при повторном заражении коронавирусом какие антитела вырабатываются
Антитела. Что нужно знать
Сейчас это слово у всех на слуху. Но какова роль антител в защите организма? Действительно ли анализ на антитела снимает все вопросы о том, сталкивались ли вы с вирусом? Насколько он точен? Почему антитела могут усугубить болезнь? Читайте в нашем разборе
Коротко
Антитела создаются клетками иммунитета для борьбы с конкретным вредителем: вирусом, бактерией или паразитом.
Они появляются не сразу, потому что организму нужно время на изучение вредителя (патогена).
Чем больше антител, тем сильнее защита. Со временем они могут исчезнуть, но клетки способны создавать их вновь при столкновении со знакомой опасностью.
Вариантов антител для одного патогена может быть много. Тесты могут «увидеть» не все, поэтому их точность не абсолютна.
Вирус может мутировать, и тогда старые антитела не смогут его распознать. Или, распознав, не смогут обезвредить и сами станут его проводниками в клетки.
Как антитела связаны с иммунитетом?
Это один из главных его инструментов в борьбе с угрозами. Антитела — не самостоятельные клетки, а белковые структуры, которые создаются защитными клетками (лимфоцитами) под определенную мишень. Бывает, что ею оказываются и вполне безобидные вещества — например, пыльца или белок куриных яиц. Так возникает аллергическая реакция. Но чаще всего антитела борются с вирусами, бактериями, паразитами и прочими «диверсантами».
Антитела могут вырабатываться и против собственных клеток организма — их называют аутоиммунными. На каждой клетке тела есть специальные белковые молекулы — опознавательные знаки, которые говорят, что она «своя». Но если клетка состарилась, погибла или переродилась в злокачественную, против нее тоже высылают «наряд» на уничтожение.
То есть антитела уничтожают вирусы и бактерии?
Не совсем. Задача антител в том, чтобы обезвредить «нарушителя», чтобы он не мог размножаться, или пометить его для уничтожения. Например, они налипают на вирусные частицы, мешая им проникать в клетку. Так как вирус не способен размножаться вне клеток, он погибает. Также антитела могут склеивать бактерии в комочки, которые затем пожираются фагоцитами, или активировать систему иммунных белков, которые прорвут мембрану бактерии и убьют ее.
Антитело работает как молекулярная отмычка: оно рождается на свет уже заточенным под определенную особенность строения чужеродного тела. Например, это может быть участок (шип) на поверхности вирусной частицы, с помощью которого она связывается с клеткой. Антитело блокирует шип, и вирус не может заразить клетку. У родственных вирусов могут быть схожие элементы строения, и тогда антитела к одному представителю семейства будут эффективны против другого. Например, некоторые люди, переболевшие в прошлом атипичной пневмонией (ее вызывает вирус SARS-CoV-1), уже имеют эффективные антитела против его родственника — SARS-CoV-2, который вызывает инфекцию COVID-19.
Почему антитела во время болезни образуются не сразу?
Чтобы создать нужное антитело, иммунной системе сначала нужно изучить нарушителя. Для этого в организме сотрудничают разные «ведомства». Сначала клетки-перехватчики (макрофаги) поглощают и переваривают чужеродные частицы. Затем знакомят с их строением клетки-«лаборатории» (B-лимфоциты). Те, в свою очередь, образуют множество своих копий с разными вариантами «отмычек». Подходящие варианты отправляются на конвейер.
Весь процесс занимает несколько дней, а устойчивый иммунитет достигается за неделю-две. Например, на 14-й день заболевания COVID-19 антитела появляются у половины зараженных, а спустя 20–24 дня — почти у всех пациентов. А тесты на наличие антител к коронавирусу специалисты советуют сдавать только через одну-две недели через одну-три недели с момента возникновения первых симптомов.
Если нет антител, значит, не было заражения?
Возможно, было, но иммунитет не успел отреагировать выработкой антител. Такое случается, например, когда в организм попало мало возбудителей или ему активно помогали с помощью лекарств. С одной стороны, это хорошо, ведь такие люди обычно переносят инфекцию в легкой форме. С другой стороны, в иммунной системе не остается следов — так называемой антительной памяти. А значит, во второй раз заражение может протекать так же, как и в первый. Или даже серьезнее.
