Improving safety of oil adjuvant-based vaccines

封面

如何引用文章

全文:

详细

High adjuvant reactogenicity is the main limitation for increasing the effectiveness of vaccine therapy. The aim was to reduce the immunotoxicity effects of complete Freund’s adjuvant (CFA) in warm-blooded animals. Materials and methods. The study examined Wistar rats by dividing animals into negative control (solvents); positive control (single subcutaneous CFA injection of 0.1 ml/200 g body weight (b.w.)); the “minimum” and “maximum” (per os administration of 1:4 citric and succinic acids in ratio of 17 and 88 mg/kg b.w. during 4 weeks after immunization of CFA) experiment. Body weight, hematological (complete blood count) and biochemical (hydroperoxides, malondialdehyde, catalase activity, mitochondrial dehydrogenase activity) parameters were dynamically investigated. At the end of the experiment, necropsy was performed and the relative internal organ mass coefficients were calculated. The spleen and connective tissue (knee joint) were examined histologically. The median, C25–C75 quartiles, Mann–Whitney U-test were calculated. Results and discussion. it was found that parameters examined were within normal range in animals of negative control group. Immunization of warm-blooded animals with CFA was accompanied by transition of acute-to- chronic inflammatory reaction (week 3 and week 7, respectively). The total leukocyte count increased from 12.5 × 109 (negative control) up to 26.6 × 109/L (P = 0.01) on week 3 followed by its decline down to 19.2 × 109/L (P = 0.01) by week 7. Platelet count also increased significantly: from 506 × 109 (negative control) up to 656 × 109/L (P = 0.01, week 3) followed by decrease down to 610 × 109/L by week 7 (P = 0.01). Activation of lipid peroxidation was manifested by malondialdehyde (MDA) level elevated by 55.8–61.8% (P = 0.01); the general CFA-related toxic effect resulted in 11.7% weight loss (P = 0.01), spleen swelling and thymus reduction. Administration of antioxidant acids led to a dose-dependent decline in inflammation (leukocyte count at the minimum dosage — 19.6 × 109–20.9 × 109/L; at the maximum 16.6 × 109–16.0 × 109/L), as well as normalized the “platelet/leukocyte” index up to 29.5–36.3 (positive control 24.6, negative control 40.5). The acid-related protective effect was also manifested as maintained body weight, activated catalase and inhibited lipid peroxidation. The therapeutic effect in alleviated degenerative changes in the spleen and connective tissue were revealed: reduced hemorrhagic focuses and swelling as well as preserved histoarchitectonics. Conclusion. The use of citric and succinic acids contributes to profoundly lowered CFA toxicity due to increased total antioxidant status, inhibited lipid peroxidation, improved mitochondrial metabolic activity, which ultimately lead to a decline in general systemic inflammation and allows to recommend such acids as immunoprotectors from oil adjuvant-coupled effects.

作者简介

S. Skupnevskii

Institute of Biomedical Investigations — the Affiliate of Vladikavkaz Scientific Centre of RAS

Email: dreammas@yandex.com

PhD, MD (Biology), Leading Researcher, Laboratory of Subcellular Structures, Department of Molecular and Cellular Mechanisms of Autoimmune Diseases

俄罗斯联邦, Vladikavkaz

Elena Pukhaeva

Institute of Biomedical Investigations — the Affiliate of Vladikavkaz Scientific Centre of RAS

编辑信件的主要联系方式.
Email: medgenetika435@yandex.ru

Junior Researcher, Laboratory of Subcellular Structures, Department of Molecular and Cellular Mechanisms of Autoimmune Diseases

俄罗斯联邦, Vladikavkaz

A. Badtiev

Institute of Biomedical Investigations — the Affiliate of Vladikavkaz Scientific Centre of RAS

Email: medgenetika435@yandex.ru

PhD (Biology), Researcher, Laboratory of Subcellular Structures, Department of Molecular and Cellular Mechanisms of Autoimmune Diseases

