Люсия Томленович1 (Канада), Кристофер А. Шоу2 (Канада) |
||
Механизмы токсичности алюминиевого адъюванта
|
||
Lupus 2012; (21):223–230
Перевод Зои Дымент (Минск) |
1 Постдокторант, исследовательская группа по
нейродинамике, кафедра офтальмологии и визуальных наук, Университет Британской Колумбии, 828 W,
10th Ave, Vancouver, BC, V5Z 1L8, Canada
Оригинал здесь На ранних стадиях развития иммунные проблемы, в том числе вызванные прививками, могут привести к постоянным губительным изменениям в головном мозге и в иммунной функции организма. Экспериментальные данные также показывают, что одновременное введение всего лишь 2–3 иммунных адъювантов может преодолеть генетическую устойчивость к аутоиммунности. В некоторых развитых странах к тому времени, когда дети достигают возраста 4–6 лет, они с плановыми прививками получают суммарно 126 антигенных соединений и большое количество алюминиевых (Al) адъювантов. По данным американского Управления контроля пищевых продуктов и лекарств (FDA), при оценке безопасности вакцин часто не проводятся должные исследования токсичности, потому что вакцины не рассматриваются как токсичные по своей природе. Взятые вместе, эти наблюдения делают понятной озабоченность по поводу общей безопасности нынешних программ детских прививок. При оценке токсического действия адъювантов на детей следует обратить внимание на несколько ключевых пунктов: (i) в отношении токсикологических рисков младенцы и дети не должны рассматриваться как "маленькие взрослые", поскольку уникальная детская физиология делает их гораздо более уязвимыми перед токсичными воздействиями, (ii) у взрослых людей алюминиевые адъюванты из вакцин считаются связанными с различными серьезными аутоиммунными и воспалительными заболеваниями (например, ASIA [аутоиммунный воспалительный синдром, индуцированный адъювантами. — Прим. перев.]), но дети регулярно подвергаются действию гораздо большего количества Al из вакцин, чем взрослые; (iii) часто предполагается, что периферические иммунные реакции не влияют на функцию мозга, однако в настоящее время четко установлено, что существуют нейроиммунные двунаправленные взаимные влияния, которые играют ключевую роль как в иммунорегуляции, так и в функционировании мозга. В свою очередь, расстройства нейроиммунной оси были продемонстрированы при многих аутоиммунных заболеваниях, охватываемых ASIA, и, как полагают, вызываемых гиперактивной иммунной реакцией, причем (iv) как раз те компоненты нейроиммунной оси, которые играют ключевую роль в развитии мозга и иммунной функции, представляют собой основную мишень для алюминиевых адъювантов. Таким образом, данные исследований показывают, что все большее беспокойство относительно нынешней прививочной практики может быть на самом деле оправдано. Так как дети более всего подвержены возможным осложнениям от прививок, строгая оценка побочных воздействий прививок на здоровье детского населения является необходимой и безотлагательной. Ключевые слова: адъюванты, алюминий, аутоиммунность, иммунотоксичность, нейротоксичность, безопасность вакцин ВВЕДЕНИЕАлюминий (Al) — сильный нейротоксин, и было показано, что он может нарушать дородовое и послеродовое развитие мозга у человека и экспериментальных животных [1–2]. В дополнение к своим нейротоксическим свойствам, Al является мощным стимулятором иммунной системы, и именно поэтому он используется в качестве адъюванта [3–8]. Учитывая эти его особенности, вызывает удивление, что несмотря на свыше 80 лет использования, безопасность алюминиевых адъювантов продолжает основываться на предположениях, а не на научных данных. Например, ничего не известно о токсикологии и фармакокинетике алюминиевых адъювантов у младенцев и детей [9]. С другой стороны, долговременное присутствие в организме взрослых людей вакцинных алюминиевых адъювантов может привести к когнитивной дисфункции и аутоиммунным заболеваниям [6, 