У меня нашли антитела. Я больше не заболею?
Есть связь между концентрацией в крови антител и устойчивостью к заражению. Чем выше концентрация, тем сильнее иммунитет. Особенно важно содержание антител класса G — они вырабатываются на последней стадии, когда организм уже победил инфекцию. Людей с высокой концентрацией таких антител даже призывают стать донорами плазмы. С помощью их крови врачи пытаются помочь тем, кто переносит инфекцию особенно тяжело. Хотя эффективность лечения COVID-19 с помощью донорской плазмы пока не доказана.
Другой вопрос, что концентрация антител со временем падает. Для разных инфекций это происходит с разной скоростью. Например, после кори они остаются в организме на всю жизнь, а после сальмонеллеза — только полгода-год. Если говорить о коронавирусе, данные обследования 20 тыс. человек говорят о том, что у большинства переболевших стойкий антительный иммунитет сохраняется как минимум три месяца.
Иммунитет зависит только от антител?
Не только. Хорошая новость в том, что «память» иммунитета держится не на одних антителах. Ею обладают и клетки. Лимфоциты, которые производят антитела, пребывают в спящем состоянии до повторной встречи с вредителем. В нужный момент они могут быстро наделать новых «снарядов». Правда, у такой подготовки есть и обратная сторона, которая мешает создавать эффективные вакцины от некоторых вирусов.
Сталкиваясь со знакомым вирусом, организм бросает в бой в первую очередь клетки, которые были натасканы на него. Разработку новых антител он приостанавливает, чтобы сэкономить силы. Но вирус может мутировать таким образом, что его уязвимые места окажутся защищенными, а иммунитет этого не распознает. Даже хуже: вирус может использовать прикрепленное к нему антитело, чтобы проникнуть в иммунную клетку и заразить ее.
Как делается тест на антитела?
Для выявления антител в тестах используются антигены — участки с поверхности вируса, с которыми связываются эти самые антитела. Их закрепляют в лунках специальных планшетов, или плашек, а в лунки добавляют кровь пациента. Затем с помощью окрашивания выявляют антитела, которые должны были прикрепиться к антигенам. Если проба меняет цвет, это должно означать, что антитела есть.
Быстрые тесты на антитела, как правило, используются для получения простого результата «да/нет». В них две полоски, как в тесте на беременность. Есть и такие, которые ищут отдельно белки классов M (которые образуются во время болезни) и G (которые остаются в крови после выздоровления). В этом случае в тесте полосок уже три.
Есть и количественные тесты. Они уже позволяют определить не только наличие антител, но и их концентрацию. По ней можно судить и о состоянии иммунитета, и о стадии инфекционного процесса: находится он в острой форме или дело идет к выздоровлению. Для проведения количественных тестов разработчики отталкиваются от устоявшейся нормы антител, которая соответствует разными стадиям.
Стоит ли всегда доверять результатам тестов?
Результат во многом зависит от набора антигенов, которые использовали разработчики. Если выбранные антигены недостаточно специфичны, к ним прицепятся белки, вырабатываемые в ответ на другие патогены, например, родственные коронавирусы, вызывающие обычную простуду. В этом случае тест дает ложноположительный результат.
Бывают и ложноотрицательные результаты — когда у человека есть антитела к тому антигену, который в тесте не представлен. Например, так бывает с вирусами, которые открыли недавно, как в случае с SARS-CoV-2. Ложноотрицательный результат может быть и тогда, когда кровь взяли слишком рано и в ней еще недостаточно антител.
Как выбрать качественный тест на антитела?
Смотрите на показатели чувствительности и специфичности. Чувствительность — это совпадение положительных результатов теста и реальных диагнозов. Специфичность — это способность теста выявлять именно те антитела, которые относятся к конкретному патогену. Недостаточно чувствительный тест может «прозевать» часть случаев, а недостаточно специфичный — заподозрить вирус у тех, у кого его нет.
По результатам недавнего метаанализа самым надежным в определении антител к SARS-CoV-2 оказался тест ИФА — иммуноферментный тест. Его специфичность равна 99%, а чувствительность — 90–94%. Он делается в лабораторных условиях и занимает один-два дня. Менее точен экспресс-тест ИХА (иммунохроматографический), зато он занимает минут десять. На разные типы антител показатели чувствительности/специфичности могут быть разные.
