Getrainde immuniteit is een relatief nieuw concept dat de afgelopen jaren aan relevantie heeft gewonnen op het gebied van immunologie. Dit fenomeen verwijst naar het vermogen van het immuunsysteem om te activeren wanneer het wordt blootgesteld aan een reeks prikkels, om die eerdere ontmoetingen die de immuunrespons activeerden te “herinneren”, en om dat proces te gebruiken om krachtiger te reageren wanneer het opnieuw wordt geactiveerd als reactie op beide. de oorspronkelijke prikkels als voor anderen. In tegenstelling tot verworven immuniteit, die zich ontwikkelt na blootstelling aan een specifieke ziekteverwekker en gebaseerd is op de productie van antilichamen die specifiek zijn voor die ziekteverwekker, is getrainde immuniteit gebaseerd op veranderingen in de functie van aangeboren leukocyten, zoals neutrofielen, macrofagen en neutrofielen. Deze veranderingen in de aangeboren leukocytenfunctie zijn het resultaat van het herprogrammeren van aangeboren immuunresponsen door middel van epigenetische en metabole veranderingen.

Getrainde immuniteit kan maanden of zelfs jaren aanhouden na de eerste blootstelling aan de stimulus.
Getrainde immuniteit kan het vermogen van het immuunsysteem verbeteren om een ​​breed scala aan ziekteverwekkers te bestrijden, niet alleen degene waaraan u eerder bent blootgesteld. Zo is aangetoond dat getrainde immuniteit achter de niet-specifieke effecten van sommige vaccins zit, zoals het BCG-vaccin tegen tuberculose of het mazelenvaccin. Naast het produceren van specifieke reacties tegen deze ziekten, produceren deze vaccins een algemene activering van het aangeboren immuunsysteem, wat de mortaliteit tegen andere infectieziekten vermindert. Deze niet-specifieke beschermende effecten zijn waargenomen bij verschillende populaties in Afrika, Amerika, Azië, Oceanië en Europa, zowel bij kinderen als bij ouderen.

Deze effecten kunnen zelfs verder gaan dan onszelf en de volgende generaties beïnvloeden. Epidemiologische studies in Guinee-Bissau hebben aangetoond dat kinderen van moeders of vaders die gevaccineerd zijn met BCG een hogere mate van bescherming vertonen tegen alle soorten infecties na vaccinatie met hetzelfde vaccin. Als zowel de moeder als de vader zijn gevaccineerd, zijn deze beschermende effecten bij de volgende generatie nog groter. De mogelijke mechanismen achter deze effecten werden beschreven in een reeks experimenten met muizen, waarbij werd aangetoond dat de nakomelingen van muizen die een schimmelinfectie overleefden, beter bestand waren tegen bacteriële infecties. Op deze manier kunnen het belang en de gevolgen van blootstelling aan ziekteverwekkers en vaccinatie verder gaan dan ons eigen leven, onze volgende generaties en uiteindelijk de menselijke evolutie beïnvloeden.

De COVID-19-pandemie heeft ons doen inzien hoe belangrijk het is om nieuwe hulpmiddelen te ontwikkelen in de strijd tegen ziekteverwekkers die onverwachts kunnen opduiken. Pandemieën zijn geen uitzonderingen in de menselijke geschiedenis. Het verschijnen van nieuwe ziekteverwekkers of nieuwe varianten van oude ziekteverwekkers zal vroeg of laat weer gebeuren en we moeten leren van recente ervaringen om beter voorbereid te zijn op de volgende.

Hoewel de ontwikkeling van de klassieke soorten vaccins gericht op een specifiek antigeen doorgaat en een fundamenteel hulpmiddel zal blijven voor de preventie van toekomstige pandemieën, vereist het ontwerp, de ontwikkeling, het testen, de productie en de distributie van deze vaccins ten minste 12-24 maanden , zelfs in de meest optimistische scenario’s. In de vroege fase van een pandemie kan de verspreiding van een infectie desastreuze gevolgen hebben voor de wereldwijde gezondheid en de economie, zoals te zien is in het geval van COVID-19. De ontwikkeling van parallelle preventieve strategieën om de algemene natuurlijke weerstand van een gastheer te verhogen (totdat specifieke vaccins kunnen worden ontwikkeld) is essentieel. Een van deze strategieën zou kunnen zijn het gebruik en de ontwikkeling van vaccins die getrainde immuunresponsen stimuleren en daardoor een brede (gedeeltelijke) bescherming tegen meerdere pathogenen induceren en/of de ontwikkeling van nieuwe adjuvanten met dergelijke eigenschappen.

