Правда и мифы о вакцинации против COVID-19
Поделиться:
Уже ни у кого не возникает сомнений, что коронавирусная инфекция намного опасней гриппа. Никто не сомневается, что пандемия коснётся каждого. И все, безусловно, знают: эффективных лекарств от COVID-19 нет. Однако тех, кто скептически относится к вакцинации, единственному надёжному способу предотвратить болезнь, ещё предостаточно, и во многом это связано с легендами вокруг новых препаратов. Самое время отделить зёрна от плевел.
Миф 1. Перед вакцинацией нужно сдавать тест на антитела к коронавирусу
Сторонники этой теории могут опираться на два аргумента. Первый – возможное наличие собственных антител у тех, кто уже переболел COVID-19. Действительно, существует вероятность, что вы были носителем инфекции и организм выработал антитела к вирусу. Однако это не исключает повторного заражения, которое может оказаться гораздо менее безобидным.
К тому же опыт показывает, что уровень антител после перенесённого COVID-19 довольно быстро снижается и становится недостаточным для эффективной защиты.
Второй аргумент в пользу предварительного тестирования – выявление тех, кто к моменту вакцинации уже заболел коронавирусной инфекцией. Но смысла в этом нет: при введении вакцины во время инкубационного периода или даже активной формы заболевания вреда от неё не будет. Напротив, вакцинация поможет организму эффективно бороться с болезнью и снизит риски осложнений.
Миф 2. После вакцинации иммунитет снижается, и можно легко заболеть ковидом или другими респираторными инфекциями
На самом деле вакцина – будь то препарат от коронавирусной или любой другой инфекции – не влияет на интенсивность иммунного ответа. Антиген, который мы получаем с введённой вакциной, – лишь один из сотен, поступающих в организм. Ведь и в воздухе, которым мы дышим, и на предметах, которых мы касаемся, тысячи бактерий и вирусов, с которыми иммунитет борется буквально каждую минуту. Его возможности в этом отношении неистощимы, и «перегрузить» иммунную систему очередной вакциной невозможно. А вот выработать «клетки памяти», которые при встрече с настоящим вирусом обеспечат решительный ответ и быструю победу над врагом, действительно реально. Для этого и нужна вакцинация.
Миф 3. После введения вакцины от коронавирусной инфекции человек может быть заразным
Человек, который получил прививку против коронавирусной инфекции, может быть потенциальным её источником, только если на момент вакцинации он уже был болен COVID-19, чего, конечно же, нельзя исключить. Во всех остальных случаях любая возможность «заразности» исключена. Посудите сами: в организм при вакцинации от COVID-19 проникает не сам вирус, а лишь его «запасная часть» – белок (мы говорим о «Спутник V»). Он способен запустить иммунный ответ, но не может ни размножаться, ни становиться источником инфекции.
Миф 4. Вакцина от коронавируса может изменить ДНК человека
Этот миф распространяется, как правило, в отношении РНК-вакцин, которые не зарегистрированы в РФ, – препаратов компаний Moderna и Pfizer. Страхи породила технология создания этих вакцин, предусматривающая использование генетического материала. Развеять их позволяют знания о различиях между ДНК, которые несут информацию, унаследованную от родителей, и матричной РНК, применяемой в вакцинах.
Итак, наши ДНК – это двухцепочечные, очень длинные молекулы, плотно «закрученные» внутри клеточного ядра. В то же время мРНК представляют собой одноцепочечную копию небольшого участка ДНК. В условиях организма она обычно создаётся в ядре, а потом выделяется в основную часть клетки, чтобы задать определённую инструкцию.
РНК, которая вводится в организм в составе вакцины от коронавирусной инфекции, должна просто преодолеть клеточную стенку. Этого достаточно для передачи информации о воссоздании в организме белка коронавируса и запуска иммунного ответа. В «святая святых» клетки, в ядро, мРНК не попадает, а следовательно, не «контактирует» с ДНК и тем более не может её изменить.
Миф 5. Вакцину от коронавирусной инфекции не следует вводить пожилым людям
Правда в том, что вакцина от COVID-19 как раз и необходима пациентам из группы высокого риска, к которым относятся пожилые люди. Известно, что тяжесть и летальность коронавирусной инфекции увеличиваются с возрастом: чем старше человек, тем выше вероятность развития тяжёлой формы заболевания и его осложнений.
Эпидемиологи пришли к выводу, что польза при своевременной вакцинации пожилых людей намного выше рисков побочных эффектов. Тем более что отечественный «Спутник V» успешно прошёл исследование, изучающее его применение в возрасте старше 60 лет. Результаты этой работы показали, что в целом российская векторная вакцина безопасна для пожилых людей.
Частота побочных эффектов у этой категории потребителей была сопоставима с таковой при использовании в популяции в целом – примерно у 2 % вакцинированных отмечались неблагоприятные реакции. И они, как правило, были незначительны: головная боль, умеренное повышение температуры тела, боль в месте инъекции. Обычно эти симптомы носили кратковременный характер, в то время как активную форму COVID-19 бывает сложно назвать скоротечной. Особенно в пожилом возрасте.
Марина Поздеева, провизор, медицинский журналист
Интервью с иммунологом: ответы на вопросы о вакцинации
Интервью с иммунологом: ответы на вопросы о вакцинации
Дорогие друзья, сегодня в нашей рубрике «Интервью с врачом» необычный гость. Наш директор, врач-генетик и к.м.н. Макеева Оксана Алексеевна побеседовала с Еленой Георгиевной Чуриной — д.м.н., профессором, врачом иммунологом-аллергологом. Тема — очень актуальная, будет посвящена вакцинации от новой коронавирусной инфекции.
О. А.: Елена Георгиевна, давайте сразу начнем с главного вопроса. Расскажите, пожалуйста, всех ли можно прививать, какие противопоказания, какие осложнения?
Е. Г.: Всех прививать, конечно, нельзя. Абсолютные противопоказания для вакцинации — беременность, аутоиммунные заболевания, онкологические заболевания, аллергические заболевания в стадии обострения, любые анафилактические реакции в анамнезе. Есть еще много относительных противопоказаний, в этом случае вопрос решается лечащим врачом пациента.
Вакцинация, которая сейчас активно предлагается и реализуется — в действительности продолжение третьей фазы испытаний — клинических исследований. Клинические исследования — это очень длительная и важная стадия и основными ее целями являются: получение объективных и полных данных о безопасности и эффективности вакцины, выявление побочных эффектов, в том числе отдаленных последствий, оценка соотношения риска и пользы при использовании изучаемой вакцины. И этот цикл обычно длится в течение 3-5 лет! Недавно появилась информация о тромбоэмболических осложнениях, в том числе развитии инсультов у людей после вакцинирования вакциной Astra Zeneca в ряде стран Европы. Напомню, что эта вакцина, по аналогии с вакциной Спутник V, также разработана на аденовирусной платформе.
Таким образом, вакцина Спутник V не прошла развернутую и полномасштабную третью фазу и поступила в гражданский оборот преждевременно, с ускоренной досрочной регистрацией и с мотивацией активной вакцинации населения, для создания коллективного иммунитета и защиты от вируса. На самом деле, все намного сложнее. Вакцинация никогда не защитит от проникновения вируса в организм. Она нужна для того, чтобы избежать тяжелого течения инфекции и фатальных осложнений. Антитела какое-то время находятся в кровотоке и, если они нейтрализующие, то могут связать определенные белки вируса, например, S-белок коронавируса. Но эта защита сработает только тогда, когда вирус минует первую линию защиты на слизистой ротоглотки и попадет в кровоток. У абсолютного большинства пациентов вся динамика ОРВИ, от проникновения вируса в организм до выздоровления разворачивается в верхних дыхательных путях.
