Иммунная система нашего организма обеспечивает нам защиту от разнообразных инфекционных агентов, в изобилии присутствующих в окружающей среде. У нас есть врожденный иммунитет – способность распознавать чужеродные клетки и молекулы и удалять их из организма, и адаптивный иммунитет – более тонко настраиваемая система, которую сначала надо обучить, но зато потом на проникновение агрессоров она будет реагировать быстрее и точнее, чем врожденные механизмы защиты. Но не ко всем возбудителям инфекции мы может получить иммунитет.
На данный момент ведутся бурные споры, есть ли у нас шанс получить защиту от пандемического коронавируса SARS-CoV-2. MedAboutMe выяснял, что там у нас с иммунитетом?
Врожденный и адаптивный иммунитет: основные механизмы
Врожденный иммунитет реагирует на все подряд и с размахом. Не вникая особо, что это такое чужеродное проникло в организм, он включает механизмы развития воспаления для всего, что смогло прорваться через защитные барьеры кожи и слизистых оболочек. Ответ получается быстрый, но не специфический.
Адаптивный иммунитет нацелен на конкретные патогены, которые он определяет по антигенам. У него уже есть наработанные готовые антитела к ним или библиотека антител в виде В-лимфоцитов, которые он может в любой момент активировать, чтобы антител стало много. И тогда человек может даже не узнать, что столкнулся с инфекцией повторно – никаких выраженных реакций у него не будет. Или, если и будет, то в слабой форме и без осложнений. Это так называемый антительный иммунитет, который еще называют гуморальным.
А есть еще другой механизм адаптивного иммунитета — Т-клеточный, в котором задействованы Т-лимфоциты.
Иммунитет на основе антител
На примере коронавируса SARS-CoV-2 он выглядит следующим образом. При заражении коронавирусом иммунная система распознает антигены — spike-белок вируса (S-белок, часть того самого «шипа», с помощью которого вирус взаимодействует с рецепторами ACE2 и заражает клетку) и белок нуклеокапсида (N-белок, один из специфических для пандемического коронавируса белков оболочки вируса). К ним вырабатываются антитела, которые связываются с антигенами и не дают им взаимодействовать с АСЕ2-рецепторами. Чем больше антител в крови — тем лучше защита.
Параллельно идет образование В-лимфоцитов – В-клеток иммунологической памяти, которые сохраняются в организме десятилетиями. При повторном проникновении инфекции они обеспечивают быструю массированную выработку антител.
В сентябре 2020 года ученые из University of Rochester Medical Center высказали предположение, что люди, которые в своей жизни успели переболеть другими коронавирусными инфекциями, обзавелись соответствующими В-лимфоцитами. А это значит, что они могут иметь перекрестный иммунитет и к пандемическому коронавирусу. Эту теорию они успешно подтвердили, сравнив кровь 26 пациентов, выздоравливающих от умеренной и легкой форм COVID-19, и кровь 21 здорового донора, сдававших анализ 6-10 лет назад. У доноров обнаружили В-клетки памяти, нацеленные на определенные части S-белка, которые есть у всех коронавирусов, включая SARS-CoV-2. Как минимум, это было доказано для бета-коронавирусов – подкласса, включающего в себя SARS-CoV-1, MERS и SARS-CoV-2.
Т-клеточный иммунитет
Особенность Т-лимфоцитов в том, что они распознают антигены на поверхности клеток. Часть Т-лимфоцитов (Т-киллеры) определяют зараженные клетки по антигенам и уничтожают их.
Другие Т-лимфоциты становятся Т-клетками памяти, которые сохраняются на протяжении 10-15 лет и могут передавать информацию об антигенах-маркерах опасности другим клеткам.. После первого знакомства с антигеном (белком патогенного микроорганизма) они пребывают в неактивной форме, пока снова не столкнутся с ним. Если это происходит, они обеспечивают так называемый вторичный иммунный ответ, который развивается гораздо быстрее проявлений врожденного иммунитета.
Что сегодня известно об иммунитете к коронавирусу SARS-CoV-2?
В целом можно выделить следующие «тренды» в формировании иммунитета к пандемическому коронавирусу:
- Антитела вырабатываются у всех пациентов, заразившихся коронавирусом.
- Чем тяжелее болел человек, тем выше у него будет титр антител IgG. Впрочем, ученые связывают этот факт с продолжительностью болезни.
- Верно и обратное: чем легче протекала болезнь, тем меньше антител в итоге образуется.
- Количество антител после выздоровления начинает снижаться, у кого-то быстрее, у кого-то медленнее, но высока вероятность того, что человек уже через 3 месяца все свои «наработанные» антитела утратит.
Казалось бы, картина складывается нерадужная: антитела заканчиваются – человек снова оказывается уязвимым. Но коронавирус в который раз за этот год подтвердил свое звание на «самую непредсказуемую инфекцию».
В начале ноября 2020 года ученые из Brigham and Women's Hospital объявили, что у большинства людей антитела действительно постепенно исчезают. Но есть немало пациентов, у которых их выработка продолжалась и через несколько месяцев после заражения. Люди с такими «поддерживающими» антителами обычно болели легко и очень недолго.
Тип иммунного ответа, который мы наблюдаем у таких пациентов, похож на приобретение страхового полиса: иммунная система повышает уровень своей потенциальной защиты в преддверии будущих встреч с вирусом.
А тут еще подоспели результаты исследования В- и Т-клеточного иммунитета.
- В ноябре 2020 году немецкие ученые из University of Freiburg выяснили, что специфичные для SARS-CoV-2 Т-лимфоциты обнаруживаются у 70% людей, переболевших COVID-19. Эти клетки нацелены на S- и N-белки коронавируса. Причем у части выздоравливающих пациентов SARS-CoV-2-специфические Т-лимфоциты были обнаружены на фоне отрицательных результатов анализа на IgG-антитела.
- В конце декабря 2022 года австралийские исследователи из Monash University сообщили, что иммунная память к коронавирусу, вызывающему COVID-19, сохраняется, как минимум, на протяжении 8 месяцев. К таким выводам ученые пришли по результатам многомесячных наблюдений за пациентами с COVID-19, начиная с 4-го дня с момента заражения. Как показали результаты регулярных анализов, через 20 дней количество антител к вирусу начало снижаться. Но у всех пациентов в течение 8 месяцев сохранялись В-лимфоциты, распознающие S- и N-белки коронавируса.
В начале ноября 2020 года ученые из Columbia University Irving Medical Center опубликовали данные наблюдений за 47 детьми, болевшими COVID-19, и сравнили полученные результаты с данными наблюдений за взрослыми людьми. Оказалось, что к S-белку у детей вырабатывается меньше антител, чем у взрослых. Более того, детские антитела обладали меньшей нейтрализующей активностью (максимальной нейтрализующей активностью обладали антитела самых тяжело больных взрослых). Также обнаружилось, что у детей очень мало антител против вирусных белков, которые вырабатываются только после проникновения вируса в клетку. В результате такой ослабленной реакции детский организм быстро избавляется от вируса и при этом не «уходит в штопор», как организм взрослых.
На данный момент окончательные выводы делать рано. Понятно, что и антитела, и В-лимфоциты, и Т-клетки памяти при заражении коронавирусной инфекцией успешно образуются. Мы пока не знаем, как долго работают все эти защитные механизмы, но исследования последних месяцев вселяют надежду, что человеческий организм куда крепче, чем может показаться на первый взгляд.
