Dans une récente étude publiée sur bioRxiv*, des chercheurs aux États-Unis ont évalué l’impact des maladies métaboliques sur l’immunogénicité du vaccin contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) dans un modèle murin.
La proportion de personnes atteintes de diabète sucré (DM) et d’obésité augmente dans le monde, en particulier dans les pays à revenu élevé. L’obésité, le diabète, l’âge avancé, le sexe masculin et d’autres comorbidités sont des facteurs de risque reconnus de COVID-19 grave et de décès. De nombreux vaccins COVID-19 sont moins efficaces chez les personnes diabétiques/obèses.
Des études cliniques ont observé que le DM de type 2 (T2DM) est lié à l’atténuation des réponses immunitaires après la vaccination par l’ARNm du COVID-19. De plus, une faible immunogénicité du vaccin a été notée chez les adultes obèses, ce qui suggère que les maladies métaboliques influencent les réponses vaccinales. Pourtant, les effets exacts sur la qualité des réponses cellulaires et humorales ne sont pas clairs.
Étude : Immunogénicité et protection réduites du vaccin ARNm du SRAS-CoV-2 chez les souris souffrant d’obésité induite par l’alimentation et de résistance à l’insuline. Crédit d’image : Leremy/Shutterstock
L’étude et les conclusions
Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué les effets du DT2 et de l’obésité sur les fonctions des anticorps, les réponses des lymphocytes T et la protection contre le défi du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) chez des souris immunisées avec le vaccin BNT162b2. Tout d’abord, ils ont établi un modèle murin obèse, hyperinsulinémique, hyperglycémique et intolérant au glucose en nourrissant des souris C57BL/6J avec un régime riche en graisses (HFD). En parallèle, des souris témoins ont été nourries avec un régime normal (ND).
Plus tard, ces animaux nourris au HFD ou au ND ont été immunisés avec un schéma posologique à deux doses d’ARNm de BNT162b2 ou un vaccin sous-unitaire protéique (domaine de liaison au récepteur de pointe SARS-CoV-2 recombinant avec adjuvant d’alun [RBD]). Le vaccin BNT162b2 a induit des réponses humorales robustes, tandis que le vaccin sous-unitaire a provoqué des réponses anticorps limitées chez les souris nourries à la ND. De plus, les souris immunisées avec BNT162b2 nourries au HFD ont montré une réduction de 2,2 fois de l’immunoglobuline G anti-spike (IgG) par rapport à leurs homologues nourris au ND.
Ensuite, les chercheurs ont évalué le pouvoir de neutralisation des sérums immuns dans des tests de neutralisation de virus de substitution et de virus vivants. Les souris nourries au HFD ont montré une puissance neutralisante significativement atténuée par rapport aux souris nourries au ND après la vaccination au BNT162b2. En outre, ils ont évalué les corrélations entre le poids à l’immunisation ou l’insuline à jeun et les réponses en anticorps chez les souris nourries au HFD et ont constaté que les taux d’insuline sérique étaient corrélés négativement avec les titres d’IgG anti-pic.
Les splénocytes ont été récoltés et stimulés avec des peptides RBD de pointe qui se chevauchent. Les souris nourries à la ND immunisées avec le vaccin BNT162b2 ont montré des niveaux plus élevés d’interféron exprimé par les lymphocytes T (IFN)-γ, de facteur de nécrose tumorale (TNF) et d’interleukine (IL)-2 que les souris ND injectées avec une solution saline tamponnée au phosphate (PBS) .
En revanche, la vaccination BNT162b2 n’a provoqué aucune induction significative de ces cytokines par rapport à l’administration de PBS chez les souris HFD. De plus, les souris nourries au ND présentaient un minimum de niveaux médians de cytokines deux fois plus élevés que les souris nourries au HFD. Enfin, les souris immunisées ont été provoquées par voie intranasale avec 103 unités de formation de plaques (PFU) de SARS-CoV-2 vivant adapté à la souris.
Le poids corporel a été déterminé avant d’infecter les animaux. Les souris nourries au HFD étaient significativement plus lourdes que les souris nourries au ND. Les animaux ont été euthanasiés deux jours après l’infection et leurs poumons ont été prélevés. Il y avait des signes d’inflammation mineure dans tous les échantillons de poumon. L’expression des chimiokines, des cytokines et des gènes stimulés par l’IFN dans les poumons a été déterminée.
Les souris nourries avec ND et HFD injectées avec du PBS ont montré des réponses inflammatoires élevées sur plusieurs gènes. Notamment, les souris ND immunisées avec le vaccin BNT162b2 avaient une expression génique inférieure à celle des souris ayant reçu du PBS. Cependant, il n’y avait aucune différence significative entre les souris HFD administrées par BNT162b2 et PBS.
Les souris HFD et ND ayant reçu du PBS ont montré une charge virale élevée dans les poumons. Les souris immunisées avec le vaccin à sous-unité protéique n’étaient pas protégées contre l’infection. Les souris ND immunisées avec BNT162b2 ont montré des baisses significatives des titres viraux pulmonaires par rapport à leurs homologues administrés avec du PBS. En revanche, les souris nourries au HFD et recevant du BNT162b2 ou du PBS n’ont montré aucune différence significative dans les titres viraux pulmonaires.
Les souris nourries au ND immunisées avec le vaccin BNT162b2 avaient des titres viraux pulmonaires 262 fois plus faibles que les souris nourries au HFD, bien que la différence soit statistiquement non significative. Les auteurs ont observé que les titres neutralisants étaient inversement corrélés aux titres viraux pulmonaires et aux niveaux d’expression de la protéine induite par l’IFN avec des répétitions tétratricopeptidiques 2 (Ifit2).
conclusion
En résumé, les chercheurs ont illustré que l’obésité induite par HFD et la résistance à l’insuline altèrent les réponses immunitaires humorales et cellulaires après une vaccination à deux doses de BNT162b2. Les souris nourries au HFD présentaient des réductions marquées des réponses immunitaires par rapport aux souris nourries au ND. De plus, les souris nourries au ND ont montré une puissante induction de lymphocytes T spécifiques au RBD, qui était absente chez les souris nourries au HFD.
Il convient de noter que les souris nourries au HFD recevant le vaccin BNT162b2 manquaient de protection contre le défi SARS-CoV-2 vivant, tandis que les souris ND étaient relativement protégées. Les limites de l’étude incluent l’utilisation d’animaux mâles uniquement, et l’ampleur des réponses des lymphocytes T était faible en raison de l’utilisation d’un pool de peptides RBD au lieu de peptides de pointe pleine longueur. Dans l’ensemble, ces résultats corroborent le besoin de vaccins de précision contre le SRAS-CoV-2 pour les personnes atteintes de diabète et d’obésité.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies
