Перекрестная резистентность - что это? Механизм действия

Перекрестная резистентность - это иммунологическое явление, давно известное науке. Перекрестная резистентность - это следствие некоторого замешательства иммунной системы, которая может распознавать патогены, молекулярно похожие друг на друга. Как медицина использует явление перекрестной резистентности и как оно может быть связано с COVID-19?

Оглавление:

1. Перекрестная резистентность - что это?
2. Перекрестная резистентность - вакцинация
3. Перекрестная резистентность - механизм образования
4. Перекрестная устойчивость - COVID-19
5. Перекрестная резистентность - возможные негативные эффекты

Перекрестная резистентность - что это?

Перекрестная устойчивость, или гетерологичная, относится к явлению, при котором предварительное воздействие на иммунную систему одного патогена, например паразита, вируса, бактерии, изменяет реакцию организма на другой (гетерологичный) патоген.

Перекрестная резистентность распространена среди близкородственных видов патогенов, например, различных видов микобактерий. Однако явление перекрестной резистентности может также возникать между патогенами, не связанными, например, с бактериями или принадлежащими к совершенно разным типам патогенов, таким как бактерии и вирусы.

Перекрестная резистентность - вакцинация

Перекрестная резистентность может играть роль в расширении защитного действия вакцин. Например, вакцина БЦЖ (Bacillus Calmette-Guéri) против Mycobacterium tuberculosis может придавать устойчивость к другим микобактериям, например, Mycobacterium leprae, вызывающим проказу.

Интересно, что первая в истории человечества вакцина против оспы, разработанная Эдвардом Дженнером, использовала не вирус оспы напрямую, а родственный вирус осповакцины (коровьей оспы). Этот метод вакцинации оставил у человека более легкую форму оспы, но позже он стал устойчивым к смертельной оспе в результате перекрестной резистентности.

Исследования показали, что люди, вакцинированные вирусом коровьей оспы, были менее восприимчивы к другим инфекционным заболеваниям, таким как корь, скарлатина, коклюш и сифилис.

Также стоит отметить, что вышеупомянутая вакцина БЦЖ против микобактерий туберкулеза содержит не именно виды микобактерий, вызывающих заболевание у людей, а виды Mycobacterium bovis, вызывающие туберкулез крупного рогатого скота.

Исследования показывают, что перекрестная резистентность не так предсказуема, как может показаться. Например, с вирусами гриппа перекрестная резистентность может отсутствовать, потому что вирусы гриппа генетически и антигенно очень разнообразны. Следовательно, простуда, вызванная одним штаммом гриппа, не гарантирует, что мы не заболеем от простуды, вызванной другим штаммом. В таком случае, возможно, болезнь протекает легче.

Перекрестная резистентность - механизм образования

Феномен перекрестной резистентности является следствием природы нашей иммунной системы, особенно приобретенного иммунного ответа, который включает В- и Т-лимфоциты. иммунологическая память, то есть способность специфически запоминать патоген, а точнее его антигены (аминокислотные последовательности). Позже повторное воздействие того же патогена происходит намного быстрее и эффективнее.

Как иммунная система запоминает угрозу? Это возможно благодаря выработке специальных рецепторов Т-лимфоцитов (TCR) на поверхности Т-лимфоцитов после контакта с возбудителем. С другой стороны, В-лимфоциты продуцируют антиген-специфические иммунные белки - антитела.

Специфические рецепторы и антитела Т-клеток являются результатом чрезвычайно сложного генетического процесса. Кроме того, недавние исследования показывают, что в перекрестной резистентности могут быть задействованы и другие механизмы, такие как неспецифический иммунный ответ, который может опосредоваться другими иммунными клетками - макрофагами.

Перекрестная резистентность может быть связана с сходством некоторых антигенов для разных патогенов. Тогда Т-клетки или антитела могут распознавать их так же, как патоген, для которого они были созданы.

Пример перекрестной устойчивости между неродственными вирусами человека можно увидеть с гриппом A и гепатитом C. Было обнаружено, что Т-клеточный ответ на антиген вируса гепатита C NS31073-1081 имеет сильную перекрестную реактивность с антигеном вируса гриппа NA231-239. И.

Перекрестная устойчивость - COVID-19

Специалисты по инфекционным заболеваниям, в т.ч. Всемирная организация здравоохранения указывает, что нет никаких доказательств того, что собаки или кошки могут быть источником инфекции SARS-CoV-2 и ее передачи человеку.

В последнее время в СМИ появилась обратная информация о том, что владельцы кошек и собак еще реже заражаются COVID-19. Так ли это на самом деле? Хотя теоретически это возможно, хотя бы за счет явления перекрестного сопротивления.

Домашние животные являются резервуаром патогенов, которые не опасны для человека, но могут стимулировать перекрестную резистентность. Как это было описано, например, в случае вакцинации вирусом осповакцины и придания перекрестного иммунитета к вирусу оспы.

Другой пример - чумка у собак и корь у людей. Однако этот вопрос требует дальнейших наблюдательных исследований на большой группе людей, и в настоящее время нет научной основы для этого тезиса.

Читайте также: COVID-19 не развивается у владельцев собак и кошек?

Перекрестная резистентность - возможные негативные эффекты

Перекрестное сопротивление может иметь и отрицательную сторону. Было показано, что вирусные или бактериальные инфекции могут вызывать аутоиммунный процесс и развитие таких заболеваний, как рассеянный склероз и диабет 1 типа.

Одним из потенциальных механизмов этого явления является так называемый молекулярная мимикрия, при которой вирус может иметь аминокислотные последовательности, аналогичные таковым в наших тканях. В результате аналогичной реакции на перекрестный иммунитет атакуются Т-лимфоциты и антитела собственных тканей организма, например, продуцирующие инсулин клетки поджелудочной железы.

Литература:

1. Уэлш Р. М. и др. Гетерологический иммунитет между вирусами. Immunol Rev. 2010 May; 235 (1): 244–266 - Интернет-доступ
2. Гил А. и др. Вакцинация и гетерологичный иммунитет: обучение иммунной системы. Trans R Soc Trop Med Hyg. 2015 Янв; 109 (1): 62-9 - онлайн-доступ
3. Агравал Б. Гетерологический иммунитет: роль в естественной и индуцированной вакцинами устойчивости к инфекциям. Фронт Иммунол. 2019 8 ноября; 10: 2631 - онлайн-доступ
4. Ридель С. Эдвард Дженнер и история оспы и вакцинации. Proc (Bayl Univ Med Cent). 2005 Jan; 18 (1): 21–25 - онлайн-доступ

Об авторе

Каролина Карабина, доктор медицинских наук, молекулярный биолог, лабораторный диагност, Cambridge Diagnostics Polska. Биолог со специализацией в микробиологии и лабораторный диагност с более чем 10-летним опытом лабораторной работы. Выпускник Школы молекулярной медицины и член Польского общества генетиков человека, руководитель исследовательских грантов в лаборатории молекулярной диагностики при отделении гематологии, онкологии и внутренних болезней Варшавского медицинского университета. Защитила звание доктора медицинских наук в области медицинской биологии на 1-м медицинском факультете Варшавского медицинского университета. Автор многих научных и научно-популярных работ в области лабораторной диагностики, молекулярной биологии и питания. Ежедневно, как специалист в области лабораторной диагностики, он руководит основным отделом Cambridge Diagnostics Polska и сотрудничает с командой диетологов в CD Dietary Clinic. Он делится своими практическими знаниями по диагностике и диетотерапии заболеваний со специалистами на конференциях, тренингах, в журналах и на сайтах. Особенно ее интересует влияние современного образа жизни на молекулярные процессы в организме.

Прочитать больше статей этого автора