Vaccini PCV2: Sveliamo i Segreti dell’Immunità Cellulare e le Loro Differenze Contro il Maledetto PCV2d!

Amici appassionati di scienza e salute animale, oggi ci tufferemo in un argomento che sta molto a cuore agli allevatori di suini e, credetemi, anche a noi ricercatori: il Porcine Circovirus tipo 2, o PCV2. Questo piccolo ma tenace virus è l’agente principale dietro le malattie associate al circovirus suino (PCVAD), un vero incubo che causa ingenti perdite economiche all’industria suinicola mondiale. Pensate, il PCV2 da solo raramente fa ammalare gravemente i maiali, ma il suo “superpotere” negativo è quello di causare immunosoppressione. In pratica, abbassa le difese immunitarie dei suini, rendendoli più vulnerabili ad altri patogeni e compromettendo l’efficacia di altre vaccinazioni. Un bel problema, vero?

Per fortuna, la vaccinazione è la nostra arma principale per prevenire e controllare le PCVAD. Negli ultimi decenni, sono stati sviluppati e ampiamente utilizzati numerosi vaccini contro il PCV2. Attualmente, sul mercato internazionale troviamo cinque vaccini commerciali per PCV2, e in Cina ne sono disponibili almeno dieci! Questi vaccini si dividono principalmente in tre categorie: vaccini a virus intero inattivato, vaccini a virus chimerico inattivato e vaccini subunità basati sulla proteina ricombinante del capside. Tutti hanno dimostrato di migliorare le performance di crescita, alleviare i sintomi clinici delle PCVAD e ridurre l’impatto dell’infezione da PCV2 sulla salute dei suini.

Ma c’è un “Ma”: Vaccini “Leaky” e la Minaccia del PCV2d

Nonostante i successi, i vaccini attuali per il PCV2 sono considerati “leaky vaccines”, cioè vaccini che “perdono”. Cosa significa? Significa che, pur proteggendo dalla malattia clinica, non eliminano completamente la replicazione o la trasmissione del virus. Questo potrebbe essere uno dei motivi per cui il virus persiste negli allevamenti. E non è finita qui! Il PCV2 è un maestro del trasformismo: negli ultimi vent’anni ha subito due “cambi d’abito” genetici, passando dal genotipo PCV2a al PCV2b e, più recentemente, al PCV2d. Quest’ultimo è diventato il genotipo predominante in molti paesi, inclusa la Cina. Il problema? I vaccini esistenti sono stati sviluppati basandosi sui sottotipi PCV2a o PCV2b. Sebbene molti studi dimostrino che questi vaccini offrono una protezione incrociata sufficiente contro il PCV2d in condizioni sperimentali, sono stati segnalati focolai di PCVAD causati da PCV2d in allevamenti vaccinati. Questo ci dice che forse questi vaccini non riescono a controllare completamente l’infezione da ceppi eterologhi (cioè diversi da quelli per cui sono stati creati).

Ecco perché uno studio recente, di cui vi parlerò oggi, ha deciso di andare a fondo, confrontando “faccia a faccia” le risposte immunitarie indotte dai vaccini PCV2 attualmente disponibili. L’obiettivo? Capire meglio i meccanismi di immunità protettiva contro il PCV2 e, magari, gettare le basi per lo sviluppo di vaccini più potenti e ad ampio spettro. Finora, la nostra comprensione dei meccanismi immunitari indotti da questi vaccini, al di là della risposta anticorpale, era piuttosto limitata. Questo studio si è concentrato sulle risposte delle cellule T, i veri soldati specializzati del nostro sistema immunitario.

Un’Orchestra Immunitaria Complessa: Le Cellule T Protagoniste

Quando parliamo di immunità acquisita, non ci sono solo gli anticorpi (immunità umorale). C’è un altro braccio altrettanto importante: l’immunità cellulare, mediata appunto dalle cellule T. Ricerche precedenti avevano già indicato che sia le cellule T CD4+ (helper) che le CD8+ (citotossiche) sono coinvolte nelle risposte immunitarie antivirali contro il PCV2. In particolare, le cellule secernenti interferone-gamma (IFNγ-SC), una citochina cruciale, sembravano contribuire all’eliminazione del virus. Più di recente, sono state identificate cellule T CD4+ co-produttrici di IFNγ e TNFα (un’altra citochina importante) durante l’infezione naturale e la vaccinazione, e si ipotizza che possano essere un correlato di protezione. Insomma, i dati a supporto del ruolo cruciale delle risposte immunitarie cellulari nella protezione contro il PCV2 ci sono tutti!

Lo studio che vi presento ha voluto fare chiarezza sulla magnitudine, la cinetica e le caratteristiche delle risposte immunitarie cellulari suscitate da diversi tipi di vaccini PCV2, con un focus particolare sulle risposte di memoria dopo l’esposizione a ceppi eterologhi. Sono stati scelti quattro vaccini PCV2 rappresentativi, prodotti con diversi tipi di antigeni e adiuvanti: due vaccini subunità basati sul capside, un vaccino a virus chimerico inattivato e un vaccino a virus intero inattivato. Hanno esaminato una miriade di indicatori della risposta immunitaria cellulare, come la risposta delle IFNγ-SC, la risposta citochinica delle cellule T, la citotossicità delle cellule T CD8+, i sottotipi di memoria delle cellule T e la capacità proliferativa delle cellule T, sia nel sangue che nei tessuti. E, naturalmente, hanno verificato la protezione incrociata offerta da questi vaccini contro il PCV2d. Credetemi, è stata una valutazione completa!

Cosa Succede Dopo la Vaccinazione? Una Risposta Rapida e Multifunzionale

I risultati sono stati affascinanti! Innanzitutto, tutti e quattro i vaccini PCV2 hanno indotto una rapida risposta immunitaria cellulare, rilevabile già a 7 giorni dalla vaccinazione (dpv). La maggior parte dei suini vaccinati ha sviluppato una risposta specifica di IFNγ-SC contro l’antigene ORF2 del PCV2 (la proteina del capside) in questo breve lasso di tempo. Interessante notare che la cinetica di questa risposta variava: in un gruppo (G2, uno dei vaccini subunità), la risposta aumentava gradualmente, raggiungendo il picco a 28 dpv, mentre negli altri tre gruppi (G1, G3, G4) il picco si osservava prima, a 14 dpv.

Ma non è solo la quantità che conta, bensì anche la qualità della risposta delle cellule T. E qui entra in gioco la multifunzionalità, cioè la capacità delle cellule T di esercitare più funzioni effettrici contemporaneamente. Analizzando i profili citochinici delle cellule T CD4+ circolanti, si è visto che alcune di queste erano delle vere “supercellule”, capaci di secernere contemporaneamente due (IFNγ/TNFα) o addirittura tre citochine (IFNγ/TNFα/IL-2)! Queste cellule T CD4+ “multitasking” erano presenti in più della metà dei suini in ciascun gruppo vaccinato, e i loro profili di secrezione citochinica erano notevolmente costanti tra i diversi gruppi. Anche qui, le dinamiche rispecchiavano quelle delle IFNγ-SC, con un calo delle cellule CD4+ multifunzionali a 28 dpv nei gruppi G1, G3 e G4, mentre il gruppo G2 mostrava una potenziale tendenza all’aumento.

E le cellule T CD8+? Anche loro hanno risposto, seppur in modo più “timido”. La loro risposta citochinica era caratterizzata principalmente da cellule che producevano due citochine (IFNγ/TNFα), indicando uno stato meno differenziato rispetto alle cellule T CD4+. La citotossicità delle cellule T CD8+, cioè la loro capacità di uccidere direttamente le cellule infette, era invece scarsa: solo tre suinetti (distribuiti in tre coorti vaccinali) a 28 dpv hanno mostrato questa attività.

Un altro aspetto cruciale è la memoria immunitaria. Le cellule T attivate dai vaccini mostravano fenotipi di cellule T effettrici di memoria (TEM) o effettrici di memoria differenziate terminalmente (TEMRA). Queste sono cellule pronte a espandersi rapidamente in caso di future “sfide” con il PCV2d. Si è osservato un aumento più rapido della frequenza delle cellule T CD4+ TEM e delle cellule T CD8+ TEM e TEMRA nei gruppi vaccinati rispetto al gruppo di controllo (Mock). Anche qui, il gruppo G2 ha mostrato una cinetica più lenta nelle alterazioni dei sottotipi di memoria delle cellule T, sia CD4+ che CD8+.

In sintesi, tutti e quattro i vaccini PCV2 hanno indotto risposte multifunzionali delle cellule T CD4+ e una risposta più debole delle cellule T CD8+, sebbene con variazioni in termini di magnitudine e cinetica. Le proprietà funzionali delle cellule T suscitate dai diversi vaccini erano sorprendentemente simili.

La Prova del Nove: L’Infezione con un Ceppo Diverso (PCV2d)

A 28 giorni dalla vaccinazione, i suini dei quattro gruppi vaccinati e un gruppo non vaccinato (PCV2d) sono stati infettati con un ceppo di PCV2d. Un gruppo di controllo (Mock) è rimasto non vaccinato e non infettato. Ebbene, dopo l’infezione, nessuno dei suini ha mostrato sintomi clinici o febbre. Tuttavia, l’aumento di peso del gruppo PCV2d (non vaccinato e infettato) è stato significativamente inferiore rispetto ai quattro gruppi vaccinati e al gruppo Mock tra 7 e 14 giorni post-infezione (dpc). Inoltre, la viremia (presenza del virus nel sangue) e la diffusione virale (nasale e fecale) sono state rilevate solo nel gruppo PCV2d. Questo ci dice che tutti e quattro i vaccini hanno fornito una protezione adeguata dall’infezione da PCV2d. Però, attenzione: le autopsie hanno rivelato che il virus era ancora rilevabile nei tessuti (polmone e linfonodi inguinali) di tutti i gruppi vaccinati. Questo indica che i vaccini non hanno indotto un’immunità sterilizzante, cioè non hanno eliminato completamente il virus.

Memoria di Ferro: La Risposta Secondaria delle Cellule T

La risposta di richiamo mediata dalle cellule T di memoria è generalmente più rapida e vigorosa della risposta primaria. E infatti, dopo l’infezione con PCV2d, le cellule T CD4+ TEM e CD8+ TEMRA precedentemente “addestrate” dal vaccino hanno mostrato una vigorosa proliferazione. Questa è una prova diretta delle risposte di richiamo e indica il loro ruolo potenzialmente critico nella protezione indotta dal vaccino PCV2.

Curiosamente, l’espansione secondaria delle IFNγ-SC specifiche per PCV2-ORF2 non era evidente dopo l’infezione in nessuno dei gruppi vaccinati. Tuttavia, le cellule T co-produttrici di tre citochine (quelle “supercellule” di cui parlavamo prima) hanno mostrato una tendenza all’aumento progressivo da 0 dpc a 14 dpc, sia in frequenza che nel numero di suini responder. È importante sottolineare che le cellule T delle coorti vaccinate mostravano una maggiore multifunzionalità nella secrezione di citochine rispetto a quelle dei gruppi solo infettati. Questa tendenza era particolarmente evidente nella milza, ma più debole nel sangue periferico.

Quindi, le cellule T “addestrate” dal vaccino PCV2 stabiliscono risposte di memoria contro il PCV2d, e il potenziamento osservato nella multifunzionalità delle cellule T potrebbe rappresentare un segno distintivo precoce della risposta di memoria al PCV2.

Non Tutti i Vaccini Sono Uguali (Ma Hanno Punti in Comune)

Confrontando le risposte immunitarie cellulari dopo l’infezione da PCV2d, il gruppo G1 (Fostera®Gold PCV MH, Zoetis) ha costantemente mostrato risposte relativamente superiori in tutti i parametri, inclusa la produzione di citochine e la proliferazione delle cellule T nel sangue periferico, e la produzione di citochine delle cellule T nei tessuti. Il gruppo G3 (vaccino inattivato, Huizhong Biotech) ha dimostrato risposte intermedie, mentre i gruppi G2 (Ingelvac CircoFLEX®/Ingelvac MycoFLEX®, Boehringer Ingelheim) e G4 (vaccino inattivato ricombinante, Jinyu Biotechnology) hanno mostrato le risposte più deboli. Queste gerarchie di risposta rispecchiavano quelle osservate nelle risposte primarie.

È importante notare che, sebbene la variabilità individuale spesso porti a una mancanza di differenze statistiche tra i gruppi vaccinati, le tendenze costanti osservate sia nelle risposte immunitarie primarie che secondarie, così come attraverso molteplici indicatori di misurazione, supportano le differenze nelle risposte immunitarie cellulari suscitate dai quattro vaccini PCV2.

Cosa Ci Portiamo a Casa da Questo Studio?

Questo studio ci ha regalato una visione molto più dettagliata di come funzionano i vaccini PCV2 a livello cellulare. Abbiamo imparato che:

• Tutti e quattro i vaccini PCV2 testati forniscono una protezione incrociata adeguata contro il PCV2d, ma non un’immunità sterilizzante.
• Le risposte delle cellule T indotte dai diversi vaccini mostrano una notevole somiglianza nelle proprietà funzionali e nei fenotipi di memoria.
• La vaccinazione precedente nei suini porta a una maggiore proliferazione delle cellule T e a risposte citochiniche potenziate dopo l’infezione da PCV2d, specialmente a livello di qualità (multifunzionalità) nella milza.
• Le differenze tra questi vaccini si riflettono nella magnitudine e nella cinetica della risposta immunitaria, che potrebbero essere associate sia ai tipi di antigene che agli adiuvanti utilizzati. Ad esempio, il vaccino G2, che utilizza l’adiuvante carbomero, ha mostrato una cinetica ritardata, in linea con le proprietà di ritenzione e rilascio ritardato del carbomero.
• Le cellule T CD4+ multifunzionali (che producono IFNγ/TNFα/IL-2) sembrano giocare un ruolo cruciale.
• La risposta delle cellule T CD8+ è più debole e con scarsa citotossicità, il che potrebbe spiegare perché il virus è difficile da eradicare una volta stabilita l’infezione.

Queste valutazioni immunologiche dettagliate non solo migliorano la nostra comprensione della risposta immunitaria cellulare protettiva contro il PCV2, ma contribuiscono anche agli sforzi più ampi nello sviluppo di vaccini suini. Comprendere queste “firme immunitarie cellulari” è fondamentale per progettare la prossima generazione di vaccini, sperabilmente più efficaci nel bloccare completamente il virus e offrire una protezione ancora più ampia. Un passo avanti importante, non c’è che dire!

Fonte: Springer