper di combattere il patogeno. Secondo Liu, lo S. aureus ha una lunga storia di interazione con gli esseri umani. “Essendo un batterio che trova facile dimora nel nostro naso e nell’intestino, deve adottare strategie per ridurre efficacemente la risposta immunitaria al fine di sopravvivere. Durante l’infanzia, la maggior parte di noi è colonizzata da S. aureus, che si insedia nei nostri passaggi nasali. Per lo più, non ci provoca danni. Tuttavia, uno studio precedente condotto nel 2022 da Chih-Ming Tsai, Ph.D., assistente di ricerca nel laboratorio di Liu, ha dimostrato che questa precoce esposizione inganna le nostre cellule immunitarie a produrre anticorpi alterati che non riescono a montare una difesa efficace contro lo S. aureus. Inoltre, i batteri conservano una ‘memoria’ di quegli anticorpi non protettivi che possono essere riattivati durante infezioni successive.”
Indagine sull’inattivazione degli anticorpi nei trial vaccinali
Nello studio del JCI, Tsai, Liu e il loro team hanno investigato le ragioni per cui gli anticorpi di S. aureus risultano inefficaci nel combattere il patogeno dopo la vaccinazione. I topi sono stati esposti a S. aureus e successivamente vaccinati con il vaccino Iron Surface Determinant B (IsdB), precedentemente dimostrato efficace contro S. aureus nei topi non esposti al batterio.
Il team ha scoperto che i linfociti B, globuli bianchi responsabili della produzione di anticorpi, secernono una quantità eccessiva di IL-10 quando esposti nuovamente a S. aureus. All’interno dei linfociti B, l’IL-10 guida gli enzimi a aggiungere un tipo di zucchero chiamato acido sialico alla regione Fc degli anticorpi, la quale è fondamentale per generare una risposta immunitaria adeguata. Con un’elevata presenza di questo zucchero, l’attività anti-stafilococcica degli anticorpi prodotti dai linfociti B viene neutralizzata, rendendoli incapaci di uccidere il patogeno. Tsai sottolinea che “l’IL-10 favorisce la produzione massiccia di questo tipo di zucchero, spegnendo così il nostro sistema immunitario”. Tuttavia, i ricercatori hanno anche scoperto che bloccando l’IL-10 al momento dell’immunizzazione si ripristina l’efficacia del vaccino, trasformando un vaccino precedentemente inefficace in uno funzionale.
Risposta dei linfociti T e possibili miglioramenti dei vaccini
Mentre lo studio del JCI si è concentrato sul ruolo dell’IL-10 nei linfociti B, l’articolo di Nature Communications, guidato da Irshad A. Hajam, Ph.D., assistente di ricerca nel laboratorio di Liu, ha esaminato come lo S. aureus interagisce con i linfociti T CD4+, noti anche come linfociti T helper. Questi globuli bianchi rilevano le infezioni e attivano altri globuli bianchi per combattere e uccidere i patogeni.
I ricercatori hanno scoperto che, simili ai linfociti B, i linfociti T helper secernono una quantità eccessiva di IL-10 in risposta a S. aureus nei topi esposti e successivamente vaccinati per S. aureus. L’IL-10 inibisce la capacità dei linfociti T helper di produrre interleuchina-17 (IL-17A), una citochina particolarmente efficace nel contrastare le infezioni da S. aureus. Tuttavia, bloccando l’IL-10 o aggiungendo una sostanza chiamata CAF01, nota per potenziare l’efficacia dei vaccini aumentando la risposta dei linfociti T alle infezioni microbiche, i ricercatori sono riusciti a ripristinare i livelli di IL-17A. Hajam afferma che “l’aggiunta di CAF01 durante la vaccinazione ha trasformato il vaccino inefficace IsdB in uno funzionale nei topi esposti a S. aureus”. Inoltre, ha aggiunto che “questo approccio ha funzionato anche con diversi altri vaccini falliti contro S. aureus”. I risultati di entrambi gli studi potrebbero rappresentare un passo avanti nel campo dello sviluppo di vaccini umani contro lo S. aureus. Liu suggerisce che sia possibile rendere efficaci i vaccini già sviluppati ma falliti contro lo S. aureus bloccando l’IL-10 o potenziando l’IL-17A durante la vaccinazione. Inoltre, sottolinea che la produzione di IL-10 da parte di altri microrganismi, come Clostridioides difficile e il parassita della malaria, potrebbe essere la ragione per cui i promettenti vaccini per queste condizioni hanno fallito nei trial clinici umani, suggerendo che l’inibizione di questa citochina potrebbe ripristinarne l’efficacia.
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