Клеточный иммунитет не развивается
Ниже продублирован мой предыдущий пост на эту важную тему. На днях появились новые, очень интересные данные. Об этом в следующем посте (скорее всего завтра). А пока рекомендую ознакомиться с результатами первого исследования Т-клеточного иммунитета при SARS-CoV-2 инфекции/COVID-19.
Иммунитет к любому инфекционному заболеванию есть следствие глубоко эшелонированной обороны, состоящей из множество элементов. В норме они действуют координировано, работая на единую цель – отбить «атаку агрессора». Если не вдаваться в детали, то в «иммунной обороне» есть несколько блоков.
Первый блок это, так-называемый, врождённый иммунитет (innate immunity). Особенности врождённого иммунитета – распознавание агрессоров «по-крупному», не вдаваясь в детали, быстрое реагирование и отсутствие «памяти» — это означает, что врождённый иммунитет, встретившись с агрессором, не «запоминает» его и если происходит повторная встреча, реагирует точно таким же образом как и при первой встрече. Хотя, нужно отметить, что в последнее время появились данные о существования аналога памяти и у врождённого иммунитета. Для обозначения этого феномена предложен термин «тренированный иммунитет» (trained immunity). Наши возможности избирательно влиять в нужном направлении на врождённый иммунитет пока очень ограничены.
Второй блок это, так называемый, адаптивный иммунитет (adaptive immunity). Эта линия обороны реагирует на агрессора медленнее, но зато она значительно лучше различает индивидуальность агрессоров и обладает «злопамятностью» — если агрессор попытается внедриться повторно, то «сдачи» он получит гораздо сильнее, чем при первом вторжении. По-научному, это называется иммунологической памятью . Ключевыми элементами индивидуального образа агрессора являются антигены. Именно антигены, а точнее их микроструктуры, находящиеся на поверхности, так-называемые, эпитопы, являются теми элементами, по которым адаптивная иммунная система отличает «своих» от «чужих». Когда агрессорами являются вирусы, то антигены это белки вирусов. В адаптивной иммунной системе есть две составные части. Первая, традиционно называется гуморальной («жидкостной»), в вторая – клеточной. Это исторически-укоренившиеся названия не совсем точны, поскольку первичными «игроками» и в гуморальном и в клеточном звене адаптивного иммунитета являются клетки, а «жидкостные факторы» играют роль не только в гуморальном, но и в клеточном звене иммунитета. Более точное название для гуморального иммунитета — «антительный или В-клеточный», так как ключевым «бойцом» здесь являются антитела (продукты В-клеток). А клеточный адаптивный иммунитет точнее называть «Т-клеточным», так как эффекторами этого звена являются Т-лимфоциты. В- и Т- клеточные звенья иммунитета работают не изолированно. Они взаимосвязаны. Но феномены, связанные с антительным иммунитетом, значительно проще исследовать и мы знаем о В-клеточном иммунитете значительно больше, чем о Т-клеточном. Большинство существующих вакцин работают, в основном или исключительно, стимулируя В-клеточный иммунитет. Единственный тип вакцин, который включает в иммунную защиту все типы иммунитета, это вакцины, состоящие из живых, но ослабленных (аттенуированных) возбудителей. Эти вакцины наиболее полно «имитируют» естественный инфекционный процесс. Но такие вакцины не полностью безопасны. Их пытаются заменить более безопасными «высокотехнологичными» вакцинами. Этот процесс идёт не очень быстро. Но это отдельная большая тема, в которую я сейчас углубляться не буду. Экскурс в иммунологию сделан для того, чтобы читатели-неспециалисты понимали, в самых общих чертах, что иммунная защита от инфекции, в частности, иммунная защита от SARS-CoV-2 не сводится только к антителам. Просто антительные иммунные ответы значительно легче изучать, чем Т-клеточные, а методы определения антител, в отличие от таковых для Т-клеточных иммунных ответов, относительно просты и легко коммерциализируются. Однако, без понимания роли каждого из этих двух звеньев адаптивного иммунитета попытки создание вакцины против SARS-CoV-2/COVID-19 это «блуждание в потемках». А ведь до сих пор не было ни одной научной публикации о Т-клеточном иммунитете при инфекции «новым коронавирусом»! Наконец она появилась.
