Перекрестная иммунизация: защита «бонусом»

Мы знаем, что вакцинация защищает нас от конкретной болезни, благодаря тому, что организм учится быстро распознавать и уничтожать конкретный вирус, бактерию или грибок. Но иногда защитный эффект оказывается даже лучше, чем ожидалось. Во Всемирный день иммунитета MedAboutMe разбирался, какие вакцины дают дополнительные бонусы и усиленную защиту.

Как работают вакцины?

Чтобы понять, как работают вакцины, следует знать, как действует иммунная система человека при вторжении инфекционных агентов в тело. Вирусы, бактерии и прочие патогенные для нас микроорганизмы имеют на своей поверхности белки, выполняющие различные функции. Эти белки являются для нашей иммунной системы антигенами. Когда вирусу или бактерии удается прорваться через внешние защитные барьеры в виде кожи и слизистых, на антигены в их мембранах реагируют антитела. Это белки, которые способны образовать связь «антиген-антитело» и тем самым маркировать вирус или бактерию, как опасный для организма объект. По такой маркировке другие клетки иммунной системы — Т-киллеры и макрофаги — найдут их и уничтожат.

Антитела вырабатываются В-лимфоцитами, и разнообразие их превышает все мыслимые пределы. Грубо говоря, на каждый антиген найдется свой В-лимфоцит с нужным антителом. Как только комплекс «антиген-антитело» образовался, запускается процесс активного размножения именно таких В-лимфоцитов, синтезирующие необходимые антитела. Скорость процессов поражает: каждый В-лимфоцит дает от 5 до 10 тысяч своих клонов, каждый из которых выбрасывает в кровь до 2 тысяч штук антител ежесекундно.

После успешной нейтрализации патогенных микроорганизмов остаются так называемые клетки памяти — небольшое количество В- и Т-лимфоцитов, уже готовых к уничтожению именно носителей определенных антигенов. И нужны они затем, чтобы сократить время реакции на патогенную инфекцию.

В норме весь процесс, начиная с первого контакта нужного В-лимфоцита с антигенами только что проникших в тело вирусов, грибков или бактерий и заканчивая массированным выбросом антител, занимает 3-5 дней. За это время многие патогенные микроорганизмы успевают размножиться и распространиться по всему телу, ухудшая состояние человека, повышая риск осложнений и значительно замедляя процесс выздоровления. Наличие клеток памяти позволяет среагировать на проникновение уже знакомой инфекции сразу, организовав в считанные часы такую масштабную атаку, что патогенные микроорганизмы будут уничтожены немедленно, и болезнь не разовьется — человек вообще не узнает о своем контакте с инфекцией.

Вакцины — это препараты, содержащие антигены различных вирусов и бактерий. Это могут быть сами патогенные микроорганизмы, ослабленные настолько, что они не могут вызвать болезнь, но организм при этом успешно учиться их распознавать по белкам-антигенам, встроенным в их мембраны (живые вакцины). Это могут быть только белки-антигены (субъединичные вакцины). Это могут быть токсины — яды, вырабатываемые опасными бактериями, но ослабленные и неспособные вызвать заболевание (анатоксины, токсоидные вакцины), и др.

Перекрестная иммунизация

По сути, вакцины обучают организм правильно реагировать на различные инфекции и способствуют формированию тех самых клеток памяти с антителами к антигенам опасных вирусов и бактерий.

Как происходит контакт «антиген-антитело»? Как у ключа с замком: речь идет о двух белковых молекулах сложной, хитро закрученной конфигурации с различными выступами, углами, впадинами и выпуклостями. По принципу «ключ-замок» антиген и антитело входят друг в друга, и в момент полного контакта по всем углам и выступам происходит запуск иммунных реакций, направленных на защиту тела.

Антигены разных вирусов, бактерий и грибков могут иметь определенное конфигурационное сходство. И такие белки-антигены разных возбудителей болезней в принципе могут вступить в контакт с одним и тем же антителом. Конечно, эффект будет не 100%-ный, не такой же мощный, как при соединении антитела со строго соответствующим антигеном, но все же он будет. Так что защитный эффект тоже будет, хотя и более слабый. Этот эффект называется перекрестной иммунизацией.

Далеко не все вакцины обладают таким эффектом. И чаще всего такую дополнительную защиту можно получить только против вирусов и бактерий с очень похожими белками. Но все же иметь такой бонус от прививки — приятно и полезно.

Вакцины против гриппа

Известно, что ежегодная вакцина против гриппа способствует формированию иммунитета против трех штаммов вируса, которые, по расчетам ученых, с наибольшей вероятностью будут активны в данном эпидемическом сезоне.

Например, вакцины, в состав которых входят вирусы линии В/Victoria, хоть и не на 100%, но все-таки обеспечивают защиту и от штаммов вирусов гриппа из другой линии — В/Yamagata. А вакцина, содержащая один из штаммов A(H3N2) дает некоторую защиту и от ряда других родственных ему штаммов A(H3N2).

Следует понимать, что даже частичная защита от того или иного штамма вируса гриппа — это снижение риска осложнений и более легкое ее течение. И особенно такая дополнительная защита важна для людей с ослабленным иммунитетом, беременных женщин, детей и пожилых пациентов.

Вакцины против ВПЧ

Относительно новая для нас группа вакцин против вируса папилломы человека тоже дает перекрестную защиту. Сегодня вакцинация против ВПЧ проводится в 74 странах мира — для девочек, а в 11 государствах — для подростков обоих полов. В нашей стране обычного здорового подростка можно пока привить только платно.

Двухвалентная вакцина (Церварикс) защищает от 16 и 18 типов ВПЧ — оба штамма онкогенные и отвечают в общей сложности за 70% случаев рака шейки матки. Четырехвалентная вакцина Гардасил кроме 16 и 18 типов также обеспечивает защиту от 6 и 11 типов ВПЧ, вызывающих генитальные кондиломы. Наконец, девятивалентная вакцина Гардасил-9 включает в себя, помимо, вышеперечисленных штаммов, еще пять типов вируса: 31, 33, 45, 52 и 58 — все они относятся к группе высокого онкогенного риска.

В России сертифицированы только первые две вакцины, а Гардасил-9 пока до нас еще не добрался. Но даже эти вакцины дают хоть и не полную защиту от типов ВПЧ 31, 33, 45 и 52 типов. То есть, при вакцинации образуются нейтрализующие антитела еще и к этим штаммам, хотя они и не входят в состав вакцины. Пока не известно, как долго сохраняется такой дополнительный иммунитет, но и такая защита лучше ее полного отсутствия — особенно, учитывая распространенность ВПЧ и высокую заболеваемость раком шейки матки.

Вакцина против сальмонеллы

Недавно ученые из Ливерпульского университета выступили с сообщением о том, что еще одна группа вакцин вызывает дополнительный незапланированный иммунный ответ организма. Речь идет о вакцинах против брюшного тифа. Вообще сами по себе такие вакцины против болезней, вызванных сальмонеллами — новинка, они появились буквально несколько лет назад, и пока об их массовом применении речи не идет. Но перспективы очень радужные.

А в феврале этого года исследователи сообщили, что разработанная ими вакцина против брюшного тифа, вызываемого штаммом Salmonella typhi, приводит к неспецифической активации иммунной системы. Это значит, что сама вакцина дополнительно стимулирует иммунную систему и тем самым усиливает защиту против других патогенов.

В отличие от ситуации с вирусами гриппа или ВПЧ, в основе данного эффекта лежат эпигенетические изменения активности генов, кодирующих рецепторы моноцитов — клеток иммунной системы, вырабатывающих гамма-интерферон. Эти изменения развиваются в результате вакцинации. Также после этого иммунные клетки при проникновении патогенов начинают вырабатывать больше интерлейкина 4 — цитокина, который участвует в образовании В-лимфоцитов.

Ученые отмечают, что сходный эффект наблюдается при введении вакцины против туберкулеза (БЦЖ), кори и оральной вакцины против полиомиелита — они тоже в целом усиливают эффективность работы иммунной системы.