Značaj T-ćelija kao dela imunološkog odgovora u odbrani od novog koronavirusa

Tekst napisala: dr med.sci Milka Popović – prakticionista funkcionalne medicine

Kovid-19 (COVID-19) je uzrokovan virusom SARS-CoV-2, koji je član porodice koronavirusa.

Trenutno su nam poznata četiri ljudska koronavirusa (HCoV) koja uzrokuju respiratorne infekcije ili „običnu prehladu“ ( 229E, NL63, OC43 i HKU1), kao i tri koronavirusa koja su nastala iz životinja i koje izazivaju teške bolesti kod ljudi: SARS-CoV, MERS- CoV i SARS-CoV-2, koji su se pojavili 2003, 2012 i 2019. godine.

Imunitet nakon infekcije koronavirusima može trajati od nekoliko meseci do nekoliko godina (Huang, et al., 2020). Zanimljivo je da unakrsni reaktivni imuni odgovori na HcoVs, mogu znatno da se pojačaju nakon preležane infekcije, koju je pratila teža klinička slika. 

Šta je imunološki sistem?

Naš imunološki sistem je odbrambeni sistem organizma, koji nas štiti od napada stranih mikroorganizama.

 Imunološki sistem možemo podeliti na dve komponente:

• urođeni (nespecifični)
• stečeni (specifični) imunitet.

Urođeni imunološki odgovor uključuje oslobađanje hemikalija koje izazivaju upale i bela krvna zrnaca koja mogu da unište zaražene ćelije.

Pri tome, dečiji imunološki sistem je pripremljen i sposoban da reaguje na nove mikroorganizme, funkcija koja bi mogla biti smanjena kod odraslih i neefikasna kod ljudi starih 70 godina.

Stoga bi proučavanje urođenog imunološkog sistema dece moglo biti ključ za razumevanje zaštite od ili podložnosti SARS-CoV-2 virusu (Lee et al., 2020).

Urođeni imunološki odgovor kod dece

Imunska spremnost dece na bilo koje nove patogene, uključujući SARS-CoV-2, može se zasnivati na nekoliko faktora.

• U ranim fazama infekcije, prirodna antitela (Holodick et al., 2017) igraju najvažniju ulogu.
• Deca imaju sposobnost brzog stvaranja prirodnih antitela široke reaktivnosti koja još uvek nisu oblikovana reakcijom na uobičajene patogene iz životne sredine.
• Kada novi patogen izazove imuni sistem, memorijske B ćelije mogu igrati presudnu ulogu, jer su sposobne za bržu reakciju od naivnih B ćelija.

Kod novorođenčadi i dece, većina memorijskih B ćelija je vrlo lako prilagodljiva novim antigenima, što nije slučaj kod starijih osoba.

Otuda, urođeni imunitet nije specifičan i dovoljan za borbu protiv koronavirusa kod odraslih i starijih osoba. Umesto toga potreban je stečeni imunološki odgovor.

To uključuje B ćelije koje proizvode ciljana antitela koja napadaju virus kako bi ga sprečila da se dalje razvija i T ćelije koje mogu napasti samo ćelije zaražene virusom, nazvane ćelijski odgovor.

Stečeni imunitet se razvija kada se dođe u kontakt sa uzročnicima bolesti i potrebni su dani, nedelje ili meseci da bi se razvio. 

Antitela na novi koronavirus (IgG) kao deo imunološkog odgovora

Studije sugerišu da je potrebno oko 10 dana da se počne sa stvaranjem antitela koja su ciljano proizvedena za SARS-COV 2 virus, a pokazano je da pacijenti sa najtežom kliničkom slikom, razvijaju najjači imunološki odgovor. 

Ako je stečeni imunološki odgovor dovoljno jak, onda bi mogao ostaviti trajno sećanje na infekciju, koje će pružiti zaštitu u budućnosti u slučaju novog zaražavanja.   

Nije sasvim poznato da li pacijenti koji imaju blage ili nikakve simptome imaju dovoljan, razvijen imunološki odgovor.  

Još uvek je nejasno koliko imunitet traje na SARS-CoV-2 nakon oporavka od infekcije. Nedavni izveštaji sugeriše da antitela lgG na virus mogu trajati samo 2 meseca, što je izazvalo zabrinutost (Seow et al., 2020).

 Slično tome, zabeležen je brzi pad antitela kod blagih slučajeva (Ibarrondo et al., 2020). Za otprilike 21 dan, kod IgG antitela, mogli bismo očekivati ovo smanjenje.

Drugi su pronašli da antitela na ovaj virus mogu duže cirkulisati u telu.

Još je rano za definitivne zaključke obzirom da je virus nov u populaciji.

Postoje brojne studije koje proučavaju imunološki odgovor na novi korona virus SARS-COV-2 ali najviše su usredsređene na proizvodnju antitela lgG klase.

Međutim, ako pogledamo širu sliku, uočićemo i druge važne komponente imunološkog sistema/ imunološkog odgovora, kao što su T limfociti odnosno T ćelije ( T cell).

T – ćelije kao važna komponenta imunološkog odgovora

T- ćelije su vrsta imunoloških ćelija, čija je glavna svrha identifikacija i uklanjanje napadajućih patogena ili zaraženih ćelija.

To čine pomoću proteina na svojoj površini, koji se mogu vezati za proteine na površini patogena. Svaka T ćelija je visoko specifična – postoje milijarde mogućih verzija ovih površinskih proteina, koji mogu da prepoznaju različite delove patogena.

Budući da T ćelije (T limfociti) mogu godinama da cirkulišu u krvi nakon infekcije, one takođe doprinose „dugotrajnoj memoriji“ imunološkog sistema i omogućavaju mu brži i efikasniji odgovor kada je izložen starom neprijatelju.

Otuda je značaj T memorijskih ćelija u borbi protiv ponovljenih infekcija, izuzetno značajan.

Šta su T memorijske ćelije?

T memorijske ćelije su podskup antigena – specifičnih T ćelija koje ostaju dugo prisutne nakon savladane infekcije.

One se brzo proširuju na veliki broj efektorskih T- ćelija na ponovno ispoljavanje svog srodnog antigena, omogućavajući da imunitet „memoriše“ aktivnost protiv prošlih infekcija (Akbar et al., 1988).

Da li T – ćelije mogu da budu deo imunog odgovora i ako osoba nije preležala novi koronavirus?

Nekoliko studija je pokazalo da ljudi zaraženi SARS-COV-2 imaju T ćelije koje su specifične za ovaj virus, bez obzira na intenzitet simptoma (Grifoni et al., 2020).

Naučnici su takođe nedavno otkrili da neki ljudi mogu biti negativni na SARS-COV-2 antitela (lgG klase) i pozitivni na T ćelije koje mogu identifikovati virus.

Najčudnije od svega je, to što su testirani uzorci krvi uzeti godinama pre početka pandemije, bili pozitivni na T ćelije koje su mogle da prepoznaju proteine na površini SARS-COV-2 (Grifoni et al., 2020).

Ovo sugeriše da su neki ljudi već imali postojeći stepen otpornosti na novi koronavirus pre nego što je ikad zarazio čoveka. 

Takođe se čini iznenađujuće, da je između 40-60% ne izloženih pojedinaca imalo T ćelije.

Intrigantna nova studija memorijskih T ćelija sugeriše da bi ove ćelije mogle zaštititi neke ljude, novoinficirane sa SARS-CoV-2, sećajući se prošlih susreta sa drugim ljudskim koronavirusima.

Ovo bi moglo objasniti zašto se čini da su neki ljudi otporni na virus i mogu biti manje podložni ozbiljnom obolevanju od SARS-COV-2.

Rezultati istraživanje imunološkog odgovora T – ćelija protiv novog koronavirusa

Nalazi istraživanja T ćelija objavljeni u časopisu Nature dolaze iz laboratorije Antonija Bertolettija iz Medicinske škole Duke-NUS u Singapuru (Le Bert et al., 2020).

Bertoletti je stručnjak za virusne infekcije, posebno hepatitis B, ali, kao i mnogi istraživači širom sveta, njegov tim je nedavno svoj fokus preusmerio da pomogne u borbi protiv pandemije SARS-COV-2.

Svih šest prethodno poznatih koronavirusa pokreću proizvodnju antitela i memorijskih T ćelija.

Pored toga, imunološke studije na SARS (SARS-COV-1) pokazale su da se T ćelije zadržavaju u serumu mnogo godina duže od stečenih antitela.

