Протективный иммунитет что это

Иерсиния пестис

E.coli
Candida alb.
Helicobacter pylori

— Нет иммунологической
памяти
— Нет специфических
Т-клеток

— Нет иммунологической
памяти
— Нет специфических
Т-клеток

Как видно из представленной таблицы, адаптивный иммунитет имеет место позже, т.к. антиген-специфические клетки должны подвергнуться клональной селекции, перед тем как они дифференцируются в эффекторные клетки. В соответствии со временем возникновения выделяют следующие фазы:

В случае повторного попадания того же самого возбудителя, т.е. при реинфицировании, удаление возбудителя может происходить с большей скоростью за счет сохранения протективного иммунитета и иммунологической памяти.

Протективный иммунитет – это ответ на реинфицирование путем распознавания антигена предсуществующими антителами (преформированными) и эффекторными Т-клетками с последующим удалением возбудителя.

Иммунологическая память – проявляется в том, что в ответ на реинфицирование происходит распознавание антигена с помощью В- и Т-лимфоцитов памяти. Это приводит к быстрой экспансии антигенспецифических лимфоцитов, дифференцировке их в эффекторные клетки и удаление инфекционного агента.

2.3. Течение острой инфекции

2.3.1. Механизмы разрушения тканей патогенами

Любая «естественная инфекция» сопровождается воздействием на клетки и ткани больного. В результате такого воздействия патогенов на организм происходит разрушение клеток и тканей, которое может осуществляться либо путем прямого воздействия, либо косвенно с привлечением факторов иммунной защиты. Рассмотрим возможные механизмы разрушения [89]:

Прямое разрушение тканей патогенами

Этот процесс происходит за счет:

а) продукции экзотоксинов. Экзотоксины, выделяемые микроорганизмами, действуют на поверхность хозяйской клетки, связываясь с соответствующими рецепторами и проникая внутрь клетки, разрушают ее. Примеры: Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus, Corynebacter diphteriae, Clostridium tetani. Указанные возбудители могут вызвать различные заболевания, такие как тонзиллиты, токсический шок, дифтерию, столбняк;

б) выделение эндотоксинов. Эндотоксины, выделяемые при разрушении ряда возбудителей, являются триггерами для синтеза макрофагами цитокинов, которые в свою очередь вызывают локальные или общие симптомы. Примеры: E.coli, Haemophilis influenzae, Shigella, Pseudomonas aeruginosa, Yersinia pestis. Перечисленные возбудители являются этиологическими факторами в развитии сепсиса, менингита, тифа, инфекции органов дыхания, чумы;

в) прямого цитопатического действия. Некоторые микроорганизмы способны оказывать прямое разрушающее действие на клетки. В качестве примеров таких возбудителей можно привести: Variola, Varicella zoster, Hepat. B virus, Polio-virus, Measles virus, Influenza virus, Herpes simplex. В результате инфицирования у человека развиваются гепатит В, полиомиелит, корь, подострый склерозирующий панэнцефалит, грипп, герпетическое поражение.

Непрямое разрушение тканей патогенами

Адаптивный иммунный ответ к инфекционным агентам может сопровождаться образованием иммунных комплексов, синтезом перекрестно-реагирующих антител, которые связываются с хозяйскими тканями, а также индукцией Т-клеток, разрушающих инфицированную клетку человека. Это все приводит как к удалению возбудителя, так и к разрушению клеток хозяина. Укажем лишь некоторые примеры подобного действия (табл. 4):

Таблица 4. Некоторые механизмы повреждения тканей факторами иммунной системы [89]

Как видно из представленных примеров, переболевание так называмыми «естественными» инфекциями, часть из которых относится к вакцин-управляемым, может в ряде случаев либо вызвать, либо поддерживать патологические процессы в организме человека.

Таким образом, при рассмотрении вопроса о возможности нежелательных реакций вакцинации следует помнить, что переболевание вакцинуправляемой инфекцией несет в себе не меньшую, а значительно большую опасность в плане разрушающего воздействия на органы и ткани больного.

2.4. Врожденный иммунитет (неадаптивная защита)

Первая фаза защиты человека от инфекции, называемая врожденный иммунитет, включает [89]:

Активация комплемента альтернативным путем и захват микроорганизмов тканевыми макрофагами имеют место в ранние часы после инфицирования. Далее включаются механизмы адаптивной защиты – гуморальный и клеточно-опосредованнный иммунный ответ.

Ранний неадаптивный ответ важен по 2-м причинам. Во-первых, дает возможность контро-лировать инфекцию до развития адаптивного ответа, он развивается быстро, так как не требует клональной селекции лимфоцитов и, следовательно, не требует латентного периода, как это происходит при пролиферации лимфоцитов и дифференцировке их в эффекторные клетки. Во-вторых, ранний ответ в дальнейшем влияет на адаптивный ответ за счет выработки цитокинов макрофагами.

Таким образом, основные отличия врожденного иммунитета от адаптивного следующие:

– начинает действовать немедленно после инфицирования;
– нет иммунологической памяти;
– отсутствует специфичность.

2.4.1. Основные клетки врожденного иммунитета

К основным клеткам, реализующим механизмы врожденного иммунитета, относятся макрофаги, нейтрофилы, естественные киллеры.

Макрофаги происходят из циркулирующих в крови моноцитов. В большом количестве они находятся в соединительной ткани, селезенке, печени. Это большие фагоцитирующие клетки, которые играют ключевую роль во всех фазах защиты человека от инфекции. В отличие от моноцитов на макрофагах имеются рецепторы к маннозе, а также СД14-рецептор, который предназначен для связывания с бактериальными липополисахаридами. После связывания бактерий с рецепторами макрофагов происходит инициирование синтеза цитокинов макрофагами, а поглощенные бактерии перевариваются.

Рассмотрим более подробно локальные и системные эффекты монокинов – цитокинов, выделяемых макрофагами (рис. 1).

Рис. 1. Эффекты монокинов [89]

Монокины, выделяемые макрофагами в ответ на бактериальную инфекцию, вызывают следующие эффекты:

– индуцируют продукцию протеинов острой фазы печенью;
– усиливают адаптивный иммунный ответ;
– повышают температуру тела человека;
– индуцируют воспаление, при котором изменяется проницаемость сосудистой стенки, рекрутируются фагоциты, иммунные клетки и молекулы в зону воспаления.

Помимо макрофагов, в реализации механизмов врожденного иммунитета большую роль играют нейтрофилы. Эти клетки преобладают в раннем клеточном инфильтрате в месте воспаления. Они находятся в крови и практически отсутствуют в нормальных тканях. Нейтрофилы – это коротко живущие клетки. В среднем срок их жизни равен 3-4-м дням. При реализации врожденного иммунного ответа продуцируются разные факторы, часть из которых является хемоаттрактантами для нейтрофилов и они быстро эмигрируют из крови и входят в очаг инфекции. В очаге нейтрофилы способны элиминировать многие патогены путем фагоцитоза.

Нейтрофилы способны фагоцитировать как опсонизированные бактерии, т.е. в соединении с антителами (опсонинами), так и в отсутствии антител. Таким образом, нейтрофилы осуществляют первую линию защиты. Компоненты бактериальной клетки могут быть связаны напрямую с нейтрофилами или опосредовано через липополисахариды – LPS, которые вначале связываются с протеинами сыворотки, образуя липополисахаридсвязанный протеин – LBP. Комплексы LPS и LBP затем соединяются с СД 14 на поверхности нейтрофила. Нейтрофилы могут также фагоцитировать комплексы бактерий, соединенные с С3b компонентом комплемента. Это соединение в свою очередь инициирует альтернативный путь активации комплемента.

Естественные киллеры (NK-клетки) служат в качестве самой ранней защиты против интрацеллюлярных микроорганизмов. NK-клетки были идентифицированы по их способности убивать определенные опухолевые клетки in vitro без предварительной активации. Однако известна их роль в ранней фазе защиты от инфицирования интрацеллюлярными патогенами, особенно Herpes virus и Listeria monocytogenes.

Поскольку NK-клетки опосредуют в основном защиту человека против вирусов, они должны иметь некие механизмы для дифференцировки инфицированной и неинфицированной клетки. Окончательно этот вопрос не решен, однако установлено, что NK-клетки избирательно убивают клетки-мишени, имеющие низкий уровень молекул MHC класса 1 на своей поверхности. Это предполагает следующий механизм действия NK-клеток [89]: молекулы МНС класса 1 на нормальных клетках распознаются NK-клетками с помощью рецептора Ly49. В результате такого распознавания посылается отрицательный сигнал и происходит ингибиция активации NK-клетки. Иными словами, если рецептор Ly49 на естественных киллерах распознает молекулы МНС класса 1 на поверхности хозяйской клетки, то происходит ингибиция активации NK-клеток и последующего киллинга клетки-мишени не происходит.

Если клетки-мишени не экспрессируют молекулы МНС класса 1, то происходит киллинг их и клетка-мишень погибает. IFN- a и IFN- b усиливают экспрессию молекул МНС класса 1 на поверхности нормальных неинфицированных клеток, тем самым предотвращая атаку на них NK-клеток. Вирус-инфицированные клетки экспрессируют значительно меньшее количество молекул МНС класса 1, либо на их поверхности отсутствуют эти молекулы. В ряде случаев молекулы МНС класса 1 становятся измененными. В этих случаях рецептор Ly49 не распознает молекулы МНС класса 1 (НLA-B аллели) и нет подачи негативного сигнала. В результате NK-клетка активируется и убивает клетку-мишень.

Активация NK-клетки происходит через поверхностный рецептор NK R-P1 – это лектин-подобный рецептор, распознающий карбогидратные молекулы, являющийся триггером киллинга NK-клеток.

Таким образом, вирусинфицированные клетки могут быть подвергнуты киллингу с помощью NK-клеток двумя путями:

– если вирусы ингибируют весь синтез протеинов хозяина, и тогда а NK-клетки убивают клетку-мишень, т.к. нет подачи негативного сигнала через рецептор Ly49;
– если вирусы могут селективно нарушать экспрессию молекул МНС-класса I на поверхность клеток, что делает их чувствительными к киллингу NK-клетками.

С другой стороны, известно, что вирус-инфицированная клетка распознается NK-клеткой даже, когда МНС экспрессия не нарушена вирусом. Люди с дефицитом NK-клеток очень чувствительны к ранней фазе герпес-инфекции [89].

Подводя итоги, следует сказать, что ранний неадаптивный ответ (врожденный иммунитет) на инфекцию вовлекает широкий круг эффекторных механизмов, направленных на разные классы патогенов. Все ответы становятся возможными благодаря рецепторам, которые являются в основном неспецифичными.

Источник

«Иммунитет к COVID-19 выработался шесть лет назад от других «простуд»

Такое предположение сделали американские ученые после исследования образцов крови 2015-2018 годов

Американские исследователи из Института иммунологии в Ла-Хойе опубликовали сенсационные данные. Исследование образцов донорской крови, забор которой проводился в 2015-2018 годах, выявило признаки специфического клеточного иммунитета, аналогичные тем, что появляются при новом коронавирусе. Из этого можно сделать осторожный вывод о том, что организм тех, кто когда-то болел другими разновидностями коронавируса, может оказаться устойчивыми к COVID-19.

Новое исследование американцев (пока это препринт) поставило целью выявить специфические антигены коронавируса, вызывающие наиболее сильный клеточный иммунный ответ — эта информация очень важна для создания будущей вакцины.

Однако параллельно случилось другое важное открытие. В каждом втором образце донорской крови людей, взятой в 2015-2018 годах, были найдены именно специфические СD4+ Т-лимфоцитов, которые сегодня обнаруживают у абсолютно всех переболевших новой коронавирусной инфекцией. То есть можно предположить, что 50% населения, которые еще не встретились с новой инфекцией, уже может иметь к ней иммунитет. Кроме того, сегодня в крови у 70% переболевших COVID-19 обнаруживаются еще и специфические CD8+ Т-лимфоциты. Их нашли в 20% образцов донорской крови.

Результаты исследования дают основания предполагать, что значительная часть населения может обладать перекрестным иммунитетом к вирусу SARS-CoV-2 благодаря ранее перенесенным «сезонным простудам», т.е. «обычным» коронавирусам. Те, кто когда-то болел другими «коронами», могли получить антитела, способные справиться с новым вирусом. Возможно, именно поэтому большинство переносят заболевание в легкой форме или вообще без клинической картины заболевания.

«Доноры, чьи образцы крови были подвергнуты анализу, определенно не могли болеть COVID-19 в 2015-2018 годах. Тем не менее, примерно в половине случаев у них обнаружилась специфическая реакция Т-клеток на антигены вируса.

Иногда этот иммунитет патогенный (люди умирают от цитокинового шторма или от избыточного иммунного ответа), иногда протективный (что важно для создания вакцин).

В основе противовирусного иммунитета лежит не только и не столько антительный ответ, сколько Т-клеточный иммунитет, реакция Т-клеток: СД-4-хелперов и CD-8 киллеров, а также клеток памяти. Эти клетки вовлекаются в защиту организма в ответ на вирусную инфекцию, в т.ч. и SARS-CoV-2, и, благодаря им, при острой инфекции происходит элиминация вируса, то есть «очистка» от вируса и формирование иммунитета к последующему заражению. И в этом смысле все идет по классике.

Но вопрос еще и в том, от чего зависит тяжесть течения инфекции? Мы видим, что элиминации вируса не возникает у некоторых пожилых или у людей с тяжелыми заболеваниями типа сахарного диабета или онкологии. У них связь между врожденным и адаптивным иммунитетом нарушена; адаптивного у них недостаточно.

Сегодня основная гипотеза ответа на вопрос, почему одни болеют легко, а другие тяжело, заключается в том, что болеющие легко, по всей видимости, имеют перекрестный иммунитет к другим коронавирусам. Перекрестная реактивность встречается при некоторых инфекциях, например, при гриппе.

Установлен факт, что гриппом H1N1 легче болели те, у кого был перекрестный иммунитет к другим штаммам гриппа, то есть, у них есть Т-клетки-киллеры, активно работающие против вируса, что позволяет выздороветь быстрее. Конечно, работа американцев предварительная, нужно провести дополнительные исследования среди тяжелых пациентов в стационарах. И все же эти данные доказывают, что существование перекрестного иммунитета у здоровых людей в ответ на SARS-CoV-2 возможно. И это нужно учитывать при создании вакцин.

— Получается, что обладатели Т-лимфоцитов к старым коронавирусам при встрече с новым, скорее всего, переболеют легче?

— Да, за счет той самой кросс-реактивности между циркулирующими коронавирусами, которые вызывают обычную простуду. Это примерно 40-60% здоровых лиц, не имеющих контактов с COVID, которым Т-клетки памяти потенциально дадут иммунный ответ, то есть запустят активный и достаточный Т-клеточный цитотоксический (киллерный) ответ, помимо антительного ответа. Но этих киллеров очень сложно определять диагностически, нужно специальные исследования в лаборатории.

Тем временем, в журнале Nature опубликовано еще одно исследование биологов из Вашингтонского университета. У пациента, который перенес тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС, вызываемый SARS-CoV) в 2003 году, обнаружили антитела, способные блокировать работу и SARS-CoV-2.

Возбудитель атипичной пневмонии SARS-CoV наиболее близок по своему строению и свойствам к новому SARS-CoV-2. Ученым удалось получить восемь разных антител, используя B-клетки памяти того пациента, которые в разной степени блокировали вирус. И одно из них продемонстрировало способность связываться с S-белком нового коронавируса SARS-CoV-2, который отвечает за проникновение вируса внутрь клетки человека, а значит является протективным, то есть защитным.

Источник

• ← Протективные антитела при коронавирусе что это
• Протективный уровень антител к краснухе что это значит у женщин →