بخش دوم: ارتقای اثربخشی واکسیناسیون علیه تب برفکی

بتاگلوکان: ارتقای اثربخشی واکسیناسیون علیه تب برفکی

مقدمه

تب برفکی (FMD) به عنوان یک بیماری ویروسی بسیار مسری در حیوانات زوج سم، از گذشته تاکنون خسارات اقتصادی بسیار جدی برای صنعت دامپروری کشور به دنبال داشته است. اگر چه میزان کشندگی این بیماری بالا نیست؛ اما حجم بالای خسارات آن به ويژه از جنبه تولید، به کارگیری استراتژی‌های پیشگیرانه را به ضرورتی انکارناپذیر بدل کرده است. واکسیناسیون علیه سروتیپ‌های در گردش در منطقه همواره به عنوان اولین گام در موازین پیشگیری از این بیماری در مناطق با شیوع اندمیک از جمله ایران بوده است (شکل 1). اما چالش مهم پیش روی پرورش دهندگان کارایی متغیر واکسیناسیون است و با توجه به گستردگی عوامل ایجاد کننده این شرایط، کنترل همه آن‌‌ها در بسیاری از موارد خارج از توان دامدار است.

شکل 1– واکسیناسیون اصولی و کارا علیه تب برفکی از بروز شکل حاد تب برفکی در گله جلوگیری می‌کند.

چرا پاسخ خوبی از واکسیناسیون تب برفکی نمی‌گیریم؟

اثربخشی واکسیناسیون علیه تب برفکی تحت تاثیر عوامل بسیاری قرار می‌گیرد. اما می‌توان این عوامل را در سه دسته کلی شامل عوامل انسانی، نوع و کیفیت واکسن و شرایط دام دریافت کننده واکسن قرار داد. عوامل انسانی به مواردی نظیر رعایت نکردن زنجیره سرد، شرایط بهداشتی نگهداری و حمل و نقل نامناسب، عدم رعایت دوز مناسب واکسن، شیوه تزریق و استفاده نکردن از دوز یادآور در زمان مناسب برمی‌گردد.

عوامل مرتبط با خود واکسن در برگیرنده ماهیت واکسن، نوع ادجوانت مورد استفاده در واکسن، طول مدت ایمنی بخشی، معتبر بودن شرکت سازنده و ماهیت واکسن است. علاوه بر این، پوشش دادن همه‌ی سویه‌های در گردش موجود از ویروس در منطقه نیز نقش بسیار مهمی در موفقیت واکسیناسیون دارد. زیرا واکسیناسیون و یا ابتلا به یک سروتیپ، برای سروتیپ‌های دیگر تب برفکی ایمنی ایجاد نمی‌کند. همچنین بایستی توجه داشت از نظر جغرافیایی ایران در منطقه‌ای قرار دارد که احتمال انتقال سروتیپ‌های سایر مناطق از جمله آفریقا بسیار محتمل است. در تایید این ادعا گزارشاتی از جداسازی سروتیپ SAT 2 مناطق افریقایی در کشورهای همسایه ایران گزارش شده است و با توجه به انتشار سریع این بیماری موجب نگرانی دامداران نیز شده است. علاوه بر این، از هر سروتیپ ممکن است سویه‌های مختلفی به وجود آید که کارایی واکسن حاضر روی آن مطلوب نباشد.

سومین و پیچیده‌ترین عاملی که می‌تواند با وجود رعایت کلیه ملاحظات مربوط به عوامل انسانی و عوامل مربوط به واکسن، کارایی واکسیناسیون را دچار چالش کند، دربرگیرنده عوامل مربوط به خود دام شامل استرس در دام، ضعف سیستم ایمنی، سطح ایمنی مادری (در حیوانات جوان)، وجود ناهنجاری‌های متابولیکی و یا بیماری‌های ضعیف کننده سیستم ایمنی است. با توجه به این که ناشناخته‌ترین بخش از عدم کارایی مناسب واکسن‌ها به عوامل حیوانی و عملکرد سیستم ایمنی دام در پاسخ به واکسن برمی‌گردد؛ شناسایی عوامل یا ترکیبات کمک کننده برای بهبود پاسخ ایمنی دام به واکسن همواره مورد توجه بوده است.