Важно помнить, что тест на антитела показывает не наличие вируса, а лишь возможную реакцию организма на него. Самым точным и надежным методом диагностики вирусной инфекции ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) считает ПЦР-тест. Он позволяет выявить присутствие генетического материала вируса в крови. Помните, что в постановке окончательного диагноза определяющим служит не тест, а клиническая картина.
Врачи оценили риск повторно заразиться COVID-19 при высоком титре антител
У пациента с любым титром антител вероятность повторно заболеть коронавирусом крайне низкая, так как любые антитела при любом титре обладают защитными свойствами. Об этом РБК сообщил врач-иммунолог Владимир Болибок.
«Если у человека после болезни был низкий титр антител, а потом они вообще исчезли, он может заразиться. Но, во-первых, это маловероятно, а во-вторых, он будет болеть не в тяжелой форме», — сказал он.
«Чем выше титр антител, тем менее вероятно, что человек заразится и заболеет. Но основой противовирусного иммунитета является клеточный иммунитет, на наличие которого мы не тестируем. Наличие антител говорит о том, что иммунная система человека знакома с этим возбудителем, но, если у него ослаблен клеточный иммунитет, он все равно может заболеть. Если титр высокий, болезнь будет проходить в легкой или бессимптомной форме», — уточнил Болибок.
По словам Болибока, у людей с онкологическими или аутоиммунными заболеваниями, которые принимают иммуносупрессивные препараты, вероятность заразиться выше, но по поводу тяжелой формы нет однозначного ответа.
Врач объяснил, что тяжелую форму заболевания вызывает цитокиновый шторм, который развивается при достаточно высокой активности иммунитета. «У таких людей чаще развивается так называемый длинный ковид — постковидный синдром, но шансы заболеть тяжело у них такие же, как у всех остальных», — сказал Болибок.
Иммунолог, заведующий лабораторией вакцинопрофилактики и иммунотерапии аллергических заболеваний ФГБНУ НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова РАМН Михаил Костинов считает, что вероятность заболеть есть в случае значительного изменения штаммов коронавируса. Однако, по его словам, человек с высоким титром никогда не будет болеть тяжело.
Костинов подчеркнул, что говорить о защитных антителах именно к коронавирусу на данный момент некорректно из-за отсутствия международной системы, определяющей их наличие.
«Но, действительно, наличие антител не гарантия защиты, потому что они могут не полностью выполнять свою функцию. Важна степень аффинности антител — то есть могут ли они «прилипать» к вирусу и нейтрализовывать его или нет», — сказал он.
По словам Костинова, у человека с дефектами иммунной системы антитела могут выделяться, но не работать. «Сказать, что у людей с иммуносупрессией или онкологией не вырабатывается иммунитет, нельзя. Их организм реагирует на болезнь и на введение вакцины другим путем. У них может быть клеточный, другими словами, суррогатный иммунитет», — отмечает иммунолог.
Костинов утверждает, что при создании вакцины этот механизм должен быть изучен ради доказательства не только эффективности, но и безопасности вакцины.
Человек с высоким титром антител к коронавирусу может заболеть, если «заражающая доза будет какая-то запредельная», рассказал РБК врач-иммунолог «Клиники Здоровья», доктор медицинских наук Владислав Жемчугов. «Заболеет человек или нет при повторном контакте с микробом — вирусом, определяется его уровнем иммунной защиты и заражающей дозой. Например, есть такая инфекция — туляремия. Мыши к ней очень чувствительны, им достаточно одной бактерии, чтобы умереть. А если мы мышь провакцинируем, ей и 10 млн бактерий будут не страшны. Любая иммунизация вызывает повышение заражающей дозы», — рассказал он.
По словам врача, вероятность «запредельной» дозы «очень маленькая». «А титр антител связан с уровнем защиты организма только очень отдаленно, нельзя
сказать, что чем он выше, тем сильнее иммунитет, реальная защита обеспечивается всей иммунной системой, а это тысячи компонентов. И она всегда реагирует вся, целиком», — рассказал Владислав Жемчугов.
