К каким вирусам не вырабатывается иммунитет

Обновлено: 18.04.2024

Одни люди почти никогда не простужаются или переболевают гриппом за 3–4 дня, а потом быстро восстанавливаются, не всегда обладая при этом особенно крепким здоровьем. Другие болеют редко, но очень тяжело, выходя из строя на 2–3 недели и соблюдая постельный режим. Третья категория словно создана для простуд: всегда с насморком, периоды от одной простуды до другой у них почти незаметны. Причины таких странностей: уникальные свойства вирусов и иммунной системы человека, а также их взаимное влияние.

Как формируется иммунитет против инфекций

За работу иммунной системы отвечает микроскопический отдел генома — кластер лейкоцитарных антигенов, которые часто называют генами совместимости. Их уникальность заключается в разнообразии и свойстве быстро мутировать в ответ на воздействие внешних патогенов. Ведь поиск проникающих вирусов и бактерий, формирование особых белковых комплексов, уничтожающих инфекции требует от иммунной системы способностей меняться и сохранять информацию.

Еще одна уникальная особенность защитной системы организма: у всех людей ее функционирование отличается, несмотря на общее строение. Если бы иммунитет одинаково срабатывал у всей популяции, человечество стремительно бы вымерло от одного достаточно сильного микроба. Чтобы этого избежать, эволюция обеспечила разные по силе реакции защитной системы на патогены. У одних групп людей она лучше подготовлена для борьбы с ОРВИ, у других — с герпетическими инфекциями, корью или гепатитами.

Почему иммунной системе не удается навсегда победить грипп

Иммунный профиль у каждого уникален, в том числе и сопротивляемость гриппу. При этом абсолютной защиты от этой болезни ни у кого нет, несмотря на наличие прививок и опыт перенесения инфекции. В этом виноваты не генетические несовершенства и не просчеты создателей прививок, а природа микроорганизмов.

Какие штаммы гриппа наиболее опасны

Всегда ли защищает прививка от гриппа

Вакцина обеспечивает формирование специфического иммунитета от определенных видов штаммов гриппа. Чаще прививки делают от наиболее распространенных и изменчивых разновидностей серотипа А. Вещества, которые содержатся в препарате, неспособны спровоцировать заболевание, так как живой инфекции в них нет, но есть ее синтезированные антигены. Проникая в кровь, они провоцируют иммунный ответ:

В-лимфоциты запускают производство необходимых интерферонов, образующих щит от болезни;

Т-лимфоциты регулируют работу защитных клеток, влияют на формирование долгосрочного иммунитета.

Можно ли укрепить иммунную систему

На развитие защитных сил влияют не только вакцинирование и перенесенные инфекции. Устойчивость организма к патогенам, в том числе к гриппу зависит и от образа жизни. Снижению иммунитета способствуют:

хронические нарушения сна;

вредные привычки: курение, употребление алкоголя;

неблагоприятные экологические условия;

Напротив, регулярные спортивные нагрузки, ежедневные прогулки, разнообразный рацион, распорядок дня, в котором нормированы труд и отдых, помогают укрепить даже слабые генетические данные, реже болеть респираторными инфекциями.

Все представленные на сайте материалы предназначены исключительно для образовательных целей и не предназначены для медицинских консультаций, диагностики или лечения. Администрация сайта, редакторы и авторы статей не несут ответственности за любые последствия и убытки, которые могут возникнуть при использовании материалов сайта.

Обзор

Автор

Редакторы

Обратите внимание!

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.