Hiermee bedoel ik niet dat getrainde immuniteit de definitieve oplossing is tegen toekomstige pandemieën, of de remedie tegen meerdere ziekten. Helaas is dit niet zo. De volledige eliminatie van een ziekteverwekker of een groep tumorcellen hangt af van de juiste en gereguleerde activering van bepaalde soorten aangeboren en adaptieve reacties. Het is echter een feit dat de meeste van de huidige vaccins en therapieën gericht zijn op de activering en regulering van processen waarbij het adaptieve immuunsysteem en zijn specifieke reacties betrokken zijn, waarbij het aangeboren immuunsysteem buiten beschouwing wordt gelaten. De ontwikkeling van hulpmiddelen en vaccins waarmee we ook het aangeboren immuunsysteem in verschillende pathologische situaties kunnen activeren en beheersen, is essentieel om een ​​nieuwe generatie vaccins en therapieën tegen verschillende ziekten te ontwikkelen. We zijn nog maar net begonnen met het benutten van het potentieel van deze tak van ons immuunsysteem op therapeutisch niveau. Ongetwijfeld zal dit de komende decennia veranderen, waardoor ons arsenaal aan hulpmiddelen tegen allerlei ziekten zal toenemen.

Referenties

(Arts et al., 2018; Benn et al., 2020; Berendsen et al., 2019; Domínguez-Andrés et al., 2023; Netea et al., 2020; Schaltz-Buchholzer et al., 2022)

Arts, R. J. W., Moorlag, S. J. C. F. M., Novakovic, B., Li, Y., Wang, S.-Y., Oosting, M., Kumar, V., Xavier, R. J., Wijmenga, C., Joosten, L. A. B., Reusken, C. B. E. M., Benn, C. S., Aaby, P., Koopmans, M. P., Stunnenberg, H. G., van Crevel, R., & Netea, M. G. (2018). BCG Vaccination Protects against Experimental Viral Infection in Humans through the Induction of Cytokines Associated with Trained Immunity. Cell Host & Microbe, 23(1), 89-100.e5. https://doi.org/10.1016/J.CHOM.2017.12.010

Benn, C. S., Roth, A., Garly, M. L., Fisker, A. B., Schaltz-Buchholzer, F., Timmermann, A., Berendsen, M., & Aaby, P. (2020). BCG scarring and improved child survival: a combined analysis of studies of BCG scarring. Journal of Internal Medicine, 288(6), 614–624. https://doi.org/10.1111/JOIM.13084

Berendsen, M. L. T., Øland, C. B., Bles, P., Jensen, A. K. G., Kofoed, P.-E., Whittle, H., de Bree, L. C. J., Netea, M. G., Martins, C., Benn, C. S., Aaby, P., De Bree, C., Netea, M. G., Martins, C., Benn, C. S., & Aaby, P. (2019). Maternal Priming: Bacillus Calmette-Guérin (BCG) Vaccine Scarring in Mothers Enhances the Survival of Their Child With a BCG Vaccine Scar. Journal of the Pediatric Infectious Diseases Society. https://doi.org/10.1093/jpids/piy142

Domínguez-Andrés, J., Dos Santos, J. C., Bekkering, S., Mulder, W. J. M., van der Meer, J. W. M., Riksen, N. P., Joosten, L. A. B., & Netea, M. G. (2023). Trained immunity: adaptation within innate immune mechanisms. Physiological Reviews, 103(1), 313–346. https://doi.org/10.1152/PHYSREV.00031.2021

Netea, M. G., Domínguez-Andrés, J., Barreiro, L. B., Chavakis, T., Divangahi, M., Fuchs, E., Joosten, L. A. B., van der Meer, J. W. M., Mhlanga, M. M., Mulder, W. J. M., Riksen, N. P., Schlitzer, A., Schultze, J. L., Stabell Benn, C., Sun, J. C., Xavier, R. J., & Latz, E. (2020). Defining trained immunity and its role in health and disease. Nature Reviews Immunology. https://doi.org/10.1038/s41577-020-0285-6

Schaltz-Buchholzer, F., Bjerregård Øland, C., Berendsen, M., Bjerregaard-Andersen, M., Stjernholm, E. B., Golding, C. N., Monteiro, I., Aaby, P., & Benn, C. S. (2022). Maternal BCG primes for enhanced health benefits in the newborn. The Journal of Infection, 84(3). https://doi.org/10.1016/J.JINF.2021.12.028

Kun je ons helpen om meer te worden? Word lid en doe mee. Zeg het voort op de netwerken. Neem contact met ons op en vertel ons over uzelf en uw project.

Jorge Domínguez Andrés

Jorge Domínguez Andrés

Assistant Professor in Radboud University

Jorge got his PhD in Biochemistry at the Autonomous University of Madrid with extraordinary award. He is currently PI and assistant professor at the Radboud University Nijmegen Medical Centre.