Gli adjuvanti

Dott.ssa Chiara Dissegna – chiara.dissegna@libero.it

 

Gli adjuvanti sono prodotti chimici, componenti microbiche o proteine di mammiferi che, aggiunte all’antigene, aumentano la risposta immunitaria dell’animale. La scoperta fu abbastanza casuale: nel 1920 Ramon si accorse che gli animali che sviluppavano ascessi nel sito di inoculo avevano titoli anticorpali più alti dopo la vaccinazione. In seguito provò ad iniettare altre sostanze insieme al vaccino, per testare questo aumento di efficacia, come la tapioca, agar, lecitina saponina e composti di alluminio. Nel 1930 Freud e i suoi collaboratori trovarono una combinazione particolarmente efficace di olio minerale, acqua e micobatteri uccisi.

 

 

Meccanismi di azione

Nonostante anni di ricerche, il loro reale meccanismo d’azione non è ancora del tutto noto. Si ritiene che l’azione di potenziamento della produzione anticorpale e della reattività cellulo-mediata si realizzi attraverso la liberazione graduale e continua dell’antigene (effetto deposito), l’irritazione locale, con conseguente stimolazione della fagocitosi e attivazione non specifica dei linfociti. Alcuni agiscono anche come immunomodulatori.

Un singolo adjuvante può avere più di un meccanismo d’azione.

 

Effetti negativi e potenziali rischi degli adjuvanti

 

Quando le risposte immunitarie distruggono i microrganismi  invasori, possono causare danni ai tessuti e di conseguenza dare alcuni sintomi clinici di malattia. Allo stesso modo, come agenti che migliorano le risposte immunitarie, gli adjuvanti possono aumentare gli effetti negativi del vaccino. Questi effetti negativi sono influenzati dalle interazioni dell’adiuvante specifico con l’antigene.

Reazioni avverse sistemiche non specifiche possono includere febbre, artrite, uveite, anoressia, dolore, e letargia. Teoricamente gli adjuvanti inoltre possono aumentare la probabilità di reazioni autoimmuni.; un’overdose di IL-2, una citochina proposta come adjuvante, è stata collegata a malattie autoimmuni. Autoanticorpi sono stati individuati a seguito della vaccinazione contro cimurro, la rabbia, e il parvovirus ed è stata notata un’associazione temporale tra lo sviluppo dell’anemia emolitica autoimmune e la vaccinazione nei cani.  Gli adjuvanti possono anche avere effetti negativi relativi alla loro natura chimica. Ad esempio, certe saponine possono provocare emolisi se iniettate IV.

Più spesso, gli adjuvanti causano reazioni locali, infiammazione inclusa, e più raramente granulomi o ascessi sterile. Nei cani, i vaccini più associati a reazioni locali sono quelli contro la rabbia e contro il cimurro.Nei gatti i vaccini antirabbici sono speso associati a reazioni locali non neoplastiche.

Alla fine degli anni 80 è stato registrato un allarmante aumento dell’incidenza dei sarcomi vaccino associati nei gatti. Attualmente l’incidenza di questi sarcomi è di circa 1-10 ogni 10.000 gatti vaccinati. I sarcomi legati al vaccino si sviluppano nel sito di iniezione, a volte contengono residui dell’alluminio usato come adjuvante e hanno caratteristiche comuni alle reazioni infiammatorie.

Essi sono stati collegati soprattutto ai vaccini per la rabbia, la leucemia felina (FeLV), e altri ma possono svilupparsi anche a partire da iniezioni di prodotti non vaccinali.

L’esatto ruolo degli antigeni, degli adiuvanti, o di altri fattori nello sviluppo del sarcoma resta da stabilire, ma le evidenze circostanziali suggeriscono che gli adiuvanti possono essere coinvolti (i casi di sarcoma sono aumentati in parallelo con la commercializzazione dei vaccini adjuvati). Il primo vaccino adjuvato per la rabbia è uscito sul mercato nei primi anni 80.

Alcuni autori suggeriscono di evitare gli adjuvanti di alluminio nei gatti. Tuttavia, questa raccomandazione è controversa: i sarcomi possono svilupparsi con adjuvanti senza alluminio e anche con vaccini privi di adiuvante.

Allo stato attuale, non ci sono marche specifiche di vaccini associabili ai sarcomi. In generale, può essere difficile stabilire l’incidenza di effetti avversi rari per ogni particolare vaccino. Sebbene i vaccini per uso veterinario debbano essere etichettati con gli effetti indesiderati osservati durante la sperimentazione,  i produttori di vaccini veterinari non hanno l’obbligo di aggiornare le etichette con gli effetti avversi registrati durante l’utilizzo su campo, anche perché ci sono ben poche segnalazioni da parte dei veterinari.

 

Principali tipi di adjuvanti

Dalla scoperta del 1 ° adjuvanti nel 1920, sono state testate centinaia di sostanze. Molti degli adjuvanti scoperti da Ramon si sono utilizzati fino a poco tempo fa. L’emulsione originale di Freund, chiamato adiuvante completo di Freund (FCA), è stato abbandonato a causa della tossicità, ma l’adjuvante incompleto di Freund (FIA), che non contiene micobatteri, è ancora utilizzato in alcuni casi dove si richiede un adjuvante forte e nelle sperimentazioni.