10]. Тем не менее, несмотря на эти наблюдения, из-за детских плановых прививочных программ [3, 11] дети по-прежнему регулярно подвергаются гораздо большему воздействию алюминиевых адъювантов, чем взрослые. Еще одним поводом для беспокойства при использовании такого нейротоксичного вещества как Al в качестве адъюванта в составе детских вакцин является отношение к младенцам и остальным детям просто как ''маленьким взрослым'', что недопустимо, когда речь идет о токсикологическом риске. Однако обзор имеющейся на сегодняшний день литературы, связанной с токсикологией Al, показывает, что подавляющее большинство предыдущих исследований и испытаний были посвящены воздействию Аl на взрослых [12]. Если несколько вакцин, введенных взрослым, могут привести к неблагоприятным последствиям, связанным с ASIA, разумно ли в отсутствие экспериментальных доказательств предполагать, что нынешние календари детских прививок, часто включающие свыше 30 прививок в первые 4–6 лет жизни [3, 13], безопасны для детей? Целью данного обзора является рассмотрение механизмов токсичности алюминиевых адъвантов с особым акцентом на развивающуюся нейроиммунную систему и ASIA, чтобы пролить свет на этот нерешенную и горячо обсуждаемую проблему. АЛЮМИНИЕВЫЕ АДЪЮВАНТЫ: ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК ДЛЯ РАЗВИВАЮЩЕГОСЯ РЕБЕНКА?Около 15 лет тому назад Коэн и Шёнфельд сделали важное замечание: "Похоже, что вакцины предрасположены влиять на нервную систему" [14]. Далее, согласно Исраэли и соавт., алюминиевые адъюванты, наряду с поддержкой ими вызываемого вакцинами иммунного ответа, сами по себе приоводят к болезням аутоиммунного характера [5]. В связи с этими утверждениями, а также учитывая последовавшую за этим дискуссию, следует рассмотреть пять ключевых наблюдений. Во-первых, в развитии мозга имеются критические периоды, во время которых даже мельчайшие потрясения иммунной системы (в том числе вызванные прививками) могут привести к необратимым вредным изменениям головного мозга и иммунной функции [15–17]. Действительно, одной дозы вакцины против гепатита В с алюминиевым адъювантом, введенной новорожденным приматам в течение 24 часов после рождения, достаточно, чтобы вызвать задержку развития нервной системы в приобретении рефлексов, необходимых новорожденным для выживания17. Во-вторых, из-за массовых прививок, дети дошкольного возраста регулярно получают значительное количество алюминиевых адъювантов [3, 18]. Сильное воздействие Al, повторяющееся через относительно короткие промежутки времени в течение критического периода развития нервной системы, представляет собой значительную нейроиммуннотоксикологическую проблему для новорожденных и детей младшего возраста [18]. В-третьих, несмотря на распространенное мнение, что периферические иммунные реакции не влияют на функции мозга, результаты многочисленных исследований ясно указывают на обратное. А именно, к настоящему моменту твердо установлено, что существует двунаправленное нейроиммунное перекрестное воздействие, которое играет ключевую роль в иммунорегуляции, функции мозга и поддержании общего гомеостаза [19–20]. В свою очередь расстройства нейроиммунной оси были продемонстрированы при различных аутоиммунных и воспалительных заболеваниях, охватываемых ASIA [21–24]. В-четвертых, те же самые компоненты нейроиммунной регуляторной системы, которые явно играют ключевую роль в развитии мозга и иммунной функции (например, иммунные цитокины) [19–20, 25], являются основной мишенью для алюминиевых адъювантов (табл. 1). В-пятых, экспериментальные данные показывают, что сильное влияние адъювантов может преодолеть генетическую устойчивость к аутоиммунным заболеваниям [26]. Таким образом, следует учитывать возможность того, что повторяющаяся стимуляция иммунной системы многочисленными вакцинами в критические периоды развития мозга может привести к неблагоприятным результатам в развитии нервной системы и/или аутоиммунным заболеваниям [18]. Табл. 1 Общие аспекты аутоиммунных/воспалительных заболеваний и иммуностимулирующих свойств Аl-адъювантов из вакцин
