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Grüner Tag, der Holden Caulfield Albumin schrieb

Dieser Service ist mit verfügbarem JavaScript weiter fortgeschritten. Weitere Informationen finden Sie unter http: Dezember 2018, 14: Aluminiumsalze sind bei weitem die am häufigsten verwendeten Adjuvantien in Impfstoffen. Wir haben die physikochemischen Eigenschaften dieser beiden Aluminium-Adjuvantien und insbesondere bei Milieus untersucht, die sich sowohl den Impfstoffvehikeln als auch der Zusammensetzung der Injektionsstellen annähern. Zusätzlich haben wir eine monozytische Zelllinie verwendet, um die Beziehung zwischen ihren physikochemischen Eigenschaften und ihrer Internalisierung und Zytotoxizität herzustellen.

Wir betonen, dass Aluminium-Adjuvantien, die in klinisch zugelassenen Impfstoffen verwendet werden, chemisch und biologisch unähnlich sind und gleichzeitig potenziell unterschiedliche Rollen bei impfstoffbedingten unerwünschten Ereignissen spielen. Es gibt zwei ABAs auf Aluminiumbasis, die üblicherweise in Impfstoffen verwendet werden [1].

Es gibt keine ABAs, die für die intramuskuläre oder subkutane Injektion in Menschen zugelassen sind. Impfstoffe mit Aluminium-Adjuvans haben eine lange Geschichte klinischer Erfolge und eine entsprechend lange Geschichte Impfstoff-bedingter unerwünschter Ereignisse [4]. Da es nicht erforderlich ist, die Sicherheit von ABAs nachzuweisen, könnte man schnell vermuten, dass unerwünschte Ereignisse nach der Impfung die direkten oder indirekten Auswirkungen von ABAs sind.

Die Anzahl der von einem unerwünschten Ereignis betroffenen Personen wird weitgehend davon bestimmt, wie häufig ein Impfstoff verabreicht wird, im Wesentlichen ein Prozentsatz der geimpften Personen, während die klinische Manifestation und die Schwere eines unerwünschten Ereignisses für den Impfstoffempfänger nahezu maßgeschneidert sein können. Um besser einschätzen zu können, wie ABAs für unerwünschte Ereignisse verantwortlich sind, müssen wir zunächst ihre physikochemischen Eigenschaften in der physiologischen Umgebung der Injektionsstelle verstehen.

In der Tat könnten solche Informationen auch ein Ausgangspunkt für die Entwicklung neuartiger und sicherer ABAs für zukünftige Anwendungen in Impfstoffen sein. Die klinische Bedeutung der physikochemischen Eigenschaften von ABAs beginnt vor ihrer Kombination mit dem interessierenden Antigen. Dies liegt daran, dass die Art ihrer Wechselwirkung mit dem Antigen durch die Oberfläche beeinflusst wird, die sie für die Adsorption des Antigens präsentieren, und solche Oberflächen vom Partikelgrößenprofil des Adjuvansmaterials sowie von Aspekten wie der Oberflächenfunktionalität abhängen, z.

Das Antigen kann dann beim Mischen stark an Adjuvansoberflächen adsorbiert werden oder es kann einfach in Aggregaten des Adjuvans eingeschlossen sein.

Bereits vor seiner Injektion kann ein Impfstoffpräparat hinsichtlich der Präsentation des Adjuvans-Antigen-Komplexes äußerst heterogen sein. Das gleiche Präparat wird dann durch eine Injektionsnadel in die noch vielfältigere Umgebung der Injektionsstelle geleitet, unabhängig davon, ob es intramuskulär oder subkutan ist.