Эволюция и происхождение вирусов

В 2007 году сотрудники биологического факультета МГУ Л. Нефедова и А. Ким описали, как мог появиться один из видов вирусов — ретровирусы. Они провели сравнительный анализ геномов дрозофилы D. melanogaster и ее эндосимбионта (микроорганизма, живущего внутри дрозофилы) — бактерии Wolbachia pipientis. Полученные данные показали, что эндогенные ретровирусы группы gypsy могли произойти от мобильных элементов генома — ретротранспозонов. Причиной этому стало появление у ретротранспозонов одного нового гена — env, — который и превратил их в вирусы. Этот ген позволяет вирусам передаваться горизонтально, от клетки к клетке и от носителя к носителю, чего ретротранспозоны делать не могли. Именно так, как показал анализ, ретровирус gypsy передался из генома дрозофилы ее симбионту — вольбахии [7]. Это открытие упомянуто здесь не случайно. Оно нам понадобится для того, чтобы понять, чем вызваны трудности борьбы с вирусами.

Из давних письменных источников, оставленных историком Фукидидом и знахарем Галеном, нам известно о первых вирусных эпидемиях, возникших в Древней Греции в 430 году до н.э. и в Риме в 166 году. Часть вирусологов предполагает, что в Риме могла произойти первая зафиксированная в источниках эпидемия оспы. Тогда от неизвестного смертоносного вируса по всей Римской империи погибло несколько миллионов человек [8]. И с того времени европейский континент уже регулярно подвергался опустошающим нашествиям всевозможных эпидемий — в первую очередь, чумы, холеры и натуральной оспы. Эпидемии внезапно приходили одна за другой вместе с перемещавшимися на дальние расстояния людьми и опустошали целые города. И так же внезапно прекращались, ничем не проявляя себя сотни лет.

Вирус натуральной оспы стал первым инфекционным носителем, который представлял действительную угрозу для человечества и от которого погибало большое количество людей. Свирепствовавшая в средние века оспа буквально выкашивала целые города, оставляя после себя огромные кладбища погибших. В 2007 году в журнале Национальной академии наук США (PNAS) вышла работа группы американских ученых — И. Дэймона и его коллег, — которым на основе геномного анализа удалось установить предположительное время возникновения вируса натуральной оспы: более 16 тысяч лет назад. Интересно, что в этой же статье ученые недоумевают по поводу своего открытия: как так случилось, что, несмотря на древний возраст вируса, эпидемии оспы не упоминаются в Библии, а также в книгах древних римлян и греков [9]?

Строение вирусов и иммунный ответ организма

Рисунок 1. Первооткрыватель вирусов Д.И. Ивановский (1864–1920) (слева) и английский врач Эдвард Дженнер (справа).

Почти все известные науке вирусы имеют свою специфическую мишень в живом организме — определенный рецептор на поверхности клетки, к которому и прикрепляется вирус. Этот вирусный механизм и предопределяет, какие именно клетки пострадают от инфекции. К примеру, вирус полиомиелита может прикрепляться лишь к нейронам и потому поражает именно их, в то время как вирусы гепатита поражают только клетки печени. Некоторые вирусы — например, вирус гриппа А-типа и риновирус — прикрепляются к рецепторам гликофорин А и ICAM-1, которые характерны для нескольких видов клеток. Вирус иммунодефицита избирает в качестве мишеней целый ряд клеток: в первую очередь, клетки иммунной системы (Т-хелперы, макрофаги), а также эозинофилы, тимоциты, дендритные клетки, астроциты и другие, несущие на своей мембране специфический рецептор СD-4 и CXCR4-корецептор [13–15].

Одновременно с этим в организме реализуется еще один, молекулярный, защитный механизм: пораженные вирусом клетки начинают производить специальные белки — интерфероны, — о которых многие слышали в связи с гриппозной инфекцией. Существует три основных вида интерферонов. Синтез интерферона-альфа (ИФ-α) стимулируют лейкоциты. Он участвует в борьбе с вирусами и обладает противоопухолевым действием. Интерферон-бета (ИФ-β) производят клетки соединительной ткани, фибробласты. Он обладает таким же действием, как и ИФ-α, только с уклоном в противоопухолевый эффект. Интерферон-гамма (ИФ-γ) синтезируют Т-клетки (Т-хелперы и (СD8+) Т-лимфоциты), что придает ему свойства иммуномодулятора, усиливающего или ослабляющего иммунитет. Как именно интерфероны борются с вирусами? Они могут, в частности, блокировать работу чужеродных нуклеиновых кислот, не давая вирусу возможности реплицироваться (размножаться).