Dakle, Bertolettijev tim je krenuo da istražuje bolje razumevanje o imunološkom odgovoru T ćelija protiv novog koronavirusa.

T – ćelije u uzorcima krvi nedavno oporavljenih od blage do teške SARS-COV-2 infekcije

Istraživači su prikupili uzorke krvi od 36 ljudi koji su se nedavno oporavili od blage do teške SARS-COV-2 infekcije. Usredsredili su pažnju na T ćelije.

Identifikovali su T ćelije koje reaguju na SARS-CoV-2 nukleokapsid, koji je strukturni protein unutar virusa. Takođe su otkrili odgovore T ćelija na dva nestrukturna proteina koja su potrebna SARS-CoV-2 da bi napravile dodatne kopije svog genoma i proširile se.

Tim je otkrio da su svi oni koji su se nedavno oporavili od SARS-COV-2 proizveli T ćelije koje prepoznaju više delova SARS-CoV-2.

T – ćelije u uzorcima krvi osoba koje su preležale SARS

Zatim su pregledali uzorke krvi 23 osobe koje su preležale SARS. Njihovi rezultati su pokazali da su te osobe još uvek imale trajne memorijske T ćelije i danas, 17 godina nakon infekcije.

Memorijske T ćelije, stečene kao odgovor na SARS, takođe su prepoznale delove SARS-CoV-2.

T – ćelije u uzorcima krvi zdravih osoba bez istorije zaraze od SARS-COV-2 ili SARS

Konačno, Bertolettijev tim je tražio takve T ćelije u uzorcima krvi 37 zdravih osoba bez istorije zaraze od SARS-COV-2 ili SARS. Na njihovo iznenađenje, više od polovine je imalo T ćelije koje prepoznaju jedan ili više SARS-CoV-2 proteina koji se ovde proučavaju.

Još uvek nije jasno da li ovaj stečeni imunitet potiče od prethodne infekcije koronavirusima koji izazivaju običnu prehladu ili možda iz izlaganja drugim još nepoznatim koronavirusima.

Ono što je jasno iz ove studije je da su naša prošla iskustva sa infekcijama koronavirusom možda imala nešto važno da nam kažu o COVID-19.

Bertolettijev tim i drugi prate ovaj intrigantan trag kako bi videli kuda će ih dovesti – ne samo u objašnjavanju različitih reakcija na virus, već i u dizajniranju novih tretmana i optimizovanih vakcina.

Test T ćelije na COVID-19 samo u naučne svrhe

Biotehnološka kompanija Indoor Biotechnologies, u saradnji sa Univerzitetom u Cardiffu, razvila je test za T ćelije na COVID19.

Ovaj test se trenutno koristi samo u naučne svrhe ali planiraju da ga puste u komercijalnu upotrebu.

Trenutno je samo nekoliko laboratorija širom sveta opremljeno za testiranje T ćelija, a to je „naporan“ složen proces sa puno složenih mašina.

Test koji je razvija Indoor Biotechnologies bi moglo da izvodi bilo koja laboratorija sa jednom bočicom krvi, sa rezultatima u roku od 24 sata. Cilj je da se razvije test za T ćelije koji će lako moći da se koristi u laboratorijama širom sveta, omogućavajući masovno testiranje imuniteta T ćelija na COVID-19.

Test takođe može biti dragocen tokom razvoja vakcine kako bi se identifikovalo da li je stvoren adekvatan imunološki odgovor da bi se ljudi zaštitili od COVID-19 i za ispitivanje dugotrajnosti imunološkog odgovora.

Dr Milka Popović, medicinski biohemičar i praktičar funkcionalne medicine

Dr Milka Popović je medicinski biohemičar, nutricionista i praktičar funkcionalne medicine, sa više od 15 godina rada kao konsultant, u cilju postizanja ravnoteže i boljeg sveukupnog psiho-fizičkog zdravlja pacijenata.

Oblasti u kojima ima zavidne rezultate i bogato iskustvo su: anti-aging medicina, autistični spektar, sportska medicina, nutigenetika, gastrointestinalni problemi i dr.

Dr Milka Popović će vam, nakon pruženih konsultacija i interpretacije dobijenih nalaza potrebnih analiza, napraviti individualni program ishrane, koji sadrži i stručne savete o pravilnoj suplementaciji.