Ein Aspekt der Injektion eines Impfstoffs, der ausnahmslos ignoriert zu werden scheint, ist die unmittelbare Schärfe einer solchen Exposition gegenüber Aluminium. Unter solchen Bedingungen ist eine Toxizität unvermeidlich, und es kann erwartet werden, dass sie sich als nekrotischer Zelltod und anschließende Entzündungsreaktion manifestiert. Hierin liegt vielleicht der Ursprung der starken Adjuvansaktivität von Aluminiumsalzen; Eine unmittelbare Wirksamkeit manifestiert sich häufig in einer einfachen Rötung und Schwellung der Haut an der Injektionsstelle, die von der Präsentation des betreffenden Aluminiumsalzes und kritisch von der physiologischen Reaktion des Empfängers abhängt.

Während ein gewisses Maß an Toxizität und Zelltod wahrscheinlich unvermeidlich ist, tragen alle nachfolgenden Reaktionen auf das Adjuvans die Signatur eines Individuums, und diese iatrogenen Wirkungen können von gutartig bis tödlich reichen.

Was wir nicht wissen, ist, wie sich solche unterschiedlichen Reaktionen in der angeborenen Reaktion manifestieren. Ist beispielsweise die Endozytose von ABA eine Voraussetzung für die erfolgreiche Erzeugung einer angeborenen Immunität gegen das assoziierte Antigen? Die offensichtliche Fähigkeit von Monozyten, signifikante Mengen an ABA zu endozytieren, ohne eine offensichtliche Toxizität zu erleiden, fügt der zusätzlichen Dimension hinzu, dass diese Zellen Vehikel für den Transport von Aluminium-Adjuvans durch den Körper und in das Gehirn sind [8].

Es ist ein Fehler anzunehmen, dass Adjuvantien eine exakte oder ähnliche Wirkung haben. Es ist daher ähnlich falsch anzunehmen, dass alle Adjuvantien nach Impfungen zu unerwünschten Ereignissen fähig sind. Die physikalisch-chemische Charakterisierung von ABAs steckte bis 1990 in den Kinderschuhen, als viele Studien zu diesem Thema erschienen, um immunologische Probleme zu lösen, die sich aus einer inkonsistenten Chargenproduktion ergeben.

In der Tat wurde das Fehlen einer industriellen Standardisierung und Optimierung bei der Impfstoffformulierung allgemein als Grund für die schwankende Wirksamkeit von Zubereitungen mit identischen Basiskomponenten angesehen. Der Höhepunkt dieser Bemühungen war die Identifizierung mehrerer physikalisch-chemischer Eigenschaften, die die Adjuvanz von Aluminiumsalzen beeinflussten, nämlich die hydratisierte kolloidale Struktur, die Partikelgröße und die Oberflächenladung [1].

Während einige Versuche unternommen wurden, die Korrelation zwischen adjuvanter Physikochemie und Immunpotenzierung zu untersuchen, siehe [9, 10] für frühere Übersichten zu diesem Thema, bleiben die Nuancen dieser Beziehung relativ rätselhaft. In diesem Abschnitt wird die Korrelation zwischen diesen beiden Parametern anhand einer Bewertung der aktuellen Literatur untersucht und letztendlich ermittelt, welche grundlegenden Fragen noch zu klären sind.

Die in Impfstoffen verwendeten Aluminiumhydroxidsalze sind strukturell komplexer als aufgrund ihrer generischen chemischen Bezeichnung abgeleitet.

Die Struktur der heutigen Aluminiumhydroxid-Adjuvantien ähnelt eher der von Böhmit AH als der der 1958 synthetisierten polymorphen Hydroxidgele [11]. Wie jedoch von Wang et al. Die Verwendung niedrigerer Temperaturen und saurerer Bedingungen während der Synthese von Böhmiten fördert die Bildung kleiner Kristallite, die eine Fülle nichtstöchiometrischer Wassermoleküle enthalten, die sowohl an der Oberflächengrenzfläche vorhanden als auch zwischen oktaedrischen Schichten interkaliert sind [14, 15].