* Связано с вакцинами, содержащими алюминиевые
адъюванты6, 35, 38, 77–79
МЕХАНИЗМЫ ИММУННОЙ СТИМУЛЯЦИИ АЛЮМИНИЕВЫМИ АДЪЮВАНТАМИ: КАКОВЫ РИСКИ?Успех Аl как вакцинного адъюванта связан с его мощным и многофакторным стимулирующим воздействием на иммунную систему (табл. 1). В сущности, за исключением ослабленных вирусов, в отсутствие Аl большинство антигенных соединений не в состоянии запустить адекватную иммунную реакцию5, 27–28, что указывает на то, что значительная часть иммуностимулирующего воздействия может быть вызвана самим алюминиевым адъювантом. В то время как активность и токсичность алюминиевых адъювантов должны быть достаточно сбалансированы, чтобы необходимая иммунная стимуляция достигалась с минимальными побочными эффектами, такой баланс очень трудно достичь на практике. Это происходит потому что те же самые механизмы, которые вызывают иммуностимулирующее воздействие адъювантов, способны вызывать различные побочные реакции, в том числе связанные с ASIA (табл. 1). Существуют и другие проблемы, связанные с использованием в детских вакцинах таких нейротоксических веществ как Al в качестве иммунного стимулятора. Во-первых, во время пренатального и раннего постнатального развития мозг чрезвычайно уязвим перед нейротоксическим воздействием. Однако в эти периоды не только весьма чувствителен быстро развивающийся мозг, но и не полностью завершено развитие гематоэнцефалического барьера, вследствие чего он является более проницаемым для токсичных веществ11–12, 29. Кроме того, незрелая почечная система новорожденных значительно ограничивает их возможности устранения экологических токсикантов11–12. По всем этим причинам риск развития побочных реакций из-за применения алюминиевых адъювантов гораздо выше для детей, чем для взрослых. Хотя вакцинам часто приписывается заслуга снижения риска развития осложнений со стороны нервной системы, возникающих из-за перенесенных в раннем детстве естественных инфекций, следует отметить, что стимуляция иммунной системы, вызываемая прививками, может быть значительно сильнее, чем стимуляция в результате естественных инфекций. Основная причина этого заключается в том, что в ранний период жизни (до шестимесячного возраста) иммунные ответы слабее, чем те, которые вызываются у иммунологически зрелого хозяина, и продолжаются более короткое время [30–31]. Таким образом, чтобы спровоцировать и поддерживать адекватный B-клеточный иммунный ответ у новорожденных, требуются такие сильные иммунные адъюванты, как Al, а также повторяющиеся через короткий промежуток времени бустерные дозы31. В отличие от этого в ходе заболевания, вызванного природной инфекцией, дети в большинстве случаев подвергаются одновременно действию только одного возбудителя (или иммунного стимулятора), то есть заболевают, например, корью, а не одновременно корью, эпидемическим паротитом и краснухой. Это создает возможность для более тонкой настройки незрелой иммунной системы, а также для восстановления мозга после нейроиммунного воздействия. Неспособность незрелой иммунной системы вызвать сильный иммунный ответ на определенные антигены отчасти вызвана тем, что новорожденным присущ такой противовоспалительный фенотип макрофагов селезенки, который не производит достаточного количества провоспалительных цитокинов (таких как интерлейкин [IL]-1 и IL-6, оба вызываемые алюминиевыми адъювантами; табл. 1). Эти цитокины необходимы для адекватной стимуляции В-клеток, продуцирующих антитела32. Ослабленная выработка провоспалительных цитокинов макрофагами новорожденных — скорее, важная программа развития новорожденных, а не дефект, потому что такой противовоспалительные фенотип может быть полезным для новорожденного в тот момент, когда