¿Cuál es el mecanismo de acción de la vacuna conjugada neumocócica?

No sabemos con certeza cómo funciona ninguna vacuna conjugada. Hay dos hipótesis predominantes. El qué y por qué de las vacunas conjugadas preparan el escenario para su hows .

Por qué las vacunas conjugadas
Una vacuna conjugada tiene dos componentes principales, un azúcar y una proteína. El azúcar generalmente se deriva de la pared celular de bacterias encapsuladas como Haemophilus influenzae , Streptococcus pneumoniae , Neisseria meningitidis . Encapsulado significa que tienen un recubrimiento grueso de polisacárido (azúcar). Estas bacterias causan infección local, principalmente en las vías respiratorias superiores. Si no los detenemos allí, pueden entrar en la sangre y causar enfermedades graves como la meningitis o la neumonía. Son extracelulares, es decir, se replican en fluidos intersticiales, en los espacios entre las células. El complemento y los macrófagos usualmente eliminan las bacterias extracelulares, excepto que aquí sus gruesas capas de azúcar hacen que estas bacterias encapsuladas sean impermeables a tal matanza. Por otro lado, los anticuerpos neutralizantes específicos para estos azúcares pueden unirlos y eliminarlos, evitando que se disemine la corriente sanguínea. El problema es cómo fabricar anticuerpos específicos de azúcar que pueden hacer esto.

¿Qué son las vacunas conjugadas?
Algunas células B llamadas células B innatas pueden, y lo hacen, producir anticuerpos IgM de baja afinidad contra los azúcares. Si bien estos parecen ser suficientes para evitar la propagación de la corriente sanguínea en los adultos , hay algo diferente en los bebés menores de 2 años . Dos hipótesis prevalecientes intentan explicar esta diferencia:
a) Los bebés carecen de estas células B innatas (también llamadas células B de la zona marginal ) hasta aproximadamente los dos años de edad.
b) Las narices de los bebés (o tal vez otro sitio del cuerpo) solo son colonizadas por una bacteria ambiental (benigna) de reactividad cruzada a los dos años de edad aproximadamente. Esta bacteria de reacción cruzada ceba estas u otras células B para preparar los anticuerpos neutralizantes para detener las bacterias que causan la enfermedad.

Si bien todavía no sabemos por qué los bebés no producen suficientes anticuerpos solo para evitar la meningitis o la neumonía, el resultado es que las vacunas bacterianas sin azúcar son adecuadas ( no óptimas, solo adecuadas ) en adultos pero inútiles en los bebés . Necesitamos un tipo diferente de vacuna para prevenir la enfermedad de estas bacterias en los bebés, especialmente debido a que son bastante susceptibles a estas enfermedades. ¿Como hacer eso?

Ingrese la necesidad de vacunas conjugadas
Para fabricar anticuerpos anti-azúcar neutralizantes de alta afinidad, necesitamos otro tipo de célula B, la célula B clásica (o centro folicular o germinal, GC ).

Dogma I. Las células B clásicas (foliculares, GC) necesitan ayuda de células T.

Dogma II . Las células T responden a los péptidos, no a los azúcares.

Parecemos estancados pero bien. ¿Solución? Pegue el azúcar a una proteína, preferiblemente una proteína a la que nuestras células T responden fuertemente. Tales células T se activarán y ayudarán a las células B específicas del azúcar. No importa si esa ayuda realmente podría suceder y cómo. Esta fue la idea detrás del diseño conjugado azúcar-proteína de las vacunas conjugadas.

¿Funcionó este enfoque? Sí, y cómo. Pegamos azúcares de Haemophilus influenzae , Streptococcus pneumoniae o Neisseria meningitidis a proteínas como el toxoide tetánico (Act-HIB, por ej.) Y Toxoide diftérico (Prevnar13, por ejemplo). Tales vacunas protegen a bebés y adultos de la meningitis bacteriana.

La vacuna antineumocócica conjugada contiene azúcares de varias cepas de Streptococcus pneumoniae conjugadas con toxoide diftérico. Existen alrededor de 90 cepas diferentes de Streptococcus pneumoniae en el mundo, mientras que las vacunas conjugadas neumocócicas aprobadas tienen azúcares de 7, 10 o 13 cepas, por lo general las más prevalentes en humanos en diferentes partes del mundo.

¿Cómo funcionan las vacunas conjugadas?
Miremos las dos hipótesis que prevalecen ahora.

Hipótesis I : idea convencional (de las respuestas inmunes neonatales e infantiles a las bacterias encapsuladas y las vacunas conjugadas)

Hipótesis II : idea paramédica (de un mecanismo novedoso para la activación de la vacuna glicoconjugada del sistema inmune adaptativo)

Veamos paso a paso (los pasos 6 y 7 son los únicos diferentes entre las dos hipótesis).

1. Hagamos la vacuna X + Y. El polisacárido (azúcar) es X (azul). El conjugado (proteína) es Y (rojo).
2. La célula B específica de X se une a la parte X de la vacuna X + Y con su receptor (receptor de células B; BCR).
3. La célula B internaliza el límite X (+ Y) + BCR.
4. El límite X (+ Y) + BCR se disocia dentro de la célula B.
5. Digestiones de células B unidas a X (+ Y). Esto genera bits de azúcar (solo X), bits de péptido (solo Y) y bits de péptido de azúcar (Yx).
6. Hipótesis I : la célula B específica de X presenta péptidos Y a una célula T CD4 específica de Y dentro de una molécula de MHC II.
7. Hipótesis II : la célula B específica para X presenta péptidos Yx a una célula T CD4 específica de Yx dentro de una molécula MHC II.
8. Algunos detalles más activan la celda T (No relevante para esta respuesta).
9. Las células T activadas por Y ( Hypothesis I ) o Yx-specific ( Hypothesis II ) ayudan a las células B específicas de X a producir anticuerpos específicos de X.
10. ¿Qué es exactamente la ayuda de las células T? (lo mismo para ambas hipótesis)
    a) Ayudar a la recombinación de cambio de clase de células B para pasar de hacer IgM a IgG.
    b) Ayudar a la Hipermutación Somática de células B a aumentar exponencialmente la afinidad del anticuerpo.

¿Alguna prueba para la hipótesis convencional I? Realmente no.
Hipótesis no convencional II? Sí, en un modelo de ratón. Sin embargo, hasta donde yo sé, nadie más ha generado datos independientes para Hypothesis II desde la publicación original en 2011.

El gran problema acerca de estas hipótesis? Ambos vuelcan diferentes aspectos de los principios centrales de la función de las células T y B.

1. Un principio de la función de las células T y B es la ayuda de las células T afines. El linfocito T específico de Y ayuda a una célula B específica de Y. En la Hipótesis I tenemos ayuda de células T no cognadas. Célula T específica de Y que ayuda a una célula B específica de X.
2. Otro principio de la función de las células T es que los receptores de las células T se unen a los péptidos. La hipótesis II lo revierte al sugerir que los receptores de las células T se pueden unir a los péptidos que tienen trozos de azúcar pegados a ellos.