О. А.: Давайте разграничим базовую вакцинацию ребенка по национальному календарю и вакцинацию взрослого населения от респираторных вирусных инфекций, то есть от гриппа и вот сейчас, от COVID-19.
Е. Г.: Особенности иммунного реагирования у каждого человека отличаются, в этом отношении мы все уникальны. С чего начинается иммунный ответ? Вирус внедряется в организм и сразу садится на слизистую оболочку носоглотки и ротоглотки — входные ворота для инфекции. Активируется врожденный иммунитет, его ключевые клетки — макрофаги — и сразу запускается воспаление. Для чего мы делаем прививку? Для того, чтобы в крови образовался пул протективных антител, которые будут блокировать вирусные белки и не давать вирусу размножаться и поражать другие клетки, уже в нижних отделах респираторного тракта. Они сработают только тогда, когда наступит генерализация инфекции, а не в первые 5-7 дней, когда весь процесс происходит на слизистых верхних дыхательных путей, для этого нужны эффективные механизмы местной защиты — секреторный IgА, макрофаги, местные Т-киллерные клетки и антимикробные белки. Таким образом, вакцина не защитит от заражения, она защитит от возможных осложнений, и только при условии выработки именно нейтрализующих антител к S-протеину.
Что касается вакцинации детей от особо опасных инфекций в соответствии с национальным календарем профилактических прививок, то здесь совсем другие механизмы реализации иммунного ответа на инфекцию изначально. Эти инфекции имеют раннюю и стойкую стадию вирусемии — присутствия вируса в крови и длительный инкубационный период, в отличие от респираторных вирусов. И после такой вакцинации формируется стойкий пожизненный иммунитет, образуются Т- и В-клетки памяти, которые всю жизнь живут вместе с нами.
О. А.: Чем отличается иммунитет после болезни, естественный, от искусственного иммунитета, достигаемого в ходе вакцинации? В первом случае слизистые защищены, а во втором нет?
Е. Г.: Не совсем так. Слизистые оболочки в полной мере никогда не могут быть защищены. Естественный или врожденный иммунитет — очень мощный и всеобъемлющий, основная масса живых существ на земле прекрасно обходится только врожденными механизмами. Высоко специфический адаптивный иммунитет — более позднее эволюционное приобретение млекопитающих, он связан с уникальной, избирательной специфичностью антигенраспознающих рецепторов на Т- и В-лимфоцитах. Если произошло хотя бы незначительное изменение генома у микроба, то иммунный ответ снова будет развиваться как в первый раз. А все респираторные вирусы, как правило, РНК-содержащие и очень быстро мутирующие. Вы уже читали про разные мутации COVID-19? Итальянская, бразильская, британская и т.д. мутации, и их будет очень много. У коронавируса есть пока несколько мутаций, но он высокомутирующий, и на каждую геномную последовательность будет разная специфичность рецепторов лимфоцитов. И что, против каждого штамма прививаться? Поэтому, довольно проблематично создать эффективную вакцину от любых респираторных вирусов.
Когда у человека уже реализовался естественный иммунный ответ на определенный вирус, даже если не было клинических признаков болезни, то выработались самые разнообразные защитные факторы, и это не только антитела! Неправильно оценивать противовирусный иммунный ответ, как антительный или гуморальный. Противовирусный ответ — это, прежде всего, Т-клеточный иммунный ответ, первая линия защиты на слизистых, макрофаги, многочисленные антимикробные белки, контактные взаимодействия между клетками, реакции, которые определяют дальнейший сценарий иммунного ответа в целом. Хорошо, если есть антитела, но они не смогут полностью защитить организм, и наоборот, если их нет — это вовсе не значит, что мы без защиты от коронавируса.
О. А.: Если мы вводим вакцину подкожно, то это только стимуляция антительного ответа и другого иммунитета не будет?
Е. Г.: Нет, разовьются разные иммунные ответы. Антиген в структуре вакцины попал в циркуляцию, необходимые процессы формирования Т-клеточного ответа обязательно будут запущены. Но абсолютно экстраполировать эту ситуацию на естественное проникновение вируса через слизистые верхних дыхательных путей нельзя. Почему мы постоянно говорим о том, что очень много «бессимптомных больных» и пациентов с легким течением инфекции? Да, как раз потому, что наши уникальные механизмы внутренней иммунной защиты срабатывают вовремя и блокируют размножение вируса. С вакциной немного другая ситуация — мы вводим в организм антиген в структуре аденовируса (Спутник V) и не можем точно утверждать, по какому механизму пойдет иммунный ответ. Если антитела уже есть, то могут возникнуть очень тяжелые побочные реакции, например, антителозависимое усиление инфекции (АЗУИ).
О. А.: Это реакция организма на вакцинацию или реакция на повторное инфицирование, когда в организме уже есть антитела, и произошло столкновение с вирусом?
Е. Г.: Может быть и та, и другая ситуация. Если человек переболел бессимптомно, хотя мне очень не нравится эта странная формулировка «бессимптомный больной», то есть просто он встретился где-то с вирусом, и у него уже есть активный защитный иммунитет, клетки памяти и антитела. При введении вакцины в этом случае возможно очень острое течение болезни, с осложнениями. Я бы рекомендовала обязательно провести исследование на наличие всех видов антител к COVID-19, прежде чем принять решение о вакцинации. АЗУИ возникает потому, что сразу образуется иммунный комплекс: антитела, которые уже есть в организме, плюс вирус и белки системы комплемента, запускается острое воспаление. Если много антител, то эти комплексы будет поглощаться клетками макрофагами, взаимодействовать с определенными рецепторами, но, вместо того, чтобы разрушиться и погибнуть, вирус продолжит размножаться в макрофагах. И в этой ситуации возможно развитие цитокинового шторма. Поэтому тем, кто уже переболел, я бы не рекомендовала вакцинироваться.
О. А.: Расскажите, пожалуйста, у всех ли после перенесенной коронавирусной инфекции появляются антитела? Можно ли переболеть и не иметь антител?
Е. Г.: Антитела всегда будут изначально, но их может быть мало, и, спустя какое-то время, они просто не будут фиксироваться методом иммуноферментного анализа, иначе говоря, останутся следовые количества антител. И в этом есть важный биологический смысл, что антитела подвергаются быстрой деградации. Это механизм иммунорегуляции, направленный на то, чтобы предотвратить потенциальные аутоиммунные процессы. Ничего хорошего нет в постоянной циркуляции по организму каких-либо антител, это канонические положения иммунологии, в любом учебнике их можно прочесть.
Кроме того, как правило, нет корреляции между клиническим течением заболевания и титром антител в крови при любых вирусных инфекциях. В моей практике есть пациенты с рецидивирующей герпетической инфекцией, но при этом с очень низким количеством антител к вирусам герпеса.
Установление клинического диагноза — это, в первую очередь — клиническое мышление врача. А сегодня мы наблюдаем такую картину, когда вся диагностика сводится лабораторным и инструментальным методам. Например, КТ. Удивляет, с какой легкостью назначается это серьезное, очень высокое по лучевой нагрузке обследование. И что мы видим? Например, 90% поражения легких по КТ? Это просто картина матового стекла, пневмонит, системное воспаление мелких сосудов и отек, это не поражение именно альвеол, если бы так было, то человек бы уже не жил. Мы должны ориентироваться на объективный статус и общее состояние пациента, на его настроение, самочувствие, активность. Если у человека все хорошо, и он прекрасно себя чувствует, а КТ показывает, например, 30% поражения легких, при этом ему все равно в ряде случаев рекомендовали срочную госпитализацию, в результате практически здоровый человек заболевал внутрибольничной бактериальной пневмонией, и все заканчивалось фатально.
О. А.: Чтобы возник цитокиновый шторм, человек должен одномоментно получить большое количество частиц коронавируса?
Е. Г.: Большое количество вирусных частиц, примерно 1000, надо получить для того, чтобы заболеть ковидом. Цитокиновый шторм развивается при синдроме активации макрофагов — самых главных клеток врожденного иммунитета, и это не такое частое осложнение, но его можно спровоцировать применением интерферонов и таких препаратов, как кагоцел и ингавирин. Что происходило год назад, с самого начала эпидемии? На первом этапе даже бессимптомных пациентов только с положительным ПЦР-тестом на коронавирус везли в госпитали, все лежали вместе. Таким образом формировались очаги инфекции внутри больниц, возрастала в геометрической прогрессии антигенная нагрузка на иммунную систему пациентов, а самое страшное — присоединялась внутрибольничная бактериальная суперинфекция, резистентная ко всем антибиотикам, которые на сегодня существуют.
Когда я увидела первые протоколы лечения COVID-19, то поняла, что, насколько это возможно, буду ограждать людей от госпитализации. Несколько видов антибиотиков, противомалярийные препараты и лекарства от ВИЧ-инфекции — от побочных эффектов такого лечения может умереть даже здоровый и молодой человек.
О. А.: Если человек получил небольшую долю коронавируса, то он легче справится с ней, чем если одномоментно получать много?
Е. Г.: Да, конечно. Когда вирусных частиц немного, скорее всего, вообще не будет никаких проявлений инфекции, гораздо опаснее высокая вирусная нагрузка.
О. А.: Полезно ли получить и пережить эту маленькую дозу?
Е. Г.: Очень полезно! Микробиота каждого человека уникальна, и чем она более разнообразна, тем лучше. Компоненты микробиома производят физиологическую микровакцинацию, постоянно стимулируют клетки врожденного иммунитета, держат их на низком старте для того, чтобы иммунитет оперативно сработал при необходимости. Нужно обязательно контактировать с антигенами. Дети, которые не посещают детский сад, все равно переболеют основными вирусными инфекциями, но уже в школе, пока не наработают адаптивный иммунный ответ.
О. А.: В гигиенической теории про вакцинацию так и говорят — она дает возможность иммунитету поработать. Это не так?
Е. Г.: Нет, это искусственная тренировка. Гигиеническая теория привела к резкому росту аллергических и аутоиммунных заболеваний! Невозможно вакцинацией воспроизвести все механизмы естественного иммунного ответа. Препараты микробных продуктов или аутовакцины в этом аспекте работают намного лучше — это вакцинация на уровне местного иммунитета. Таким способом мы помогаем клеткам иммунной системы активироваться, принимая лизаты бактерий. Может быть даже высокая температура, но это всегда хорошо, потому что, например, у часто болеющих людей хроническое воспаление протекает без температуры и затягивается, так как активного иммунного ответа нет.
О. А.: Итак, мы за базовую вакцинацию ребенка по национальному календарю, но против не до конца неизученной вакцины от респираторного вируса?
Е. Г.: Конечно. Мой ребенок — вакцинирован полностью от опасных инфекций по календарю, и даже дополнительно я его провакцинировала от менингококковой инфекции. Вакцинируем обязательно, потому что, как минимум, по туберкулезу у нас по-прежнему, не очень хорошая ситуация. Но когда мы говорим о массовой ежегодной вакцинации взрослого населения от ОРВИ, особенно о людях в возрасте 40+, с повышенными рисками аутоиммунных, сердечно-сосудистых, онкологических заболеваний, с уже накопленными соматическими мутациями в клетках, нужно быть крайне осторожными. Людей, работающих в группах профессионального риска, возможно, и надо провакцинировать, но только после тщательного сбора анамнеза и обследования.
НЕУГОДНАЯ ИММУНОЛОГИЯ
Автор: Михаил Васильевич Супотницкий.
Резюме. В работе рассмотрена роль феноменов антигенного импринтинга и антителозависимого усиления инфекции в эпидемических, инфекционных и поствакцинальных процессах. На основе опубликованных экспериментальных данных показано, что оба феномена имеют прямое отношение к закономерностям развития и течения эпидемий, патогенезу инфекционных болезней и безопасному использованию вакцин. Игнорирование их исследователями привело к неудачам в конструировании вакцин против ВИЧ/СПИДа, лихорадки Денге, гриппа, малярии, геморрагических лихорадок и энцефалитов. Приведенные данные показывают, что без учета обоих феноменов невозможно дальнейшее развитие иммунологии и эпидемиологии в направлении прорывных открытий в данных областях науки.
Ключевые слова: феномен первичного антигенного греха; анамнестический ответ; антигенный импринтинг; иммуноглобулин; антитело; свиной грипп; грипп; вакцина; вирусный белок; феномен антителозависимого усиления инфекции; комплемент; перекрестно реагирующие антитела, вакцинация; геморрагическая лихорадка; ВИЧ; antigenic imprinting; phenomenon of original antigenic sin; anamnestic response; swine influenza; OAS; viral protein; influenza; vaccine, antibody-dependent enhancement; complement, ADE, cross-reactive antibodies; vaccination; HIV.
Резюме. У роботі розглянута роль феноменів антигенного імпринтингу і антитілозалежного посилення інфекції в епідемічних, інфекційних і поствакцинальних процесах. На основі опублікованих експериментальних даних показано, що обидва феномени мають пряме відношення до закономірностей розвитку і перебігу епідемій, патогенезу інфекційних хвороб та безпечного використання вакцин. Ігнорування їх дослідниками призвело до невдач у конструюванні вакцин проти ВІЛ/ СНІДу, лихоманки Денге, грипу, малярії, геморагічних лихоманок та енцефалітів. Наведені дані показують, що без урахування обох феноменів неможливий подальший розвиток імунології та епідеміології в напрямку проривних відкриттів у даних галузях науки.
Ключові слова: феномен первинного антигенного гріха; анамнестична відповідь; антигенний імпринтинг; імуноглобу- лін; антитіло; свинячий грип; грип; вакцина; вірусний білок; феномен антитілозалежного посилення інфекції; комплемент; перехресно реагуючі антитіла, вакцинація; геморагічна лихоманка; ВІЛ; antigenic imprinting; phenomenon of original antigenic sin; anamnestic response; swine influenza; OAS; viral protein; influenza; vaccine, antibody-dependent enhancement; complement, ADE, cross-reactive antibodies; vaccination; HIV.
Summary. The paper considers the role of antigenic imprinting phenomena and antibody-dependent enhancement of infection in epidemic, infectious and postvaccinal processes. Based on published experimental data, it is shown that both phenomena are directly related to the laws of development and course of epidemics, the pathogenesis of infectious diseases and safe use of vaccines. Their ignoring by researchers has led to failures in the design of vaccines against HIV/AIDS, dengue fever, influenza, malaria, hemorrhagic fever and encephalitis. These data show that, without taking into account the two phenomena, the further development of immunology and epidemiology in the direction of breakthrough discoveries in there areas of science are impossible.
Key words: phenomenon of the original antigenic sin, anamnestic response, antigenic imprinting, immunoglobulin, antibody, swine flu, flu, vaccine, viral protein, phenomenon of antibody- dependent enhancement of infection, complement, cross-reactive antibodies, vaccination, haemorrhagic fever, HIV.
Bibliographical description: Supotnytskyi MV. UNWANTED IMMUNOLOGY. Actual Infectology 2016; (2): 73–93.