Причины поражений в борьбе с ВИЧ

Тем не менее нельзя сказать, что ничего не делается в борьбе с ВИЧ и нет никаких подвижек в этом вопросе. Сегодня уже определены перспективные направления в исследованиях, главные из которых: использование антисмысловых молекул (антисмысловых РНК), РНК-интерференция, аптамерная и химерная технологии [12]. Но пока эти антивирусные методы — дело научных институтов, а не широкой клинической практики*. И потому более миллиона человек, по официальным данным ВОЗ, погибают ежегодно от причин, связанных с ВИЧ и СПИДом.

Подобный вирусный механизм характерен не только для ВИЧ. Он описан и при инфицировании некоторыми другими опасными вирусами: такими, как вирусы Денге и Эбола. Но при ВИЧ антителозависимое усиление инфекции сопровождается еще несколькими факторами, делая его опасным и почти неуязвимым. Так, в 1991 году американские клеточные биологи из Мэриленда (Дж. Гудсмит с коллегами), изучая иммунный ответ на ВИЧ-вакцину, обнаружили так называемый феномен антигенного импринтинга [23]. Он был описан еще в далеком 1953 году при изучении вируса гриппа. Оказалось, что иммунная система запоминает самый первый вариант вируса ВИЧ и вырабатывает к нему специфические антитела. Когда вирус видоизменяется в результате точечных мутаций, а это происходит часто и быстро, иммунная система почему-то не реагирует на эти изменения, продолжая производить антитела к самому первому варианту вируса. Именно этот феномен, как считает ряд ученых, стоит препятствием перед созданием эффективной вакцины против ВИЧ.

Открытие биологов из МГУ — Нефёдовой и Кима, — о котором упоминалось в самом начале, также говорит в пользу этой, эволюционной, версии.

Сегодня не только ВИЧ представляет опасность для человечества, хотя он, конечно, самый главный наш вирусный враг. Так сложилось, что СМИ уделяют внимание, в основном, молниеносным инфекциям, вроде атипичной пневмонии или МЕRS, которыми быстро заражается сравнительно большое количество людей (и немало гибнет). Из-за этого в тени остаются медленно текущие инфекции, которые сегодня гораздо опаснее и коварнее коронавирусов* и даже вируса Эбола. К примеру, мало кто знает о мировой эпидемии гепатита С, вирус которого был открыт в 1989 году**. А ведь по всему миру сейчас насчитывается 150 млн человек — носителей вируса гепатита С! И, по данным ВОЗ, каждый год от этой инфекции умирает 350-500 тысяч человек [33]. Для сравнения — от лихорадки Эбола в 2014-2015 гг. (на состояние по июнь 2015 г.) погибли 11 184 человека [34].

* — Коронавирусы — РНК-содержащие вирусы, поверхность которых покрыта булавовидными отростками, придающими им форму короны. Коронавирусы поражают альвеолярный эпителий (выстилку легочных альвеол), повышая проницаемость клеток, что приводит к нарушению водно-электролитного баланса и развитию пневмонии.

Рисунок 8. Электронная микрофотография воссозданного вируса H1N1, вызвавшего эпидемию в 1918 г. Рисунок с сайта phil.cdc.gov.

Почему же вдруг сложилась такая ситуация, что буквально каждый год появляются новые, всё более опасные формы вирусов? По мнению ученых, главные причины — это сомкнутость популяции, когда происходит тесный контакт людей при их большом количестве, и снижение иммунитета вследствие загрязнения среды обитания и стрессов. Научный и технический прогресс создал такие возможности и средства передвижения, что носитель опасной инфекции уже через несколько суток может добраться с одного континента на другой, преодолев тысячи километров.

