Suppression von IgE gegen Tetanus- und Diphtherie-Toxoid bei Kindern nach ganzzellulärer (aber nicht azellulärer) Bordetella pertussis-Impfung

Abstract

Hintergrund: Vorangegangene Studien haben gezeigt, dass die zelluläre Bordetella Pertussis-Impfung die IgE-Antwort gegen Impfantigene herunterreguliert. Unbekannt ist, ob hinsichtlich der IgE-Antwort auf kovakzinierte Impfantigene azelluläre Pertussis-Impfstoffe anders als die ganzzellulären Impfstoffe agieren. Es ist anzunehmen, dass die Zellwandbestandteile des zellulären Impfstoffs die IgE-Antwort gegen Impfantigene beeinflussen. In der vorliegenden Arbeit wurde die humorale Immunantwort gegen kovakzinierte Diphtherie- und Tetanus-Antigene bei zellulär und azellulär geimpften Kindern untersucht.

Methoden: Aus einer prospektiven Pertussis-Impfstudie aus Schweden standen Seren von 265 Kindern, die im Alter von 2, 4 und 6 Monaten mit einem der folgenden 4 Impfstoffe immunisiert wurden, zur Verfügung: Diphtherie (D)- und Tetanus-Toxoid (T)-Impfstoff (DT, N=68), ganzzellulärer Pertussis-Impfstoff (DTPw, N=68), 2-Komponenten (DTPa2, N=64)- oder 5-Komponenten-azellulärer Pertussis-Impfstoff (DTPa5, N=65). In diesen Seren wurden IgE, IgG4 und IgG gegen Diphtherie- und Tetanus-Toxoid mit dem Radio-Allergo-Sorbent-Test (RAST) im Alter von 2, 7 und 12 Monaten bestimmt.

Ergebnisse: Einen Monat nach Grundimmunisierung (7. Lebensmonat) wurden D-IgE in 50,0% (DT), 55,7% (DTPa2) und 60,3% (DTPa5) der Blutproben nachgewiesen; in der DTPw geimpften Gruppe in nur 9,7% (P<0,001). Analog dazu wurden D-IgG4 in 88,1% (DT), 82,3% (DTPa2) und 93,4% (DTPa5) der Blutproben nachgewiesen; jedoch deutlich seltener in der DTPw geimpften Gruppe (42,2%, P<0,001). Sechs Monate nach Grundimmunisierung (12. Lebensmonat) konnte D-IgE in 75,8% (DT), 67,2% (DTPa2) und 79,0% (DTPa5), aber in nur 25,0% der DTPw geimpften gefunden werden (P<0,001). Vergleichbare Trends fanden sich für T-IgE und T-IgG4. Im Gegensatz dazu waren die Unterschiede zwischen den verschiedenen Impfgruppen in Bezug auf D-IgG und T-IgG weniger ausgeprägt.

Schlussfolgerung: Die vorliegende Arbeit zeigt, dass der ganzzelluläre Bordetella Pertussis-Impfstoff, nicht aber der azelluläre Impfstoff, die IgE-Antwort gegen kovakzinierte Impfantigene bei Kindern herrunterreguliert, vermutlich ausgelöst durch Zellwandbestandteile von Bordetella pertussis. Ob und unter welchen Umständen mit dieser Strategie auch die IgE-Produktion gegen relevante Umweltallergene bei Kindern mit erhöhtem Risiko für allergische Erkrankungen inhibiert werden kann, muss im Rahmen weiterer Untersuchungen evaluiert werden.

Background: It has previously been shown that the IgE response to vaccine antigens is down-regulated by covaccination with cellular Bordetella pertussis vaccine. The presence of bacterial cell wall components in the cellular vaccine is likely to have an impact on the IgE response. In this study we compared humoral immune responses to diphtheria toxoid (D) and tetanus toxoid (T) in relation to covaccinated cellular or acellular Bordetella pertussis vaccine. Methods: Sera of 265 children from a Swedish pertussis vaccine trial vaccinated with D and T (DT, N=68), cellular (DTPw, N=68), a 2 or 5 component acellular Bordetella pertussis vaccine (DTPa2, N=64; DTPa5, N=65) at 2, 4, and 6 months of age, were analyzed for IgE, IgG4, and IgG to D and T at 2, 7, and 12 months of age (RAST). Results: One month after vaccination (7 months of age), D-IgE was detected in 50.0% (DT), 55.7% (DTPa2) and 60.3% (DTPa5) of the serum samples, but significantly less frequently in sera of DTPw vaccinated children (9.7%, P<0.001). Similarly, D-IgG4 was detected in 88.1% (DT), 82.3% (DTPa2) and 93.4% (DTPa5) of the sera, but significantly less frequently in DTPw samples (42.2%, P<0.001). Six months after vaccination (12 months of age), D-IgE was detected in 75.8% (DT), 67.2% (DTPa2) and 79.0% (DTPa5) of the samples, but only in 25.0% of DTPw vaccinated (P<0.001). These findings were mirrored by those for T-IgE and T-IgG4. In contrast, much weaker differences were found between vaccine groups with regard to D-IgG and T-IgG. Conclusion: In summary, cellular (but not acellular) Bordetella pertussis vaccine down-regulates IgE to covaccinated antigens in infants, presumably by cell wall components. The possibility to down-regulate IgE responses in children by safe vaccination of bacterial compounds should be further investigated.