Успехи в изучении действия вакцин против инфекционного бронхита арканзасского типа

Исследователи из Обернского университета получили новые факты, касающиеся продолжительных вспышек инфекционного бронхита в США несмотря на повсеместную вакцинацию. Оказалось, что полевой вирусный штамм несет мутации, позволяющие ему «избегать» иммунных реакций организма цыпленка.

По словам сотрудников Обернского университета Ф. В. ван Гинкеля (F.W. van Ginkel), Аролдо Торо (Haroldo Toro) и Вики Л. ван Сантен (Vicky L van Santen), вспышки инфекционного бронхита, вызываемого вирусным серотипом «Арканзас», происходят регулярно, несмотря на повсеместную вакцинацию.

Они объясняют, что иммунная система цыплят распознает часть вируса инфекционного бронхита (ВИБ) — так называемый белок S1 — и реагирует на нее, формируя защитную иммунную реакцию. Структура этого белка постоянно немного изменяется, поскольку вирус реплицируется в организме птицы, в результате чего в белке S1 происходят небольшие, но важные изменения. Предполагается, что эти небольшие изменения позволяют вирусу избегать иммунных реакций организма цыпленка.

В ответ на вакцинацию против ВИБ в организме цыпленка вырабатываются антитела двух классов: антитела класса IgA, которые секретируются в слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей (иммунитет слизистых оболочек), и антитела класса IgG, проникающие в кровеносную систему (гуморальный иммунитет).

В рамках этого исследовательского проекта, финансировавшегося Ассоциацией производителей птицы и яиц США, для вакцинации цыплят использовалось несколько вариантов белка S1 арканзасского штамма, немного различавшихся по структуре. Гены, кодирующие эти белки, были введены в аденовирус (Ad5), который затем применялся в качестве вакцины. Была проанализирована динамика иммунных реакций на различные варианты белка S1.

По словам ученых из Обернского университета, задачи их исследования заключались в следующем:

1. Описать реакции В-клеток в лимфоидных тканях, ассоциированных с головной частью (HALT (head-associated lymphoid tissue)) [гардеровы железы и лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками глаз], и в селезенке после введения аденовируса Ad5, экспрессирующего различные гены белка S1 арканзасского штамма ВИБ, и определить, как эти реакции соотносятся с устойчивостью к заражению ВИБ.
2. Описать реакции ВИБ-специфичных Т-клеток в HALT и селезенке цыплят после введения аденовируса Ad5, экспрессирующего различные гены белка S1 арканзасского штамма ВИБ.

Ван Гинкель и его коллеги отмечают, что исследование позволило существенно улучшить представление о реакциях Т- и В-клеток на ВИБ как на уровне общего иммунитета, так и на уровне иммунитета слизистых оболочек.

Согласно полученным данным, иммунитет слизистых играет важную роль при формировании первичной иммунной реакции, а за выработку вторичной реакции отвечают центральные Т-клетки памяти.

Первичная иммунная реакция на ВИБ возникает в основном на уровне гуморального и клеточно-опосредованного иммунитета в лимфоидных тканях, ассоциированных со слизистыми оболочками, тогда как последующая реакция на ВИБ определяется общим иммунитетом. Таким образом, введение ВИБ вызывает ответ со стороны центральных Т-клеток памяти и гуморальную иммунную реакцию в форме антител класса IgG.

При этом, как утверждают ученые, в лимфоидных тканях, ассоциированных с головной частью, наблюдаются функциональные различия. В гардеровых железах формируется гуморальный иммунитет к ВИБ, а в лимфоидных тканях, ассоциированных со слизистыми оболочками глаз, — клеточно-опосредованный иммунитет. Результаты анализа гуморальных иммунных реакций на Ad5-C2 и ВИБ с использованием пептидных чипов показали, что последовательные эпитопы В-клеток в основном распознаются антителами класса IgA, а антитела класса IgG определяют прерывистые эпитопы.

Точечные мутации полевого штамма ВИБ, наблюдаемые в части S1 спайк-белка эпитопов В-клеток, распознаваемых антителами класса IgA, снижают уровень распознавания этих эпитопов антителами класса IgA по сравнению с их реакцией на указанные эпитопы в вакцинном штамме. Этот факт говорит о том, что такие точечные мутации позволяют полевому штамму избежать иммунной реакции слизистых оболочек, проявляющейся в форме антител класса IgA.

Данные, полученные исследователями из Обернского университета, подтверждают важность антител класса IgA, вырабатывающихся в слизистых оболочках, для защиты от ВИБ.

Исходя из этого, ван Гинкель и его коллеги делают вывод о том, что вакцины от ВИБ должны формировать и поддерживать ВИБ-специфичный иммунитет слизистых оболочек. Кроме того, отбор рекомбинантно-экспрессированного гена для вызова иммунной реакции может быть очень сложен, что на что указывает, например, следующее: вакцина на основе аденовируса Ad5-C2 обеспечивает наилучшую защиту от ВИБ, тогда как вакцина на основе аденовируса Ad5-C4, отличающегося всего лишь одной аминокислотой, — самую слабую.