В MedRxiv опубликован препринт статьи озаглавленной «Присутствие SARS-CoV-2-реактивных клеток у пациентов с COVID-19 и здоровых доноров» (оригинал здесь: https://doi.org/10.1101/2020.04.17.20061440). Не буду вдаваться в методические детали этой работы. Не специалисту с ходу в этом разобраться трудно. Остановлюсь на основных выводах:
1) Т-клетки, реагирующие на главный антиген SARS-CoV-2 (гликопротеин S), есть в крови 83% больных COVID-19. Частота обнаружения таких клеток коррелирует с тяжестью заболевания – у тяжелых больных COVID-19, таких клеток, как правило, было меньше или они отсутствовали (хотя размер выборки очень маленький). Существенной корреляции между антительным и Т-клеточным иммунными ответами у больных COVID-19 не обнаружено.
2) Т-клетки, реагирующие на гликопротеин S вируса SARS-CoV-2, обнаружены у здоровых людей, у которых нет никаких признаков инфицирования этим вирусом, ни в настоящем, ни в прошлом. Причём, реагирующие на вирус Т-клетки у больных COVID-19 и здоровых доноров «нацелены» на разные эпитопы гликопротеина S. Более того, эпитопы, с которыми реагируют Т-клетки от здоровых доноров, находятся в той части гликопротеина S, которая имеет наибольшее сходство с аналогичным белком «сезонных» коронавирусов.
Что это всё значит? Прежде всего, это только первая работа такого рода и количество исследованных случаев не слишком велико (больных исследовано – 18; здоровых доноров — 68). Работа выполнена в весьма авторитетной лаборатории, но независимо от авторитета, научные результаты должны пройти проверку на воспроизводимость. Если всё подтвердиться, то будут основания считать, что Т-клеточный иммунитет является важным, а возможно, и необходимым фактором для выздоровления. Остаётся открытым вопрос, насколько важен Т-клеточный иммунитет для поддержания пост-инфекционного иммунитета, если он конечно развивается (что пока не доказано). Методы, апробированные в данной работе, дают возможность этот вопрос изучить. Далее нужно разобраться, что означает неожиданно частая реактивность Т-клеток здоровых доноров с некоторыми эпитопами гликопротеина S. Действительно ли это связано с перекрёстной реакцией между «новым» и «старыми» сезонными коронавирусами? На уровне антительного ответа такой перекрёстной реактивности нет. Но может она есть на уровне Т-клеточных эпитопов. Если окажется, что это так, то можно будет, по крайней мере частично, объяснить индивидуальные различия в чувствительности к SARS-CoV-2, особенно, в зависимости от возраста. Ведь дети чаще взрослых болеют ОРВИ, вызванными обычными коронавирусами. Может в следствии этого они приобретают частичный иммунитет против SARS-CoV-2?
Положим, вы все-таки подцепили коронавирус – или думаете, что подцепили. Можно ли в домашних условиях предпринять какие-то экстренные меры, чтоб переболеть легко – без осложнений, реанимации и ИВЛ? Подстегнуть иммунитет, наделать уколов, напихаться таблетками? Или все бессмысленно, спасения нет?
Мы попросили ответить на эти вопросы нашего соотечественника, который сейчас проживает в Лос-Анджелесе, США, доктора биологических наук Петра Игнатова, профессора, специалиста в области инфекционной иммунологии.
– Петр Евгеньевич, раньше считалось, если человек заболел ОРВИ, надо принимать препараты, повышающие иммунитет. Но в случае коронавируса это правило не работает. Ведь тяжелые осложнения, как объясняют медики, как раз и происходят из-за слишком сильного иммунного ответа организма на инфекцию. Выходит, в начале болезни иммунитет надо, наоборот, подавлять?