Из года в год люди подвергаются заражению гриппа и других инфекций. Если отсутствует иммунитет, переболеть можно 2, а то и 3 раза за сезон. Это связано с тем, что возбудители постоянно мутируют, ежегодно выявляется их новый серотип, в отношении которых бездейственна прошлая вакцина. Поэтому нельзя точно сказать, сколько именно сохраняется иммунитет после гриппа.

Парадоксальные суждения об иммунитете при гриппе

Любое инфекционное заболевание, в том числе грипп, способствует развитию иммунитета. Такой защитный ответ непрочный, поскольку за всю жизнь люди болеют гриппом большое количество раз.

Однако исследования, проводимые над лабораторными животными, несут противоречивый характер. Основываясь на данных эксперимента можно судить о стойко выработанном иммунитете после контактного инфицирования или путем вакцинации. У животных после перенесенного заболевания, формируется долгосрочный иммунный ответ на повторное заражение.

Согласно проведенным опытам, иммунитет животных намного лучше, если инфицирование произошло через носовые ходы. Такой феномен подтверждает наличие местного и общего иммунитета.

Однако далеко не каждый эксперимент можно перенести на людей. Поскольку длительность жизни между организмами сильно различается, что немаловажно при формировании высокой восприимчивости к вирусным заболеваниям.

После выявления мутагенности возбудителя, стало ясно наличие повторного заражения. Болезнь проявляется не из-за слабого иммунитета к вирусу, а в результате изменчивости его генной структуры.

Этот факт подтверждается эпидемией, которая вспыхнула в середине прошлого века. Вначале был один серотип возбудителя, по истечению 20 лет появился новый. И только после повторного развития болезни, вызванной первым вариантом вируса, большее количество зараженных лиц были молодые люди до 20 лет, которые не захватили первую волну. Люди старшего возраста не заражались либо переносили патологию в легкой форме. Это подтверждает тот факт, что иммунитет после гриппа существует, однако он не долгий и имеет узкую направленность.

Сколько сохраняется иммунитет после гриппа

Полная гарантия повторного заражения вирусным заболеванием отсутствует. Поскольку иммунитет не вырабатывается пожизненно. Считается, что максимально защитный ответ на инфекцию может сохраняться до 3-4 лет. Но редко он превышает 1 год, поскольку часто клетки возбудителя подвергаются мутационной изменчивости.

Иммунитет после гриппа

Грипп наиболее опасная и заразная форма вирусных заболеваний, поражающая взрослых и детей.

Распространяется преимущественно воздушным путем. Главным источником патологии выступает больной человек.

Болезнь характеризуется выраженной клинической картиной, часто тяжелым течением с высоким риском развития осложнений. Поэтому начать лечебные мероприятия важно, как можно раньше. Терапию следует проводить до полного устранения вирусных клеток из организма человека.

Поскольку инкубационный период патологии короткий, симптомы появляются внезапно, болезнь быстро прогрессирует. Это влечет к возникновению неблагоприятных последствий. Тяжелые формы патологии характеризуются нарушением функции важных систем, отмечается значительный вред здоровью.

При своевременном обращении к врачу, симптомы удается купировать и влиять на саму причину заболевания. В таком случае наблюдается выздоровление, происходит формирование иммунитета именно к данному типу вируса. При его мутации, имеющийся иммунитет не активен.

Иммунитет после вакцинации

Для защиты населения от различных вирусных инфекций, фармацевтическим служба и лабораториям приходится ежегодно создавать новые формы препаратов. Поскольку вирусные клетки регулярно подвергаются мутагенным процессам.

Такой приобретенный иммунитет будет активен через 3 недели после введения, и продолжит защиту организма в течение года к определенному типу возбудителя. Поэтому вакцинацию рекомендуется проводить в середине или начале ноября, чтобы в сезон гриппа быть готовым к атаке возбудителя.

Однако лекарственное средство не может полностью гарантировать отсутствие заражения. Если произойдет инфицирование, то на фоне вакцинации, клиническая картина будет облегчена, болезнь пройдет быстро и без осложнений.

