Un adiuvante è una sostanza che migliora la risposta del sistema immunitario alla presenza di un antigene. Sono comunemente usati per migliorare l’efficacia di un vaccino. Generalmente, vengono iniettati insieme a un antigene per aiutare il sistema immunitario a generare anticorpi che combattono l’antigene.

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Mentre sono comuni nello sviluppo dei vaccini, i meccanismi alla base di come esattamente influenzano il sistema immunitario non è ancora completamente compreso. Tuttavia, studi recenti hanno contribuito a scoprire informazioni chiave.

L’uso di adiuvanti nei vaccini

Lo scopo dell’aggiunta di adiuvanti nei vaccini è quello di aumentare la risposta del sistema immunitario e di consentire meno dosi o minori quantità di vaccino da somministrare. L’alluminio, uno degli adiuvanti più comunemente usati, è stato scoperto per la prima volta per avere proprietà adiuvanti nel 1926.

Da allora sono stati sviluppati numerosi vaccini, come l’epatite A, l’epatite B, la difterite-tetano, l’influenza Haemophilus di tipo b e vaccini pneumococcici con l’uso di adiuvanti di alluminio. Oggi, un certo numero di diversi tipi di adiuvanti sono stati scoperti e utilizzati con successo per sviluppare nuovi vaccini. Discutiamo questi di seguito.

Gli scienziati teorizzano che gli adiuvanti possono agire attraverso una serie di meccanismi per avere l’impatto di migliorare la risposta del sistema immunitario. Gli studi hanno rivelato che gli adiuvanti possono influenzare meccanismi come l’induzione di citochine e chemochine, la formazione di deposito, la promozione del trasporto dell’antigene per drenare i linfonodi e il miglioramento dell’assorbimento e della presentazione dell’antigene.

La ricerca ha rivelato che gli adiuvanti probabilmente generano ambienti immuno-competenti nella posizione dell’iniezione del vaccino attraverso l’attivazione di una risposta immunitaria innata. È questa risposta innata, il tipo che viene attivato, che governa come viene alterata la qualità delle risposte immunitarie adattive.

Come funzionano gli adiuvanti?

Quando gli adiuvanti vengono aggiunti in un vaccino funzionano in quattro modi distinti per aumentare la risposta immunitaria. Il primo di questi percorsi è l’attivazione delle cellule che presentano l’antigene per segnalare alle cellule T del sistema immunitario che sostanze estranee si sono infiltrate.

Per fare questo gli adiuvanti aumentano l’attivazione delle cellule presentanti l’antigene, cellule del sistema immunitario che comprendono sostanze estranee e le rompono, presentando le particelle risultanti alle cellule T del sistema immunitario. Questo attiva le cellule T, che ha l’impatto di attivare le cellule B che producono anticorpi.

Il secondo modo in cui gli adiuvanti funzionano è attivando indirettamente le cellule T scaricando i fagosomi che si attaccano alle cellule T. A seguito di questo legame, le cellule T sono indotte a rilasciare citochine che attivano le cellule B produttrici di anticorpi.

Il processo successivo prevede il targeting di antigeni in posizioni specifiche. La posizione in cui viene iniettato un adiuvante può indurre l’attività del sistema immunitario localizzata in quell’area specifica. Questa attivazione incita le cellule T a viaggiare attraverso il flusso sanguigno in quella posizione specifica.

Infine, gli adiuvanti possono indurre il lento rilascio di un antigene. L’effetto depot si riferisce al processo mediante il quale gli adiuvanti possono regolare la velocità di rilascio dell’antigene nel flusso sanguigno. Per ottenere ciò, l’adiuvante è racchiuso all’interno di un polimero insieme a un antigene. Ciò ha l’impatto di ridurre la velocità con cui sia le sostanze chimiche che gli antigeni vengono rilasciati nel tessuto e nel flusso sanguigno.

Tipi di adiuvante

Dalla scoperta della funzione di alluminio di un adiuvante nel 1926, molte altre sostanze sono state riconosciute come adiuvanti e utilizzate per creare una varietà di vaccini.

Per cominciare, l’alluminio, come discusso, è un tipo comune di adiuvante. Questi sono spesso aggiunti nei vaccini sotto forma di sali minerali. È particolarmente competente ad attivare la risposta immunitaria Th2, che è caratterizzata dal rilascio di Interleuchina 5 ed è spesso associata alla rimozione dei parassiti.

Tuttavia, non è così efficace nell’attivare la risposta Th1, che fa sì che le cellule B si attaccino agli antigeni per consentire ad altre cellule immunitarie di identificare e uccidere qualsiasi sostanza sia aggrappata all’anticorpo.

Le emulsioni di olio sono un altro tipo di adiuvante ampiamente utilizzato. Queste miscele di olio e acqua hanno dimostrato la loro efficacia nel generare forti risposte immunitarie. Come l’alluminio, queste sostanze sono eccellenti nell’indurre la risposta immunitaria Th2. Inoltre, sono bravi a creare un effetto a rilascio lento.

Le sostanze microbiche, come gli zuccheri delle pareti cellulari dei microbi, possono essere utilizzate per indurre intense reazioni immunitarie a causa della risposta naturale del corpo contro i microbi.

Le saponine sono un gruppo di composti chimici che esistono in abbondanza in numerose specie di piante. Queste molecole steroidi con le catene allegate dello zucchero possono anche innescare una risposta immunitaria intensa ad una dose bassa.

Le citochine sono un gruppo di peptidi che svolgono un ruolo vitale nella segnalazione cellulare. Gli interferoni e le interleuchine sono tipi specifici di citochine che vengono naturalmente rilasciate dalle cellule del sistema immunitario al fine di generare attivazioni reciproche. Alcuni tipi di queste citochine possono essere utilizzati per evocare risposte specifiche delle cellule immunitarie.

Infine, gli scienziati hanno stabilito con successo vari adiuvanti sintetici. In particolare, sono state progettate molecole che attivano i recettori PRR e TLR della cellula immunitaria, avendo l’impatto di accendere i geni che indicano la presenza di un’infezione alle cellule vicine.

Direzioni future

Gli scienziati continueranno a studiare i meccanismi responsabili di come gli adiuvanti influenzano la risposta immunitaria. La crescita nella comprensione di questi processi aiuterà a sviluppare vaccini nuovi e sicuri per una gamma più ampia di afflizioni.

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