Układ odpornościowy w walce z koronawirusem

Jak reaguje nasz układ odpornościowy na koronawirus?

Koronawirus – jak każdy inny – to niewiele więcej niż otoczka okalająca materiał genetyczny i kilka cząstek białkowych. Aby się rozmnażać, wirus potrzebuje gospodarza w formie żywej komórki. Gdy ją znajdzie i zaatakuje, komórka dostarcza mu tego, czego od niej wymaga: kopiowania informacji, łączenia ich i uwalniania.

Nie przebiega to jednak niezauważalnie. W ciągu zaledwie kilku minut układ odpornościowy przystępuje do działania według zakodowanego w nim planu. Z naczyń krwionośnych i limfatycznych uwalniane są granulocyty, komórki żerne (makrofagi) i komórki NK (naturalni zabójcy) w celu pokonania wirusa. Wspomagają je liczne komórki wchodzące w skład osocza krwi, które służą albo jako substancje semiochemiczne, przekazujące informacje i wywierające wpływ na otoczenie w celach obronnych, albo przyspieszające bezpośrednio proces niszczenia wirusa.

W przypadku wielu wirusów i bakterii ta pierwsza reakcja obronna układu odpornościowego wystarcza do zwalczenia intruza. Często przebiega to bardzo szybko i skutecznie. Czujemy, że nasz układ odpornościowy jest aktywny: jesteśmy przeziębieni i mamy gorączkę.

Pewną podgrupą cząstek sygnałowych, która w zwykłych warunkach jest uwalniana z zaatakowanych przez wirus komórek, są interferony. Odpowiedzialny za epidemię SARS w 2003 roku wirus SARS-CoV-1 prawdopodobnie stłumił uwalnianie jednego z interferonów, przez co przynajmniej opóźnił przyciąganie komórek układu odpornościowego.

Czy koronawirus SARS-CoV-2 działa w podobny sposób, tego do tej pory nie wiadomo. Interferony wspomagają jednak naszą obronę antywirusową i są obecnie wypróbowywane w testach klinicznych jako jedna z możliwych terapii. Czasem jednak odpowiedź gospodarza wirusa bywa tak silna, że jej skutek może okazać się kontraproduktywny. Na przykład przeciwciała przedostają się do płuc tak szybko i w takiej liczbie, że zakłóca to proces wymiany gazowej. Wtedy, w najgorszym przypadku, konieczne jest zastosowanie sztucznego oddychania.

Bywa i tak, że reakcja odpornościowa organizmu zwraca się przeciwko jego zdrowym komórkom. Także ten mechanizm może być powiązany z działaniem koronawirusa. Dlatego badane są obecnie także lekarstwa tłumiące przesadną reakcję obronną organizmu człowieka, znane już z leczenia chorób autoimmunologicznych. Znalezienie równowagi między czysto ochronnymi i nazbyt agresywnymi procesami odpornościowymi w zwalczaniu koronawirusa stanowi w tej chwili największe wyzwanie dla naukowców i lekarzy – twierdzi Achim Hoerauf, dyrektor Instytutu Mikrobiologii Medycznej, Immunologii i Parazytologii Uniwersytetu Fryderyka Wilhelma w Bonn.

Z pewnym opóźnieniem wrodzony układ odpornościowy człowieka przystępuje wreszcie do działania. Jest on różny u każdego z nas, a jego działanie i skuteczność zależy od tego, co przeżyliśmy wcześniej i z jakimi zarazkami mamy do czynienia. Podczas gdy limfocyty T odpowiedzialne za komórkową odpowiedź odpornościową pomagają od razu w niszczeniu zaatakowanych przez wirus komórek, limfocyty B, dojrzewające w szpiku kostnym, najpierw tworzą przeciwciała, zdolne do trzymania wirusa w szachu. Przeciwciała te wiążą się z pewną częścią intruza, jego antygenem. Po jego rozpoznaniu limfocyty B tworzą tak duże ilości przeciwciał uwalnianych do krwi, że po ich związaniu się z wirusem naprowadzają na niego inne komórki naszego układu odpornościowego. W ten sposób intruz może zostać pokonany.

