Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета совместно с учеными отделения молекулярной биофизики Петербургского института ядерной физики имени Б.В. Константинова количественно охарактеризовали динамику иммунного ответа у группы добровольцев из Санкт-Петербурга. В результате стало понятно, что ключевую роль в формировании коллективного иммунитета играют иммуноглобулины класса IgA. Они остаются в крови столкнувшихся с коронавирусом иногда даже спустя восемь-девять месяцев — гораздо дольше, чем при реакции на другие вирусы. Результаты мониторинга были опубликованы в престижном медицинском издании Journal of Medical Virology.
Больше года назад было запущено медико-биологическое исследование становления коллективного иммунитета к COVID-19, которое позволило отследить динамику появления и изменения уровня антител IgA и IgG у 180 добровольцев в период эпидемии. Участники исследования сдавали биоматериалы для определения уровня иммуноглобулинов каждые 10–14 дней с мая 2020 года. Некоторые из них заболели в период «первой волны» (май-июнь 2020 года), основное число заболевших пришлось на «вторую волну» (октябрь-декабрь 2020 года), у значительной части участников коронавирус обнаружен не был.
Антитела — это защитные белковые комплексы, которые иммунная система вырабатывает в ответ на развитие инфекции в организме. Иммуноглобулины класса А (антитела IgA) вырабатываются одними из первых в течение активной фазы заболевания, доминируют в секретах организма (слюне, слизистых выделениях, пищеварительном соке). Иммуноглобулины IgG содержатся в плазме крови и обычно начинают вырабатываться примерно через 10–14 дней после возникновения инфекционного процесса. Их наличие указывает на формирование долговременного иммунитета, что позволяет уничтожать клетки патогенных микроорганизмов и частицы вирусов.
Как говорит автор исследования, руководитель отдела генетики человека Клиники высоких медицинских технологий имени Н.И. Пирогова СПбГУ Андрей Иванов, защиту организма можно представить в виде трех фаз или ступеней, имеющих свои особенности. Первая ступень — врожденный (иннантный) иммунитет. Это эволюционно древняя и потому сильная система защиты, которая выбрасывает в организм человека молекулярные агенты, что формирует ранний воспалительный ответ организма.
Вторая ступень — клеточный иммунитет. На этом уровне клетки постоянно взаимодействуют и формируют сложную защитную систему организма, не уступающую по сложности нервной системе. И, наконец, третья — гуморальный иммунитет, главным оружием которого являются антитела — молекулярные комплексы, распознающие антигены и помогающие организму бороться с вирусом или воспалением.
Все ступени прочно связаны друг с другом, представить их работу по отдельности практически невозможно. В современной диагностике развитие заболевания и ответ организма оценивают с помощью измерения уровня антител в крови, а также количественной оценки действия клеточного иммунитета. Именно эти показатели исследовали ученые, изучая процесс становления коллективного иммунитета к COVID-19.
«При большинстве вирусных инфекционных заболеваний у людей достаточно быстро повышается количество IgA, а затем и IgG. Через три-четыре месяца уровень антител класса А снижается, достигая нерегистрируемых значений, а уровень иммуноглобулинов G достигает пика через полтора-два месяца, после чего плавно снижается. Но при коронавирусе Sars-CoV-2 иммунный ответ организма отличается. Так, для значительной части переболевших участников исследования уровень IgA оставался высоким и спустя восемь-девять месяцев после выздоровления, значительно превышая уровень IgG в крови», — рассказал Андрей Иванов.
В проекте приняли участие 180 добровольцев, из которых 51 человек (28%) заболел за период наблюдения. У всех, кто перенес COVID-19, развился стабильный иммунный ответ, однако индивидуальный иммунный статус имел ряд особенностей. Примерно у 39% заболевших (20 из 51) высокий уровень IgA сохранялся более полугода. У трети пациентов с COVID-19 (17 из 51) уровень IgA превышал уровень IgG. При этом примерно у 15% всех участников исследования (28 человек из 180) повышенный уровень иммуноглобулинов IgA наблюдался с момента начала исследования и оставался таким на протяжении всего периода наблюдения.
«Такие показатели означают, что антитела класса А могут быть обнаружены у людей без коронавируса, и они показывают более сильную и устойчивую реакцию на вирус SARS-CoV-2, чем иммуноглобулины IgG. При этом стоит различать плазменные и секреторные IgA. Секреторные выделяются на слизистых оболочках верхних дыхательных путей, это один из первых барьеров на пути проникновения коронавируса в организм. Именно их нейтрализующая способность предотвращает связывание частиц вируса с поверхностными рецепторами и последующее заражение здоровой клетки. В нашем исследовании анализировались плазменные антитела, которые содержатся в плазме крови. У значительной части людей, живущих в условиях пандемии, активное противодействие SARS-CoV-2 наблюдается со стороны именно этого элемента системы противовирусной защиты организма», — объяснил Андрей Иванов.
Однако наличие в крови IgA не всегда говорит о способности организма противостоять заболеванию — один участник, имеющий повышенный уровень антител в крови, все же заболел COVID-19. Результаты проведенного исследования говорят о наличии индивидуальной реакции иммунитета на заболевание, которая, однако, не связана с возрастом или полом: вероятность заболеть примерно одинакова. Важно отметить, что все участники вели активный социальный образ жизни, и вероятность контакта с коронавирусом была на уровне средних значений для Санкт-Петербурга. Среди участников не было случаев тяжелого течения болезни, которое потребовало бы госпитализации, — все инфицированные перенесли заболевание бессимптомно или в легкой форме.
Как объясняет исследователь Андрей Иванов, проведенный мониторинг впервые позволяет увидеть динамику иммунного ответа и сделать выводы о формировании коллективного иммунитета.
«При коронавирусе в организме человека происходит масштабный "сбой настроек" иммунной системы, который может, например, вызывать развитие аутоиммунных процессов и приводить к цитокиновому шторму. Измерение IgA может помочь обнаружить эти изменения и начать своевременную терапию», — пояснил Андрей Иванов.
Ученые сделали вывод: именно снижение уровня IgA говорит о необходимости вакцинации и защиты организма после перенесенного коронавируса, что особенно важно для людей с аутоиммунными заболеваниями и ослабленным иммунитетом. Анализ уровня антител в крови пациентов, как считают ученые, может помочь при расчете сроков вакцинации и ревакцинации после инфицирования, что имеет большое значение при планировании прививочных кампаний и оценке становления коллективного иммунитета населения.
Подробнее о вакцинации в СПбГУ можно прочитать здесь.
Источник информации: пресс-служба СПбГУ
Источник фото: ru.123rf.com