俄罗斯联邦, Vladikavkaz

F. Rurua

Institute of Biomedical Investigations — the Affiliate of Vladikavkaz Scientific Centre of RAS

Email: medgenetika435@yandex.ru

Junior Researcher, Laboratory of Subcellular Structures, Department of Molecular and Cellular Mechanisms of Autoimmune Diseases

俄罗斯联邦, Vladikavkaz

F. Batagova

Institute of Biomedical Investigations — the Affiliate of Vladikavkaz Scientific Centre of RAS

Email: medgenetika435@yandex.ru

Junior Researcher, Laboratory of Subcellular Structures, Postgraduate of the Department of Molecular and Cellular Mechanisms of Autoimmune Diseases

俄罗斯联邦, Vladikavkaz

Zh. Farnieva

Institute of Biomedical Investigations — the Affiliate of Vladikavkaz Scientific Centre of RAS

Email: medgenetika435@yandex.ru

Junior Researcher, Laboratory of Subcellular Structures, Postgraduate of the Department of Molecular and Cellular Mechanisms of Autoimmune Diseases

俄罗斯联邦, Vladikavkaz

参考

  1. Козлов В.Г., Ожерелков С.В., Санин А.В., Кожевникова Т.Н. Адъюванты в современной медицине и ветеринарии // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2014. № 1. С. 91–102. [Kozlov V.G., Ozherelkov S.V., Sanin A.V., Kozhevnikova T.N. Adjuvants in modern medicine and veterinary. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii = Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology, 2014, no. 1, pp. 91–102. (In Russ.)]
  2. Методы клинических лабораторных исследований / Под ред. В.С. Камышникова. 8-е изд. М.: МЕДпресс-информ, 2016. 736 с. [Methods of clinical laboratory research. Ed. by V.S. Kamyshnikova. 8th ed. Moscow: MEDpress-inform, 2016. 736 p. (In Russ.)]
  3. Семакова А.П., Микшис Н.И. Адъювантные технологии в создании современных вакцин // Проблемы особо опасных инфекций. 2016. № 2. С. 28–35. [Semakova A.P., Mikshis N.I. Adjuvant technologies in the creation of modern vaccines. Problemy osobo opasnykh infektsii = Problems of Especially Dangerous Infections, 2016, no 2, pp. 28–35. (In Russ.)] doi: 10.21055/0370-1069-2016-2-28-35
  4. Справочник по лабораторным методам исследования / Под ред. Л.А. Даниловой. М.: Питер, 2003. 733 с. [Handbook of laboratory research methods. Ed. by L.A. Danilova. Moscow: Piter, 2003. 733 p. (In Russ.)]
  5. Bianchi V.E. Weight loss is a critical factor to reduce inflammation. Clin. Nutr. ESPEN, 2018, vol. 28, pp. 21–35. doi: 10.1016/ j.clnesp.2018.08.007.
  6. Chan A.S., Rout A. Use of neutrophil-to-lymphocyte and platelet-to-lymphocyte ratios in COVID-19. J. Clin. Med. Res., 2020, vol. 12, no. 7, pp. 448–453. doi: 10.14740/jocmr4240
  7. Dubé J.Y., McIntosh F., Zarruk J.G., David S., Nigou J., Behr M.A. Synthetic mycobacterial molecular patterns partially complete Freund’s adjuvant. Sci. Rep., 2020, vol. 10, no. 1: 5874. doi: 10.1038/s41598-020-62543-5
  8. Fontes J.A., Barin J.G., Talor M.V., Stickel N., Schaub J., Rose N.R., Čiháková D. Complete Freund’s adjuvant induces experimental autoimmune myocarditis by enhancing IL-6 production during initiation of the immune response. Immun. Inflamm. Dis., 2017, vol. 5, no. 2, pp. 163–176. doi: 10.1002/iid3.155
