Od czego zależy odporność na choroby zakaźne?

Wirusy zwalczamy przede wszystkim za pomocą limfocytów NK, zwanych naturalnymi zabójcami, które są elementem odporności komórkowej. Jednak w praktyce, do skutecznego zwalczania infekcji wirusowych potrzebne są także przeciwciała. W pierwszej fazie infekcji działa głównie mechanizm odporności wrodzonej (nieswoistej), a powstawanie swoistych przeciwciał obserwujemy dopiero w 2-3 tygodniu, kiedy zaczyna się rozpadać duża ilość zaatakowanych przez wirusa komórek.

Głównym zadaniem układu immunologicznego jest odróżnianie komórek własnych od obcych. Funkcję "dowodu osobistego" pełni układ zgodności tkankowej, a w nim - cząsteczki MHC I i MHC II, rozpoznawane przez układ immunologiczny. Intruzi "bez dobrych papierów" (na przykład bakterie czy komórki nowotworowe) są niszczeni..., a przynajmniej powinni być.

MHC I i MHC II nie tylko "znakują" komórki, ale także biorą udział w prezentowaniu układowi immunologicznemu obcych białek. Jeśli dokona tego cząsteczka MHC I, organizm wytwarza odpowiedź immunologiczną komórkową, a jeśli cząsteczka MHC II - powstają wytwarzane przez limfocyty B przeciwciała (odpowiedź humoralna). Przeciwciała łącząc się ze specyficznym celem "oznaczają" go dla ataku przez różne mechanizmy - na przykład makrofagi, komórki K czy układ dopełniacza. Przeciwciała same w sobie mogą także blokować wirusy czy neutralizować toksyny w rodzaju jadu węża.

Odporność działa sprawniej, gdy intruz dał już się wcześniej poznać - to tak, jakby wysłano list gończy. W przypadku wirusów może chodzić o wcześniejszą infekcję albo o szczepionkę. Szczepionka nie musi zawierać całego wirusa, wystarczy "znak szczególny" - w przypadku SARS-CoV-2 jest to białko S.

Jeśli obce białko zostanie wchłonięte przez komórkę z zewnątrz (jak w przypadku szczepionki zawierającej gotowe białko kolca koronawirusa), prezentuje je cząsteczka MHC II. Natomiast obce białko, które powstało we własnej komórce (np. białko kolca koronawirusa wytworzone na podstawie przepisu mRNA ze szczepionki) prezentowane jest układowi immunologicznemu przez cząsteczkę MHC I.

Są jednak osoby, które - z różnych przyczyn - "nie dają" się zakazić wirusem, z którym wcześniej się nie zetknęli. Szczególny jest przypadek atakującego układ odpornościowy i powodującego AIDS wirusa HIV. Mutacja genu odpowiedzialnego za produkcję białka CCR5, obecnego na powierzchni komórek układu odpornościowego sprawia, że wirus HIV nie jest wstanie zainfekować tych komórek, co zapewnia odporność na zakażenie się. Mutacja ta występuje u 5-14 proc. Europejczyków, jednak jest rzadka wśród Afrykanów i Azjatów.

Koronawirusy do niedawna wydawały się stosunkowo niegroźne - odpowiadały za 10-20 proc. przeziębień. Ich bardziej niebezpieczne odmiany miały jednak swój stały rezerwuar zwierzęcy, z którego mogły przeskoczyć na człowieka. Najpierw udało się to wirusowi SARS (2002) - 794 zgony, potem MERS (2012) - 858 zgonów. Jednak prawdziwie globalny problem pojawił się w roku 2019, wraz z wirusem SARS-CoV-2, który wywołuje COVID-19.

Aby dostać się do naszych komórek, wirus SARS-CoV-2 wykorzystuje receptory ACE-2. Najwięcej tych receptorów mają komórki śluzówek - w górnych drogach oddechowych, ale także w jelitach czy mózgu.

Eksperci w dziedzinie immunologii, genetyki oraz bioinformatyki oceniają, że osoby o określonych cechach genetycznych mogą mieć potencjalnie większą podatność na zakażenia koronawirusem. Udało się zidentyfikować szereg wariantów ludzkiego genu ACE2, które mogą wpływać na podatność na infekcję ludzkimi koronawirusami. Osoby posiadające określone cechy genetyczne, czyli np. warianty genów, mają różną podatność na zakażenia oraz inaczej reagują na leki używane w terapii.

Na przebieg COVID-19 może też wpływać wiek pacjentów, ale również choroby współistniejące, takie jak cukrzyca czy nadciśnienie, których podłoże również może zależeć od uwarunkowań genetycznych i stylu życia. Paradoksalnie, w przypadku astmatyków i alergików (przyjmujących leki steroidowe) rzadziej dochodzi do zakażenia koronawirusem, a w razie zachorowania przebieg jest lżejszy. Dodatkowo związane z pandemią stosowanie maseczek podczas przebywania na otwartej przestrzeni zmniejsza ekspozycję na alergeny w rodzaju pyłków drzew.

Poza tym, łagodny przebieg zakażenia SARS-CoV-2 może być związany z tym, że dana osoba w przeszłości przechodziła już zakażenia wywołane przez inne koronawirusy, wywołujące zwykłe, sezonowe przeziębienia. Układ immunologiczny działa bowiem sprawniej, gdy intruz dał już się wcześniej poznać - to właśnie tak, jakby wysłano list gończy. W przypadku wirusów może chodzić o wcześniejszą infekcję albo o szczepionkę. Jak wykazały badania publikowane przez "The Journal of Infectious Diseases", zakażenie rinowirusem, który powoduje najczęstsze przeziębienia, także utrudnia zakażenie "konkurencyjnym" koronawirusem SARS-CoV-2.

Natomiast u części osób występuje nadmierna reakcja układu immunologicznego na infekcję. Zamiast stopniowego wyciszenia stanu zapalnego dochodzi do jego niekontrolowanego narastania, co stwarza niebezpieczeństwo wystąpienia tzw. burzy cytokinowej.

Z kolei dzieci rzadko chorują na COVID, co zdaniem specjalistów ma związek z tym, że przyjmowane w tym okresie życia szczepionki na inne choroby pobudzają układ odpornościowy. Poza tym "dziecięce" receptory ACE-2, dzięki którym wirus przedostaje się do komórek są mniej dostępne niż u dorosłych.

Wciąż nie wiadomo, jak długotrwała jest odporność na COVID-19, którą uzyskują ozdrowieńcy. Najprawdopodobniej im silniejsza była infekcja, tym większa będzie odporność.

Opublikowane niedawno w periodyku "Viruses" wyniki badań włoskich naukowców pokazały, że przeciwciała neutralizujące wytworzone przez organizm po zakażeniu SARS-CoV-2 są obecne na znacznym poziomie 11 miesięcy od infekcji. Potwierdziły tym samym hipotezę, że odporność może być dłuższa niż 8-10 miesięcy, o czym mowa jest obecnie w specjalistycznych publikacjach.

Także żadna szczepionka nie daje 100 proc. ochrony. Część zaszczepionych może nadal chorować lub przekazywać wirusa - u około 10 proc. zaszczepionych odporność się nie wytwarza.