Феномен антигенного импринтинга [1]
В начале 50-х гг прошлого столетия F.M. Davenport et al. [31] неожиданно для себя обнаружили, что в сыворотке крови людей старше 28 лет, переболевших гриппом до 1950-х гг, т.е. до массовых вакцинаций населения против гриппа, содержатся низкие титры антител к вирусу сероподтипа А (H1N1), использованному при приготовлении вакцины, но повышено содержание антител к вирусу гриппа, эпидемически циркулировавшему ранее. Наибольшее количество людей с таким распределением титров специфических антител приходится на возрастную группу 35-38 лет, пережившую пандемию гриппа «испанка» в 1918 г. Аналогичные результаты позже были получены в отношении вируса гриппа серотипа B и его антигенных вариантов [39]. Для объяснения иммунологического феномена F.M. Davenport et al. [31] предположили, что во время первого инфицирования вирусом гриппа, еще в детском возрасте, иммунная система ориентируется на некий доминантный антиген среди циркулирующих штаммов вируса. Последующее экспонирование к вирусам гриппа, антигенно связанным с предыдущим, вызывает подъем уровня антител не на их антигены, а на антигены штамма вируса, вызвавшего первую инфекцию. Это наблюдение было кратко резюмировано T Francis [39] в виде «доктрины первичного антигенного греха» (the doctrine of original antigenic sin).
Суть феномена антигенного импринтинга. При повторном контакте иммунной системы с патогенным микроорганизмом и/или антигенами вакцины различия между старым вариантом эпитопа антигена и его новым вариантом могут быть не замеченными иммунной системой примерно так, как в оптический прибор не различаются детали, выходящие за пределы его разрешающей способности. И тогда в процессе антигенной стимуляции первыми активизируются В-клетки памяти, «запомнившие» предыдущий антиген. Далее они дифференцируются в плазмоциты, продуцирующие антитела в отношении этого антигена, хотя иммунная система с ним не контактирует. Образующиеся антитела не способны эффективно нейтрализовать возбудитель инфекционной болезни, выработка же специфических к нему антител тормозится из-за подавления «наивных» В-клеток активизировавшимися В-клетками памяти. Как заметили J.H. Kim et al. [67], в данном случае В-клетки памяти формируют «слепое пятно» (blind spot) иммунной системы. M.S. Parsons et al. [97] такой ответ В-клеток памяти назвали «замороженным репертуаром» (repertoire freeze). Закон Дженнера — Пастера и правило Бернета соблюдаются, но при антигенной дистанции между штаммами (серо- типами, серовариантами) возбудителя инфекционной болезни, превышающей размеры «слепого пятна» иммунной системы.
Для возбудителей инфекционных болезней, вызывающих феномен антигенного импринтинга, характерны следующие особенности презентации их антигенов иммунной системе инфицированного животного или человека:
— наличие эпитопов, экранированных сахарами, и/или с ограниченной иммунодоминантностью;
— наличие антигенных детерминант, перекрестно реагирующих с возбудителями инфекционных болезней, принадлежащих к семействам таксономически малосвязанных патогенов;
— выраженная и олигомерная презентация эпитопов иммунной системе;
— незначительные различия в аминокислотных последовательностях или в форме антигенных детерминант возбудителя инфекционной болезни и гомологичных белков хозяина;
— способность формировать пул длительно живущих В- и Т-клеток памяти;
— способность формировать олигоклональный сывороточный профиль после перенесенной инфекции или вакцинации (т.е. происходит ответ только на доминантные эпитопы).
Установление природы феномена антигенного импринтинга. F.M. Davenport и A.V. Hennessy [32] для определения границ феномена провели вакцинацию моновалентными вакцинами, содержащими инактивированные штаммы различных антигенных вариантов (сероподтипов) вируса гриппа А (представитель семейства ортомиксвирусов), циркулировавших среди людей за последние 30 лет. Среди них вирус свиного гриппа (Hsw1N1; swine influenza) — циркулировал во время пандемии испанки 1918 г. и некоторое время позже; вирус гриппа А (H0N1) [3] — вызывал вспышки гриппа у людей с начала 1930-х гг. до 1943 г.; и вирус гриппа А-prime (H1N1; influenza A-prime) — доминировал в циркуляции среди людей с 1946 г. до начала 1950-х гг.
Вакцинация такими вакцинами проведена в группе детей, вовлеченных во вспышки гриппа, вызванные вирусом гриппа сероподтипа A-prime; в группах взрослых (рекруты), детьми переживших вспышки гриппа А; и взрослых людей старше 30 лет. У детей высокие титры антител отмечены на вакцину на основе вируса гриппа A-prime (H1N1); у рекрутов — на вакцину против вируса гриппа А (H0N1); у людей старше 30 лет — на вакцину на основе вируса свиного гриппа (Hsw1N1). У некоторых волонтеров двух последних групп были обнаружены антитела к вирусам гриппа A-prime (H1N1), свидетельствующие о ранее перенесенной инфекции. Реакция человека на введение моновалентных вакцин оказалась типоспецифической. Антитела к вирусу гриппа A-prime, полученные в результате вакцинации детей по гриппу A или свиному гриппу, не вступали в перекрестные реакции с вирусами гриппа A или свиного гриппа. Такие же результаты получены в группах рекрутов (антитела к вирусу гриппа A) и людей старше 30 лет (антитела к вирусу свиного гриппа). Этим изящным экспериментом F.M. Davenport и A.V. Hennessy [32] подтвердили ранее полученные ими данные, говорящие в пользу того, что иммунная система человека при сходстве антигенов может реагировать на тот, с которым она столкнулась впервые.
При полном совпадении антигенных свойств вирусов гриппа, вызвавших вспышки болезни в разное время в одной популяции людей, антигенный импринтинг является фактором, смягчающим последствия эпидемии в определенных возрастных группах. В 1979 г. статистическим анализом заболеваемости населения обнаружено, что люди, родившиеся до 1956 г., легко перенесли пандемию русского гриппа (1977-1978 гг.). Преимущественно заболевали люди в возрасте до 20 лет, т.е. та часть населения, которая не имела контакта с вирусами гриппа серотипа H1N1, вышедшими из циркуляции среди населения более 20 лет тому назад. Напротив, лица старше 30 лет составили только 20 % больных, хотя их доля в общей численности населения превышала 50 %. Следовательно, люди зрелого и пожилого возраста, имевшие в прошлом контакт с вирусами гриппа H1N1, болели значительно меньше, чем люди более молодых возрастных групп [9]. Данный феномен наблюдался во всех странах, где велся учет заболевших гриппом, и был объяснен тогда антигенным импринтингом (или, как тогда его называли, анамнестическим ответом). В экспериментах, выполненных на крысах, установлено отсутствие анамнестического ответа иммунной системы на вирус сероподтипа H1N1 при последующем инфицировании этих же животных вирусом гриппа других сероподтипов (H2N2, H3N2) [17].
W.M. Marine и J.E. Thomas [84] подтвердили роль феномена антигенного импринтинга в иммунных ответах на гриппозную инфекцию в масштабном исследовании, выполненном на 687 добровольцах разных возрастов, перенесших грипп во время различных пандемий. Добровольцев вакцинировали живыми моновакцинами разных серотипов и изучали анамнестические ответы иммунной системы. В этом же году R.B. Couch et al. [79] обнаружили, что после вакцинации инактивированной гриппозной вакциной, полученной на основе штамма вируса A/Scotland/74, в сыворотке 82 % вакцинированных людей обнаруживались антитела к вирусу A/HongKong/68, с которым они сталкивались во время предыдущих вспышек гриппа. Только в сыворотке 46 % из них были обнаружены низкие уровни антител к вакцинному штамму A/Scotland/74.
