Molte funzioni fisiologiche e comportamentali, compreso il sistema immunitario, presentano ritmi circadiani. Sappiamo che i ritmi circadiani sono generati da “geni orologio” che influenzano la maggior parte degli organi e delle cellule, comprese quelle del sistema immunitario, la cui funzione varia in base all’ora del giorno. Di conseguenza, si riscontrano ritmi circadiani per vari aspetti della fisiologia, tra cui il sonno, l’alimentazione, l’attività ormonale e la temperatura corporea. Questi ritmi giornalieri aiutano l’organismo ad adattarsi ai cambiamenti ciclici dell’ambiente, come le stagioni e il ciclo giorno-notte.
Ritmo circadiano e ora del giorno della vaccinazione
Una ricerca dell’Università di Medicina e Scienze della Salute RCSI ha fornito nuove informazioni sul meccanismo che spiega come il nostro orologio circadiano di 24 ore influenzi la nostra risposta immunitaria ai vaccini a seconda dell’ora del giorno. Lo studio ha esaminato i cambiamenti che avvengono nei mitocondri di una cellula immunitaria chiave coinvolta nella risposta al vaccino e potrebbe contribuire a migliorare la progettazione e la tempistica dei futuri vaccini per massimizzarne l’efficacia.
In precedenza era stato riscontrato che le persone rispondevano più fortemente a determinati vaccini a seconda dell’ora del giorno in cui venivano somministrati, ma il motivo non era del tutto chiaro. Gli scienziati hanno ora scoperto che il nostro orologio circadiano modifica la forma dei mitocondri nelle cellule dendritiche. Le variazioni nella struttura dei mitocondri influenzano il funzionamento delle cellule dendritiche nel corso della giornata.
L’orologio circadiano nelle cellule dendritiche controlla se i mitocondri formano una delle due forme: lunghi filamenti, “a rete”, o spezzati in piccoli pezzi simili a punte. Nella formazione a rete, la vaccinazione è più efficace perché le cellule dendritiche sono in grado di scomporre meglio il vaccino in piccoli pezzi per interagire con le nostre cellule immunitarie (cellule T). Nello studio, i ricercatori hanno utilizzato un approccio per indurre la fase reticolata, che potrebbe avere implicazioni per la progettazione dei vaccini e consentirci di ottimizzare la nostra risposta immunitaria indipendentemente dall’ora del giorno. Questa comprensione potrebbe essere utile per garantire il massimo beneficio dalla vaccinazione.
Associazione tra risposta anticorpale al vaccino COVID-19 e ora del giorno
Che ruolo ha l’ora del giorno nella vaccinazione contro la SARS-CoV-2? Uno studio condotto in Giappone ha dimostrato che la risposta anticorpale al vaccino COVID-19 mRNA di Moderna non dipende dall’ora del giorno in cui viene somministrata la dose. Diversi studi hanno esaminato se la risposta immunitaria al vaccino COVID-19 varia a seconda dell’ora del giorno in cui viene somministrata la dose, ma i risultati dipendevano dal tipo di vaccino, dall’età e dal sesso dei partecipanti. Gli scienziati dell’Università di Hokkaido e colleghi in Giappone hanno condotto uno studio che non ha trovato alcun legame tra la risposta anticorpale al vaccino COVID-19 e l’ora del giorno della vaccinazione.
I ricercatori hanno reclutato i partecipanti allo studio tra il personale e gli studenti dell’Università di Hokkaido che avevano ricevuto la prima dose di vaccino mRNA-1273 (Moderna) da due a quattro settimane prima. Sono stati esclusi i soggetti precedentemente infettati da COVID-19. Il gruppo di studio non comprendeva lavoratori a turni, una differenza chiave tra questo e alcuni studi precedenti sui lavoratori del settore medico.
L’équipe ha raccolto i dati demografici dell’ultimo gruppo di 332 partecipanti giapponesi e ha prelevato campioni di sangue per misurare i titoli anticorpali contro il SARS-CoV-2. Hanno poi eseguito analisi statistiche per verificare se vi fossero associazioni tra l’ora del giorno in cui i partecipanti hanno ricevuto la dose di vaccino, una qualsiasi delle caratteristiche demografiche e la risposta immunitaria.
Le loro analisi non hanno trovato un’associazione significativa tra l’ora del giorno della vaccinazione e la concentrazione di anticorpi SARS-CoV-2, ma hanno riscontrato che i titoli anticorpali sono diminuiti nei partecipanti di età compresa tra i 50 e i 64 anni, in linea con gli studi precedenti. Tuttavia, i ricercatori ammettono che sono necessari ulteriori studi per verificare se e in che misura i ritmi circadiani influenzino la risposta anticorpale alla vaccinazione.
Le cellule T mostrano reazioni diverse ai corpi estranei in determinate ore del giorno
Secondo uno studio pubblicato nei Proceedings of the National Academy of Sciences, l’orologio biologico influenza l’efficacia della risposta immunitaria. Infatti, le cellule T CD8, essenziali per combattere le infezioni e il cancro, funzionano in modo molto diverso a seconda dell’ora del giorno. Lo studio è stato condotto da un team di ricercatori guidati da Nicolas Cermakian, PhD, del Douglas Research Center, e da Nathalie Labrecque, PhD, del Maisonneuve-Rosemont Hospital Research Centre.
In precedenti ricerche, il team aveva dimostrato che le cellule T rispondono più o meno fortemente a un corpo estraneo a seconda dell’ora del giorno, ma il ruolo dell’orologio biologico in questo fenomeno rimaneva sconosciuto. Utilizzando un modello di vaccinazione per topi, gli scienziati hanno scoperto che la forza della risposta delle cellule T CD8 dopo la vaccinazione variava a seconda dell’ora del giorno. Al contrario, nei topi in cui le cellule T CD8 per il gene dell’orologio erano carenti, questo ritmo circadiano era abolito e la risposta al vaccino era più bassa durante il giorno.
I risultati della ricerca mostrano che le cellule T sono più inclini ad attivarsi in determinati momenti della giornata. L’identificazione dei meccanismi con cui l’orologio biologico modula la risposta delle cellule T è utile per comprendere meglio i processi che regolano la risposta ottimale delle cellule T e contribuire a migliorare le strategie di vaccinazione e le immunoterapie contro il cancro.
