Поддержать
Многие вирусы могут инфицировать людей, при этом, больные часто даже не чувствуют симптомов болезни - это одна из самых больших тайн пандемии COVID-19 и фундаментальный вопрос в отношении вирусов в целом. Как тот же вирус, который убивает столько людей, может проходить совершенно незамеченным для других? Вопрос касается не только COVID-19. SARS, MERS, грипп, Эбола, денге, желтая лихорадка, японский энцефалит, вирус Эпштейна-Барра, полиомиелит и многие другие вирусы - все это может быть смертельным для одного человека, но бессимптомным для другого, пишет The Atlantic.
В течение длительного времени люди даже не знали, что вирусы могут инфицировать бессимптомно. Но инструменты современной науки медленно делают невидимое видимым: поиск антител, которые выявляют инфицирование, тесты, которые выявляют вирусную ДНК или РНК даже в бессимптомных случаях, и математические модели. Все это показывает, что вирусы действуют гораздо шире, а не просто заставляют людей болеть. Сейчас ученые считают, что для вирусов широкий спектр тяжести заболеваний является нормой, а не исключением.
В конце концов, вирус не обязательно «желает», чтобы его хозяин тяжело болел, ведь мертвый организм хозяина - это тупик. Вирусы часто просто инфицируют людей, но не вызывают серьезного течения болезни.
Цитомегаловирус человека - яркий пример, вирус настолько безвреден, что большинство населения мира даже не подозревает, что инфицировано. Заражение цитомегаловирусом почти всегда проходят бессимптомно, поскольку вирус «разработал» множество хитростей, чтобы обойти действие иммунной системы человека, которая, тем не менее, пытается охотиться на вирус. В течение жизни около четверти Т-клеток-убийц в организме человека выполняют роль борьбы с цитомегаловирусом. Возбудители болезней и иммунная система находятся в постоянном бою. В редких случаях у пациентов с ослабленным иммунитетом цитомегаловирус может превращаться в смертельный исход, но только потому, что равновесие в борьбе вируса и иммунитета не было соблюдено.
Коронавирус, который вызывает COVID-19, новый, поэтому информации о нем не так много. Вполне оправданно, что тяжелые случаи коронавируса привлекли наибольшее внимание во время пандемии. За короткий промежуток времени ученые достигли значительных успехов в понимании этого вируса и способах его лечения. Но чтобы разгадать, почему некоторые люди бессимптомно болеют COVID-19, необходимо оценить противостояние между патогеном и иммунной системой, которое начинается каждый раз, когда вирус находит нового хозяина.
Стоит начать с того момента, когда COVID-19 встречается с клетками. Начальная инфекционная доза - количество частиц вируса, что попадают в организм - может влиять на течение болезни. Чем больше частиц попадает в нос, тем ближе вирус к перенасыщению иммунной системы, что в некоторых случаях приводит к тяжелому течению заболевания.
В течение нескольких часов после инфицирования первые зараженные клетки начинают выделять интерфероны - группу молекул, которая действует как "система пожарной сигнализации", говорит вирусолог Анджела Расмуссен. «Пожарная сигнализация» предупреждает две основные ветви иммунной системы человека: быструю, но «рассеянную» врожденную иммунную систему, которая вызывает воспаление и лихорадку, и адаптивную иммунную систему, которая в течение ряда дней собирает антитела и Т-клетки, которые непосредственно нацеливаются на конкретный вирус .
Интерфероны ведут борьбу с вирусом различными способами, например, разрушают вирусные гены, не позволяя клеткам впитывать вирусные частицы, сдерживают выработку вирусных белков и заставляют инфицированные клетки самоуничтожаться. Замедляя репликацию вируса, интерфероны дают время для подготовки остальных частей иммунной системы.
Это то, что происходит, когда «все идет правильно». Но каждый вирус должен разработать способы обойти защитные силы организма хозяина, и коронавирус, который вызывает COVID-19, умело выполняет эту задачу. Некоторые из его генов кодируют белки, что могут блокировать интерфероны. Отключив пожарную сигнализацию организма и обезоружив иммунную систему, коронавирус может легко проникать в клетки. В соревновании с вирусом иммунная система часто проигрывает. Вирус размножается.
В конце концов, после того, как большое количество вирусных частиц инфицирует клетки, иммунная система начинает понимать, что что-то идет не так. Она начинает готовиться, но слишком поздно. Без своевременных целенаправленных ударов антител и Т-клеток адаптивной иммунной системы борьба с вирусом часто неэффективна. Такая неудачная и поздняя реакция врожденной иммунной системы нарастает и уничтожает здоровые клетки организма. Это одно из возможных объяснений чрезмерной реакции иммунной системы, что наблюдается в тяжелых и летальных случаях COVID-19.
Такая задержка реакции от интерферонов, по словам Расмуссен, напоминает ей Эболу, которую она изучала в начале пандемии. Эбола - это совсем другой вирус с гораздо более высоким уровнем летальности, но смертельные случаи Эболы также характеризуются неконтролируемым воспалением в организме после задержки реакции интерферонов. К тому же, Эбола также бывает бессимптомной у некоторых людей, по оценкам, болезнь проходит бессимптомно в четверти всех инфицированных. Опросы в районах вспышки болезни обнаружили, что многие люди имеют антитела против Эболы, но они даже не знали, что были инфицированы.
Некоторые различия между реакциями интерферонов у пациентов могут быть генетическими. Когда голландские врачи исследовали тяжелые случаи COVID-19 у двух пар братьев, они обнаружили, что у всех четырех была генетическая мутация, которая ухудшала выработку интерферона. Братья с двух разных семей были здоровыми и молодыми, от 21 до 32 лет. Один из них умер от COVID-19. Все они были госпитализированы. Но такая специфическая генетическая мутация не является общераспространенным явлением, и генетика вряд ли может полностью объяснить вариацию случаев COVID-19. Ученые лишь подчеркивают, что о COVID-19 известно очень мало.
"Было бы преувеличением с уверенностью утверждать то, что мы не до конца понимаем", - сказал иммунолог Алессандро Сетте.
«Бессимптомный конец» спектра тяжести течения COVID-19 является самым тяжелым для изучения. Первым вызовом является поиск случаев: люди, которые болеют бессимптомно не приходят в больницу и часто даже не делают тест на коронавирус. Если они проходят тестирование, их ранняя иммунная реакция, как правило, уже выполнит свою роль и исследовать этот процесс будет невозможно. Поиск бессимптомных пациентов требует длительного слежения за большой группой здоровых людей, ожидая, пока некоторые из них подхватят вирус.
Летом 2020 года вирусолог из Сингапура Антонио Бертолетти получил редкую возможность изучать бессимптомных пациентов с COVID-19. Хотя Сингапур довольно успешно контролировал распространение COVID-19, среди трудовых мигрантов из Индии и Бангладеша было много случаев болезни. Чтобы сдержать вспышку, правительство заплатило рабочим, приказав им отбыть период самоизоляции дома и отслеживать симптомы. За период изоляции Бертолетти и его коллеги «сотрудничали» с 478 рабочими, отслеживая их иммунный ответ с помощью периодического анализа образцов крови. В течение шести недель среди почти трети участников исследования было выявлено COVID-19. В подавляющем большинстве болезнь проходила бессимптомно, а остальные случаи были легкими.
Бертолетти и его коллег интересовали вирусоспецифические Т-клетки, которые имеют важное значение для адаптивно-иммунного ответа. Когда они выделили эти клетки из образцов крови, ученые обнаружили, что у бессимптомных пациентов были более специфические и скоординированные ответы Т-клеток с высоким уровнем противовирусной молекулы, которая регулирует Т-клетки. Их адаптивный иммунитет выглядел более «эффективным», сказал Бертолетти. Клетки больных пациентов выделяли большой спектр специфических молекул, поэтому их иммунный ответ был расширеным.
В начале пандемии наибольшее внимание врачи сосредоточили на антителах к COVID-19, но именно Т-клетки сейчас становятся ключевыми для борьбы с вирусом. Пациенты могут вылечиться от COVID-19 вообще без антител - если у них есть Т-клетки. Такие клетки могут играть дополнительную роль при более легких случаях болезни: примерно от 28 до 50 процентов людей имеют Т-клетки, которые появились у них еще до пандемии, но тем не менее они удачно реагируют на новый вирус. Эти Т-клетки могут быть остатками инфекций, связанных с другими коронавирусами - теория, подтвержденная исследованием, которое показало, что люди, которые недавно были инфицированы другими коронавирусами, как правило, имеют более легкие формы COVID-19.
В Сингапуре 93 процента случаев, выявленных Бертолетти, были бессимптомными - результат, который он объясняет относительной молодостью рабочих-мигрантов и потенциальным наличием реактивных Т-клеток, которые, похоже, могуть быть более распространенными в некоторых частях мира.
Для дальнейшего понимания роли перекрестно реактивных Т-клеток ученые пытаются выяснить, имеют ли пациенты с такими клетками сильный иммунный ответ после получения вакцины против COVID-19. Реакции Т-клеток также ослабевают с возрастом, что может помочь объяснить, почему COVID-19 более опасен для пожилых людей.
Люди имеют огромное разнообразие Т-клеток, некоторые из них активируются всякий раз, когда организм сталкивается с патогеном. Но с возрастом запас неактивированных Т-клеток уменьшается. На постепенное ослабление иммунной системы со временем влияют как возраст, так и предыдущая борьба с различными болезнями. Кажется, человеческий цитомегаловирус, который инфицирует значительную часть населения мира - играет особую роль в ослаблении иммунной системы. Настолько много Т-клеток занимаются подавлением этого вируса, что люди могут стать более уязвимыми к новым патогенам.
В отличие от человеческого цитомегаловируса, коронавирус, кажется, не может прятаться внутри организма в течение десятилетий. Как только он подкрадывается, его цель - скопироваться как можно скорее, чтобы найти другой организм, прежде чем он убьет своего предыдущего хозяина, или хозяин ликвидирует вирус.
Теперь, когда COVID-19 нашел людей, у него будет шанс усовершенствовать свою стратегию, проанализировав новые слабые места в иммунной системе человека. Это не обязательно означает, что COVID-19 станет более смертоносным; четыре коронавируса, которые уже циркулируют среди людей, вызывают лишь простудные заболевания, и вирус, вызывающий COVID-19 также может ожидать подобная судьба. Однако, варианты COVID-19 уже демонстрируют мутации, которые делают их более трансмиссивными и способными избегать имеющихся антител. Поскольку вирус будет в дальнейшем инфицировать людей в течение ближайших лет, десятилетий и, возможно, даже тысячелетий, он будет мутировать. Между тем человеческая иммунная система будет продолжать изучать новые способы борьбы с вирусами, резюмирует издание.
Впервые вспышка коронавируса в китайском городе Ухань была зафиксирована 12 декабря 2019 года. Первыми о случаях заболевания за пределами Китая заявили власти Японии, Таиланда и Южной Кореи. 30 января 2020 года Всемирная организация здравоохранения объявила международную чрезвычайную ситуацию из-за коронавируса, а уже 11 марта - пандемию.
Следить в Телеграмме
Войти с помощью Facebook
Войти с помощью Twitter
Войти с помощью Google