В конце 1990-х гг. также было обнаружено, что явление антигенного импринтинга наблюдается не только при гуморальном, но и при клеточном иммунном ответе на возбудителей инфекционных болезней. При повторном реагировании на мутировавшие антигены вируса лимфоцитарного хориоменингита (lymphocytic choriomeningitis virus, LCMV; семейство аренавирусов), узнаваемые цитотоксическими Т-клетками, цитоток- сический ответ происходил преимущественно в отношении того антигенного варианта вируса, с которым иммунная система человека взаимодействовала первично [69]. В 2010 г. аналогичная роль Т-клеточных ответов иммунной системы человека описана при лихорадке Денге [35].
Антигенный импринтинг может развиваться и без явного вовлечения в иммунный ответ В-клеток памяти. Y.C. Peng et al. [98] столкнулись с таким проявлением антигенного импринтинга при клиническом исследовании на добровольцах вакцины на основе слаборе- плицирующегося вируса серотипа H5N1 (вирус птичьего гриппа). Они обнаружили, что после введения первой и через 50 сут. — второй дозы вакцины у вакцинированных добровольцев обнаружено повышение HA-специфических Т-клеточных ответов на H1 и H3 сезонных вирусов гриппа и низкая перекрестная реактивность к HA вакцинного штамма H5N1. При этом репликации вируса, использованного для вакцинации, и роста титров специфических к нему антител обнаружить не удалось.
Чем большей аффинностью к доминирующему антигену вируса обладают антитела, синтезированные плазмоцитами после первого с ним контакта, тем выраженней феномен антигенного импринтинга при последующих заражениях другими сероподтипами этого вируса. Y. Tan et al. [118] методом ДНК-штрих- кодирования (DNA barcoding method) на примере ответов на подтипы вируса гриппа серотипа H3N2 показали, что вакцинация индуцирует ответы со стороны В-клеток памяти, продуцировавших высокоаффинные антитела в отношении подтипов вирусов предыдущих сезонных вспышек болезни. Они считают, что для уклонения от антигенного импринтинга необходимо проводить вакцинацию с учетом иммунологической истории индивидуума (immune history of individuals).
Антигенный импринтинг способен запутать серологию эпидемической вспышки. K. Kantola et al. [62], по их собственному признанию, используя иммунологические тесты, не смогли разобраться в «ассортименте» циркулирующих среди детей серотипов бокавируса (Human bocaviruses, HBoVs) [4] до тех пор, пока не стали одновременно использовать методы молекулярного тестирования. Путем сопоставления иммунологических данных и данных молекулярного тестирования они обнаружили, что если иммунная система ребенка впервые среагировала на HBoV1, то при последующем заражении HBoV2 антитела будут вырабатываться на HBoV1, и наоборот. HBoV1-4 имеют 10-20% сходство аминокислотных последовательностей основного структурного компонента капсида, вирусного белка VP2 (viral protein 2). Исследователи обнаружили не менее 6 случаев инфекции, когда серологические данные не соответствовали данным молекулярного тестирования серотипа циркулирующего в крови ребенка вируса.
Антигенный импринтинг наиболее опасен для здоровья пациента при развитии повторной инфекции, так как он может привести к образованию низкоавид- ных перекрестно реагирующих антител на доминирующие антигенные эпипитопы, как, например, это происходит в отношении эпитопов оболочечного белка Е вируса Денге [30]. Такие антитела, образующиеся на ранней стадии повторной инфекции или в ответ на антигенную стимуляцию иммунной системы, вызванной вакцинацией, являются причиной развития другого малоизученного иммунологического феномена — антителозависимого усиления инфекции [89].
Рисунок 1. Классификация феномена антигенного импринтинга
Приведенные данные позволяют классифицировать феномен антигенного импринтинга по механизму развития (рис. 1).
Также они показали, что если проводить последовательную вакцинацию мышей инактивированными вакцинами, полученными на основе разных штаммов вируса гриппа (PR8 и FM1), то при последующем заражении адаптированным штаммом FM1 мыши оказываются менее защищенными от вируса, чем после иммунизации одним инактивированным FM1. Титр вируса гриппа в легких мышей, вакцинированных сначала PR8, а затем FM1, был в 46 раз выше, чем у мышей, вакцинированных только инактивированным FM1. Мыши, вакцинированные сначала инактивированной вакциной, затем живой, демонстрировали выраженный антигенный импринтинг. Последующее инфицирование животных вирулентным штаммом вируса вызывало у них слабый ответ нейтрализующих антител на этот вирус. Индукция феномена антигенного импринтинга не зависела от введенной дозы вирусов (0,01 или 0,1 LD 50 ) или последовательности, в которой они были введены экспериментальному животному.
Y.A. et al. [27] обнаружили, что 18-20-летние студенты, ранее многократно вакцинированные вакцинами, предназначенными для сезонной вакцинации по гриппу, реагировали на гриппозную вакцину, разработанную для противодействия распространению пандемического вируса сероподтипа рШШ (pandemic H1N1 2009; pH1N1), значительно слабее, чем ранее не вакцинированные. Однако выяснить, какая вакцинация стала причиной антигенного импринтинга, исследователям не удалось, так как за последние 15 лет в состав вакцин для сезонной вакцинации включалось шесть различных штаммов (!) вируса гриппа сероподтипа H1N1. Было установлено только то, что это не комбинированная вакцина, включающая вирус A/Brisbane/59/2007(H1N1), использованная три месяца назад для вакцинации населения. Но она не создавала перекрестного защитного эффекта по отношению к вирусу сероподтипа pH1N1.
Анализ заболеваемости в разных возрастных группах населения во время глобальной активизации вируса сероподтипа рШШ в 2009 г. дал тот же результат, что и подобные анализы заболеваемости, проведенные в начале 1950-х гг. и после пандемии русского гриппа в конце 1970-х гг. У людей, родившихся до 1957 г., антигенный импринтинг стал причиной высоких титров вируснейтрализующих антител, вырабатывающихся как в ответ на вакцинацию, так и на гриппозную инфекцию. В других же возрастных группах антигенный импринтинг повышал смертность заболевших [16, 28, 104, 137].
Четыре эпидемиологических исследования распространения вируса пандемического гриппа рH1N1, выполненные в Британской Колумбии (Канада) в 2009 г., позволили обнаружить повышение риска развития гриппа у лиц, ранее вакцинированных тривалентной инактивированной гриппозной вакциной (trivalent inactivated influenza vaccine, TIV), применяемой для сезонной профилактики гриппа. Авторы связывают его с феноменами антигенного импринтинга, антителозависимого усиления инфекции и с другими, еще неизвестными факторами, на необходимость изучения которых они обращают внимание других исследователей [60, 110].
Благодаря антигенному импринтингу, многократные вакцинации и перенесенные заболевания гриппом приводят к тому, что в сыворотке крови человека циркулируют специфические низкоавидные антитела, перекрестно реагирующие с вирусами гриппа, но не обладающие протективным действием. Например, по данным A.C. Monsalvo et al. [91], у умерших пациентов среднего возраста и тех, у кого грипп имел тяжелое течение, специфические низкоавидные антитела (IgG) формировали иммунные комплексы с вирусом, оседавшие в легочной ткани и вызывавшие отек легких, перибронхиолярную мононуклеарную клеточную инфильтрацию и, как результат, — гипоксемию. Чем выше был титр таких антигриппозных антител, тем тяжелее протекала болезнь. У пациентов не обнаруживали антител, нейтрализующих pH1N1, и находили вирус гриппа в легочной ткани в высоких титрах.
