Респираторно-синцитиальный вирус (RSV) является основной тяжелой острой инфекции нижних дыхательных путей у младенцев и детей во всем мире. Дефицит витамина А (VAD) является одной из наиболее распространенных проблем со здоровьем, связанных с питанием, в мире и является значительным у младенцев и подросков младшего возраста. Бычий RSV (BRSV) является основной причиной воспаление нижних дыхательных трофей у молодняка крупного рогатого скота. Модель бычьей инфекции BRSV полезна для понимания иммунного ответа на инфекцию RSV человека. Ранее мы разработали вакцину на основе амфифильной полиангидридной наночастицы (НП) (т. е. нановакцину), инкапсулирующую белки слияния и присоединения из BRSV (BRSV-NP). Телята, получающие одну интраназальную дозу вакцины BRSV-NP, частично защищены от заражения BRSV. Вот, мы оценили влияние VAD на иммунный ответ на вакцину BRSV-NP и последующее заражение BRSV. Наши результаты показывают, что телята VAD не способны реагировать на вакцину BRSV-NP слизистой, не защищены от заражения BRSV и имеют значительные отклонения в воспалительной реакции в инфицированном легком. Мы также показываем, что острая инфекция BRSV отрицательно влияет на сыворотку и ретинол печени, делая даже хорошо питаемых людей восприимчивыми к VAD. Наши результаты подтверждают использование модели теленка для выяснения влияния статуса питания на иммунитет слизистой оболочки и респираторные вирусные инфекции у детей грудного возраста и подчеркивают важность ВА в регуляции иммунитета слизистой оболочки дыхательных путей. Наши результаты показывают, что телята VAD не способны реагировать на вакцину BRSV-NP слизистой, не защищены от заражения BRSV и имеют значительные отклонения в воспалительной реакции в инфицированном легком. Мы также показываем, что острая инфекция BRSV отрицательно влияет на сыворотку и ретинол печени, делая даже хорошо питаемых людей восприимчивыми к VAD. Наши результаты показывают, что телята VAD не способны реагировать на вакцину BRSV-NP слизистой, не защищены от заражения BRSV и имеют значительные отклонения в воспалительной реакции в инфицированном легком. Мы также показываем, что острая инфекция BRSV отрицательно влияет на сыворотку и ретинол печени, делая даже хорошо питаемых людей восприимчивыми к VAD. Наши результаты подтверждают использование модели теленка для выяснения влияния статуса питания на иммунитет оболочки и респираторные инфекции у детей грудного возраста и подчеркивают важность ВА в регуляции иммунитета. Мы также показываем, что острая инфекция BRSV отрицательно влияет на сыворотку и ретинол печени, делая даже хорошо питаемых людей восприимчивыми к VAD. Наши результаты подтверждают использование модели теленка для выяснения влияния статуса питания на иммунитет и респираторные вирусные инфекции у детей грудного возраста и подчеркивают важность ВА в регуляции иммунитета. Мы также показываем, что острая инфекция BRSV отрицательно влияет на сыворотку и ретинол печени, делая даже хорошо питаемых людей восприимчивыми к VAD. Наши результаты подтверждают использование модели теленка для выяснения влияния статуса питания на иммунитет и респираторные вирусные инфекции грудного возраста и подчеркивают важность ВА в регуляции иммунитета.
