Dans une étude longitudinale prospective publiée dans Journal de transduction du signal et de thérapie ciblée, les chercheurs ont caractérisé la composition du microbiote intestinal associée à la durabilité de l’immunité induite par le vaccin contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).
De plus, ils ont déterminé l’impact des vaccins contre la COVID-19 sur les modifications à long terme du microbiote intestinal.
À cette fin, ils ont créé deux groupes comprenant des personnes vaccinées avec les vaccins CoronaVac et BNT162b2 contre la COVID-19. Ensuite, ils ont collecté leurs échantillons de sang et de selles pour analyser la composition de leur microbiome intestinal, leurs taux d’anticorps sériques ainsi que leurs données immunologiques et métabolomiques.
Le suivi de l’étude a duré plus de six mois et a aidé les chercheurs à évaluer l’interaction bidirectionnelle entre la composition du microbiome intestinal et la vaccination contre la COVID-19 dans les deux cohortes.
Étude: Le microbiote et le métabolome intestinaux de base prédisent une immunogénicité durable aux vaccins contre le SRAS-CoV-2. Crédit d’image : décoret/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Des études ont montré que l’immunogénicité des vaccins contre la COVID-19 est affectée par plusieurs facteurs, notamment la composition de base du microbiome intestinal d’un individu, son métabolome intestinal et la génétique, pour n’en nommer que quelques-uns.
Les auteurs eux-mêmes ont signalé une association entre les abondances relatives de Roseburia fécis et Bifidobactérie adolescentis et niveaux d’anticorps contre le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) provoqués par le vaccin un mois après une deuxième dose de vaccination BNT162b2 et CoronaVac.
De même, une autre étude de Lunken et al. des corrélations négatives documentées entre les niveaux d’anticorps du domaine de liaison au récepteur (RBD) 12 semaines après la première dose de vaccin et les concentrations intestinales totales d’acides gras à chaîne ramifiée, d’acide isobutyrique et d’acide isovalérique au départ.
Cependant, les associations entre le métabolome intestinal de base et les réponses immunitaires aux vaccins contre la COVID-19 et la manière dont la composition du microbiome intestinal affecte la protection immunitaire induite par le vaccin contre la COVID-19 à plus long terme ne sont pas claires.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont recruté des sujets sains âgés de ≥ 18 ans dans deux centres de vaccination de Hong Kong qui ont reçu le BNT162b2 (n = 121) ou le vaccin CoronaVac (n= 40) entre avril 2021 et juin 2021.
Ils ont prélevé leurs échantillons de sang au départ (T0), un mois après la deuxième dose de vaccin (post-vaccination, pv) et six mois pv.
Les participants ont collecté eux-mêmes des échantillons de selles et les ont envoyés aux laboratoires dans les 48 heures pour une extraction de l’acide désoxyribonucléique (ADN) et une analyse plus approfondie.
Les chercheurs ont soumis le plasma d’échantillons de sang à des tests sérologiques, notamment un test de neutralisation du virus de substitution du SRAS-CoV-2 (sVNT) et des mesures de cytokines et de chimiokines.
Ils ont présenté les niveaux de sVNT à six mois pv et des baisses relatives des niveaux de sVNT entre un et six mois pv. De plus, ils ont dichotomisé les niveaux de sVNT en hauts et bas à six mois pv.
Ensuite, l’équipe a soumis l’ADN des échantillons de selles à des analyses métagénomiques et métabolomiques. Ils ont calculé les indices de diversité alpha (et diversité de Shannon) et bêta (dissimilitude Bray-Curtis), identifié les espèces Gram-positives (+) et Gram-négatives (-) selon le critère spécifié par la base de données en ligne JGI Genome (GOLD) et calculé la Rapport Gram+/Gram−.
En outre, l’équipe a profilé les métabolomes des selles par spectrométrie de masse en tandem par chromatographie liquide (LC-MS/MS) ciblant 400 métabolites et dix acides gras à chaîne courte (C2-6) dans des échantillons fécaux.
Résultats
Les résultats de l’étude ont montré que le métabolome intestinal et la composition du microbiome au départ pourraient aider à prédire les niveaux d’anticorps neutralisants (nAb) du SRAS-CoV-2 jusqu’à six mois après la réception de deux doses d’un vaccin contre la COVID-19.