Die resultierenden Kristallite weisen eine fibrilläre Morphologie auf, die eine bevorzugte Dehnung in Richtung der c-Achse ausdrückt, und liegen im Bereich von 4. Diese Strukturen sind daher charakteristischerweise ungeordneter und erzeugen charakteristische Bragg-Reflexionen, die breiter Natur und in ihrer Intensität verringert sind [14].

Es ist jedoch zu beachten, dass der Wert des ersteren während des Prozesses der Impfstoffformulierung signifikant verringert wird. Eintauchen in physiologische Kochsalzlösung 0. Aus immunologischer Sicht scheint die größere relative Oberfläche von PCB-Gelen signifikante Vorteile hinsichtlich der Antigenadsorption gegenüber kristallineren Analoga oder solchen zu bieten, die hauptsächlich aus hochgeordneten polymorphen Hydroxiden bestehen.

Beispielsweise wird angepriesen, dass die in klinischen Impfstoffen verwendeten AH-Adjuvantien unter isotonischen Bedingungen eine hohe Adsorptionskapazität für unzählige Proteine ​​aufweisen.

Trotz dieser beträchtlichen Werte übersteigt die Menge an Adjuvans, die in prophylaktischen Impfstoffen verwendet wird, häufig die des Antigens erheblich und stellt somit sicher, dass eine vollständige Adsorption konsistent erreicht wird. Diese Ereignisse induzieren Konformationsänderungen in der Struktur des gebundenen Antigens, was theoretisch sowohl die proteolytische Suszeptibilität als auch die anschließende Präsentation für T-Zellen über MHC-Klasse-II-Moleküle erhöht [22]. Darüber hinaus ist Berichten zufolge eine maximale Antigenadsorption für die Wirksamkeit von Immunisierungen erforderlich, die S. enthalten.

Die Beziehung zwischen Adsorptionskapazität und Immunpotenzierung bleibt jedoch zweideutig und die Ermöglichung eines höheren Prozentsatzes der Antigenadsorption innerhalb des Impfstoffpräparats selbst garantiert nicht, dass die Formulierung eine überlegene Immunogenität aufweist, siehe [24] für eine umfassende Übersicht dieses Themas.

Es ist daher vernünftig zu schließen, dass die Abhängigkeit der Impfstoffstärke von der Adjuvans-Antigen-Wechselwirkung komponentenspezifisch ist und als solche auf einer individuellen Formulierungsbasis bewertet werden sollte. Die strukturelle Reihenfolge von AH ist auch ein wichtiger Gesichtspunkt im Hinblick auf die Anpassung ihrer spezifischen Adjuvansaktivität bei Verabreichung als Teil eines Impfstoffs. Das Vorhandensein dieser proinflammatorischen Zytokine weist auf die klassische Th2-Polarisation hin, die typischerweise mit Impfstoffen mit Aluminium-Adjuvans assoziiert ist [26, 27, 28, 29, 30, 31].

Nichtsdestotrotz stimmt diese offensichtliche Trennung zwischen den anfänglichen angeborenen und adaptiven immunologischen Reaktionen, die in der ersteren festgestellt wurden, mit der gut begründeten Annahme überein, dass insbesondere IL-6 wenig bis keinen Einfluss auf die Erhöhung der Adjuvans-assoziierten Immunglobulinspiegel in vivo hat [ 30]. Während viele Studien, einschließlich dieser [25], argumentieren, dass die Adjuvantität von Aluminiumsalzen durch die Bildung des Inflammasomkomplexes vermittelt wird [37, 38], gibt es zunehmend Hinweise darauf, dass die Größe der Antikörpertiter zu frühen Zeitpunkten erzeugt wird Die Nachimpfung kann etwas unabhängig von diesen angeborenen Signalwegen und der strukturellen Kristallinität sein.