Нехватка витамина А (VAD) является одним из самых частых нарушений питания. По оценкам, 250 миллионов детей дошкольного возраста имеют VAD, по крайней мере, 5 миллионов демонстрируют клинические признаки 1. VAD связан с повышенной восприимчивостью к болезням, плохим ответом на вакцинацию и повышенной смертностью 2, 3. Хотя откровенный VAD обычно считается болезнью развивающегося мира, предельный VAD может быть проблематичным даже в таких развитых странах, как США 1, 4, 5, 6. Более 20% населения в развитых странах не достигает рекомендуемого уровня потребления, а концентрация витамина А в плазме и печени ниже, чем те, которые принимаются в качестве нормы4, 5. Недоношенные дети рождаются VAD, и, несмотря на добавки, могут оставаться биохимически дефицитными в течение месяцев или лет после рождения 7, 8. Даже на субклиническом уровне VAD был связан с увеличением частоты и тяжести респираторных заболеваний 4, 5, 9. Витамин А относится к группе жирорастворимых ретиноидов, включая ретинол, ретинальные и ретиниловые эфиры. Животные не способны к синтезу de novo VA; следовательно, диетический VA получают в рационе в виде предварительно образованного VA из животных источников или в виде провитаминных каротиноидов, таких как бета-каротин из растительных источников. ВА накапливается в печени и при необходимости попадает в кровоток в виде ретинола. Ретинол превращается в его биологически активную форму, ретиноевую кислоту (RA), с помощью ряда ферментов, включая алкогольдегидрогеназы и ретинальдегиддегидрогеназы. ВА и РА играют сложные роли в регуляции иммунной системы. VAD вызывает снижение или изменение ответов Т и В-клеток на ряд патогенов нерегулируемое производство типа I ИФН и изменения в количестве и функциях врожденных иммунных популяций, включая моноциты, NK-клетки и подмножества дендритных клеток 16, 17. Роли VA и RA были изучены в контексте иммунитета желудочно-кишечного тракта. RA играет важную роль в регуляции возвращения T-клеток в кишечник и в стимулировании развития FoxP3 + регуляторных T-клеток . Меньше известно о важности VA и RA для иммунной функции легких. Учитывая известную эпидемиологическую связь между VAD и респираторным заболеванием, необходимо определить роль VA и иммунитета RA в дыхательных путях. Респираторно-синцитиальный вирус человека (RSV) является основной причиной тяжелых острых заболеваний нижних дыхательных путей у младенцев и детей младшего возраста во всем мире и составляет до 70% госпитализированных случаев бронхиолита в промышленно развитых странах. Во всем мире насчитывается около 33 миллионов новых эпизодов заболеваний, связанных с HRSV, у детей в возрасте до 5 лет с более чем 100 000 смертельных исходов. Тяжелая инфекция RSV была связана с развитием и обострением рецидивирующего свистящего дыхания и астмы и является предрасполагающим фактором для развития среднего отита 25, Несмотря на большую нагрузку, лечение RSV-инфекции в значительной степени благоприятно, и нет вакцины, доступной для предотвращения или снижения заболеваемости.
Учитывая высокую распространенность заболевания RSV как у людей, так и у животных, разработка безопасной и эффективной вакцины является критической целью. Важно, однако, что вакцина - это только половина уравнения, и состояние иммунной системы хозяина оказывает глубокое влияние на эффективность вакцины и, в конечном счете, восприимчивость к болезням. Понимание факторов, которые могут отрицательно влиять на эффективность вакцин в целевых группах населения, также жизненно важно для эффективной программы иммунизации. VAD является эндемическим заболеванием в географических регионах, наиболее пострадавших от RSV, а также широко распространено среди недоношенных детей, население которых, как известно, подвержено повышенному риску RSV, Эпидемиологически существует значительная корреляция между VAD и повышенной восприимчивостью к RSV и тяжестью инфекции однако влияние дефицита на иммунную функцию слизистой оболочки в этом контексте не изучалось экспериментально. С этой целью мы создали модель VAD для телят, оценили иммунный ответ на вакцинацию BRSV-NP слизистой оболочки и последующее заражение BRSV и сравнили ответы на телят с достаточным количеством VA (VAS). Здесь мы сообщаем, что хотя VAS, BRSV-NP иммунизированные телята защищены от тяжелой болезни, связанной с RSV, телята VAD не реагируют на интраназальную вакцинацию BRSV-NP и развивают тяжелую болезнь, связанную с BRSV. VAD, BRSV-NP, иммунизированные телята, не вызывают IgA-ответ в дыхательных путях и не генерируют вирус-специфические Т-клеточные ответы в легких или периферической крови. Исследования экспрессии генов показали, что у телят VAD имеются значительные нарушения в воспалительной среде в инфицированном легком, с изменениями в Th1 иммунных ответах и нарушенной выработке муцина. Мы также показываем, что острая респираторная вирусная инфекция оказывает значительное негативное влияние на циркулирующий и сохраняющийся уровень ВА, вызывая дефицит ВА даже у витаминно-насыщенных телят. Таким образом, наши результаты показывают, что статус ВА оказывает существенное влияние на иммунную систему слизистой оболочки и устойчивость к респираторным вирусным инфекциям.