– Это не совсем так. Подавлять иммунитет, особенно в начале болезни, дело ненужное и даже очень опасное.
Существует два типа иммунного ответа: клеточный и гуморальный. Если отвечать на ваш вопрос очень упрощенно, то я считаю, что клеточный иммунный ответ при коронавирусной инфекции надо ослаблять, а гуморальный – наоборот, усиливать.
Но в начале инфекционного процесса все иммунные реакции запускают одни и те же клетки врожденного иммунитета. Поэтому на ранних стадиях болезни лучше ничего не подавлять, а активировать процессы, склоняющие иммунитет именно к гуморальному типу. Разделение и их взаимный антагонизм будут развиваться на более поздних этапах болезни.
– Чем отличается клеточный иммунный ответ от гуморального?
– При клеточным типе иммунного ответа с инфекцией воюют лимфоциты, способные обнаруживать и распознавать в организме клетки, пораженные вирусом. Это– киллеры. Они убивают наши зараженные клетки, ликвидируя таким образом, сразу всю «фабрику» по производству вирусов.
Это вроде бы хорошо. Но при ближайшем рассмотрении оказывается не очень нужным. При большинстве респираторных болезней с острым течением инфицированные клетки всё равно погибают при выходе из них вирионов. Все развивается очень быстро, и киллеры, часто, просто не успевают их обнаружить.
Гораздо успешнее при коронавирусной инфекции другая стратегия: заранее подавить способность вируса внедряться в здоровые клетки. Для этого нужно блокировать адгезивные свойства его поверхностного S-белка. Тогда вирус просто не сможет поражать здоровые клетки, и клеткам-киллерам уже не понадобится их убивать.
Наиболее эффективным блокирующим агентом здесь оказываются антитела. Они вырабатываются нашим организмом в процессе гуморального типа иммунного ответа. Это совершенно иной механизм, чем клеточный ответ.
Сейчас, кстати, предлагаются различные технологии по созданию искусственных антител и антителоподобных молекул-ловушек, блокирующих адгезию вируса на клетках. Некоторые лекарственные препараты тоже демонстрируют способность изменять адгезивные свойства вирусного S-белка — низкомолекулярные гепарины, например. Так, что эти направления противовирусной терапии имеют сейчас большую перспективу.
– Но почему надо оказывать предпочтение только одному типу иммунного ответа? Пусть война с вирусом идет в организме на двух фронтах.
– Клеточный и гуморальный типы иммунного ответа находятся в достаточно антагонистических отношениях друг к другу. Если преимущество получает клеточный тип — он подавляет гуморальный ответ, и наоборот. Таким приемом организм экономит ресурсы и сосредотачивает свою защиту преимущественно на одном типе, но зато на самом губительном для данного возбудителя.
Но SARS-CoV2 обманывает наш организм. Он вызывает выработку специальных белков, которые, словно компьютерный вирус, встраиваются и нарушают работу сигнальных путей в наших макрофагах. Это заставляет их усиленно продуцировать про-воспалительные цитокины. Если про-воспалительные цитокины вырабатываются в очень большом количестве, они буквально «сводят с ума» клетки иммунитета, и те начинают быстро разрушать собственный организм. Такой феномен называют «цитокиновым штормом».
Кроме того, что данные цитокины индуцируют массовые воспалительные реакции по всему организму, они активно включают запуск именно клеточного иммунного ответа, малоэффективного для организма в плане защиты. А, это в свою очередь, влечет за собой подавление гуморального иммунитета и снижение продукции антител, нейтрализующих коронавирус.
Коронавирус «научился» провоцировать такой тип ответа, который ему выгоден, поскольку при нем снижается выработка опасных для него противовирусных антител. Таким образом он избегает эффективной атаки со стороны иммунитета. Подобные уловки возбудителей совсем не редкость при инфекционных болезнях и носят название «иммунного отклонения».
– Можно ли помочь организму скорректировать иммунные реакции?