Darüber hinaus können morphologische Unterschiede in der Struktur dieser Adjuvantien in diesem Zusammenhang relevanter sein, da stabförmige Kandidaten insgesamt höhere Antikörpertiter als Strukturen vom Platy- oder Polyeder-Typ erzeugten. Allergische IgE-Reaktionen waren auch bei Mäusen, die mit kristallineren Derivaten geimpft waren, vermindert [25]. Die Verringerung der IgE-Spiegel als Folge einer Abweichung von der Anwendung faserigerer Morphologien könnte theoretisch auf eine Verringerung der IL-18-Produktion zurückgeführt werden, eine weitere gut dokumentierte Komponente des PCB-Zytokin-Milieus [39].

Dieses Zytokin kann in Verbindung mit anderen Mitgliedern der IL-1-Superfamilie auch die Th17-Differenzierung vorantreiben [40], einen immunologischen Weg, der bei Mäusen aktiviert wird, die mit Impfstoffen mit Adjuvans immunisiert sind, die mittlere bis hohe Dosen von bakteriellen Ganzzellantigenen enthalten [41].

Es ist daher offensichtlich, dass die Festkörperchemie von AH-Adjuvanzien eine bedeutendere Rolle im Hinblick auf die Regulierung des Wechsels der Immunglobulinklasse spielen kann. Eine explizite Modulation der IgE-Reaktionen über diesen Weg könnte verwendet werden, um die zunehmende Inzidenz lokaler Überempfindlichkeitsreaktionen in pädiatrischen Populationen, die mit PCB-haltigen Impfstoffen geimpft wurden, zu mildern, siehe Mitteilung von Bergfors et al.

Bei sorgfältiger Konzeption und Implementierung ist es möglich, dass solche Augmentationen die Sicherheit solcher Formulierungen verbessern, ohne ihre immunologische Wirksamkeit zu beeinträchtigen. Obwohl dies relativ selten vorkommt, wurden nach der Verabreichung von prophylaktischen Formulierungen, die mit handelsüblichen Äquivalenten versetzt sind, Inzidenzen solcher Phänomene beobachtet [44, 45, 46, 47].

Die Fähigkeit von PCB-haltigen Impfstoffen, die Erzeugung der letzteren zu fördern, wird als besonders wichtig im Zusammenhang mit dem Erwerb einer anhaltenden Immunität gegen pathogene Herausforderungen angesehen [46]. Aluminiumsalze sind jedoch bekanntermaßen nicht in der Lage, die terminale Differenzierung zu induzieren, die zur Förderung robuster zellvermittelter Reaktionen erforderlich ist [34, 46, 49]. In Verbindung damit impliziert dieses Verhalten, dass eine anhaltende IL-12-Produktion bei der immunologischen Reaktion auf kommerzielle Adjuvantien keine herausragende Rolle spielt [50].

Die Diskrepanzen zwischen den IL-12-Reaktionen, die als Reaktion auf synthetische Reaktionen erzeugt wurden, und den IL-12-Reaktionen, die durch DCs dendritischer Zellen als Reaktion auf mit AH adjuvante Impfstoffe erzeugt werden, können daher indirekt dafür verantwortlich sein, die Immunantworten der Maus auf ein Th2 zu lenken Profil. Als letzte Bemerkung zur Studie von Sun et al. Tatsächlich ist diese Suspension für ihre geringe Immunogenität im Vergleich zu klinisch verwendeten AH-Gelen bekannt [57], und ihre Verwendung in Experimenten zur Untersuchung der Mechanismen der ABA-Immunpotenzierung wurde offen kritisiert [10, 56].

Die klinische Relevanz dieser Ergebnisse ist daher schwer zu beurteilen und betont, dass die Auswahl kommerzieller Materialien in solchen Experimenten sorgfältig abgewogen werden sollte, um aussagekräftige Vergleiche anstellen zu können.

Aluminiumphosphatsuspensionen und ihre sulfatierten Derivate stellen eine sekundäre Wahl des Adjuvans für den Einschluss in Impfstoffe dar, für die ein anorganischer Immunpotentiator erforderlich ist. Diesen Adjuvanzien fehlt die Translationsperiodizität durch Röntgenbeugungs-Röntgenbeugung [12] und sie enthalten aufgrund ihrer amorphen Natur einen hohen Anteil an adsorbierten Wassermolekülen an der Oberflächengrenzfläche unveröffentlichte Beobachtungen.

Es wurde gezeigt, dass eine Erhöhung der Synthesebedingungen während der Herstellung dieses Adjuvans eine Verschiebung des Verhältnisses von Oberflächenhydroxyl induziert: Das Ausmaß des Einschlusses von molekularem Phosphat ist besonders wichtig, da es die Oberflächeneigenschaften von Adjuvanspartikeln und die daraus resultierende Wirksamkeit der immunologischen Potenzierung beeinflusst [ 60, 61, 62, 63].

Angesichts der in den vorhergehenden Abschnitten präsentierten Informationen könnte man vernünftigerweise vorhersagen, dass die amorphe Natur von AP-Adjuvanzien Folgendes erleichtern könnte: Ersteres wurde bis zu einem gewissen Grad anhand von Vergleichsstudien nachgewiesen, in denen festgestellt wurde, dass AP in vitro zytotoxischer als AH ist [64]. .

Letzteres ist schwieriger zu rechtfertigen, da nur wenige Studien allergische Reaktionen, die durch AP- und AH-Adjuvantien potenziert oder tatsächlich kristallin sind, direkt mit denen vergleichen. Dennoch scheint die Verabreichung von AP-adsorbierten Impfstoffen sowohl langwierige als auch signifikante IgE-Sekretionsniveaus bei Nagetieren hervorzurufen [65]. . IL-4 ist jedoch eine wesentliche Voraussetzung für die Induktion einer allergischen Reaktion auf Aluminiumsalze [28], und es gibt derzeit keine Hinweise darauf, dass die IL-4-Produktion bei Verabreichung von mit AP adjuvanten Impfstoffen ausgeprägter ist [44].

Die jüngste Entwicklung von AAHS durch Merck hat dazu geführt, dass AP in vielen seiner Impfstoffformulierungen bevorzugt aufgenommen und folglich verdrängt wurde. Die Charakterisierung dieses Adjuvans befindet sich noch in den Vorstadien, und diesbezügliche Literaturquellen werden zunehmend seltener.

Aufgrund des Fehlens der oben genannten physikalisch-chemischen Studien ist es schwierig, objektive Kommentare zur Wirksamkeit und Sicherheit dieses Präparats in Bezug auf seine strukturellen Eigenschaften abzugeben. Angesichts der Ergebnisse dieser Studie ist die Begründung für die Verwendung von AAHS gegenüber traditionelleren AP-Präparaten derzeit schwer zu erkennen. Die wesentliche Wirksamkeit von Partikelabgabesystemen sowohl in Bezug auf die Immunpotenzierung als auch in Bezug auf die Immunmodulation nach der Impfung wird allgemein akzeptiert [68].

Homogene Submikron- oder Nanopartikelsuspensionen scheinen bevorzugt zu sein, wobei die Verwendung der letzteren im Vordergrund steht. Diese Logik wird durch die umgekehrte Natur der Beziehung zwischen Partikelgröße und Membranpermeabilität oder Zellaufnahme aufrechterhalten [69]. Die Anwendung einer solchen Schlussfolgerung auf die relative Adjuvanz solcher Populationen in biologischen Systemen ist jedoch keineswegs einstimmig.

Die Heterogenität und Aggregationskapazität von ABAs in hydrodynamischen Systemen, einschließlich derjenigen der Impfstoffpräparation und der Inokulationsstelle, sind anhaltende Hindernisse, die die Untersuchung der Beziehung zwischen der relativen Größe dieser Salze und der nachfolgenden Größe und dem Weg der in vivo ausgelösten Immunpotenzierung behindern.

Viele haben sich auf die Verwendung stabiler, monodisperser Partikelmodelle wie Polylactid PLA verlassen, um die Bedeutung dieser Assoziation aufzuklären [70, 71, 72].

Die Anwendung dieser Trends auf ABAs ist jedoch angesichts der zahlreichen physikochemischen Unterschiede, die zwischen diesen Präparaten und solchen, die Aluminium enthalten, beobachtet wurden, bestenfalls falsch. Andere Ansätze haben versucht, die immunologische Reaktion sowohl auf Aluminiumpartikel in Mikrometer- als auch in Nanogröße zu vergleichen, um die Variationen in der Physikochemie zu minimieren, die typischerweise beim Vergleich von ABAs auftreten. Es ist vielleicht nicht überraschend, dass AH-Nanopartikel und -Nanosticks ihre Gegenstücke zu Mikropartikeln nicht nur hinsichtlich der Antikörpererzeugung übertrafen, sondern auch eine deutliche Verringerung der Entzündung in situ induzierten [29, 73].

Im Gegensatz zu zahlreichen Berichten [7, 8, 64, 74, 75, 76] berichteten beide über praktisch keine zelluläre Aufnahme von OVA-gebundenen Mikropartikeln im Vergleich zur schnellen Internalisierung von Nanopartikeln, ein Argument, das als Hauptgrund für ihre erhöhte Adjuvantität zusammen mit das der verstärkten Proteinadsorption. Die erhöhte Zytotoxizität solcher Materialien, die sich in ihrer Fähigkeit zeigt, in vivo signifikante Mengen an Harnsäure zu induzieren, liefert jedoch eine überzeugendere Erklärung [77].

Während diese Studien hinsichtlich der Entwicklung wirksamerer Impfstoffadjuvantien sehr informativ sind, ist die Anwendung ihrer Ergebnisse im Hinblick auf die Aufklärung der immunologischen Mechanismen, die durch klinisch verwendete ABAs aktiviert werden, fraglich. Darüber hinaus stellen die in diesen Studien präsentierten Daten den etablierten Konsens in Frage, dass die Aufnahme von ABAs eine Voraussetzung für ihre immunologische Wirkung ist, was angesichts der Ergebnisse einer kürzlich durchgeführten Studie, in der Impfstoffe mit Aluminium-Adjuvans intramuskulär an Rhesusaffen verabreicht wurden, zunehmend unwahrscheinlich ist [80]. .

In der Tat unter Bedingungen, die eine maximale Aggregation fördern, i. Diese Versuche, die PSD der Partikelgrößenverteilung von ABAs zu bestimmen, waren dennoch problematisch und verwendeten eine Methodik, bei der die Analyse in einer wasserfreien Umgebung durchgeführt wurde.

Es wurde gezeigt, dass die Entfernung von Wasser an Kristallitgrenzflächen die Keimbildung und das anschließende Wachstum von Partikeln erleichtert und Wechselwirkungen zwischen Adjuvans und Verdünnungsmittel ein entscheidender Mediator für die systemische Agglomeration in kolloidalen Suspensionen sind [83, 84, 85, 86, 87, 88]. Hydrodynamische Analysen von ABA-Suspensionen haben auch ihre Grenzen, hauptsächlich aufgrund der Polydispersität der Präparate selbst; Solche Methoden bieten jedoch eine informative Referenz-PSD unter relevanten Umweltbedingungen.

Letzteres stimmte gut mit dem von Kolade et al. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die hydrodynamische Größe von ABAs sehr komplex ist. Darüber hinaus zeigen diese hydrodynamischen Studien, dass die erhöhte Größe dieser kolloidalen Suspensionen einen deutlichen Zusammenhang mit ihrer relativen Fähigkeit zur Bildung von Wechselwirkungen mit der wässrigen Umgebung durch Grenzflächenhydroxylgruppen aufweisen kann.

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