Медицине еще многое неизвестно о действии вируса SARS-CoV-2 и реакции иммунной системы. Однако есть все основания утверждать, что перенесенное заболевание не гарантирует защиту от повторного заражения. Через какое время возможно повторное заражение коронавирусом и следует ли прививаться переболевшим, рассказала корреспонденту БЕЛТА доцент кафедры детских инфекционных болезней Белорусского государственного медицинского университета, кандидат медицинских наук Екатерина Сергиенко.
— Повторное заражение коронавирусом считается скорее исключительным случаем или рецидив COVID-19 уже не редкость? О чем свидетельствуют наблюдения?
— В первые месяцы пандемии считалось, что повторное заражение не должно происходить. Однако вторая волна коронавирусной инфекции показывает, что повторное заражение происходит, и на сегодня специалисты в области вирусологии разных стран полагают, что реальное количество пациентов с реинфекцией намного больше, чем задокументировано. Также неизвестным остается число пациентов, у которых повторное заболевание протекает бессимптомно. Кроме того, вирус очень быстро мутирует, появляются новые штаммы, они еще более заразны и быстрее распространяются, чем исходный, поэтому не стоит исключать возможность инфицирования одного человека несколькими штаммами коронавируса.
— Правда ли, что при бессимптомном течении болезни вероятность повторного заражения больше?
— Да, так как при бессимптомном течении не происходит формирование напряженного иммунитета. У таких пациентов он быстро уменьшается, и при столкновении с вирусом у человека существует высокий риск повторного заболевания.
— Можно ли утверждать, что случаи повторного заражения коронавирусом в целом протекают серьезнее, пациентам чаще требуется кислородная поддержка? С чем это связано?
— Это не обязательно. На практике мы видим, что пациенты при повторном заражении болеют легче или так же, как и в первый раз. Надо понимать, что риск заболеть во второй раз, а также тяжесть течения инфекции будут зависеть от ряда факторов, и немаловажно состояние иммунной системы человека во время второй встречи с инфекцией, уровень вирусной нагрузки и т.д.
— Играют ли в этом случае роль возраст пациента, наличие сопутствующих заболеваний?
— Безусловно, на риск повторного инфицирования влияет множество факторов: возраст пациента, наличие фоновой патологии, состояние иммунной системы. Так, например, исследования показывают, что у людей старше 75 лет концентрация антител в организме уменьшается значительно быстрее, чем у молодых людей. Кроме того, чем старше человек, чем больше у него хронических заболеваний и выше вероятность более симптомного и более тяжелого течения инфекции.
— Через какое количество месяцев или даже дней после выздоровления возможно повторное заражение коронавирусом? Гарантирует ли наличие антител защиту? Есть ли зависимость между их количеством в организме переболевшего человека и вероятностью повторного заражения?
Часть исследований показывают, что титр антител у пациентов, которые переносили коронавирусную инфекцию в стертой или клинически не тяжелой форме, снижается уже через 3-4 месяца и поэтому возможно повторное инфицирование. А вот у пациентов, которые перенесли первый эпизод заболевания тяжело, было установлено, что вырабатывается достаточное количество антител, которые и способны обеспечить более длительную защиту от повторной инфекции, а, столкнувшись с вирусом снова, люди имеют низкие шансы заболеть вновь.
— На ваш взгляд, стоит ли вакцинироваться тем людям, которые уже переболели коронавирусом (в так называемую первую либо вторую волну)?
— Как было уже отмечено, на сегодняшний день нет однозначных данных в отношении максимального срока, в течение которого сохраняется полноценный иммунитет к SARS-CoV-2, но большое количество проведенных исследований показывают, что титр антител у пациентов начинает снижаться через 3-4 месяца, и переболевший коронавирусной инфекцией может быть подвержен повторному инфицированию. Поэтому даже если пациент переболел, ему все равно показана вакцинация, что позволит сформировать более стойкий иммунный ответ.
— Есть ли данные, насколько длителен защитный эффект от вакцин?