Антигенный импринтинг при ВИЧ-инфекции. Феномен показан как при исследовании защитного действия анти-ВИЧ-вакцин, так и при инфекционном процессе, вызванном ВИЧ [94, 97]. Первыми на антигенный импринтинг при разработке ВИЧ-вакцин натолкнулись P.L. Nara et al. [94]. О существовании данного феномена они не подозревали. Их целью было расширение иммунного ответа на антигены ВИЧ в отношении вирусов различного географического происхождения. Для этого они использовали экспериментальные вакцины на основе гликопротеинов вирусов близких серотипов. Введя шимпанзе гликопротеид gp120, полученный из штамма ВИЧ-1 IIIB, и проведя через 175 сут. повторную вакцинацию gp120, выделенным из штамма ВИЧ-1 RF, имеющего другое географическое происхождение, они неожиданно для себя обнаружили рост титров антител к gp120 штамма IIIB и отсутствие защитного эффекта при заражении животных ВИЧ-1 RF Проведенный ими ретроспективный анализ научной литературы показал, что феномен антигенного импринтинга уже был описан для других ретровирусных инфекций, в частности вызываемых вирусом висны у овец [95] и вирусом инфекционной анемии у лошадей [71].
При клиническом изучении протективного эффекта ВИЧ-вакцины, включающей в качестве антигенного компонента gp 120.16, выделенный из ВИЧ-1 SF2, получены сходные результаты. Люди, вакцинированные такой вакциной и имеющие высокие титры антител к gp120.16, оказались восприимчивы к вариантам ВИЧ-1, циркулирующим в их популяции. При развитии у вакцинированных людей ВИЧ-инфекции в сыворотке их крови преобладали антитела к gp120.16 ВИЧ-1 SF2, а не к такому же оболочечному гликопротеину вируса, вызвавшему инфекцию [81].
N. Larke et al. [75] в опытах на мышах обнаружили, что включение в экспериментальные ВИЧ-вакцины антигенных белков ВИЧ различных клад (clade), глушит индукцию Т-клеточных ответов на другие эпитоп- ные варианты антигенов вируса.
Феномен антигенного импринтинга обнаружен и при изучении иммунного ответа у ВИЧ-инфицированных пациентов. Выработка антител на ВИЧ у них имеет олигоклональный характер. Одновременно происходит нарушение соотношения к/Х типов легких цепей антител, поддерживающееся в течение многих лет независимо от скорости прогрессирования заболевания. Ограниченные (restricted) и при этом стабильно поддерживающиеся антительные ответы на антигены ВИЧ у таких пациентов представляют собой одну из причин невозможности выработки плазмоцитами антител к ВИЧ-1, которые бы эффективно связывали сероварианты вируса, образовавшиеся в ходе персистирующего инфекционного процесса [92].
Передача возбудителя инфекции среди людей осуществляется комарами Aedes aegypti, среди обезьян — A.albopictus. Обычно болезнь имеет мягкое течение и может проходить бессимптомно. В 1—5 % случаев она приобретает характер геморрагической лихорадки (hemorrhagic fever, DHF). У заболевшего человека развиваются геморрагический диатез и шоковое состояние (шоковый синдром Денге), которые могут привести к смерти [37]. Причины такого осложнения длительное время не были ясны, и их выяснение имеет свою историю.
В 1983 г. S.B. Halstead et al. [46] обнаружили, что у тайских детей, доставленных в клинику в шоковом состоянии после повторного развития у них лихорадки Денге, в сыворотке крови обнаруживаются в основном антитела, специфичные к вирусам серотипов, вызвавших лихорадку Денге несколько месяцев назад. К серотипам вирусов, обнаруженным у маленьких пациентов вирусологическими методами исследования, антитела образовывались медленно и присутствовали в сыворотке пациентов в низких титрах. Исследователи объяснили данный феномен стимуляцией В-клеток памяти, оставшихся после первого инфицирования, т.е. антигенным импринтингом.
Основными антигенами вируса Денге, в отношении которых плазмоцитами синтезируются нейтрализующие антитела, являются оболочечный белок Е и премембранный белок prM. Белок Е необходим для прикрепления вирусной частицы к рецептору на поверхности клетки, ее слияния с мембраной эндосомы и проникновения в клетку. Белок prM состоит из 166 аминокислот и, как предполагают, выполняет роль ша- перонов в фолдинге и сборке белка Е и предотвращает преждевременное слияние вируса с мембраной внутри клетки. prM может быть рассечен в С-конце эндопептидазы фурином, образуя так называемую М-часть (M portion), ассоциированную с вирусной частицей. N-концевая часть prM включает 91 аминокислоту и выполняет функцию прекурсорного пептида (pr peptide). Белок Е рассматривается как основная мишень для нейтрализующих DENV антител [119].
С иммуногенными свойствами белка prM разобраться сложнее. Установлена положительная корреляция между уровнем циркулирующих в крови prM-антител и тяжестью болезни [103]. При вторичной инфекции у пациентов уровень антител к prM в сыворотке крови значительно выше, чем при первичном инфицировании DENV [74]. Это позволило Y. Wang et al. [130] предположить, что именно prM-специфические антитела играют критическую роль в иммунных ответах на DENV-инфекцию в обоих случаях — при первичном и вторичном заражении.
В созревшем вирионе белок Е и prM формируют 90 гомодимеров (homodimers) [8] на поверхности вирусной частицы. Кристаллографический анализ белка Е показал наличие в его структуре трех отличающихся друг от друга доменов: домен I (domain I, EDI), домен II (domain II, EDII) и домен III (domain III, EDIII). EDI связывает EDII с EDIII, организован как 8-цепочечная (eight-stranded) центральная р-цилиндрическая (P-barrel) структура, вовлеченная в конформационные изменения. EDII — вытянутый димеризованный домен, содержащий петлю слияния на верхушке. EDIII представляет собой иммуноглобулинподобный регион, который является связывающим сайтом клеточного рецептора клетки-мишени. Моноклональные АТ к EDIII наиболее серотип-специфичны и блокируют развитие инфекции [119]. Секретируемый неструктурный гликопротеин NS1 играет свою роль в патогенезе DENV. Антитела к NS1 способны связываться с клетками эндотелия и вызывать их апоптоз [78, 80].
Обнаружение феномена антигенного импринтинга. Исследуется соответствие специфичности антительного ответа экспериментального животного введенному антигену вакцины или антигенному комплексу возбудителя инфекционной болезни. Выявление феномена антигенного импринтинга при доклиническом исследовании вакцин целесообразно вести по трем направлениям (рис. 1):
1) в условиях после перенесенной инфекционной болезни;
2) в условиях после предыдущей вакцинации;
3) сочетанием повторного (многократного) инфицирования возбудителями близких антигенных подтипов с вакцинациями вакцинами, полученными на основе таких возбудителей.
Первое направление исследований предполагает заражение животных возбудителями серотипов вирусов, преимущественно циркулирующих в популяциях людей в настоящее время и циркулировавших в прошлом. Такие данные получают сероэпидемиологическими исследованиями. Второе направление предполагает заражение животных штаммами возбудителей инфекционных болезней, распространившихся среди людей уже после вакцинации исследуемыми вакцинами. Третье — моделирование эпидемий и проведенных вакцинаций за определенный промежуток времени.
Общими требованиями при доклиническом изучении риска развития антигенного импринтинга у ранее вакцинированных людей должно быть приведение разработчиком вакцины в регистрационном досье результатов экспериментов, в которых исследованы:
1) границы феномена, т.е. круг близкородственных видов микроорганизмов (их серотипов или изолятов), при инфицировании которыми вакцинированных людей возможно усиление инфекционного процесса;
2) эпитопы антигенов, ответственные за феномен антигенного импринтинга, и эпитопы, ответственные за протективный эффект вакцинации.
