Что такое и как вырабатывается иммунитет?

Я снова попытаюсь дать максимально упрощенное описание. Антитела – это особые белковые структуры, которые склеиваются с определенным чужеродным белком. Антитела образуются через 7 дней, и сразу же выделение вируса становится меньше. Следовательно, диагностируют только тех, кто уже поправился или пошел на поправку.

Нужно ли для образования иммунитета, чтобы вирус прорвался в кровь и возникает ли иммунитет, если вирус не прорвался в кровь? Будет ли иммунитет длительным? Будет ли он надежным, не будет ли пробит новым мутантом вируса? Все эти вопросы пока не имеют четких ответов.

Когда гибнут эпителиальные клетки, то нарушается барьерная функция стенки альвеол. Там есть закрывающие соединения мембран двух клеток, которые ограничивают диффузно крупно-молекулярных веществ типа белков и полисахаридов и диффузию липидов по наружному монослою биологической мембраны. Пока эти соединения целы, вирус не может проникнуть в кровь. Если клетка спущена, а базальная мембрана, на которой располагалась эта эпителиальная клетка не повреждена, то проникнуть вирус в кровь не может. Если эта базальная мембране перфорирована, то на пити вирионов встает эндотелиальный монослой клеток, между которыми тоже есть замыкающие соединения. Наконец только когда и этот барьер разрушен, вирус попадает в кровь. Далее он поглощается маркофагом, чтобы белки вируса были определенным образом образованы ферментами и выведены на поверхность клетки-макрофага. Эти фрагменты вирусных белков используются Т и Б лимфоцитами для того, чтобы Б лимфоциты нашли (а точнее синтезировали путем многократного изменения последовательности нуклеотидов в ДНК) наиболее клейкое антитело, особый белок, который будет специфически приклеиваться к данному фрагменту белка вируса. Это антитело находит на поверхности живого или убитого вируса данный фрагмент белка и приклеивается к нему. Затем вирус с таким антителом атакуется Т-лимфоцитом или макрофагом, которые разрушают вирус.

Заражение возможно и в случае неповрежденной слизистой оболочки, так как слизистая содержит значительное количество дендритных клеток-макрофагов с отростками, выпущенными на самую поверхность эпителия. Эти клетки могут играть роль «переносчиков» вирусных частиц в лимфатические узлы. Но это одиночные вирусные частицы и они обычно перевариваются лизосомным аппаратом клетки и затем фрагменты белков вируса выставляются на поверхности макрофагов или даже дендритических клеток для того, чтобы лимфоциты Т и Б распознали и начали перебирать наиболее клейкие в иностранному агенту комбинации аминокислот в будущих антителах (белки, иммунитета – см. ниже – С.М.). Найдя такую комбинацию Б-лимфоциты превращаются в плазматические клетки, расположенные в лимфатических узлах и синтезирующие эти антитела.

Дендритные клетки, расположенные в составе эпителиального пласта воздухоносных путей либо заражаются и затем мигрируют в кровь, где они его секретируют в кровь и развивается иммунная реакция, либо захватывают вирус путем его поглощения) в клетку, а затем сами разрезают его белки на кусочки и выставляют их на свою поверхность, для того, чтобы Т и Б лимфоциты смогли начать продукцию антител. Популяция дендритных клеток воздухоносных путей увеличивается под влиянием бактериальных компонентов и продуктов (109).