Czy jesteśmy chronieni przed koronawirusem? Jak długo działa ta ochrona?

Najpierw dobra wiadomość. Niewykluczone, że jesteśmy chronieni przed koronawirusem. Wskazują na to badania nad innymi wirusami, dane epidemiologiczne oraz wyniki eksperymentów na zwierzętach. Naukowcy celowo zarazili nim cztery makaki królewskie, gatunek małp blisko spokrewnionych z człowiekiem. Małpy te wykazywały symptomy choroby COVID-19, wytworzyły zwalczające ją przeciwciała i wyzdrowiały po paru dniach. Po ich powtórnym zarażeniu wirusem SARS-CoV-2 nie zdradzały żadnych objawów choroby COVID-19. Okazały się odporne na koronawirus.

Zła wiadomość jest taka, że nie wiemy jeszcze, jak długo utrzymuje się ta odporność. Zależy to od tego, czy pacjent wytworzył właściwe przeciwciała. Achim Hoerauf jest zdania, że stan odporności powinien utrzymać się przynajmniej przez rok. W ciągu tego roku każdy nowy kontakt z koronawirusem działa jak przyjęcie dodatkowej szczepionki, co wydłuża okres odporności na niego.

– Ten wirus jest czymś zupełnie nowym i nikt nie może powiedzieć, jak w jego przypadku działa nasz układ odpornościowy – mówi Hoerauf. Jego zdaniem należy wykluczyć odporność na koronawirus trwającą całe życie. Ten „przywilej” zastrzeżony jest dla wirusów, które długo utrzymują się w organizmie człowieka, i z którymi nasz układ odpornościowy miał dość czasu, aby się zapoznać.

– Ponieważ koronawirus jest wirusem RNA, a nie DNA, nie może na długo zagnieździć się w organizmie człowieka – sądzi boński wirusolog.

Jego kolega z Heidelbergu, Stefan Meuer, przewiduje, że koronawirus będzie mutował, jak wszystkie inne, i że zajmie to od 10 do 15 lat.

– Kiedyś nasza nabyta odporność na koronawirus przestanie wystarczać, ponieważ pojawi się jego nowa odmiana, na którą nie będziemy mieli żadnego skutecznego sposobu, co odnosi się także do szczepionki przeciwko niemu – mówi Meuer.

Jak możemy wykorzystać odpornościową reakcję organizmu na koronawirus?

Naukowcy więc już dziś gromadzą plazmę osób, które wyleczyły się z zarażenia wirusem SARS-CoV-2 i wykorzystują ją w ograniczonym zakresie do leczenia chorych na COVID-19. Przyjęta metoda leczenia opiera się na uodpornieniu biernym, polegającym na wprowadzeniu do organizmu chorych preparatu zawierającego gotowe przeciwciała. Przeprowadzone do tej pory działania wskazują na pozytywne wyniki, ale tę terapię zastosowano tylko w przypadku nielicznej grupy pacjentów.

– Uodpornianie bierne w najlepszym razie prowadzi do wytworzenia się w organizmie pacjenta własnych przeciwciał, produkowanych przez jego układ odpornościowy –  wyjaśnia Achim Hoerauf. – Im dłużej chorych da się zostawić, wyczekując na tę chwilę, tym lepiej dla nich – dodaje. Ale skutecznie będą oni chronieni na dłuższą metę tylko przez uodpornienie czynne, czyli podanie im skutecznej szczepionki, którą w tej chwili jeszcze nie dysponujemy.

Dla stwierdzenia, czy ktoś został zarażony koronawirusem, stosuje się do tej pory test PCR. Niestety, nie daje on odpowiedzi na pytanie, czy mamy do czynienia z wirusem RNA zdolnym do przenoszenia się na innych ludzi, czy też nie. Wynik testu potwierdza jedynie obecność wirusa w organizmie danej osoby. Nie wiemy także, czy ten wirus jest żywy, czy martwy. Poza tym test PCR nie daje także odpowiedzi na pytanie, czy nasz własny układ odpornościowy przystąpił już do działania, czy mieliśmy już wcześniej do czynienia z tym wirusem i czy wytworzyliśmy stosowne przeciwciała chroniące nas przed nim.

Dlatego naukowcy pracują nad innym testem, który pozwala wykryć obecność takich przeciwciał we krwi. Został już zastosowany w Singapurze, a w USA wkrótce ma zostać użyty na dużą skalę. Dzięki niemu będzie można wreszcie użyć osób już uodpornionych na koronawirus na pierwszej linii frontu walki z nim.

Czy koronawirusem można zarazić się kilka razy i/albo zachorować na COVID-19?

– Na podstawie tego, co już wiemy, mamy do czynienia z dwoma różnymi typami zarazka – twierdzi Achim Hoerauf. Pacjenci, którzy wyleczyli się z choroby COVID-19, po raz drugi raczej już na nią nie zachorują i nie będą także przekazywali innym powodującego ją wirusa, dodał.

Od kiedy wiemy, że nie jesteśmy już zarażeni koronawirusem?

Z badań przeprowadzonych na pierwszych pacjentach w Niemczech wynika, że od ósmego dnia od chwili wystąpienia pierwszych objawów chorobowych w ich organizmie nie ma już żadnych wirusów zdolnych do rozmnażania się. Odkrycie to może wpłynąć na zmianę długości zalecanej przez lekarzy kwarantanny. Można będzie, na przykład, szybciej zwolnić wyleczonych już pacjentów do domu, co zwiększy liczbę wolnych łóżek w szpitalach.

W tej chwili, w myśl zaleceń Instytutu Roberta Kocha, do domu zwalnia się tych pacjentów, którzy w ciągu 24 godzin pomyślnie przeszli dwa testy PCR. Pomyślnie, to znaczy, że w ich organizmie nie wykryto obecności koronawirusa. Pacjenci, u których choroba COVID-19 przebiegała ciężej, powinni pozostać na kwarantannie w domu przez dwa tygodnie.

Dlaczego ludzie różnie reagują na koronawirusa?

Część ludzi zarażonych koronawirusem przechodzi tylko lekkie przeziębienie, inni natomiast muszą zostać podłączeni do respiratora, a jeszcze inni umierają. Dotyczy to zwłaszcza tych osób, u których wykryto inne, współistniejące choroby. Większe ryzyko zgonu występuje także u osób w podeszłym wieku. Dlaczego? Tego wciąż nie wiemy. Naukowcy są zdania, że minie jeszcze wiele czasu zanim wyjaśnimy wszystkie powody, dla których choroba COVID-19 ma różny przebieg u różnych ludzi.

Wirusolog Angela Rasmussen powiedziała w wywiadzie dla czasopisma "The Scientist", że sam wirus jest tu ważny, ale równie ważna, jeśli nie ważniejsza, jest reakcja gospodarza na jego obecność. Tego samego zdania jest jej kolega Stanley Perlman.

Stefan Meuer zwraca uwagę na różny sposób działania naszego układu odpornościowego. – Gdyby był on u wszystkich ludzi jednakowy, to wtedy jeden, ten sam wirus mógłby doprowadzić do śmierci całej ludzkości. To właśnie różnorodność genetyczna ludzi jako gatunku sprawia, że jedni umierają po zarażeniu się jakimś wirusem, a inni nawet tego nie zauważają – powiedział.

Chcesz mieć stały dostęp do naszych treści? Dołącz do nas na Facebooku!

Na ten czynnik zwraca uwagę także Achim Hoerauf. Na przykład ciężkie zapalenie płuc u niektórych osób zarażonych koronawirusem może być przesadną reakcją ich układu odpornościowego na wykrycie przezeń wirusa. Z drugiej strony każdy z zarażonych mógł wejść w kontakt z różną dawką wirusa, co także ma wpływ na różny przebieg choroby w jego przypadku. I wreszcie ważną rolę odgrywa ogólny stan zdrowia pacjenta, jego kondycja fizyczna i pojemność płuc, która u ludzi uprawiających systematycznie sport jest większa niż, na przykład, u nałogowych palaczy.