Устранение антигенного импринтинга при вакцинации. Осуществляется либо путем удаления из антигенного компонента вакцины определенных эпитопов (например, вызывающих синтез перекрестно реагирующих антител), либо специальными приемами вакцинации.
Лихорадка Денге. Для преодоления антигенного импринтинга разработчики вакцины пошли по пути создания узкоспецифических моновакцин. Ими разработана ДНК-вакцина на основе плазмиды pVD1-CRR с клонированными структурными генами оболочеч- ного белка Е и премембранного белка (prM). Замены аминокислотных последовательностей проведены в двух регионах белка Е, необходимых для синтеза перекрестно реагирующих антител (домен II высококонсервативного белка слияния и A-цепи и DE-петли домена III). После поглощения ДНК-вакцины клетками реципиента структурные гены антигенов транскрибируются и транслируются. Клетки синтезируют белки, самособирающиеся в вирусподобные частицы (viruslike particles, VLPs), презентирующие эпитопы белка Е Т- и В-лимфоцитам [30].
Вирус гриппа. Разработчики вакцины пошли по пути активизации дендритных клеток специальными адъювантами. Для этого мыши последовательно заражались близкими по гемагглютинину и нейрамини- дазе вирусами гриппа сероподтипа H1N1 (A/PR/8/34 и A/FM/1/47). Использование в качестве адъювантов токсина Bordetella pertussis, CpG ODN (синтетические олигодезоксинуклеотиды, содержащие CpG-мотивы) или наноэмульсии, включающей сквален «масло в воде», позволяло устранить антигенный импринтинг, если их использовали при первой и второй вакцинациях [67].
Вирус иммунодефицита человека. Сделана попытка устранить антигенный импринтинг использованием гетерологичного примирующего бустинга (heterologous prime-boost strategy). Для этого осуществлялась последовательная замена антигенов при бустерных и примирующих вакцинациях. Первым вакцинным компонентом был рекомбинантный вектор на основе поксвируса канарейки (recombinant canary pox vector) ALVAC-HIV (vCP1521). Вектор экспрессировал гены оболочечных белков ВИЧ-1 (из CRF01_AE92TH023 и LAI-вирусов), gag (LAI) и протеазу (LAI). Второй вакцинирующий компонент представлял собой смесь их двух CHO-производных оболочечных белков ВИЧ-1, сорбированных на алюминии и названных AIDSVAX B/E. Первым вводили пациентам на 1-й и 4-й неделе vCP1521. Затем через 12 и 24 нед. им вводили vCP1521, смешанный с AIDSVAX B/E [24].
Роль антигенного импринтинга в эпидемических, инфекционных и поствакцинальных процессах. Заключается в следующем:
1) антигенный импринтинг, развившийся в ответ на инфекционный или вакцинальный процесс (или их сочетание), сопровождает человека всю его жизнь и предопределяет реакцию его иммунной системы в инфекционных процессах и структуру заболеваемости населения во время эпидемий (пандемий), вызванных тем же возбудителем инфекционной болезни;
2) при полном антигенном совпадении с возбудителем болезни, сформировавшим В-клетки памяти в прошлом, этими клетками вырабатываются специфические антитела, обладающие протективным действием, развития инфекционного процесса может не произойти. Ретроспективным эпидемиологическим анализом будут обнаружены возрастные группы населения, оказавшиеся мало вовлеченными в эпидемию (пандемию);
3) если между возбудителями инфекционной болезни, вызвавшими первый и последующий (второй) инфекционные процессы, нет антигенного совпадения, но антигенная дистанция между ними настолько мала, что иммунная система не может отличить штамм (сероподтип) возбудителя инфекционной болезни от того, который сформировал В-клетки памяти во время первого инфекционного процесса, то плазмо- циты синтезируют антитела, специфичные к штамму (сероподтипу) возбудителя инфекционной болезни, распространявшегося в ту пандемию, когда сформировались В-клетки памяти. В результате иммунная система «отрабатывает ложную цель», защитный эффект отсутствует. При ретроспективном эпидемиологическом анализе будут обнаружены возрастные группы населения, понесшие наибольшие потери в данную пандемию;
4) при проявлении антигенного импринтинга в ответ на возбудителя инфекционной болезни или вакцинацию, кроме антител, специфичных к антигену, распознанному иммунной системой человека первым, будут образовываться антитела, реагирующие перекрестно с возбудителями близких по антигенной структуре штаммов, но обладающие по отношению к ним низкой авидностью и способные усиливать инфекционный процесс (эффект антителозависимого усиления инфекции);
5) если антигенная дистанция между штаммом (сероподтипом) возбудителя инфекционной болезни, вызвавшим инфекционный процесс в прошлом и вызвавшим новый инфекционный процесс, настолько велика, что иммунная система его распознает, то иммунный ответ может быть направлен на противодействие этому штамму (сероподтипу). Одновременно сформируются новые В-клетки памяти, которые при последующих вспышках этой же инфекционной болезни будут реагировать с возбудителем болезни так, как описано выше (пп. 1—4);
6) при многократном заражении человека сероподтипами возбудителя инфекции, способного индуцировать развитие феномена антигенного импринтинга, серология болезни искажается, установление подтипа возбудителя болезни возможно молекулярно-генетическими методами;
7) при развитии феномена антигенного импринтинга многократная вакцинация и перенесенные инфекционные болезни делают мало предсказуемыми ответы иммунной системы на повторное заражение этими же возбудителями инфекционной болезни: от иммунитета, предотвращающего развитие инфекционной болезни, до ее утяжеления с летальными исходами у заболевших. Поствакцинальные осложнения, связанные с антигенным импринтингом, могут проявляться через десятилетия после ее проведения. Вакцинация одной и той же вакциной может дать противоположные результаты в группах населения, имеющих разную эпидемическую историю и ранее многократно вакцинированных этой же вакциной;
8) развитие антигенного импринтинга возможно у лиц, ранее вакцинированных в отношении возбудителей инфекционных болезней человека, представителей семейств Orthomyxoviridae, Arenaviridae, Retroviridae, Flaviviridae, Parvoviridae и Plasmodiidae. Поэтому для разработчиков вакцин, предназначенных для профилактики инфекционных болезней, вызываемых микроорганизмами — представителями данных семейств, обязательным должно быть получение на стадии доклинического исследования доказательств отсутствия риска развития у людей данного феномена.
10 По нашему мнению, первое клиническое описание антителозависимого усиления инфекции оставил Д.К. Заболотный (1866—1929), наблюдавший в 1899 г. в Вэнчане (Монголия) появление пустулезной формы чумы у больного с бубонной чумой на пятые сутки после введения противочумной сыворотки. Он объяснил это явление примерно так, как его объясняют сегодня: антитела к возбудителю чумы распространили его по фагоцитирующим клеткам и усилили инфекционный процесс [7]. Можно предположить, что из-за низкого качества противочумной сыворотки и ненадлежащих условий ее хранения во время экспедиции к очагам чумы в Монголии антитела к возбудителю чумы утратили нейтрализующее действие, но сохранили способность взаимодействовать с FcR.
представлениями о защитной роли антител в инфекционном процессе, что их посчитали артефактами. В начале 1970-х гг. другие западные исследователи обнаружили аналогичное явление уже при развитии эпидемического процесса. Наличие антител в сыворотке крови реконвалесцента, оставшихся после легко перенесенных случаев лихорадки Денге, при повторном заражении DENV другого серотипа приводит к тяжелому течению болезни [45, 47]. За рубежом феномен антителозависимого усиления инфекции систематически изучается с конца 1980-х гг. [120]. Но его описание в российских руководствах для врачей не приводится.