развитие тканей происходит в быстром темпе32. Таким образом, риски, связанные с нынешними календарями детских прививок, двояки. Во-первых, отдельная вакцина может нарушить хрупкий баланс иммунных медиаторов, необходимых для нормального развития мозга, и, следовательно, представляет угрозу для программы развития нервной системы. Во-вторых, многочисленные прививки регулярно назначаются одновременно (табл. 2), усугубляя воспалительный ответ, который, хотя и является существенным для связи врожденного и адаптивного иммунного ответа, также ответственен за иммунотоксические эффекты адъювантов4. Повторяющееся напряжение иммунной системы высокими дозами алюминиевых адъювантов также может привести к состоянию иммунной гиперактивности — это известный риск для возникновения аутоиммунных заболеваний6, 33, 34. Табл. 2 Суммарное количество вакцинных ингредиентов, согласно принятому в США календарю
прививок80
Вакцинные ингредиенты взяты непосредственно из монографий производителя. Энджерикс В содержит HBsAg, адсорбированный на 250 мг гидроксида Al; инфанрикс-ИПВ: дифтерийный анатоксин, анатоксин столбняка, анатоксин коклюша, FHA, пертактин, инактивированный полиовирус типа 1 (штамм Махони), типа 2 (штамм MEF-1) и типа 3 (штамм Saukett), Аl-гидроксид; комвакс: капсульный полисахарид (PRP) HIB, конъюгированный с протеиновым комплексом OMPC из Neisseria meningitidis серогруппы В, HBsAg, сульфат гидроксифосфата алюминия; превенар: полисахариды, полученные из бактерий Streptococcus pneumoniae, серотипов 1, 3, 4, 5, 6А, 6В, 7F, 9В, 14, 18C, 19A, 19F, 23F, дифтерийный белок-носитель CRM197, фосфат алюминия; ротарикс: живой ослабленный (аттенуированный) человеческий штамм ротавируса RIX4414 типа G1P [8]; педвакс: 7,5 мг Hib PRP, N. meningitidis OMPC, сульфат гидроксифосфата алюминия; хиберикс: капсульный полисахарид (PRP) Hib, конъюгированный с антитоксином столбняка; имовакс полио: инактивированные полиовирусы типа 1 (штамм Махони), типа 2 (штамм MEF1) и 32 тип 3 (штамм Saukett); MMR-II: вирус кори, штамм "Эндерс Эдмонстона" (живой, ослабленный), вирус эпидемического паротита, штамм "Джерил Линна"® (уровень В) (живой, ослабленный), вирус краснухи, штамм "Вистар" RA 27/3 (живой,ослабленный); варивакс: вирус ветряной оспы, штамм "Ока/Мерк" (живой, ослабленный); хаврикс: инактивированный вирус гепатита А (штамм HM175), гидроксид алюминия; флувирал, инактивированные штаммы гриппа A/California/7/2009 (H1N1)-подобный штамм, A/Perth/16/2009 (H3N2)-подобный штамм, B/Brisbane/60/2008-подобный штамм; даптацел: коклюшный анатоксин, FHA, пертактин, фимбрии типов 2 и 3, дифтерийный анатоксин, столбнячный анатоксин, Al-адъювант. Сокращения: HBsAg — поверхностный антиген вируса гепатита В; ИПВ — инактивированная полиовакцина; Hib — полисахарид Haemophilus influenzae типа В; PRP — полирибосил-рибитол-фосфат; OMPC — внешняя оболочка белкового комплекса; FHA — нитчатый гемагглютинин. В соответствии со всем вышеперечисленным, в эпидемиологическом исследовании, изучавшем влияние вакцины от гепатита В на мальчиков, Галлахер и Гудман35 показали, что те, кто получили одиночную прививку в течение первого месяца жизни, имели троекратно больший риск возникновения нарушений в развитии нервной системы по сравнению с теми, кто был привит позже или не был привит вообще. Дальнейшие свидетельства из сообщений о случаях подтверждают вызывающие различные возражения гипотезы, предполагающие, что множественная вакцинация может спровоцировать регресс, по крайней мере у восприимчивых индивидов36. Наконец, календарные прививки у детей связываются с различными аутоиммунными заболеваниями, в том числе с поперечным миелитом37, инсулинозависимым сахарным диабетом (IDDM)38, рассеянным склерозом (MS)39 и анти-N-метил-D-аспартат рецепторным (NMDA) энцефалитом40. АЛЮМИНИЕВЫЕ АДЪЮВАНТЫ В ВАКЦИНАХ И АУТОИММУННОСТЬОсновная трудность в понимании того, как