Факторы длительности иммунитета

Длительность иммунного ответа на воздействие возбудителя гриппа зависит от ряда факторов:

Индивидуальная резистентность. Определяется возрастом, образом жизни, анамнезом заболеваний, гормональным и психоэмоциональным фоном.

Уровень восприимчивости к гриппу. Всецело зависит от коллективного иммунитета, характера гриппозного заболевания. Замечено, после эпидемии, коллективный иммунный ответ наиболее сильный. Особо длительный иммунитет регистрируется в отношении вирусов В, С. Низкая восприимчивость организма отмечается к вирусу А, что объясняется его частой мутагенностью.

Вакцинация

Для облегчения течения болезни или ее предупреждения, людям делают вакцинацию. Она представляет собой неактивные клетки возбудителя, против которых организм синтезирует антитела.

Помимо вакцины, существуют другие методы повышения защитных сил.

Есть особый перечень лиц, которым такой способ крайне показан, это:

Сотрудники детского сада.

Лица с хроническими болезнями и низким иммунитетом.

Введение препарата с ослабленными вирусными клетками осуществляется место или парентерально.

Чтобы разобраться с этим, сначала нужно понять, как иммунная система устроена и какие бывают виды иммунитета.

по теме

Мнение

Кто отвечает за работу различных видов иммунитета?

Костный мозг. Это центральный орган иммуногенеза. В костном мозге образуются все клетки, участвующие в иммунных реакциях.
Тимус (вилочковая железа). В тимусе происходит дозревание некоторых иммунных клеток (Т-лимфоцитов) после того, как они образовались в костном мозге.
Селезенка. В селезенке также дозревают иммунные клетки (B-лимфоциты), кроме того, в ней активно происходит процесс фагоцитоза — когда специальные клетки иммунной системы ловят и переваривают проникших в организм микробов, фрагменты собственных погибших клеток и так далее.
Лимфатические узлы. По своему строению они напоминают губку, через которую постоянно фильтруется лимфа. В порах этой губки есть очень много иммунных клеток, которые также ловят и переваривают микробов, проникших в организм. Кроме того, в лимфатических узлах находятся клетки памяти — это специальные клетки иммунной системы, которые хранят информацию о микробах, уже проникавших в организм ранее.

Таким образом, органы иммунной системы обеспечивают образование, созревание и место для жизни иммунных клеток. В нашем организме есть много их видов, вот основные из них.

по теме

Эпидемия

Учёные выяснили, как вирусы обманывают иммунитет

Как наша иммунная система понимает устройство антигена и подбирает подходящее для него антитело?

После этого успешно справившийся с задачей B-лимфоцит превращается в плазматическую клетку и начинает в большом количестве синтезировать антитела. Они поступают в кровь, разносятся по всему организму и связываются со всеми проникшими бактериями, вызывая их гибель. Кроме того, бактерии с прилипшими антителами гораздо быстрее поглощаются макрофагами, что также способствует уничтожению инфекции.

Есть ли еще какие-то механизмы?

Специфический иммунитет не был бы столь эффективен, если бы каждый раз при встрече с инфекцией организм в течение двух недель синтезировал необходимое антитело. Но здесь нас выручает другой механизм: часть активированных Т-хелпером В-лимфоцитов превращается в так называемые клетки памяти. Эти клетки не синтезируют антитела, но несут в себе информацию о структуре проникшей в организм бактерии. Клетки памяти мигрируют в лимфатические узлы и могут сохраняться там десятилетиями. При повторной встрече с этим же видом бактерий благодаря клеткам памяти организм намного быстрее начинает синтезировать нужные антитела и иммунный ответ запускается раньше.

Таким образом, наша иммунная система имеет целый арсенал различных клеток, органов и механизмов, чтобы отличать клетки собственного организма от генетически чужеродных объектов, уничтожая последние и выполняя свою главную функцию — поддержание генетического гомеостаза.

Читайте также: