Можем повторить? Случаются ли новые заражения у переболевших COVID-19 и как работает иммунный ответ - «Общество» » Информационное агентство.
Все новости мира
на одном сайте

Можем повторить? Случаются ли новые заражения у переболевших COVID-19 и как работает иммунный ответ - «Общество»

Можем повторить? Случаются ли новые заражения у переболевших COVID-19 и как работает иммунный ответ - «Общество»
Общество
13:56, 02 январь 2021
622
0


Один из наиболее актуальных вопросов о коронавирусе – можно ли заболеть во второй раз? Скорее «нет», но эта тема сложнее, чем многим кажется. И все же у исследователей уже есть немало данных о том, как работают иммунные механизмы, почему высокий уровень антител не всегда гарантирует защиту и как долго переболевшие коронавирусом будут защищены.

На взаимодействие вируса с человеком влияют и особенности индивидуального иммунитета, и конкретный вид инфекции, и тип полученных в результате антител. На сегодняшний день задокументированы и описаны 25 случаев повторного заражения (следить за всеми зарегистрированными случаями можно здесь). Это широко известные случаи из Гонконга, Невады, Эквадора и Бельгии, а также менее известные, описанные в научных публикациях. Одна из повторно инфицированных - пожилая пациентка из Нидерландов - скончалась. Правда, у нее был редкий вид рака крови и проводилась химиотерапия, именно этим и можно объяснить неполноценный иммунный ответ.

Надо четко понимать, что мы подразумеваем под реинфицированием (повторным случаем) Covid-19. Повторное заболевание – это заражение коронавирусом с другим генетическим составом, которое нельзя объяснить простой циркуляцией инфекции у человека. И это существенное различие: защитившись от одного варианта вируса с помощью антител, клеточного иммунитета или вакцинации, мы можем быть потенциально беззащитны против второго в другом месте или стране.

В России о повторных заражениях сообщают и практикующие врачи, и сами пациенты. Эти эпизоды требуют осторожного подхода, но ряд историй (с губернатором Тувы, например) весьма реалистичны. Правда, в этих случаях определение генетической структуры вируса не проводилось и доказательно говорить о повторном заражении не приходится: это могла быть простая активация циркулирующего, затаившегося вируса. Кроме того, в подобных примерах надо рассматривать вероятность повторного инфицирования тем же вирусом, с тем же генетическим составом. В России врачи тоже сталкиваются со случаями, подобными зафиксированному в Пакистане повторному заболеванию кардиохирурга, дважды столкнувшегося с ковид-пациентами. Речь идет о повторной симптоматике при новой встрече с инфицированным человеком.

Такие случаи «реинфицирования» без анализа генома можно рассматривать с разных позиций: слабый иммунный ответ в первый эпизод болезни, индивидуальные особенности, которые не привели к формированию стойкого иммунитета, циркуляция вируса в кишечнике и усиление инфекции при повторной встрече, включая феномены ADE (antibody-dependent enhancement, антитело-зависимое усиление инфекции) и импринтинга. Это очень индивидуальные и редкие явления, которые, тем не менее, пристально изучаются.

Нас же интересуют, в первую очередь, случаи истинного повторного заражения. Разумно спросить: «Насколько частое это явление?». Неужели все, кто переболел, находятся в одинаковой ситуации с не болевшими? Если так – о каком коллективном иммунитете мы говорим? К счастью, ситуация здесь достаточно прозрачная, с точки зрения большинства исследователей и клиницистов: вероятность истинного повторного заболевания ничтожно мала.

Вероятность истинного повторного заболевания ничтожно мала

Если попробовать рассчитать вероятность данного события исходя из описанных случаев и числа выздоровевших (более 30 млн), то получится весьма незначительная цифра, которой можно пренебречь. Но в реальности мы точно не знаем количество реинфицированных. Впрочем, даже если цифру увеличить в 1000 раз, частота реинфекции все равно останется на уровне 0,066%.

Исследователи из Катара и Imperial College of London попытались найти случаи реинфицирования и рассчитать их частоту на группе из 133 266 ПЦР-положительных пациентов. Было выявлено 54 эпизода, которые расценивались как повторное заболевание. Из них 31 пациент был выявлен при случайном тестировании. 1 человек с мягкой формой был госпитализирован. После анализа данных генетического аппарата вируса исследователи пришли к выводу, что реальная частота реинфекции составляет 0,01%.

Новый тип

5 ноября была опубликована работа большого международного сообщества авторов, которые провели фундаментальные исследования главного белка нового вируса, расположенного на самом верху его шиповидного отростка, «короны», так называемого белка S. Именно с его помощью вирус прикрепляется к клеткам человека (рецепторам ACE2), на нем сосредоточено все внимание ученых. После анализа одной из ключевых областей этого белка, которая носит красивое имя - «мотив», исследователи заключили: превалирующий в мире тип коронавируса имеет тип мотива D614F (так называют уникальную аминокислоту в этом месте). Именно на него направлен главный ответ антител у переболевших больных. Однако в 12 странах обнаружен другой тип мотива - N439K (там находится иная аминокислота). И вирус последнего типа хуже инактивируется антителами от предыдущего, превалирующего вируса в мире. И порой – значительно хуже.

И это очень серьезные данные, которые пока косвенно указывают на то, что ситуация повторного заражения другим типом вируса не только потенциально возможна, но и молекулярно обоснованна. Подобные вариации встречаются, например, при кори. Нас в этой ситуации спасают многофункциональные (поликлональные) антитела и клеточный иммунитет, на котором надо остановиться подробнее.

Клеточный иммунитет важнее антител?

Какова длительность защиты после перенесенного заболевания? Чтобы ответить на этот вопрос, надо разобраться, что происходит в организме пораженного человека и так ли важны антитела. Для начала посмотрим на весь процесс иммунного ответа организма. В то время, как большинство из нас ориентируются на уровень антител как принципиальный фактор защиты, упускается из вида факт, что кроме антител (которые относятся к гуморальной защите, от латинского humor – влага, т.е. через водную среду) человек обладает клеточным иммунитетом. Эти два вида иммунитета кардинально отличаются. Антитела, которые являются продуктом B-лимфоцитов, способны обездвижить вирус и не дать ему прикрепиться к клетке, тем самым нейтрализуя его. К примеру, главные нейтрализующие антитела к шиповидному S-белку, соединяясь с мотивом, просто препятствуют его работе. Но стерилизация, разрушение вирусных частиц – это прерогатива клеточного иммунитета, происходящего из Т-лимфоцитов.

Можно представить следующую аналогию: если возникнет инфекционный пожар, заливать его можно водой или пеной (это антитела), а можно задействовать технику и засыпать пожар песком, землей, попробовать прекратить доступ кислорода к огню. Эти задачи решает клеточный иммунитет. Во втором случае нужны четкие и продуманные действия, подбор материала и опыт в тушении аналогичных ситуаций. Более того, лить воду или пену – тоже во многом решает клеточный иммунитет. И он, реализованный через Т-лимфоциты, успешно с этой задачей справляется через четкую субординацию, разграничение функций отдельных клеток (субклеточных популяций). Иногда, ловишь себя на мысли, что Т-клеточный иммунитет обладает вполне самостоятельным, разумным мышлением…

Иногда ловишь себя на мысли, что Т-клеточный иммунитет обладает вполне самостоятельным, разумным мышлением

Определить уровень антител против коронавируса можно достаточно легко, а оценить уровень Т-клеточного иммунитета значительно сложнее. Мы можем ответить на вопрос, помнят ли Т-лимфоциты эту инфекцию, проведя определенные, логически простые исследования: добавляя в кровь определенные части вируса следим за концентрацией гамма-интерферона. Именно его Т-лимфоциты памяти начинают усиленно производить, когда хотят что-то рассказать о знакомом объекте, и нам это известно. Это происходит только тогда, когда весьма сложная система распознавания образов сработала верно, и такой вирус уже был зашит в картотеку памяти. Но определить, как именно организм ответит, нам пока не под силу.

То есть даже без определения значимого количества антител, или когда они существенно упали, у нас остается клеточный иммунитет, который будет самостоятельно решать вопрос: заново запустить производство антител – решить задачу своими, клеточными силами – воспользоваться неспецифической защитой. Данные по атипичной пневмонии (SARS-CoV-1) говорят о следующем: вирусспецифичный Т-клеточный иммунитет присутствует от 6 до 11 лет (!). Поэтому ряд исследователей весьма оптимистичны в вопросе длительной невосприимчивости, хотя прямых данных по новому вирусу, разумеется, пока нет.

Т-клеточный иммунитет после атипичной пневмонии сохраняется до 11 лет

А вот антитела, которые нейтрализуют вирус, достаточно быстро исчезают. У кого-то они изначально определяются в небольшой концентрации, у кого-то существенно снижаются через 2-4 месяца. Тем не менее, уже есть несколько независимых данных по изучению нейтрализующих антител после Covid-19. Исследования, проведенные в Аризоне, точно так же, как и широкомасштабное (30 082 образца) исследование на базе Icahn School of Medicine at Mount Sinai показали одно и то же: нейтрализующие антитела присутствуют в организме перенесших коронавирус как минимум 5-7 месяцев.

Но дело даже не в концентрации нейтрализующих антител, а в клетках памяти. Неразумно постоянно поддерживать высокую концентрацию антител против ВСЕХ инфекций, которыми человек переболел. Достаточно иметь клетки памяти - В-лимфоциты памяти (способные быстро нарастить уровень нейтрализующих антител) и Т-лимфоциты памяти, которые играют роль искусного дирижера в этом сложном и слаженном оркестре. Эти клетки памяти оседают в лимфоузлах, печени, сосудах органов и следят за поступлением инфекции.

Поскольку новый коронавирус с нами относительно недавно, ученые строят аналогии с атипичной пневмонией - SARS-CoV-1:

  • Анализ В-лимфоцитов памяти к SARS-CoV-1 S-белку показывает 90% падение концентрации в период от 2 до 8 месяцев, но не полное исчезновение;
  • Длительное наблюдение за пациентами после SARS-CoV-1 в отношении вирусспецифичных IgG подтверждает вывод, что антитела не определяются после нескольких лет.

Именно поэтому все специалисты очень осторожны в высказываниях, насколько длительным будет иммунитет. С одной стороны, не столь длительный иммунитет со стороны антител (5-7 месяцев), с другой – длительный (6-11 лет), но не столь изученный Т-клеточный иммунитет и ответ клеток памяти (несколько лет). Скорее всего устойчивость к повторному заражению будет сохраняться до 24 месяцев с частичной защитой дальше.

Скорее всего устойчивость к повторному заражению будет сохраняться до 2 лет в с частичной защитой дальше

Откуда берутся и куда исчезают антитела

Если коронавирус проникает в организм, то его достаточно быстро обнаружат клетки-разведчики (которые красиво называются антигенпрезентирующими клетками), захватят, порежут на кусочки и выставят на своей поверхности определенные его фрагменты: вот он враг, смотрите. Это даст возможность Т-лимфоцитам начать специфические действия, которые через 7-14 дней приведут к последовательному синтезу антител, нарастанию их специфичности и силы захвата конкретного белка вируса.

Организм продуцирует разные антитела к коронавирусу - к главному, шиповидному S-белку, к белковым элементам обол очки (Е- и М-детерминанты) и к внутренним, генетическим конструкциям вируса – нуклеокапсиду (N-белок). Почему так происходит? Потому что, организм сам решает, что из поступившего ему самое чуждое. У всех людей механизм будет разный. Самое пристальное внимание сконцентрировано на двух видах антител: к главному S-белку (или его зоне «мотив») и к N-белку (нуклеокапсиду), который расположен внутри вируса.

Какую же часть вируса выставят клетки-разведчики в первую очередь? Если это будет внутренняя часть вируса, нуклеокапсид, N-белок (и это очень вероятно, с генетического материала и начинают характеристику врага), то первыми начнут синтезироваться антитела к нему. И лишь позже – антитела к главному S-белку. Понимание роли этих антител позволяет сделать много потрясающих выводов относительно прогноза реинфекции.

Вы приходите в лабораторию и сдаете анализ на антитела, чтобы подтвердить болезнь в прошлом. Все уже знают, что для этого детектируются антитела класса G (IgG). Тест-системы разработаны так, что работают только на диагностику определенного антитела. И никак иначе. Диагностическая система Вектор-Бест настроена на анализ антител только к S-белку. А система Abbott - на анализ антител к нуклеокапсиду, N-белку. Если на системе Вектор вы начнете детектировать имеющиеся в достаточном количестве антитела к нуклеокапсиду (N-белку) – он покажет нулевой результат, из которого можно сделать неверный вывод об отсутствии антител. Да, через некоторое время подключится синтез и других антител и анализ на любой системе станет положительным. Однако временной лаг никто не изучал. Как и динамику конкретных антител. Поэтому надо понимать, что рекомендация сдавать антитела с 10-14 дня болезни – очень и очень условная.

Второй момент, о котором пишет известная американская иммунолог из Йельского Университета Акико Ивасаки, - реактивность антител к белку нуклеокапсида указывает на предыдущую инфекцию SARS-CoV-2, но ничего не говорит о присутствии антител, которые могут блокировать вирус. Для человечества самые эффективные антитела – нейтрализующие вирус, лишающие его способности связываться с клетками и размножаться. Поскольку вирус связывается с клетками посредством шипа, белка S, то антитела, прикрепляющиеся именно к этому участку, лишат вирус возможности взаимодействия с целевыми ресурсами человека. «Ключевая цель на будущее - установить уровень и специфичность антител к S-белку во время повторного заражения, чтобы определить иммунный коррелят защиты», - говорит Ивасаки.

В противоположность этому, антитела к нуклеокапсиду совсем не нейтрализующие. Они направлены на внутренние структуры вируса и не могут атаковать вирус без разрушения другими клетками или антителами. В каком-то смысле это самые «бесполезные» антитела. Но только в каком-то смысле. Только что вышла работа, которая связывает Т-клеточный иммунитет как раз с нуклеопротеидом вируса, и большое количество антител к нуклеопротеиду хоть напрямую и не нейтрализует вирус, но служит косвенной характеристикой напряженности клеточного иммунитета. В общем, следить в динамике просто за концентрацией IgG – оказывается, не самая лучшая идея.

Следить в динамике за концентрацией IgG – оказывается, не самая лучшая идея

Вакцины

Нужно определиться с самим понятием «защита от коронавируса» - это полная/частичная гарантия не заболеть или защита только от тяжелых форм? Например, очень эффективная прививка от ветрянки резко сокращает тяжелые формы, в большинстве случаев заболевание проходит малосимптомно, но это не 100-процентная защита. Кроме того, считается, что ребенок, переболевший ветряной оспой, невосприимчив к этому вирусу повторно. Но в литературе описаны случаи двукратной и даже трехкратной болезни. Это – редкость. Но они есть.

Итак, переболев коронавирусом или сделав прививку, мы скорее всего ожидаем бессимптомных или минимальных проявлений болезни при встрече с коронавирусной инфекцией и уж точно – не тяжелую, стационарную форму поражения легких. Кроме того, мы надеемся, что такая защита будет продолжаться несколько лет. Все производители вакцин сегодня работают над созданием эффективных уровней нейтрализующих антител к S-белку и области «мотив». Неважно, будет она на основе аденовируса, мРНК или другого способа синтеза антител. Несмотря на то, что обнаружены новые, измененные области в структуре коронавируса, пока нет данных, что вакцины могут оказаться малоэффективными.

А как же коллективный иммунитет? Мы все ждем уровень переболевшей прослойки в 50-70%, чтобы остановить распространение инфекции хотя бы локально. Реально ли этого достигнуть естественным путем, без иммунизации? Скорее всего – да, но путь этот будет долгим и тернистым. Поэтому, как говорит иммунолог Ивасаки, коллективный иммунитет требует безопасных и эффективных вакцин, а стратегия полагаться на иммунитет, приобретенный в результате естественной инфекции, - не только смертельна для многих, но и неэффективна.

Комментарии (0)
Добавить
Комментарии для сайта Cackle
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив



Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика