Многие ли помнят свой первый грипп? Вряд ли найдутся люди, которые могли бы это с уверенностью утверждать. И уж тем более минимальны шансы на то, чтобы сказать, какой именно это был грипп. А вот в свете концепции иммунологического импринтинга это может оказаться важным. Потому что речь идет о степени защиты от разных вирусов гриппа — вплоть до того, что относительно безобидный для одних людей штамм может оказаться смертельным для других. MedAboutMe разбирался, что такое «первородный антигенный грех» и чем это чревато для человечества.
Грипп — вирус, меняющий обличье
Даже те, кто ежегодно прививается от гриппа, все равно не застрахованы от заражения — пусть реже и без осложнений, но гриппом, тем не менее, переболеть они могут. Объясняется это не тем, что «прививки не работают», а тем, что работают они только против определенных штаммов вируса, шансы встретиться с которыми в данном эпидемиологическом сезоне максимальны (по расчетам ученых).
Вирус гриппа обладает потрясающей изменчивостью белков-антигенов, встроенных в его поверхность — нейраминидаз (NA) и гемагглютининов (HA). Виды этих белков и их комбинации определяют, о какой разновидности вируса гриппа или о каком штамме идет речь.
Когда вирус впервые попадает в организм человека, иммунная система знакомится с его белками-антигенами и вырабатывает к ним антитела. На протяжении нескольких дней, пока идет этот процесс, человек болеет. В следующий раз при столкновении с точно таким же вирусом организму уже не надо заново изучать антигены и «запускать новую линию» по производству антител — у него они уже есть, и производство налажено, только дай сигнал — и вирус будет быстро обезврежен, болезнь не разовьется.
То есть, у организма сформировалась иммунологическая память к конкретной разновидности вируса гриппа. Это признак адаптивного (приобретенного, специфического) иммунитета. Все эти термины означают, что с такой защитой не рождаются, она приобретается в ходе адаптации к новой угрозе, и угроза эта достаточно специфична, то есть защита не сработает против других штаммов вируса гриппа.
Логично предположить, что следующий, новый штамм должен запустить те же процессы, которые на выходе пополнят «библиотеку антител», чтобы при повторном знакомстве быстро и четко организовать защиту организма. Но оказалось, что так происходит не всегда.
«Право первого вируса»
В середине прошлого века вирусолог Томас Фрэнсис-мл. наблюдал, как болели гриппом студенты Мичиганского университета. В вузе действовала программа вакцинации, студенты были привиты, но грипп буквально валил их с ног. Фрэнсис проверил кровь добровольцев на антитела и обнаружил, что виновником болезни является новый штамм вируса, очень похожий на тот, от которого они были привиты. Зараженный организм исправно вырабатывал антитела к вакцинному штамму и совсем не защищал себя от нового вируса — похожего, но все-таки другого.
Это наблюдение легло в основу концепции первородного антигенного греха — данное высокопарное, теологичное по сути своей название, как ехидно замечали коллеги Фрэнсиса, было результатом «религиозного восторга перед красотой науки, переживаемого под бокал мартини».
Суть идеи Фрэнсиса заключается в следующем. Первый штамм вируса гриппа, с которым познакомился организм, определяет реакцию организма на схожие штаммы. Вместо того, чтобы «прочитать» новые антигены и начать производство специфичных антител, иммунная система вырабатывает антитела к тому, первому вирусу гриппа, и тем самым оставляет организм без защиты.
Это, конечно, касается не всех штаммов вируса гриппа подряд, должны соблюдаться некоторые условия, определяющих схожесть штаммов и сложность «считывания» информации о белках-маркерах.
Концепция антигенного первородного греха с рядом корректировок трансформировалась в феномен иммунологического импринтинга: самый первый грипп в жизни человека оставляет неизгладимый след в его иммунологической памяти. Иммунная система каждый раз, столкнувшись с новым вирусом, сравнивает его сначала с тем, самым первым гриппом — и если новый вирус на него похож, то не разбирается в нюансах, а запускает выработку уже опробованных когда-то антител. Но штамм-то другой — и эти антитела на защищают человека. В результате он заболевает. Ученые в таких случаях говорят о «слепой зоне» иммунного профиля для каждого конкретного человека. Данный феномен позволяет объяснить, почему нередко эпидемия гриппа поражает людей в самом расцвете сил — 30-40 лет, а не наиболее уязвимые группы населения — детей и пожилых людей.