Dans le groupe BNT162b2, les auteurs ont noté une corrélation positive entre les abondances relatives de base de Bacillota bifidum, Roseburia faeciset B. adolescentis avec des niveaux de sVNT à six mois pv
Peut-être qu’après un mois de pv, leurs rôles bénéfiques étaient masqués par l’immunogénicité plus élevée du BNT162b2. Noter que B. adolescentis est un producteur clé d’acide γ-aminobutyrique (GABA) dans l’intestin humain.
De plus, ils ont noté des abondances relatives de R. intestinalis et R. faecis les espèces étaient positivement associées aux niveaux de sVNT à six mois pv. Ainsi, la supplémentation en ces bactéries pourrait aider à surmonter la diminution des réponses immunitaires déclenchées par BNT162b2.
Dans le groupe CoronaVac, les auteurs ont noté une corrélation entre une abondance relative plus élevée de Bactéroides et une abondance relative plus faible de Faecalibacterium prausnitzii au départ avec des niveaux de sVNT plus élevés à six mois pv
Plus précisément, une abondance relative plus élevée de D. formicigénérans et des abondances relatives plus faibles E. massiliensis et A. colihominis chez les vaccinés CoronaVac, les niveaux de sVNT étaient plus élevés à six mois pv
Ainsi, les biothérapeutiques ciblant A. colihominis Ces espèces pourraient contribuer à améliorer la durabilité de l’immunité suscitée par le vaccin CoronaVac.
Au moment de leur inscription à cette étude, les participants n’avaient aucun antécédent de COVID-19 ; ainsi, leur signature de base du microbiote intestinal a probablement préparé les receveurs de CoronaVac à des réponses immunitaires plus durables et ne semblait pas liée à une infection virale.
Ainsi, l’acide fumarique, dérivé du fumarate de diméthyle, a montré une association positive avec une immunité durable contre le BNT162b2 et pourrait exercer des effets anti-inflammatoires et neuroprotecteurs.
De même, parmi les vaccinés CoronaVac, les taux de tryptophane dans les selles ont montré une association négative avec l’immunité vaccinale à long terme.
Une autre observation intéressante était que l’abondance d’espèces microbiennes à un mois pv était corrélée à une immunogénicité de longue durée envers CoronaVac mais pas avec BNT162b2. En effet, les deux vaccins avaient des mécanismes d’action différents.
Ainsi, le microbiote intestinal des receveurs de BNT162b2 s’est rétabli plus rapidement en diversité alpha, mais présentait également une proportion plus élevée d’espèces qui n’ont pas retrouvé leurs niveaux de base à six mois pv. vis-à-vis Bénéficiaires de CoronaVac (58 % contre 21,6 %).
De plus, parmi les receveurs de CoronaVac, la réduction de la diversité microbienne intestinale a coïncidé avec une diversité virale intestinale nettement diminuée. Pour les mêmes raisons, les antécédents vaccinaux ont affecté différemment l’immunogénicité durable des vaccins BNT162b2 et CoronaVac.
Ces résultats suggèrent que les modifications de la composition du microbiote intestinal dues à la vaccination CoronaVac imitent celles induites par le COVID-19, mais pas les changements liés à la vaccination BNT162b2, en partie attribuables à une réactivité croisée avec des antigènes microbiens.
CoronaVac est un vaccin inactivé avec divers composants viraux comme épitopes, tandis que BNT162b2 est un vaccin à acide ribonucléique messager (ARNm) utilisant uniquement la pointe (S) du SRAS-CoV-2 comme épitope.
Abondances relatives diminuées et accrues Bacillote/Actinomycétotes et Bacteroidota/Pseudomonadotarespectivement, étaient similaires dans les deux groupes vaccinés et correspondaient à un rapport Gram+/Gram− pv réduit, ce qui indique une inflammation intestinale.
Cette réduction du rapport Gram+/Gram− s’est produite avec une déplétion en acides gras à chaîne courte (AGCC) producteurs. Bacillote espèces.
Conclusions
Pour résumer, plus haut B. adolescentis l’abondance relative au départ a induit une immunité durable contre le BNT162b2, tandis qu’un microbiote intestinal amorcé par une vaccination antérieure (sans rapport avec le SRAS-CoV-2) a suscité une immunité plus élevée contre le CoronaVac à six mois pv
Les altérations à long terme du microbiote intestinal dues à différents vaccins contre la COVID-19 justifient des investigations plus approfondies.
Les chercheurs devraient également surveiller les effets de l’augmentation des doses de vaccin sur la composition du microbiote intestinal, sa récupération et la santé à long terme des receveurs de différents vaccins contre la COVID-19.