— Длительность сохранения поствакцинального иммунитета еще предстоит оценить, но имеющиеся первоначальные результаты исследований показывают, что на протяжении 2-4 месяцев сохраняется хороший иммунный ответ. Кроме того, следует понимать, что ни одна вакцина на сегодня не сделана так, чтобы предотвращать заражение в 100% случаев. Вакцинация, в том числе и от коронавируса, направлена на снижение риска тяжелого течения заболевания и неблагоприятного (летального) исхода. То есть, если привитый заболеет, то заболевание будет протекать в более легкой или бессимптомной форме.
— Должен ли переболевший соблюдать все те же меры предосторожности, что и здоровый человек?
— Безусловно, человек должен в полной мере соблюдать профилактические мероприятия, направленные на минимизацию рисков инфицирования. Необходимо воздержаться от посещения общественных мест: торговых центров, спортивных и зрелищных мероприятий и т.д. Важно соблюдать меры социального дистанцирования в общественных местах, использовать одноразовую медицинскую маску (респиратор) в общественных местах, меняя ее каждые 2-3 часа. Следует избегать близких контактов и пребывания в одном помещении с людьми, имеющими видимые признаки ОРВИ (кашель, чихание, выделения из носа). После возвращения с улицы, контактов с посторонними людьми следует тщательно мыть руки с мылом и водой. Кроме того, важно дезинфицировать гаджеты, оргтехнику и поверхности, к которым прикасаетесь, пользоваться только индивидуальными предметами личной гигиены.
Что важно знать об антителах к SARS-CoV-2 и повторном заражении
Ограничения, введенные в Москве на фоне пандемии, должны соблюдать и те жители, которые уже переболели COVID-19, сообщил мэр города Сергей Собянин.
Это распоряжение обусловлено тем, что ученым еще неизвестно, сколько сохраняется иммунный ответ на коронавирус, объяснил он. «Ученые еще слишком мало знают о COVID-19. Нет данных, насколько длительным является иммунитет, приобретенный в результате болезни. Неизвестно, много ли людей в силу особенностей организма не приобретают иммунитета и могут заболеть повторно», — сказал мэр.
Тема антител не до конца изучена из-за недостаточного периода существования SARS-CoV-2, объяснил «Газете.Ru» доцент кафедры инфекционных болезней у детей РНИМУ им. Н.И. Пирогова Иван Коновалов.
«Изучать особые клетки иммунной памяти очень сложно. Более того, наличие или отсутствие антител не всегда при определенных инфекционных процессах говорит о наличии или отсутствии защиты. Для изученных инфекций подобные корреляции выстроены. Коронавирусная инфекция несмотря на то, что просуществовала более полугода, с точки зрения наблюдения за заболеванием, это очень новый и малоизученный вирус», — уточнил медик.
Однако некоторые исследования иммунитета к коронавирусу нового типа все же есть — «Газета.Ru» ознакомилась с ними и постаралась ответить на вопросы об антителах и повторном заражении COVID-19.
Как образуются антитела к SARS-CoV-2?
Антитела по-другому в научном сообществе называют иммуноглобулинами. На первой неделе заболевания COVID-19 в организме образуется иммуноглобулин М (IgM). Он первым отражает инфекцию. При стандартном течении заболевания антитела IgM исчезают через месяц, но при коронавирусе могут сохранится и дольше — до 1,5-3 месяцев от появления симптомов.
На пятый-седьмой день к IgM присоединяется ммуноглобулин А (IgA). Его основная цель – защитить слизистые оболочки от коронавируса. Уровень антител IgA начинает падать к 1,5-2 месяцам после того, как вирус попал в организм.
Последним появляется в организме иммуноглобулин G (IgG) — через пять-шесть недель с момента попадания вируса в организм. Именно наличие этого иммуноглобулина свидетельствует об иммунном ответе организма.
Сколько иммуноглобулина IgG нужно для формирования иммунитета?
Иммунитет считается сформированным, если анализ на IgG показал более 1,1 ОЕ/мл (оптическая плотность антител на миллилитр). При этом IgM и IgA должны отсутствовать в организме. Если IgA или IgM все-таки зафиксированы при наличии 1,1 ОЕ/мл IgG — значит человек находится в стадии выздоровления или перенес инфекцию недавно.
Пока неизвестно, какой должен быть показатель IgG, чтобы не заразиться дважды. «У нас нет точной корреляции титров антител с тем, насколько возможны повторные случаи заражения», — заявил доцент кафедры РНИМУ им. Н.И. Пирогова Иван Коновалов.