Alluminio e sali di calcio

Alluminio (sottoforma solitamente di idrossido) e i sali di calcio sono adjuvanti relativamente debole. I sali di calcio  vengono raramente utilizzati, mentre l’alluminio è molto diffuso nei vaccini per uso umano e veterinario. La quantità di alluminio varia con il vaccino. Uno studio dimostra come i vaccini annuali per la rabbia contengano un quantitativo inferiore rispetto a quelli con valenza triennal. Peccato che molto spesso quelli triennali vengano commercializzati come annuali…

Rispetto agli altri adjuvanti, quelli con l’alluminio necessitano di più iniezioni per dare una risposta immunitaria soddisfacente e i titoli anticorpali sono spesso inferiori a quelli registrati con altre sostanze.

Vengono ritenuti tra gli adjuvanti più sicuri, gli effetti avversi sono rari e le registrazioni di reazioni allergiche e granulomi sono state occasionali.

Emulsioni di oliio

Adjuvanti composti da emulsioni oleose contengono una miscela di olio e acqua stabilizzata da un tensioattivo. In generale, le emulsioni oleose sono adjuvanti più forte dell’alluminio, ma al costo di maggiori reazioni e granulomi nel sito di iniezione. Tradizionalmente, questi adiuvanti contengono olio minerale, ma vi è il rischio che ci siano contaminazioni da idrocarburi policiclici aromatici cancerogeni; di conseguenza adesso contengono oli vegetali o animali come l’olio di fegato di squalo o lo squalene.  Gli adjuvanti che contengono olii metabolizzabili sono più sicuri di quelli a base di olio minerale e inducono solo una leggera infiammazione: purtroppo, l’aumento in sicurezza è spesso accompagnato ad una diminuzione di efficacia.

Liposomi e Archeosomi

I liposomi sono piccole sfere costituite da un doppio strato di fosfolipidi, con una struttura che imita quella delle membrane cellulari. E’ così possibile incorporare al suo interno uan proteina vaccinale per veicolarla direttamente alle cellule del sistema immunitario.

Nanoparticelle e microparticelle

Nanoparticelle e microparticelle sono minuscole particelle solide fatte di polimeri biodegradabili. Le nanoparticelle (10-1,000 nm) differiscono dalle microparticelle (1-100 m) solo per dimensione. I polimeri utilizzati in questi adjuvanti sono usati come materiale di sutura e protesi e nelle sperimentazioni non hanno prodotto gravi effetti avversi.

Uno caratteristica unica di questi adjuvanti è la loro capacità di formare depositi a lungo termine  che possono liberare antigene anche per alcuni mesi. Miscele di micropaticelle a rilascio veloce e lento potrebbero in teoria fornire con un’unica iniezione la prima immunizzazione e il richiamo successivo. . Nei ratti, una dose di tossina tetanica con un adjuante di microparticelle ha dato risultati paragonabili a 3 iniezioni di vaccino con l’alluminio..

Gli adjuvanti di micro particelle possono proteggere gli antigeni inseriti da condizioni estreme, come basso pH, sali biliari, e le attività enzimatiche. Per questo motivo, possono essere particolarmente utili in caso di vaccinazioni orali o intranasali

La produzione di questi adiuvanti ha però degli svantaggi, poiché il processo di incapsulamento può alterare l’antigene antigene e ridurre la loro capacità di stimolare il sistema immunitario. Tuttavia, le nuove tecnologie possono aggirare questo problema

Nanoparticelle e micro particelle sono in fase di sperimentazione negli animali da compagnia, compresi i cavalli, come anche in bovini, suini e pesci.

Saponine

Le saponine sono adiuvanti chimici complessi estratti da piante, il più delle volte dalla  quercia di Quillaja saponaria. L’estratto grezzo di questo albero è chiamato saponina. Quil A (una frazione purificata) è ampiamente utilizzato in medicina veterinaria ed è stato utilizzato nei vaccini per bovini, suini, cavalli, cani e gatti, tra cui influenza equina, parvovirus canino, e FeLV.

In generale si ritengono abbastanza sicure ma la loro relativa sicurezza può dipendere dalla via di somministrazione, la specie, e la saponina specifica. Iniezioni intravascolari di frazioni meno purificate possono causare episodi di emolisi. Le iniezioni di QuilA sono ben tollerate negli ovini e bestiame, ma alcuni episodi di tossicità sono stati riportati nei gatti.

Le frazioni purificate hanno una tossicità molto inferiore e si utilizzano anche nell’uomo.

Complessi immunostimolanti

I complessi immunostimolanti sono strutture variabili che contengono saponine, colesterolo, e fosfolipidi. Nei vaccini veterinari, la saponina utilizzata è spesso la Quil A. Sono degli adjuvanti efficaci nei gatti, cani, bovini, equini, suini, ovini, tacchini, conigli, porcellini d’India, e topi.

Sono stati utilizzati con più di 20 patogeni virali, batterici e parassitari e li troviamo nei vaccini in fase di sperimentazione per diarrea virale bovina, herpes virus tipo 1 bovino, peste bovina, FeLv, pseudo rabbia e cimurro.

Un vaccino antinfluenzale equino con questo adjuvante è attualmente commercializzato per i cavalli in Europa. Hanno avuto effetti tossici nel ratto e nel topo, ma pochi effetti negativi sono stati osservati in specie di importanza veterinaria. Molto probabilmente, questa osservazione è dovuta ad un effetto dose.

 

Proteine Carrier

Le proteine vettore possono essere collegate agli antigeni per migliorare la loro immunogenicità.