Суть феномена антителозависимого усиления инфекции. Феномен заключается в усилении инфекционного процесса специфическими к возбудителю инфекционной болезни антителами. Такие антитела образуют комплексы с возбудителем инфекционной болезни или его токсином и посредством Fc-фрагмента антитела [9] взаимодействуют либо со специфическим к Fc-фрагменту рецептором (Fc-receptor, FcR), либо с рецептором комплемента (complement receptor, CR) на поверхности фагоцитирующих клеток. Усиление инфекционного процесса происходит в результате размножения микроорганизма в фагоцитирующих клетках.
Феномен проявляется в основном в ответ на образование антител изотипа IgG1, специфических к возбудителю инфекционной болезни. На поверхности моноцитов/макрофагов имеются три типа рецепторов Fc, связывающие Fc-фрагмент IgG: это сиалоглико- протеины FcyRI, FcyRII и FcyRIII (CD16). FcyRI наиболее представлен на моноцитах/макрофагах человека и взаимодействует с IgG с наибольшей авидностью. Поэтому ему принадлежит лидерство среди других рецепторов моноцитов/макрофагов в реализации феномена [52].
Парвовирус В19 (parvovirus B19, B19V) в условиях in vitro показывает строгую тропность к эритроидным клеткам-предшественникам и вызывает их гибель. Клинические проявления парвовирусной инфекции обычно согласуются с этими представлениями о специфичности вируса. У здоровых детей инфекция часто проявляется только в виде неопасной инфекционной эритемы. У взрослых пациентов поражения кожи менее распространены, но встречаются случаи острой и хронической кардиомиопатии с высоким содержанием ДНК парвовируса B19V в эндотелиальных клетках миокарда, что находится в противоречии с результатами опытов, выполненных в условиях in vitro, показавших невозможность такой инфекции. K. Kietzell et al. [64] установили, что в основе поглощения эндотелиальными клетками B19V лежит механизм, использующий антителозависимое усиление инфекции. Специфические к B19V антитела, образуя комплекс с вирусом и взаимодействуя с поверхностным гликопротеином эндотелия CD93, — рецептором температурочувствительного фактора комплемента C1q, увеличивают его поглощение эндотелиальными клетками миокарда почти в 4000 раз. Этот механизм они считают основным в развитии поражения миокарда при парвовирусной инфекции.
Антителозависимое усиление инфекции утяжеляет течение инфекционной болезни, вызванной близкородственным микроорганизмом (или микроорганизмом того же серокомплекса), если в крови больного присутствуют перекрестно реагирующие антитела. С такой проблемой столкнулись японские эпидемиологи, обнаружившие тяжелое течение лихорадки Денге у первично инфицированных DENV-2 жителей южных районов Японии, эндемичных по японскому энцефалиту (Japanese encephalitis, JE), совершивших поездки в районы Юго-Восточной Азии, эндемичные по лихорадке Денге. До 2 % таких жителей на протяжении жизни переболевают японским энцефалитом и имеют нейтрализующие антитела к его возбудителю — вирусу японского энцефалита. Их количество среди людей моложе 50 лет постоянно увеличивается из-за осуществления различных программ по вакцинации населения против японского энцефалита, тем самым увеличивается риск геморрагического течения лихорадки Денге при первичном заражении DENV [107]).
Обратный пример описан в США. У пациента, умершего от геморрагической формы лихорадки Западного Нила, ретроспективно были обнаружены антитела к DENV-2. Вирус Восточного Нила (West Nile virus, WNV) эндемичен для некоторых регионов США. Как и DENV, WNV относится к семейству Flaviviridae, и имеет с DENV общие эпитопы [96, 112].
Феномен антителозависимого усиления инфекции наиболее характерен для инфекционных процессов, вызываемых вирусами, имеющими следующие особенности [12] :
а) обычно они реплицируются в макрофагах;
б) индуцируют продукцию большого количества антител с перекрестной специфичностью и низкой способностью к нейтрализации гомологичных вирусов;
в) способны к персистентной инфекции, характеризующейся продолжительной виремией [121].
Антителозависимое усиление инфекции может быть следствием антигенного импринтинга, если при развитии у человека повторной инфекции образуются низкоавидные антитела, перекрестно реагирующие с доминирующими антигенными эпитопами, как, например, это происходит в отношении эпитопов оболочечного белка Е разных серотипов вируса Денге [30, 89].
Феномен антителозависимого усиления инфекции обнаружен при инфекционных процессах, вызываемых бактериальными патогенами, но изучен фрагментарно. Например, порообразующий токсин золотистого стафилококка — лейкоцидин усиливает свое токсическое действие, если в крови человека содержатся специфические к нему антитела [134]. Такой же эффект вызывают моноклональные антитела к токсину А патогенных клостридий [51]. Имеются косвенные доказательства причастности антителозависимого усиления инфекции к прогрессированию туберкулезной инфекции и Ку-лихорадки. При аэрозольном инфицировании M. tuberculosis мышей 57BL/6, дефицитных по рецептору FctIIB, патологические изменения у них развиваются через 30 сут., у интактных мышей — через 20 сут. [83]. В условиях in vitro показано, что антитела к C.burnetii I фазы стимулируют ее размножение в макрофагах более эффективно, чем антитела к этому же микроорганизму II фазы [105, 109].
Антителозависимое усиление инфекции может способствовать развитию болезней, обычно считающихся соматическими. Сахарный диабет первого типа связывают с деструкцией синтезирующих инсулин р-клеток поджелудочной железы. В основе развития такой патологии рассматриваются наследственные факторы. В последние годы проясняются и другие причины гибели р-клеток. Эпидемиологические исследования популяций людей со сходным генетическим профилем позволили установить тесную связь между генетическими факторами и факторами внешней среды в патогенезе диабета первого типа [70].
Рисунок 2. Антителозависимое усиление инфекции, вызванное вирусом Коксаки B. Антитела к VP4 связывают CV-B, образовавшийся комплекс «антитело — CV-B» взаимодействует на поверхности моноцитов с рецепторами CV-B и аденовирусов (Coxsackievirus and adenovirus receptor, CAR) и Fc-рецепторами (FcyRII и FcyRIII). Комплекс «антитело — CV-B» проникает в клетку, вирусная РНК высвобождается в цитоплазму и стимулирует синтез IFN-a. Одновременно в клетке происходит размножение CV-B, вирусные частицы поступают в кровь, усиливая инфекционный процесс [53]
Повторное инфицирование CV-B в сочетании с феноменом антителозависимого усиления инфекции стимулируют нефизиологический синтез IFN-a, способствующего развитию аутоиммунных реакций в отношении р-клеток поджелудочной железы у пациентов, генетически предрасположенных к развитию сахарного диабета первого типа [111]. Одновременно моноциты играют роль «троянского коня», распространяя CV-B по р-клеткам поджелудочной железы (рис. 3).
Стадии антителозависимого усиления инфекции.
Антителозависимое усиление инфекции развивается в две стадии:
внешнее антителозависимое усиление инфекции (extrinsic ADE, eADE) — вирусспецифическое антитело, образовавшее комплекс с вирусом посредством взаимодействия его Fc-фрагмента с рецептором Fc (FcR) и/или с рецепторами комплемента (complement receptor, CR) на поверхности фагоцитирующих клеток, усиливает распространение вируса по фагоцитирующим клеткам;