  9. Ghasemi A., Jeddi S., Kashfi K. The laboratory rat: age and body weight matter. EXCLI J., 2021, no. 20, pp. 1431–1445. doi: 10.17179/excli2021-4072
  10. Ito F., Sono Y., Ito T. Measurement and clinical significance of lipid peroxidation as a biomarker of oxidative stress: oxidative stress in diabetes, atherosclerosis, and chronic inflammation. Antioxidants (Basel), 2019, vol. 8, no. 3, 72 p. doi: 10.3390/antiox8030072
  11. Le Moignic and Pinoy. Les vaccins en emulsion dans les corps gras ou “lipo-vaccins”. Comptes Rendus de la Societe de Biologie, 1916, no. 79, pp. 201–203.
  12. Lin Y.J., Wen C.N., Lin Y.Y., Hsieh W.C., Chang C.C., Chen Y.H., Hsu C.H., Shih Y.J., Chen C.H., Fang C.T. Oil-in-water emulsion adjuvants for pediatric influenza vaccines: a systematic review and meta-analysis. Nat. Commun., 2020, vol. 11, no. 1: 315. doi: 10.1038/s41467-019-14230-x
  13. Noh A.S.M., Chuan T.D., Khir N.A.M., Zin A.A.M., Ghazali A.K., Long I., Ab Aziz C.B., Ismail C.A.N. Effects of different doses of complete Freund’s adjuvant on nociceptive behaviour and inflammatory parameters in polyarthritic rat model mimicking rheumatoid arthritis. PLoS One, 2021, vol. 16, no. 12: e0260423. doi: 10.1371/journal.pone.0260423
  14. Nuwarda R.F., Alharbi A.A., Kayser V. An overview of influenza viruses and vaccines. Vaccines (Basel), 2021, vol. 9, no. 9: 1032. doi: 10.3390/vaccines9091032
  15. Powell B.S., Andrianov A.K., Fusco P.C. Polyionic vaccine adjuvants: another look at aluminum salts and polyelectrolytes. Clin. Exp. Vaccine Res., 2015, vol. 4, no. 1, pp. 23–45. doi: 10.7774/cevr.2015.4.1.23
  16. Rodrigues C.M.C., Plotkin S.A. Impact of vaccines; health, economic and social perspectives. Front. Microbiol., 2020, vol. 11: 1526. doi: 10.3389/fmicb.2020.01526
  17. Siegel A., Walton R.M. Hematology and biochemistry of small mammals. Ferrets, Rabbits, and Rodents, 2020, pp. 569–582. doi: 10.1016/B978-0-323-48435-0.00039-3
  18. Statistics Kingdom. Mann Whitney U test calculator (Wilcoxon rank-sum). URL: https://www.statskingdom.com/170median_mann_whitney.html
  19. Tizard I.R. Adjuvants and adjuvanticity. Vaccines for Veterinarians, 2021, pp. 75–86. doi: 10.1016/B978-0-323-68299-2.00016-2
  20. Vaccines: Expert Consult (Vaccines (Plotkin)) 5th ed. Eds.: S.A. Plotkin, W. Orenstein, P.A. Offit. 1748 p.
  21. Washington I.M., Van Hoosier G. Clinical biochemistry and hematology. The Laboratory Rabbit, Guinea Pig, Hamster, and Other Rodents, 2012, pp. 57–116. doi: 10.1016/B978-0-12-380920-9.00003-1
  22. Zhang W., Lyu J., Xu J., Zhang P., Zhang S., Chen Y., Wang Y., Chen G. The related mechanism of complete Freund’s adjuvant-induced chronic inflammation pain based on metabolomics analysis. Biomed. Chromatogr., 2021, vol. 35, no. 4: e5020. doi: 10.1002/bmc.5020

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Skupnevskii S.V., Pukhaeva E.G., Badtiev A.K., Rurua F.K., Batagova F.E., Farnieva Z.G., 2022

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».