Vitamin A og influensavaksinerespons hos mor og spedbarn

Influensasykelighet påvirker hele befolkningen og har en enorm innvirkning på den økonomiske byrden og helsevesenet, og forårsaker særlig alvorlig sykdom blant spedbarn i alderen 0-6 måneder. Nyere studier viser høye forekomster av influensasykdom og sykehusinnleggelse blant spedbarn i denne aldersgruppen i industrialiserte land (Chiu et al., 2002; Poehling et al., 2006) og influensarelatert barnedødelighet er høyest hos små spedbarn før 6 måneders alder ( Bhat et al., 2005). Dessverre anbefales ikke inaktivert influensavaksine for denne aldersgruppen, men gravide kan vaksineres i løpet av 2. - 3. trimester. Dermed er strategien for passiv immunisering (fra mor) av spedbarn den effektive måten å bekjempe denne infeksjonen blant små spedbarn. Denne tilnærmingen er tatt i bruk i USA siden 1997 og anbefalt av WHO siden 2005.

Øvre luftveier er portalen for virusinntrengning og primært replikasjonssted (Gluck et al., 1994; Muszkat et al., 2000). Derfor er viktigheten av tilstedeværelsen av effektive slimhinneantistoffer ved inngangsstedet til viruset avgjørende for å nøytralisere viruset og forhindre infeksjon (Meitin et al., 1994). Sekretorisk IgA (sIgA) er det primære slimhinneantistoffet, og står for ~70 % av kroppens totale antistoffproduksjon (Brandtzaeg, 1994). sIgA har vist seg å mediere nasal anti-influensaslimhinneimmunitet (Renegar & Small, 1991) og indikerer derfor viktigheten av vaksinasjonsstrategier som utløser spesifikk antistoffproduksjon på slimhinneoverflatene, samt viktigheten av kostholdsnæringsstoffer for å utløse frigjøring av slimhinnenevropeptider nødvendig for vedlikehold av slimhinneimmunsystemet (Renegar et al., 2001). En rekke kliniske studier undersøkte effekten av vitamin A-tilskudd hos mennesker på indikatorer på slimhinneimmunitet. Tilskudd til gravide kvinner som er infisert med humant immunsviktvirus, er assosiert med forbedret tarmpermeabilitet hos spedbarn ved 14 uker målt med laktulose/mannitol (L/M) urinutskillelsestest (Filteau et al., 1999). Mens vitamin A-tilskudd under graviditet (Semba et al., 1999) eller tidlig postpartum-periode (Filteau et al., 2001) ikke viser noen effekt på total sIgA i morsmelk, har vitamin A i melk vist seg å hemme veksten av både innkapslede og ikke-innkapslede virus (Clarke & May, 2000). Imidlertid er det totale sIgA-nivået for barn med vitamin A-tilstrekkelighet påvist betydelig høyere enn for barn med vitamin A-mangel (Lin et al., 2007). I dyremodeller øker vitamin A-tilskudd både total- og antigenspesifikke sIgA-holdige celler i slimhinnen, noe som igjen forbedrer overlevelsesraten (Nikawa et al., 2001) I tidlig spedbarnsal er morsmelk den dominerende kilden til vitamin A og til dato ingen studie undersøker effekten av prenatal vitamin A-tilskudd og vaksinasjon på vaksinespesifikke mukosale sIgA-responser hos avkom. Selv om mors IgA ikke overføres transplacentalt til spedbarnene, kan økt vitamin A og vaksinespesifikk sIgA i morsmelk som et resultat av maternell vitamin A-tilskudd forbedre spedbarns nasale sIgA-responser som igjen kan gi forbedret passiv beskyttelse blant små spedbarn.

I vår nylige studie (Mother'SGift Project, finansiert av Thrasher Research Fund), har vi oppdaget at influensavaksinasjon hos mødre kan redusere influensasykdom betydelig hos små spedbarn opp til 6 måneder i Bangladesh (Zaman et al., 2008). På den annen side er prevalensen av vitamin A-mangel blant gravide kvinner i Bangladesh så vel som i andre utviklingsland svært høy. Mer enn halvparten av de gravide kvinnene i Bangladesh bruker mindre vitamin A enn det anbefalte kosttilskuddet og har lav vitamin A-status (serumretinol <1•05 μmol/L) med omtrent en femtedel av dem klassifisert som mangelfulle (serumretinol <0 •70 μmol/L) (Ahmed et al., 2003; Lee et al., 2008). Ikke desto mindre er det avgjørende vitenskapelige bevis som tyder på at flere aspekter av både medfødt og adaptiv immunitet er kompromittert av klinisk og subklinisk vitamin A-mangel (Stephensen, 2001). I en annen studie observerte vi en signifikant positiv assosiasjon mellom primær gulfebervirusvaksinespesifikk lymfocyttblastogenese/antistoffrespons og kroppens vitamin A-lager (Ahmad et al., 2008). Med tanke på de potensielle immunregulerende rollene til vitamin A, er det derfor av interesse å undersøke om maternell vitamin A-tilskudd sammen med influensavaksinasjon kan brukes som folkehelseintervensjonsstrategi for å bekjempe både influensainfeksjon og vitamin A-mangel samtidig blant mødre og unge spedbarn i utviklingsland.

Forskningsdesign og metoder:

Studiested: Denne studien vil bli utført ved ICDDR,B; Dhaka, Bangladesh. Tre urbane fødeklinikker i Mirpur-området i Dhaka by vil bli valgt ut for å henvende seg til mødre som besøker klinikken i første trimester og som er boligen til det nærliggende samfunnet.

Studieemne: Inklusjonskriteriet er å registrere mødre i begynnelsen av andre trimester (dvs. ca. 12 uker med svangerskap), villig til å bli i Dhaka under graviditet og villig til å legges inn på klinikken ved fødsel. Svangerskapsalderen vil bli bestemt av selvrapportert LMP, som sannsynligvis er undervurdert i de fleste tilfeller. En to-ukers variasjon vil være akseptabel i denne foreslåtte studien. Eksklusjonskriteriene er: historie med systemisk sykdom, tidligere kompliserte graviditeter eller for tidlig fødsel, abort, medfødt anomali og overfølsomhet for influensavaksine eller mottak av vaksinen.

Oversikt over eksperimentelt design: Dette er en placebokontrollert, dobbeltmasket og randomisert studie. Det overordnede studiedesignet er skissert i figur 1, tidslinje og hypotetisk varighet av de foreslåtte protokollrelaterte aktivitetene er illustrert i tabell 1. For å tillate planlegging av prøveinnsamlingen, lagringen og analysen med antall innleide feltassistenter og laboratoriefasiliteter som vil være tilgjengelig, planlegger vi å legge inn omtrent fem gravide mødre per uke i denne studien i løpet av den første tremånedersperioden av studien ( Tabell 1). Informert skriftlig samtykke vil bli innhentet fra mødrene. Sekstiseks gravide kvinner vil bli randomisert til å motta enten 10 000 IE vitamin A eller placebo (maisolje) kapsler ukentlig, og blod vil bli samlet inn for serum-vitamin A-vurdering. Randomisering vil bli stratifisert av tre klinikker som bruker balansert blokkdesign. Dette ukentlige tilskuddet vil fortsette til 6 måneder etter fødselen. Den supplerende vitamin A-dosen som skal brukes i denne studien ligner på dosene som ble brukt ukentlig blant gravide kvinner i andre studier (Semba et al., 1999; Cox et al., 2006) og vist seg å være trygge. Feltarbeidere vil levere kosttilskuddene til mødre, personlig og vil direkte observere forbruket deres. Ved 26-28 svangerskapsuker vil alle mødre få inaktivert, trivalent influensavirusvaksine (GlaxoSmithKline; Dresden, Tyskland). Standard inaktivert trivalent influensa A/H3N2-, A/H1N1- og B-stammer som anbefalt av WHO for den nordlige halvkule vil bli hentet fra kommersielle kilder for dette prosjektet. Studielegen vil administrere vaksinen intramuskulært. Ved levering vil navlestrengsblod og råmelk samles inn for influensaspesifikk IgG- og sIgA-vurdering, samt vitamin A-konsentrasjon. Fødselsvekt og lengde til de nyfødte babyene vil også bli registrert. Ved 6 måneder vil morsmelk samles inn for vitamin A- og influensavirusspesifikk sIgA-vurdering, og venøst ​​blod (2-3 ml) fra spedbarn (6 mnd) vil også bli innhentet for vitamin A- og influensavirusspesifikk IgG-vurdering som spedbarns neseskylling for influensavirusspesifikk sIgA-vurdering. Vår foreslåtte studie vil ikke hindre eksisterende prenatal omsorg for mødrene, slik som folat/jerntilskudd eller eksisterende spedbarnsvaksinasjonsprogram i Bangladesh.

Randomisering: Hver mor vil få et unikt tilfeldig generert identifikasjonsnummer, som vil indikere studiegruppen hun er tildelt. Samme ID vil være merket på flasken som inneholder 60 kapsler. Feltbetjenter vil bruke disse kapslene for ukentlig tilskudd, for å sikre at ID-nummeret til mor og flaske-ID er det samme. En tredjepart (ACME-laboratorier, Dhaka Bangladesh) vil tilberede og levere vitamin A eller placebo-kapsel i flasker, merket med ID-numre fra en liste over tall. Ansvarlig personell vil holde det konfidensielt frem til slutten av studiet

Prøvetaking: Perifert blod fra mor, navlestrengsblod, råmelk, morsmelk, perifert blod og neseskylling fra spedbarn vil bli samlet inn som beskrevet i figur 1. Nesesekret vil bli oppnådd ved å introdusere veker (bomullsapplikatorer) i neseboret og forsiktig rotere i 90-årene som beskrevet tidligere (Wright et al., 1996). Vekene vil bli ekstrahert i 1 ml PBS, sentrifugert, og supernatantene vil bli samlet. Alle prøver vil fryses inntil de testes samtidig.

Serologisk evaluering: Vi har valgt å undersøke de humorale immunresponsene kun på ett influensaantigen fordi formålet med denne foreslåtte studien er å evaluere effekten av maternell vitamin A-tilskudd på spedbarns passive antistoffnivåer, og derfor er det fornuftig å undersøke immunresponser. til ett antigen. Følgende parametere for vitamin A og influensa A spesifikk humoral immunitet vil bli testet.

Vitamin A-vurdering: Vitamin A-innholdet i plasma, serum, råmelk og morsmelk vil bli målt med standard HPLC-metode på plass i Nutritional Biochemistry Lab of LSD.

Hemagglutinasjonsinhiberingstest [HAI]: HAI-antistofftitere vil bli målt ved standard mikrotiteranalyse (Admon et al., 1997). 12 HA-enheter av den valgte influensa A-vaksinestammen vil bli lagt til fortynnede forhåndsbehandlede sera med reseptorødeleggende enzym (RDE, Sigma MO) og varmeinaktivering. Etter inkubering vil vasket kyllingerytrocytter tilsettes inntil sedimentering oppstår i kontrollbrønnene. HAI-titer er det motsatte av høyeste fortynning av serum som viser fullstendig HAI.

Influensaspesifikk IgG og sIgA ELISA: Influensavirus Et spesifikt IgG i serum/plasma og sIgA i råmelk, morsmelk og spedbarnsnesepinne vil bli analysert med ELISA som beskrevet tidligere med mindre modifikasjoner (Bruhl et al., 2000; Greenbaum et al. ., 2004). Kort fortalt vil immunplater bli belagt med renset influensaantigen oppnådd fra NIBSC ved 2 ug/ml over natten ved 40C. og deretter vil fortynnede prøver tilsettes for en ny inkubasjon over natten. HRP-konjugert anti-humant IgG (BD-Pharmingen, CA) eller muse-anti-sIgA, peroksidase-merket (Alpco Diagnostics, NH) vil bli brukt som konjugater. For å konstruere standardkurven vil en seriefortynning av sammenslåtte prøver tildelt en vilkårlig verdi bli introdusert i hver ELISA-plate. Totalt sIgA i råmelk, morsmelk og spedbarnsnesepinne vil også bli bestemt ved hjelp av EIA-sett (Alpco Diagnostics) for å justere influensa A-spesifikk sIgA-respons med hensyn til total sIgA-sekresjon.