Konsultacije su moguće i na engleskom jeziku.

Pročitajte više o Milki Popović – prakticionisti funkcionalne medicine na www.beo-lab.rs/funkcionalna-medicina/konsultant-funkcionalne-medicine/

Za dodatne informacije i zakazivanje konsultacija sa dr Milkom Popović  kontaktirate nas preko call centra: 011 36 22 888 ili nam pišite na funkcionalnamedicina@beo-lab.rs

SAZNAJ VIŠE:

Preporučujemo vam da pročitate i članak: Koju informaciju pruža serološki test na SARS-CoV-2?

Reference

Akbar AN, Terry L, Timms A, Beverley PC, Janossy G (april 1988). „Loss of CD45R and gain of UCHL1 reactivity is a feature of primed T cells“. J. Immunol. 140 (7): 2171–8). 

Le Bert, N., Tan, A.T., Kunasegaran, K. et al. SARS-CoV-2-specific T cell immunity in cases of COVID-19 and SARS, and uninfected controls. Nature 584, 457–462 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2550-z

Fan Wu, Aojie Wang, Mei Liu, Qimin Wang, Jun Chen, Shuai Xia, Yun Ling, Yuling Zhang, Jingna Xun, Lu Lu, Shibo Jiang, Hongzhou Lu, Yumei Wen, Jinghe Huang. Neutralizing antibody responses to SARS-CoV-2 in a COVID-19 recovered patient cohort and their implications doi: https://doi.org/10.1101/2020.03.30.20047365 . medRxiv preprintthis version posted April 20, 2020

Grimsholm O, Piano Mortari E, Davydov AN et al.The interplay between CD27dull and CD27bright B cells ensures the flexibility, stability, and resilience of human B cell memory. Cell Rep. 2020; 30 (77.e6): 2963

Jeffrey Seow, Carl Graham, Blair Merrick, Sam Acors, Kathryn J.A. Steel, Oliver Hemmings, Aoife O’Bryne, Neophytos Kouphou, Suzanne Pickering, Rui Galao, Gilberto Betancor, Harry D Wilson, Adrian W Signell, Helena Winstone, Claire Kerridge, Nigel Temperton, Luke Snell, Karen Bisnauthsing, Amelia Moore, Adrian Green, Lauren Martinez, Brielle Stokes, Johanna Honey, Alba Izquierdo-Barras, Gill Arbane, Amita Patel, Lorcan OConnell, Geraldine O Hara, Eithne MacMahon, Sam Douthwaite, Gaia Nebbia, Rahul Batra, Rocio Martinez-Nunez, Jonathan D. Edgeworth, Stuart J.D. Neil, Michael H. Malim, Katie Doores. Longitudinal evaluation and decline of antibody responses in SARS-CoV-2 infection. doi: https://doi.org/10.1101/2020.07.09.20148429

https://www.britannica.com/science/immune-system/Diversity-of-lymphocytes

Lee P-I , Hu Y-L , Chen P-Y , Huang Y-C , Hsueh P-R Are children less susceptible to COVID-19?. J Microbiol Immunol Infect. 2020; (published online Feb 25.) https://doi.org/10.1016/j.jmii.2020.02.011

Holodick NE , Rodríguez-Zhurbenko N , Hernández AM . Defining Natural Antibodies. Front Immunol. 2017; 8: 872

A Grifoni, D Weiskopf, SI Ramirez, J Mateus, JM Dan, CR Moderbacher., Targets of T cell responses to SARS-CoV-2 coronavirus in humans with COVID-19 disease and unexposed individuals. Cell 181, 1489–1501 June 25, 2020

Huang, A. T. et al. A systematic review of antibody mediated immunity to coronaviruses: antibody kinetics, correlates of protection, and association of antibody responses with severity of disease. Preprint at medRxiv https://doi.org/10.1101/2020.04.14.20065771 (2020).

Seow, J. et al. Longitudinal evaluation and decline of antibody responses in SARS- CoV-2 infection. Preprint at medRxivhttps://doi.org/10.1101/2020.07.09.20148429 (2020)

Ibarrondo, F. J. et al. Rapid decay of anti–SARS- CoV-2 antibodies in persons with mild Covid-19. N. Engl. J. Med. https://doi.org/10.1056/NEJMc2025179 (2020)