Нарушение барьерной функции эпителиальных, а потом и эндотелиальных клеток ведет к проникновению вируса в кровь. Он немедленно захватывается моноцитами (макрофагами). Они его переваривают и куски белков, выставляют на своей поверхности. Далее они попадают в лимфатические узлы и другие органы иммунитета сами или же представленную ими информацию передают туда так называемые Т-лимфоциты (кто интересуется деталями прошу в Википедию). Клетки эти передают информацию особым клеткам, так называемым Б-лимфоцитам, и те уже начинают искать, какие белки могли бы стать антителами для данного белка данного вируса. Найдя нужную комбинацию аминокислот для клейкой зоны молекулы антитела путем перебора генетической информации, Б-клетки начинают такие антитела производить и тогда любой попавший в кровь вирус мгновенно склеивается с антителами, концентрация которых становится достаточно высокой и его тут же съедает клетка-макрофаг. Человек становится невосприимчивым к тяжелым формам болезни, связанным с попаданием вируса в кровь. Но он остается чувствительным к легким формам болезни, при которых нет проникновения вируса в кровь. Хотя в данном случае иммунитет может формироваться, за счет того, что в слоях эпителиальных клеток живут так называемые дендритические или отростчатые клетки, которые захватывают вирусы, переваривают их, мигрируют в кровь и запускают механизм формирования иммунитета. В случае вирусной инфекции макрофаги, прибывшие в очаг поражения, могут заражаться вирусом и затем мигрировать в кровь. Там они секретируют вирус в кровь, его захватывают другие макрофаги и переваривают с включением механизма формирования антител. Либо вирусы их заражают и происходит генерализация вирусной инфекции.

В конце февраля в американском журнале Atlantic вышла статья, в которой эпидемиолог из Гарварда Марк Липшиц высказал предположение, что COVID-19 в ближайший год переболеет 40–70 процентов населения планеты. Статья так и называлась: «Вы, скорее всего, заразитесь» (110). Коллективный иммунитет называют «естественной иммунизацией» населения, поскольку считается, что он не убьет попадающие в легкие вирусы и не будет препятствовать заражению вирусом, а только предупредит возникновение тяжелых клинических симптомов, связанных с проникновением вируса в кровь. Когда говорят про коллективный иммунитет, то имеют в виду следующее. Пока вирус новый, один заболевший может заразить несколько окружающих, и инфекция распространяется в геометрической прогрессии. По мере того, как среди окружающих появляются переболевшие люди, у которых есть иммунитет, среднее число заражаемых (так называемый коэффициент R0) снижается, и когда он становится меньше 1, эпидемия идет на спад (люди выздоравливают быстрее, чем заболевают новые). В случае очень заразных заболеваний типа кори уровень коллективного иммунитета должен быть очень высоким, больше 90 %, в частности поэтому так важно делать прививки. Вероятность того, что коронавирус будет полностью удален из популяции человека, есть, но она не велика. Больше вероятность того, что он станет сезонным, как грипп.

Иммунитет к коронавирусу, видимо, слабый. Описан клинический случай: показано как меняются показатели иммунитета во время болезни с типичными симптомами, но без осложнений и последующего выздоровления. Появляются антитела ИгМ и ИгG Изменения в легких, видимые на рентгенограмме, исчезают почти полностью (111). Наличие большого количества ИгМ говорит о том, что задействованы более древние формы иммунитета, основанные на распознавании полисахаридных антигенов. ИгG распознают аминокислотные последовательности.

Пока не ясно, все ли люди заражаются вирусом. Теоретически должны все конечно в зависимости от полученной дозы. Если доза небольшая, то клетки способны защититься, если доза увеличивается то, клетки заражаются и начинают выделять вирус, Но никто не знает, прорывается ли он в кровь или доставляется дендритными клетками к органам, где образуются антитела в таком случае.

Коронавирус имеет особые механизмы, препятствующие выработке полноценного иммунитета, такие как маскировка белкoвыx поверхностей особыми полисахаридными цепочками (полисахаридный щит). Оказалось, что антитела против одного из белков, образующих шип коронасвируса (так называемого S-белка) могут не защищать от инфекции, а, наоборот, помогать проникновению вируса в клетки (19, 112–114).

У 50 % больных появление антител обнаружено на 7 день после доказательства того, что вирус выделяется человеком. Однако их появление не сразу к вирусу не сразу блокировало его выделение вируса во внешнюю среду. Кстати носителями гепатита В и С тоже могут иметь антитела к соответствующему вирусу, но и одновременно выделять и сам этот вирус (25). В 80 процентах случаев зараженный человек может быть только носителем инфекции. Появляются у таких людей появляются защитные антитела или нет, пока не ясно. Где-то 12–15 процентов заболевают в легкой форме, у них слабость и небольшая температура. Оставшиеся 5–8 процентов могут болеть явно. Вирусолог Б. Филипп допустил, что пациенты, которые вылечились от коронавируса, могут оставаться его носителями и заражать других людей. Даже после выписки пациента из больницы вирус SARS-CoV-2 может оставаться в его носоглотке, а значит, распространение инфекции продолжится.

