Comparative analysis of poliovirus-specific IgA and cytokine levels in the sera of Ascaris lumbricoides-infected and helminth-negative Nigerian children after oral poliovirus vaccination

Akinwande, K. S., and *Arinola, G. O

Department of Immunology, University of Ibadan, Nigeria

*Correspondence to: [email protected]; +234 80 23451520

Abstract:

Background: Intestinal helminth infection is associated with altered immune responses and compromised vaccine efficacy in infected children. Altered immune response due to Ascaris lumbricoides infection may compromise efficacy of oral poliovirus vaccination in children. There is no information on humoral immune response during oral poliovirus (OP) vaccination of A. lumbricoides–infected Nigerian children. The objective of this study is to determine the serum levels of cytokines (tumour necrosis factor–alpha TNF-α, interferongamma IFN–γ, interleukins -4, -6, -8, -10) and poliovirus-specific IgA (PV-IgA) antibody in children infected with A. lumbricoides compared with helminth-negative children (control) before and after oral poliovirus vaccination.

Methodology: Twenty-three A. lumbricoides-infected children between ages 5-15 years (13 males and 10 females) and 23 age (4-15 years) and sex-matched helminth-negative children who met selection criteria were enrolled into the study after ethical approval and informed consent. Their stool samples were examined for helminth ova using concentration technique. Sera were collected before and 3 weeks after OP vaccinations, and serum concentrations of IFN–γ, TNF–α, IL-4, -6, -8, -10, and poliovirus-specific IgA concentrations were determined by enzyme-linked immunosorbent assay. The level of statistical significance was set at α0.05.

Results: Pre-vaccination serum levels of IFN–γ, IL–4, IL-6 and IL-8 were significantly higher in A. lumbricoides–infected children compared with pre-vaccination levels in helminth-negative children. Postvaccination serum levels of IFN–γ, IL–4 and IL-8 were significantly higher in A. lumbricoides–infected children compared with post-vaccination serum levels in helminth-negative children. In the A. lumbricoides-infected children, pre-vaccination serum levels of IL-6 and IL-8 were significantly higher compared with post vaccination levels while pre-vaccination serum levels of IFN–γ, IL–4 and IL-8 were significantly higher in helminth-negative children compared with the post-vaccination levels. There was no significant reduction in post-vaccination median serum level of PV-IgA compared with level before vaccination in A. lumbricoides-infected children. Also, there was no significant increase in post-vaccination median serum level of PV-IgA compared with level before vaccination in helminth-negative children.

Conclusion: Oral polio vaccine administration caused decrease expression of inflammatory cytokines (IL-6 and IL-8) in A. lumbricoides-infected school children, and A. lumbricoides infection may reduce PV-IgA production following OP vaccination.

Keywords: Ascaris lumbricoides infection, cytokines, children, poliovirus vaccination

Received Aug 16, 2020; Revised Dec 20, 2020; Accepted Dec 22, 2020

Copyright 2021 AJCEM Open Access. This article is licensed and distributed under the terms of the Creative Commons Attrition 4.0 International License <a rel=”license” href=”//creativecommons.org/licenses/by/4.0/, which permits unrestricted use, distribution and reproduction in any medium, provided credit is given to the original author(s) and the source. Editor-in-Chief: Prof. S. S. Taiwo

Analyse comparative des taux d’IgA et de cytokines spécifiques du poliovirus dans les sérums d’enfants Nigérians infectés par Ascaris lumbricoides et négatifs pour les helminthes   après vaccination orale contre le poliovirus

Akinwande, K. S., et *Arinola, G. O.

Département d’immunologie, Université d’Ibadan, Nigéria

*Correspondance à: [email protected]; +234 80 23451520

Abstrait:

Contexte: L’infection intestinale par les helminthes est associée à des réponses immunitaires modifiées et à une efficacité du vaccin compromise chez les enfants infectés. Une réponse immunitaire modifiée due à une infection à Ascaris lumbricoides peut compromettre l’efficacité de la vaccination antipoliomyélitique orale chez les enfants. Il n’y a pas d’informations sur la réponse immunitaire humorale lors de la vaccination antipoliomyélitique orale (OP) des enfants nigérians infectés par A. lumbricoides. L’objectif de cette étude est de déterminer les taux sériques de cytokines (facteur de nécrose tumorale–alpha TNF-α, interféron-gamma IFN–γ, interleukines -4, -6, -8, -10) et IgA spécifiques du poliovirus (PV-IgA) chez les enfants infectés par A. lumbricoides par rapport aux enfants anti-helminthes (témoin) avant et après la vaccination antipoliomyélitique orale.

Méthodologie: Vingt-trois enfants infectés par A. lumbricoides âgés de 5 à 15 ans (13 hommes et 10 femmes) et 23 enfants (4 à 15 ans) et enfants de sexe masculin négatifs pour les helminthes qui répondaient aux critères de sélection ont été inclus dans l’étude après approbation éthique et consentement éclairé. Leurs échantillons de selles ont été examinés pour les ovules d’helminthes en utilisant une technique de concentration. Les sérums ont été collectés avant et 3 semaines après les vaccinations OP, et les concentrations sériques d’IFN–γ, de TNF–α, d’IL-4, -6, -8, -10 et d’IgA spécifiques du poliovirus ont été déterminées par un test d’immunosorbant lié à une enzyme. Le niveau de signification statistique a été fixé à α0,05.

Résultats: Les taux sériques d’IFN–γ, d’IL–4, d’IL-6 et d’IL-8 avant la vaccination étaient significativement plus élevés chez les enfants infectés par A. lumbricoides par rapport aux niveaux avant la vaccination chez les enfants négatifs pour les helminthes. Les taux sériques d’IFN–γ, d’IL–4 et d’IL-8 après la vaccination étaient significativement plus élevés chez les enfants infectés par A. lumbricoides par rapport aux taux sériques après vaccination chez les enfants négatifs pour les helminthes. Chez les enfants infectés par A. lumbricoides, les taux sériques d’IL-6 et d’IL-8 avant la vaccination étaient significativement plus élevés par rapport aux niveaux après vaccination, tandis que les taux sériques d’IFN–γ, d’IL–4 et d’IL-8 avant la vaccination étaient significativement plus élevés plus élevé chez les enfants négatifs aux helminthes par rapport aux niveaux postvaccination. Il n’y a pas eu de réduction significative du taux sérique médian de PV-IgA après la vaccination par rapport au niveau avant la vaccination chez les enfants infectés par A. lumbricoides. En outre, il n’y avait pas d’augmentation significative du taux sérique médian de PV-IgA après la vaccination par rapport au niveau avant la vaccination chez les enfants négatifs pour les helminthes.

Conclusion: L’administration du vaccin antipoliomyélitique oral a entraîné une diminution de l’expression des cytokines inflammatoires (IL-6 et IL-8) chez les écoliers infectés par A. lumbricoides, et l’infection par A. lumbricoides peut réduire la production de PV-IgA après la vaccination OP.

Mots clés: infection à Ascaris lumbricoides, cytokines, enfants, vaccination contre le poliovirus

Download full journal in PDF format below

Analyse comparative des taux d’IgA et de cytokines spécifiques du poliovirus dans les sérums d’enfants Nigérians infectés par Ascaris lumbricoides et négatifs pour les helminthes après vaccination orale contre le poliovirus