воздействие алюминиевых адъювантов может объяснить огромную неоднородность аутоиммунных проявлений, описанных в ASIA и связанных с ним других синдромах, заключается в том, что большинство этих проявлений обусловлено гиперактивностью Th1 иммунного ответа (табл. 1). Несмотря на то, что адъюванты алюминия были исторически известны как мощные и специфические стимуляторы иммунитета типа Th2 и предположительно не могли активировать цитотоксические Т-клетки (CTL)41, 42, текущие данные свидетельствуют о том, что классический Аl-индуцированный ответ типа Th2 может быть смещен в сторону поляризации Th1 в присутствии других соединений, вызывающих Th1-ответ, таких как липополисахарид (LPS) или рекомбинантный белок-антиген гриппа (табл. 1). Обычное загрязнение вакцин в ходе производственного процесса остаточными соединениями, в том числе ЛПС и различными пептидогликанами4, может, таким образом, объяснить различные свойства адъювантов из отдельных партий. Кроме того, возможно также, что алюминиевые адъюванты вызывают аутоиммунность вследствие эффекта наблюдателя (если над системой ведется наблюдение, то оно вносит изменение в ее поведение. — Прим. перев.), активируя у некоторых индивидов спящие аутореактивные Т-клетки43–44. Интересно отметить, что в составе типичной вакцины содержатся все необходимые компоненты, чтобы вызвать аутоиммунное заболевание. Например, вакцины содержат антигены, которые могут поделиться миметическими эпитопами с самоантигенами (эпитоп — часть макромолекулы, которая распознается иммунной системой [антителами, B-лимфоцитами, T-лимфоцитами]. Это может быть как чужеродный белок, так и участки собственных, распознаваемых иммунной системой. — Прим. перев.) — "молекулярная мимикрия" — и иммунными адъювантами для регуляции иммунных цитокинов, которые в свою очередь могут вызвать поликлональную активацию аутореактивных Т-клеток4, 44. (После взаимодействия с антигеном реагирующий на него лимфоцит активно размножается и дает начало целой популяции [клону] лимфоцитов, каждый из которых остается специфичен к этому антигену. При повторном попадании антигена в организм клон лимфоцитов, реагирующих на этот антиген, вновь активируется и начинает синтезировать антитела. — Прим. перев.) В соответствии с этими наблюдениями, считается общепризнанным фактом, что иммунотоксические эффекты вакцинных адъювантов являются следствием гиперстимуляции иммунологических ответов, и, как известно, посредниками в этом выступают провоспалительные цитокины4. Возможно, не стоит удивляться обнаруженным данным относительно того, что одновременное введение всего лишь двух–трех иммунных адъювантов или повторная стимуляция иммунной системы одним и тем же антигеном могут преодолеть генетическую устойчивость к аутоиммунности26, 45. Эти факты часто упускается из виду при составлении календарей прививок. Например, как показано в табл. 2, в соответствии с календарем прививок, в настоящее время рекомендуемых в США для детей дошкольного возраста, 2-месячные младенцы получают в общей сложности 22 вирусных или бактериальных антигена и 4 ослабленных вируса вдобавок к большому количеству адъювантов алюминия. Такое массивное введение стимулирующих выработку антител веществ повторяется в примерно той же форме в 4, 6 и 12-месячном возрасте (табл. 2). Таким образом, к тому времени, когда в США дети достигают возраста 4–6 лет, они получают в общей сложности 126 антигенных соединений (90 вирусных или бактериальных антигенов, 36 ослабленных вирусов) в соответствии с прививочными инструкциями. БЕЗОПАСНОСТЬ ВАКЦИН: ОБНАДЕЖИВАЮТ ЛИ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ?Несмотря на широко распространенную точку зрения, что вакцины в значительной степени безопасны и серьезные побочные осложнения встречаются крайне редко, пристальное изучение научной литературы не подкрепляет эту точку зрения. Например, до сегодняшнего дня не проведены такие клинические исследования, которые могли бы адекватно оценить безопасность вакцинации (то есть сравнить состояние здоровья у привитых и непривитых детей). Отсутствие таких контролируемых исследований можно объяснить тем, что исторически регулирующие органы не рассматривают вакцины как токсичные по своей природе (как документировано в публикации Управления контроля пищевых продуктов и лекарств за 2002 год)46. Несмотря на то, что временна́я связь между вакцинацией и серьезными побочными реакциями (ADRs) ясна, причинность устанавливается редко47. Таким образом, часто делается вывод, что (i) большинство встречающихся серьезных побочных реакций являются случайными48, и (ii) истинно серьезные побочные реакции после прививок (например, постоянная инвалидность и смерть) очень редки49. Однако отсутствие доказательств причинной связи между серьезными побочными реакциями и прививками может происходить из-за методологического несовершенства испытаний вакцин (табл. 3). Кроме того, тот факт, что во многих испытаниях безопасности вакцин для "контроля"50 используются содержащее алюминиевый адъювант плацебо или другая вакцина, содержащая Al, исключает правильную оценку побочных эффектов, связанных с прививками. Исторически при испытании вакцин обычно исключаются уязвимые лица с различными уже существующими заболеваниями (например, преждевременные роды, личная или семейная история задержки развития или неврологических заболеваний, включая судорожные расстройства любого происхождения, повышенную чувствительность к вакцинным составляющим, в том числе Al, и др.)51–53. Из-за такой избирательной предвзятости возникновение серьезных побочных эффектов в результате прививок может быть недооценено. Все это должно вызывать беспокойство, учитывая, что заболевания, названные выше, как раз те, которые, в соответствии с действующими принципами иммунизации, рассматриваются как "ложные противопоказания" к вакцинации54. По всем этим причинам истинные риски для здоровья вследствие прививок остаются неизвестными. Табл. 3 Примеры дизайна исследований по безопасности вакцин
ВЫВОДЫ И ЦЕЛИ НА БУДУЩЕЕМладенцы и маленькие дети не должны рассматриваться как ''маленькие взрослые''. Уникальная детская физиология делает их гораздо более уязвимыми по сравнению со взрослым населением перед вредным внешним воздействием. Несмотря на это, дети планово подвергаются гораздо большему воздействию алюминия из вакцинных адъювантов, чем взрослые, хотя данные о достаточной безопасности этих соединений отсутствуют. То, что эти вакцинные алюминиевые адъюванты могут вызывать у людей значительные аутоиммунные заболевания, вряд ли можно оспаривать, хотя спорным остается вопрос, как часто встречаются такие побочные эффекты. Тем не менее имеющиеся данные (или их отсутствие) поднимают вопросы о том, можно ли в настоящее время считать, что вакцины, предназначенные для детского населения, имеют достаточный профиль безопасности. Поскольку младенцы и остальные дети являются теми, кто наиболее подвержен риску поствакцинальных осложнений, насущной потребностью является более строгая оценка потенциальных постпрививочных побочных воздействий на здоровье детского населения, по сравнению с той, которая может быть предоставлена сегодня. КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВКристофер А. Шоу является учредителем и акционером "Ньюродин корпорейшн Инк". Компания исследует механизмы и биомаркеры ранних стадий неврологических болезней у взрослых. Данная работа и все выраженные в ней мнения принадлежат исключительно авторам, а не каким-либо связанным с ними органам или организациям. ФИНАНСИРОВАНИЕЭта работа была поддержана Кэтлин Фокс, Фондом Лотус и Фондом семьи Двоскин. ПРИМЕЧАНИЯ[1] Bishop NJ, Morley R, Day JP, Lucas A. Aluminum neurotoxicity in
preterm infants receiving intravenous-feeding solutions. N Engl J Med 1997; 336:
1557–1561.
|