Итальянцы показали, что в процессе выработки антител к коронавирусу сначала начинают детектироваться ИгМ (IgM) и только потом появляются ИгГ (IgG). Вирусолог из Новосибирска заявил, что иммунитет к вирусу будет высокий. Между тем, данные итальянских врачей показывают, что количество антител (это белки, которые в крови приклеиваются к вирусной частице) в крови переболевших из Китая варьирует от нуля до 100 %. А между тем исследования итальянцев были сугубо практические. Китайцы им прислали сыворотку крови для введения тем, кто тяжело болен, чтобы убить вирус. Итальянцы решили проверить, сколько там антител, боясь аллергической или другой реакции. А В Китае умер пациент, который уже вылечился от коронавируса, был выписан из больницы, но снова заразился, и на этот раз с летальным исходом. Это значит, что против COVID-19 организм не вырабатывает выраженный иммунитет. Ученые из Института вирусологии в Бонне, исследовали изолированную германскую общину Гангельт из 500 человек. Там 15 % уже имеют антитела классов IgM и IgG к вирусу COVID19 (115).

Это либо свидетельство, что коронавирус (или близкие виды вирусов) там давно циркулирует, либо, что большинство жителей переболели без выраженных симптомов и только 15 % получили иммунитет. Поэтому имеется вероятность наступления второй волны заболевания, как случилось, например, в Гонконге: туда возвращаются его жители, которые не могли вернуться раньше из-за карантина, и теперь завозят вирус снова. Поэтому когда сообщают, что у трех процентов населения России найдены aнтитела к коронавирусу (116), сразу возникает вопрос, какие антитела, какого класса, к какому белку или к вирусу в целом, то есть и к полисахаридам и ко всем белкам. Как это выявлялось?

Некоторые пациенты, выздоровевшие от коронавирусной инфекции, не имеют в крови антител к вирусу SARS-CoV-2. Это ставит под вопрос эффективность пассивной терапии антителами и вакцинации. Исследователи из Фуданьского университета проанализировали образцы крови 175 пациентов, выписанных из Шанхайского общественного медицинского центра после лечения от COVID19. Оказалось, почти у трети испытуемых в крови были неожиданно низкие уровни антител к коронавирусу. У десяти пациентов антител не удалось обнаружить вовсе, при этом сверхвысокий титр иммуноглобулинов наблюдался лишь у двоих из них. Поэтому вакцина от COVID19 скорее всего не защитит. Китайские учёные изучили данные десятков переболевших коронавирусом, выписанных из Шанхайского общественного медицинского центра и выяснили, что у трети из них не создаётся иммунитет, а число антител аномально низкое, а у кого-то антител вообще не было обнаружено (117). В России 24, 8 % от выявленных и зарегистрированных случаев носитель нового типа коронавируса без симптомов не вырабатывает к нему иммунитет (118).

Также ученые выявили интересную закономерность: уровни антител к вирусу SARS-CoV-2 увеличивались с возрастом. Так, выздоровевшие в возрастной группе от 60 до 85 лет имели титр антител в три раза выше, чем пациенты 15–39 лет. После Covid-19 около 30 процентов пациентов не имели высокие титры нейтрализующих антител, хотя продолжительность заболевания у этих пациентов по сравнению с другими была схожей (119, 120). Наконец, ученые из Боннского университета на случайной выборке провели анализы на антитела к коронавирусу у 1000 жителей коммуны Гангельт в земле Северный Рейн-Вестфалия. Антитела обнаружились у 14 %, и еще 2 % исследованных показали признаки заражения COVID-19 (121).

Судя по электронно-микроскопическим картинкам в статье (5), эпителиальные клетки, способны синтерзировать и выделять вирус без своей гибели, То есть, возможны ситуации, когда человек выделяет вирус, который не попадает в больших количествах к иммунной системе и человек не приобретает иммунитета, так как вирус не прорвался в кровь.