پاسخ واکسیناسیون موثرتر با استفاده از بتاگلوکان دیواره سلولی مخمر

پست‌بیوتیک بر پایه مخمر زیموس (ZyMOS) محصولی با نسبت بالای ترکیبات دیواره سلولی مخمر از جمله بتاگلوکان است. در آزمایشی اثر بخشی این محصول در بهبود کارایی واکسن تب برفکی در گاوهای شیری تحت تنش گرمایی مورد بررسی قرار گرفت که به طور معنی‌داری تیتر آنتی‌بادی بر علیه تب برفکی را افزایش داد (شکل 2). بتاگلوکان موجود در دیواره سلولی مخمر هوموپلیمری از مولکول‌های گلوکز است که با پیوندهای بتا 1 به 3 و بتا 1 به 6 به یکدیگر متصل هستند. تحقیقات مختلف نشان داده‌اند که بتاگلوکان مخمر قادر به تحریک سلول‌های ایمنی از جمله گرانولوسیت‌ها، مونوسیت‌ها، ماکروفاژ‌ها و سلول‌های کشنده طبیعی است (شکل 3). ظرفیت ایمنی‌زایی بتاگلوکان در ساختار مولکولی آن نهفته است. زیرا به عنوان الگوهای مولکولی مرتبط با پاتوژن توسط گیرنده‌های سلولی سیستم ایمنی شناسایی می‌شود. این اثر متقابل، سیگنال‌های داخل سلولی را فعال می‌کند که متعاقب آن بیان فاکتورهای مولکولی تنظیم‌کننده پاسخ‌های ایمنی غیر‌اختصاصی و پاسخ‌های ویژه ایمنی تطبیقی را در پی دارد.

شکل 2– اثر پست‌بیوتیک محتوی بتاگلوکان بر تیتر آنتی‌بادی علیه ویروس تب برفکی در گاو شیری (Nikkhah et al., 2023)

خاصیت ایمنی‌زایی بتاگلوکان مخمر در سیستم ایمنی ذاتی مدل‌های حیوانی، به خوبی نشان از افزایش فعالیت فاگوسیتوزی و فعالیت ماکروفاژها داشته است. همچنین، شواهدی از اثر بتاگلوکان در فعال‌سازی و تکثیر سلول‌هایT وجود دارد. علاوه بر این، ترشح سایتوکین‌ها نیز از دیگر اثرات مشاهده شده بتا‌گلوکان‌ است که با وجود اثرات بیولوژیک متنوع شناسایی شده از بتاگلوکان در سیستم ایمنی، مشاهده آن دور از انتظار نیست.

شکل 3– مکانیسم اثر بتاگلوکان دیواره سلولی مخمر در بهبود پاسخ سیستم ایمنی ذاتی و اکتسابی

شکل 4– مکانیسم اثر ادجوانت‌ها در ارتقای کارایی واکسن‌ها

بتاگلوکان دیواره سلولی مخمر در واکسن‌های نسل جدید

در مطالعات مربوط به تولید واکسن‌های جدید نیز از بتاگلوکان‌ها به عنوان یکی از گزینه‌های جدی استفاده به عنوان ادجوانت واکسن یاد می‌شود. ادجوانت‌ها ترکیبات ساده و یا نسبتاً پیچیده‌ای هستند که با اضافه شدن به آنتی‌ژن‌های استفاده شده در واکسن، خاصیت ایمنی‌زایی آن‌ها را تا حد زیادی افزایش می‌دهند. ترکیبات مختلفی به عنوان ادجوانت واکسن‌ها در مدل‌های حیوانی و انسانی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند و کاندیدا‌های زیادی با کارایی‌های مختلف از این نظر وجود دارد. اما بتاگلوکان یک مزیت مهم در مقایسه با بخش عمده این ترکیبات دارد و آن بهبود عملکرد واکسن حتی در سطوح موکوسی و عدم ضرورت قرارگیری آن در ترکیب واکسن برای اثر بخشی است. به عبارت دیگر، مانند آن چه در مطالعه نیکخواه و همکاران (2023) مشاهده شده است؛ حتی اگر بتاگلوکان به صورت جدای از واکسن و به صورت خوراکی مورد استفاده قرار گیرد، می‌تواند اثر بخشی واکسن تب برفکی را بهبود دهد. علاوه بر این، برخورداری از خواص ضدالتهابی آن اثرات حمایتی در عملکرد سیستم ایمنی دارد که به ويژه در حیوانات تحت تنش می‌تواند بهبود پاسخ واکسیناسیون را در پی داشته باشد.

References:

1. Gasmi et al., 2023. Pharmaceuticals. 16:528.

2. Nikkhah et al., 2023. Animal Biotechnology. 34 (8):3329.

3. Stenfeldt et al., 2020. Pathogens. 9:167

4. Zhao et al., 2023. Signal Transduction and Targeted Therapy. 8:283.