La vaccinazione contro il Campylobacter riduce le malattie diarroiche e il ritardo della crescita infantile tra i macachi rhesus

Nature Communications volume 14, numero articolo: 3806 (2023) Citare questo articolo

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Si stima che la malattia enterica associata al Campylobacter sia responsabile di oltre 160 milioni di casi di gastroenterite ogni anno ed è collegata al ritardo della crescita dei bambini che vivono in condizioni di scarsa igiene e igiene. Qui, esaminiamo la diarrea associata a Campylobacter che si verifica naturalmente tra i macachi rhesus come modello per determinare se la vaccinazione potrebbe ridurre la grave malattia diarroica e il ritardo della crescita infantile. Rispetto ai controlli non vaccinati, non sono stati osservati decessi associati alla diarrea da Campylobacter tra i macachi neonati vaccinati e la mortalità infantile associata alla diarrea per tutte le cause è diminuita del 76% (P = 0,03). Entro i 9 mesi di età, si è verificato un aumento di 1,3 cm nella lunghezza dorsale che equivale a un miglioramento significativo di 1,28 LAZ (punteggio Z lunghezza per età) nella crescita lineare tra i neonati vaccinati rispetto alle loro controparti non vaccinate (P = 0,001). In questo lavoro, dimostriamo che la vaccinazione contro Campylobacter non solo riduce la malattia diarroica, ma potenzialmente funge anche da intervento efficace che migliora le traiettorie di crescita infantile.

Lo studio Global Burden of Disease (GBD) del 2019 ha stimato che oltre 500.000 bambini sotto i 5 anni di età sono morti a causa di malattie diarroiche solo in quell’anno1. Oltre alla mortalità associata alla diarrea, è noto che gli episodi acuti di diarrea e la diarrea cronica o persistente aumentano il rischio di arresto della crescita infantile2,3,4,5. Un arresto della crescita può verificarsi anche in assenza di diarrea evidente e, in questi casi, si ritiene che la causa sottostante sia dovuta a una condizione poco compresa descritta come disfunzione enterica ambientale (EED)6. L'EED è caratterizzata da un'infezione subclinica da agenti patogeni enterici con concomitante aumento dell'infiammazione intestinale, ridotto assorbimento nutrizionale e scarsi tassi di crescita infantile4,6,7,8,9,10,11. Nel 2010 è stato stimato che Campylobacter spp. sono stati associati a oltre 160 milioni di casi di malattie di origine alimentare e a oltre 37.000 decessi12. Campylobacter spp. sono stati identificati a livello globale come una delle principali cause di diarrea infantile con quasi 48 milioni di casi all'anno tra i bambini di età inferiore ai 5 anni12. Sia l'infezione sintomatica che quella asintomatica da Campylobacter sembrano contribuire in modo importante al ritardo della crescita infantile13,14,15. In uno studio, i bambini di 24 mesi di età con Campylobacter identificati in ogni momento analizzato erano 0,83 cm più bassi (P = 0,01) rispetto ai bambini senza Campylobacter e questo equivaleva a una differenza media di 0,27 LAZ (lunghezza per età Z punteggio)16. Ciò suggerisce che gli interventi che riducono la malattia associata al Campylobacter potrebbero avere un impatto significativo sulla velocità di crescita infantile.

Per studiare la malattia diarroica in condizioni che imitano gli aspetti chiave dei bambini con ritardo di crescita che vivono in condizioni di scarsa igiene e igiene, abbiamo utilizzato un modello di infezione enterica naturale di macaco rhesus ospitato all’aperto. Nonostante l’accesso all’acqua pulita e una dieta ben bilanciata e ricca di nutrienti, i macachi rhesus (RM) hanno microbiomi intestinali disbiotici che assomigliano a quelli delle persone che vivono in ambienti poveri di risorse come gli amerindi del Venezuela, così come quelli che vivono in Malawi, Burkina Faso, o baraccopoli del Bangladesh17,18,19. Presso l'Oregon National Primate Research Center (ONPRC), i macachi neonati sono esposti a una serie di agenti patogeni enterici con tassi di infezione sostanziali da Campylobacter (78%), Shigella (26%), Cryptosporidium (7%) e/o Giardia (33% ) osservato entro 1 mese di età20. In assenza di diarrea clinicamente evidente, i neonati RM sviluppano anomalie istologiche dell'intestino tenue entro gli 8-11 mesi di età che sono coerenti con i risultati istologici dei neonati/bambini piccoli con EED21, tra cui smussamento dei villi, diminuzione del rapporto cripta-villi, e infiammazione locale20. È interessante notare che le scarse traiettorie di crescita infantile e i bassi livelli sierici di triptofano (una misura di malassorbimento, metabolismo alterato o possibile perdita del colon) erano correlati all'istopatologia dell'intestino crasso anziché dell'intestino tenue. Questi risultati hanno portato all’ipotesi che un legame meccanicistico tra cattiva salute intestinale e ridotte traiettorie di crescita infantile possa essere dovuto, almeno in parte, al funzionamento del colon/intestino crasso come organo di recupero energetico22 quando l’intestino tenue è compromesso20. La malattia diarroica è comune tra i primati non umani (NHP) stabulati all'aperto23,24,25,26,27 e, analogamente agli esseri umani, il tasso di mortalità infantile associato alla diarrea è significativamente più elevato di quello osservato tra gli adulti23. Noi27 e altri28,29,30,31,32 hanno sviluppato una serie di vaccini sperimentali contro il Campylobacter. Tuttavia, gli studi sui mammiferi sono stati condotti principalmente con animali adulti o soggetti umani adulti e attualmente ci sono poche o nessuna informazione su come la vaccinazione contro Campylobacter possa avere un impatto specifico sulla salute e sulla cinetica di crescita dei neonati cresciuti in un ambiente endemico di Campylobacter ad alta esposizione.