Heterologous boosting of nonrelated toxoid immunity during acute Puumala hantavirus infection

Tutkimuksen tarkoitus Immuunimuistin muodostuminen ja säilyminen ovat rokottamisen kannalta välttämättömiä immuunijärjestelmän toimintoja, mutta uusien infektioiden merkitys immuunimuistin säilymisen kannalta tunnetaan yhä huonosti. Tutkimuksessa pyrimme selvittämään, miten Puumala-viruksen aiheuttaman akuutin myyräkuumeinfektion sairastaminen vaikuttaa aiempaan, Puumala virukseen liittymättömään immuunimuistiin. Aineisto ja menetelmät Tutkimme neljänkymmenenviiden myyräkuumepotilaan verinäytteitä, jotka oli otettu vuosina 2005– 2009 Tampereen yliopistollisessa sairaalassa. Jokaisesta myyräkuumepotilaasta tutkittiin verinäytteet ensimmäiseltä sairaalapäivältä sekä 2 viikkoa ja vuosi ensimmäisen sairaalapäivän jälkeen. Verinäytteistä analysoitiin entsyymivälitteisellä immunosorbenttimäärityksellä (ELISA) jäykkäkouristus-, kurkkumätä-, ja hinkuyskäspesifisiä IgG-vasta-ainepitoisuuksia, sekä totaali-IgG-pitoisuuksia. Verinäytteistä eristettiin myös rokoteantigeenejä tunnistavia proliferoituvia T-soluja, joiden osuus kaikista proliferoituvista T soluista märitettiin virtausytometrialla. Sairaalassa tehdyillä plasman albumiini- sekä virtsan kreatiniini- ja proteiinimäärityksillä arvioitiin proteinurian vaikutusta tuloksiin. Data analysoitiin SPSS-ohjelmistolla. Tulokset Myyräkuumeinfektion aikana jäykkäkouristus- ja hinkuyskätoksoideille spesifiset IgG-vasta-ainepitoisuudet nousivat merkitsevästi, ja samanaikaisesti rokotespesifisten T-solujen jakautuminen lisääntyi. Pitoisuuksien nousu ei selittynyt uusintarokotuksilla eikä akuutin vaiheen proteinurialla tai hypogammaglobulinemialla. Lisäksi hinkuyskäspesifiset vasta-ainetasot laskivat jo vuodessa, kun taas jäykkäkouristusspesifiset vasta aineet olivat tällöin vielä merkitsevästi koholla. Johtopäätökset Tuloksemme osoittavat, että akuutti virusinfektio voi tehostaa tähän infektioon liittymätöntä immuunimuistia, ja näin ollen vaikuttaa rokottamisten lopputuloksiin. Lisäksi tuloksemme osoittavat, että immuunijärjestelmä voi kohdella samassa rokotteessa annosteltavia toksoidiantigeenejä eri tavoin, mikä voi liittyä eroihin rokotteesta saatavan immuniteetin kestossa etenkin jäykkäkouristuksen ja hinkuyskän kohdalla

Heterologous boosting of nonrelated toxoid immunity during acute Puumala hantavirus infection

Persistence of immune memory in humans is a crucial yet poorly understood aspect of immunology. Here we have studied the effect of Puumala hantavirus infection on unrelated, pre-existing immune memory by studying T cell- and antibody responses against toxoid vaccine antigens of diphtheria, tetanus and pertussis in a cohort of 45 patients. We found that tetanus- and pertussis-specific IgG concentrations elevate during acute Puumala virus infection. Increase in vaccine IgG was associated with proliferation of heterologous T cells. Interestingly, increases in tetanus-specific IgG persisted a year after the infection while pertussis-specific IgG declined rapidly; a difference in IgG kinetics resembling the difference seen after vaccination against tetanus and pertussis. These results suggest that persistence of immune memory is facilitated by heterologous boosting of old memory during memory formation against newly encountered antigens. They also show that different toxoid antigens may be treated differently. Our study gives new insight into how immune memory formation may alter pre-existing immune memory, and also shows that heterologous immunity may have an impact on vaccination outcomes. (C) 2021 Elsevier Ltd. All rights reserved.Peer reviewe