Szczepionka BCG jako immunomodulator wrodzonej odpowiedzi odpornościowej dzieci na antygeny wirusowych patogenów dróg oddechowych

Abstract

Szczepionka BCG (Bacillus Calmette-Guérin), zawierająca atenuowany szczep Mycobacterium bovis, pozostaje jedyną dostępną szczepionką przeciwgruźliczą. Oprócz ochrony przed ciężkimi postaciami gruźlicy u dzieci wykazuje również nieswoiste działanie immunomodulacyjne związane z indukcją tzw. wytrenowanej odporności wrodzonej. Mechanizm ten opiera się na epigenetycznym przeprogramowaniu komórek odpornościowych, zwiększającym ich zdolność odpowiedzi na kolejne infekcje.

Celem pracy była ocena nieswoistej odpowiedzi odpornościowej u dzieci w wieku 6–12 lat szczepionych BCG w okresie noworodkowym. Analizowano odpowiedź leukocytów pełnej krwi obwodowej stymulowanych in vitro prątkami BCG oraz antygenami RSV i SARS-CoV-2, oddzielnie lub łącznie. Oceniano produkcję cytokin pro- i przeciwzapalnych, odpowiedź interferonową, ekspresję receptorów monocytów (CD14, CD11b, HLA-DR, CD206) oraz receptora NOD2. Uwzględniono również status serologiczny dzieci wobec RSV i SARS-CoV-2.

Wyniki wskazują, że szczepienie BCG może indukować długotrwałą wytrenowaną odporność wpływającą na odpowiedź wobec wirusów oddechowych. U dzieci seronegatywnych dominowała odpowiedź przeciwwirusowa związana ze wzrostem ekspresji IFN-β i IL-2, natomiast u seropozytywnych obserwowano jednoczesną aktywację odpowiedzi prozapalnej i regulatorowej. Wykazano także zwiększoną ekspresję NOD2 oraz receptorów monocytów po stymulacji BCG i antygenami wirusowymi. Uzyskane wyniki podkreślają potencjał BCG jako narzędzia immunomodulacyjnego wspierającego odporność przeciw różnym patogenom.

The BCG (Bacillus Calmette-Guérin) vaccine, containing an attenuated strain of Mycobacterium bovis, is the only available vaccine against tuberculosis. Besides protecting children against severe forms of tuberculosis, BCG also exerts non-specific immunomodulatory effects associated with the induction of trained innate immunity. This mechanism is based on the epigenetic reprogramming of innate immune cells, enhancing their ability to respond to subsequent infections, including unrelated pathogens.

The aim of this doctoral dissertation was to evaluate the non-specific immune response in children aged 6–12 years vaccinated with BCG during the neonatal period. Peripheral blood leukocytes were stimulated in vitro with BCG bacilli and RSV or SARS-CoV-2 antigens, separately or in combination. The study assessed cytokine production, interferon responses, expression of monocyte surface receptors (CD14, CD11b, HLA-DR, CD206), and the NOD2 receptor, while also considering the serological status of the children.

The results indicate that neonatal BCG vaccination may induce long-lasting trained innate immunity that shapes immune responses to respiratory viruses. In seronegative children, antiviral mechanisms characterized by increased IFN-β and IL-2 expression predominated, whereas seropositive children exhibited simultaneous activation of pro-inflammatory and regulatory responses. Increased NOD2 and monocyte receptor expression following stimulation with BCG and viral antigens further supports the persistence of trained immunity. The findings suggest that BCG enhances antiviral defense while modulating inflammatory responses, highlighting its potential as an immunomodulatory tool in the prevention of infectious diseases.