Также ученым не удалось выяснить, влияет ли вообще число антител на вероятность повторного заболевания. «У вас может быть большое количество антител IgG, но способностью нейтрализовать вирусы они не будут обладать, и их наличие не дает гарантий от повторного заражения», — пояснил замдиректора по научной работе ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора Александр Горелов «Российской газете».
Кто рискует заразиться повторно?
Заразиться повторно могут пациенты, у которых за весь период заболевания так и не появился иммунитет, заявила доктор биологических наук, профессор Школы системной биологии GMU в США Анча Баранова РИА «Новости». Его отсутствие означает то, что организм человека справился с вирусом, не задействуя антитела — с помощью интерферонов (белки, которые выделяют клетки организма для борьбы с вирусом — «Газета.Ru»).
Такая реакция организма может возникнуть, если человек получил маленькую дозу вируса или переболел ранее сезонными простудами, чем вызвал перекрестный иммунитет, пояснил иммунолог Николай Крючков kp.ru.
Под угрозой повторного заражения находятся и пациенты, у которых уровень антител заметно падает в течение месяца. Это происходит, если человек переболел слабо выраженными симптомами инфекции или без них, гласят результаты исследования китайских ученых из Медицинского университета Чунцина. Отчет опубликован в журнале Nature Medicine.
В настоящее время известно, что чаще всего бессимптомно или малосимптомно болеют дети. Однако, по мнению медицинского сообщества, наличие симптомов зависит от индивидуальных генетических данных каждого человека.
«У кого-то более сильный иммунитет, у кого-то более слабый. Также это зависит и от массивности заражения. Например, у кого-то доза вируса для заражения могла быть совсем незначительной. Может и генетическая предрасположенность влиять – из-за измененной структуры генов некоторые люди могут быть вообще невосприимчивы к вирусам», — пояснил профессор-вирусолог Александр Бутенко «Газете.Ru».
Если человек получил сильный иммунитет, тогда в чем причина повторного заражения?
Проблема может заключаться в мутации вируса, из-за которого антитела в организме человека, распознающие предыдущий штамм, не могут подстроиться под новую версию коронавируса, гласит исследование Школы общественного здравоохранения имени Мейлмана Колумбийского университета.
Кому не грозит повторное заражение?
Сильный и продолжительный иммунитет формируется лишь у 7-8% подхвативших COVID-19. Ученые выяснили, что наиболее крепкий иммунитет формируется у пожилых людей, тяжело перенесших коронавирусную инфекцию. Такой результат получили исследователи Шанхайского медицинского центра под руководством профессора Фан Ву, изучившие медицинские данные 171 пациента с вирусом.
Сколько случаев повторного заражения зарегистрировано в мире?
В сентябре глава Минздрава Михаил Мурашко сообщил, что в РФ нет зарегистрированных случаев повторного заражения коронавирусом нового типа, а достоверно подтвержденных случаев за рубежом лишь один. «Рассматривается еще несколько», — добавил министр.
Официально зарегистрированное повторное заражение выявили у мужчины из Гонконга. Об еще двух сообщали в Нидерландах и Бельгии. Последний раз такого пациента нашли в США.
Тяжело ли болеть во второй раз?
В научном сообществе история с повторным заражением в Гонконге не вызывала опасений, так как болезнь у пациента протекала бессимптомно. Однако уже в августе врачи из США сообщили о повторном тяжелом течении болезни у 25-летнего жителя Невады.
В первый раз он переболел в апреле — тогда у молодого человека наблюдались кашель, головная боль, тошнота, рвота и диарея. Медикам удалось вылечить заразившегося, после чего он сдал два отрицательных на SARS-CoV-2.
Но примерно через 48 дней у американца вновь появились головные боли, кашель и другие симптомы, а главное — пневмония. Анализы показали наличие вируса в организме.
До сих пор специалисты не осмеливаются предположить, почему во второй раз заболевание проходило тяжелее. «Возможно, для этого существуют биологические причины, но в данный момент мы не можем говорить об этом с уверенностью», — заявлял директор лаборатории в штате Невада Марк Пандори изданию The New York Times.