– Да. Как я уже сказал, надо активировать реакции гуморального иммунитета и, наоборот, при необходимости – подавить клеточный.
Для подавления клеточного иммунитета обычно используют 1) кортикостероиды, 2) хлорохин — известный блокатор клеточного иммунитета, он часто назначается для лечения ревматоидного артрита, волчанки; 3) моноклональные антитела — блокаторы про-воспалительных цитокинов и других молекул-инициаторов воспаления; 4) перепрограммирование клеток (макрофагов в частности) и др.
– У таких препаратов есть побочные явления? Можно принимать их самостоятельно, в домашних условиях, если человек только что заболел? Или это опасно?
– Самому этого делать не следует. Эти вещества небезопасны и имеют массу побочных эффектов. Подавление воспалительных реакций, индуцированных массивным «цитокиновым штормом», проводят обычно в условия стационара, на этапе развития серьезных патологий в легких и других органах.
– А какими препаратами можно активировать гуморальный иммунный ответ?
– Они тоже достаточно известны. Например, холекальциферол (или витамин Д3), который действует в организме наподобие гормона. Рецепторы к нему имеются на многих клетках и особенно на макрофагах. Включение этих рецепторов оказывает на них очень сильное воздействие, заставляя отменять выработку про- воспалительных цитокинов.
Вместо про-воспалительных цитокинов макрофаги начинают синтезировать цитокины анти-воспалительные, что естественным образом подавляет воспаление в организме. Они же запускают и процесс гуморального иммунного ответа. То есть, этот витамин способен выступать в роли некого переключателя, отменяющего «неправильный» и запускающего «правильный» механизм иммунного ответа для данной болезни.
В целях профилактики дефицита витамина Д3 в организме, его ежедневно можно принимать в небольших дозах (1-2 тыс. ед.), но при лечении эти дозы должны быть существенно выше. В течение кратковременного периода это не опасно, но в любом случае лучше проконсультироваться с врачом, поскольку имеются противопоказания.
– Если бы у вас поднялась сейчас температура и держалась сутки, какую дозу витамина Д3 вы бы приняли?
– При подозрении на коронавирусную инфекцию я бы начал принимать витамин Д3 в дозе 10-15 тыс.ед в день, а может и больше. Но принимал бы его в такой дозе только до уменьшения или прекращения симптомов болезни. Потом дозу необходимо снизить до профилактической. Витамин Д3 очень активный продукт и в больших дозах работает как сильное лекарство. Поэтому длительное его использование в очень больших дозах опасно и даже токсично для организма.
– Как еще можно помочь гуморальному иммунитету?
– Вообще-то стимуляторов гуморального иммунитета довольно много, как среди фармацевтических препаратов, так и среди продуктов природного происхождения. Препараты цинка, например, усиливают многие ферментативные процессы в клетках и активируют В-лимфоциты. Это известные стимуляторы гуморального иммунитета и выработки антител. Их применение в различных странах уже продемонстрировало хороший терапевтический эффект при COVID-19. Причем некоторые американские доктора рекомендуют очень большие дозы цинка, но не все люди их легко переносят. При повышенной кислотности цинк может раздражать желудок.
Препараты гаммаглобулинов или их фрагментов тоже хорошо работают. Показано, что введение продуктов такого рода значительно усиливает синтез антител в организме. Даже простое переливание плазмы крови способно стимулировать этот процесс.
– Вы имеете в виду плазму донора с антителами к короновирусу? Или просто обычное переливание плазмы, рутинную процедуру, которую делают, например, после операций, чтоб пациент быстрее восстановился?
– Да, я имею в виду обычное переливание плазмы. Процессы антителообразования могут стимулировать и препараты неспецифических человеческих гамма-глобулинов и даже их фрагментов. А уж гипериммунная плазма или сыворотка, с антителами к коронавирусу считается очень эффективным лекарством при данной болезни.