В 1953 году феномен иммунологического импринтинга был наглядно продемонстрирован на очень характерном примере. Под наблюдением находилась большая группа пациентов старше 28 лет, успевших переболеть гриппом до начала массовой вакцинации и позднее привитая вакциной от вируса гриппа серотипа А (H1N1). Несмотря на прививку, титры антител (степень иммунного ответа) к штамму, входившему в состав вакцины, были низкими. Зато были обнаружены неожиданно высокие титры антител к вирусу, который стал причиной эпидемии печально известной «испанки» в 1918 году — это тоже штамм вируса гриппа А (H1N1). Больше всего людей с такими показателями было в возрастной группе от 35 до 38 лет. То есть, те, кто переболел гриппом в детском возрасте, и этим гриппом оказалась «испанка».
Кстати, встречается и обратная ситуация в виде перекрестной защиты от неизвестных иммунной системе штаммов гриппа, похожих по антигенам на те, которые она уже знает. Например, известно, что вакцины, имеющие в своем составе белки вируса гриппа B/Victoria, обеспечивают хоть и не полноценную, но все-таки защиту от других вирусов группы В — B/Yamagata.
На долгую иммунную память
Итак, иммунитет к вирусам гриппа у каждого человека уникален. Как мы выяснили, иммунный профиль зависит от того, с каким первым вирусом данный конкретный человек столкнулся в своей жизни, какие прививки от гриппа он делал (а мы помним, что каждый год составляется новая вакцина, которая может содержать как старые штаммы, так и новые), какие штаммы вирусов гриппа он успел помимо этого подцепить на протяжении всей своей жизни. А еще, по последним данным, есть разница между тем, как иммунная система реагирует на реальную инфекцию и прививку.
Так или иначе, все инфекционные и вакцинальные события фиксируются иммунной системой при помощи клона В-лимфоцитов — В-клеток памяти. Это долгоживущие клетки иммунной системы, готовые в любой момент обеспечить быструю реакцию на вторжение уже знакомого им вируса в виде производства большого количества нужных антител — таким образом формируется долговременный иммунитет.
Не только В-лимфоциты задействованы в реакции на вторгающиеся в тело человека патогены. Есть еще одна обширная группа клеток иммунной системы — Т-лимфоциты, которые занимаются примерно тем же самым, но в других масштабах.
Некоторые Т-лимфоциты обладают намного большими способностями в распознавании патогенных вирусов, чем В-лимфоциты, благодаря CD4-рецепторам, усеивающим их поверхность. И если Т-лимфоциты считают, что белок-антиген на поверхности вируса гриппа говорит о чужеродности данного микроорганизма, то активируют В-лимфоциты на и выработку антител к нему. Среди Т-лимфоцитов тоже существуют клетки памяти, но живут они не так долго, как В-лимфоциты.
По сути, В- и Т-лимфоциты дополняют друг друга в формировании иммунологической памяти и долговременного иммунитета.
Что это все означает для обычного рядового гражданина, который ждет-не дождется, когда ученые придумают универсальную прививку от гриппа? Означает это следующее:
- Заявление вида «Я прививался, а потом все равно болел гриппом» вполне может соответствовать реальности, если вакцинный штамм не соответствовал тому, который подхватил пациент. Или сработал иммунологический импринтинг — и вместо антител к вирусу-агрессору иммунная система решила обойтись антителами к похожему на него «первому вирусу».
- Заявление вида «Вакцины против гриппа не работают!» не соответствует реальности, потому что иммунная «библиотека» организма пополняется с каждым новым продемонстрированным ей белком-антигеном, что повышает шансы человека на защиту от очередного вируса. А учитывая существование перекрестной защиты, спектр штаммов вируса гриппа, от которых человек имеет защиту, шире, чем те, с которыми он успел познакомиться.
- Вообще, что касается вирусов гриппа с его невероятной изменчивостью, нет жестких критериев защищенности или незащищенности. Ясно одно: ежегодная вакцинация повышает шансы на то, что даже самый злой штамм вируса гриппа либо не приведет к болезни, либо не вызовет опасных осложнений.
Скачать приложение Грипп и вакцинация