– Как ученый-микробиолог, что бы вы посоветовали человеку, который с большой вероятностью заразился коронавирусом? Стоит ли экстренно принять какие-то препараты? Вызвать врача? Поехать на КТ легких? Залечь в постель? Или, наоборот, больше двигаться, ходить по квартире? Делать дыхательную гимнастику?
– Я считаю, что двигаться следует как можно меньше. Нужно отлежаться! Вспомните сколько осложнений дает перенесенный «на ногах» грипп. Организм мобилизует все силы для борьбы с вирусом, а различные стрессы, переохлаждения, физические нагрузки и т. п. совершенно точно снижают активность защитных реакций при остром инфекционном процессе.
Если есть возможность, следует обязательно обратиться к врачу и выслушать его рекомендации. Кстати, не забывайте и о «втором мнении», то есть рекомендации других врачей. Любой доктор – это не господь Бог и может ошибаться.
Конечно, лечиться надо как можно раньше и интенсивно. Бездействие или недостаточно эффективное действие не способно нейтрализовать того вреда, какой наносит организму быстро размножающийся возбудитель инфекции. Я уже говорил, что в отсутствии врачебной помощи начал бы как можно раньше принимать витамин Д3 и препараты цинка.
Очень осторожно нужно относиться к приему иммуномодуляторов и интерфероногенов, поскольку большинство из них будут стимулировать нежелательные про-воспалительные реакции и в дальнейшем ухудшат ситуацию.
Китайские доктора сообщают о хорошем эффекте препаратов лакрицы (солодки) при КАК, а также гиспередина — биофлавоида из кожуры лимона и апельсина.
Доступное средство омепразол может повышать рН в эндосомах клеток и таким образом затруднять репликацию коронавируса. Он же усиливает эффект противовирусных препаратов, ингибиторов протеаз, в частности.
При першении в горле, я бы рекомендовал полоскания теплым раствором (не кипятком!) жженого сахара. В него можно добавлять соль и немного соды. Кстати, жженый сахар (без соли и соды, конечно) полезно просто рассасывать и съедать где-то по 15-20 гр. в день.
В последнее время появляется все больше работ о лечении COVID-19 с помощью ингаляций лекарственных препаратов. При такой доставке непосредственно в бронхи и легкие требуются дозы лекарств на порядок меньшие, чем обычно. Причем действуют они намного эффективнее и в основном только местно. Ингаляции можно делать с помощью обыкновенных нибулайзеров, которые продаются в любой аптеке.
На ранних этапах развития болезни ингаляции даже обыкновенного раствора соды могут быть полезны. А если встает вопрос об ингаляции каких-либо лекарств, то обязательно проконсультируйтесь с лечащим врачом.
Температуру до 38-38,5 градусов лучше вообще не сбивать. Защитные реакции врожденного иммунитета функционируют при таких температурах лучше. Если выше — можно применять парацетамол или ибупрофен. Парацетамол слабее, но считается более безопасным в плане подавления противовирусного ответа.
Можно использовать препараты интерферонов – альфа, бета, лямбда. Но гамма-интерфероны могут спровоцировать нежелательные реакции при коронавирусной инфекции.
Что касается антибиотиков, то их прием на ранних этапах болезни, (в том числе и с целью профилактики) – вопрос довольно дискутабельный. Обычно их начинают применять при затруднении дыхания, когда к патологическим процессам присоединяется вторичная микрофлора. Наиболее эффективным при COVID-19 все-таки признается азитромицин, который не только подавляет микрофлору, но и непосредственно ингибирует репликацию коронавируса. Он же усиливает действие некоторых противовирусных препаратов. Однако и другие антибиотики, применяемые для лечения респираторных инфекций, могут быть эффективны.
Поэтому антибиотик лучше иметь в запасе, но применять только в соответствии с рекомендациями врача, так как можно ошибиться с дозировкой, режимом приема и кроме того, здесь тоже имеются свои противопоказания.
А при серьезном затруднении дыхания не стоит медлить и необходимо срочно требовать госпитализацию.
Так что выбор не маленький, и незачем просто так ходить по квартире. Надо лежать и лечиться!