Хитрый трюк коронавируса: как антитела переходят на темную сторону

Вот уже почти год ученые и медики всего мира пытаются больше узнать о вирусе, сломавшем планету, а также оценить ущерб, наносимый человеческому организму коронавирусной инфекцией. Если поначалу COVID-19 ставили в ряд с обычными респираторными заболеваниями (например, гриппом), то позже выяснилось: SARS-CoV-2 может затронуть легкие, кровеносные сосуды, мозг, сердце, почки и кишечник — буквально все жизненно важные органы. Затем в обиход вошли термины «долгосрочный ковид» (Long Covid) или «постковидный синдром» — продолжительное состояние нездоровья после коронавирусной инфекции (детальнее об этом можно прочесть в статье).

Как перенесенное заболевание скажется на здоровье в долгосрочной перспективе, еще предстоит выяснить. Как и найти ответ на вопрос: может ли вирус SARS-CoV-2 сохраняться в человеческом организме, не проявит ли себя через несколько лет? В этом нет ничего удивительного, есть вирусы, ведущие себя именно так. К примеру, после ветрянки вирус герпеса, вызвавший заболевание, никуда не исчезает, может тихонечко сидеть десятилетиями, а при удобном случае вылиться в болезненный опоясывающий лишай.

Одно из главных и грозных осложнений коронавирусной инфекции — микротромбозы в различных органах. Почему так происходит? Появление тромбов связано с гиперактивацией воспалительного ответа. У части заболевших коронавирусу каким-то образом удается сломать надежную и отлаженную иммунную защиту.

Коронавирус и антитела-дезертиры

Каким образом вирус с короной может залезть в чужой огород — наш иммунитет? Одна из главных ролей здесь отведена аутоантителам. Если сравнить иммунную систему с армией, антитела — с солдатами, то аутоантитела — этакие дезертиры. Это антитела, не борющиеся с врагом, а нападающие на собственные клетки организма. Клетки, синтезирующие подобные иммуноглобулины, неизбежно появляются в процессе формирования иммунной системы. Но в человеческом организме есть строгие механизмы отбора, которые безжалостно уничтожают напортачивших производителей неправильных антител. Тем не менее бывает, что таким иммуноглобулинам все же удается проскочить отбор. И тогда у человека с довольно высокой вероятностью может развиться какое-либо аутоиммунное заболевание. Всего в мире их известно более 60, например, язвенный колит, рассеянный склероз, красная волчанка... Классический пример широко известен — сахарный диабет первого типа, когда аутоантитела атакуют клетки поджелудочной железы, производящие инсулин. При ревматоидном артрите антитела против определенных белков соединительной ткани запускают патогенный иммунный ответ.

В ноябре увидели свет две научные работы, в которых исследователи попытались узнать, какую роль играют аутоантитела в запуске тяжелой формы COVID-19. В первой статье, опубликованной в журнале Science Translational Medicine, ученые исследовали кровь 172 пациентов, госпитализированных с коронавирусной инфекцией, на наличие так называемых антифосфолипидных антител.

Небольшое отступление: антифосфолипидный синдром (АФС) — сравнительно недавно открытое заболевание, относящееся к наиболее актуальным проблемам современной медицины, его причины все еще находятся на стадии изучения. АФС также является виновником привычного невынашивания беременности в 27–42% случаев. Субклиническое течение и поздняя диагностика болезни могут приводить к тяжелым последствиям. Однако при своевременно поставленном диагнозе и соответствующем лечении не представляет угрозы для жизни пациента. Ключевой особенностью АФС является его способность вызывать тромбоз сосудов любого размера, включая как артериальные, так и венозные. Катастрофический вариант АФС часто приводит к летальному исходу и имеет некоторое сходство с коагулопатией (нарушениями в системе свертывания крови), наблюдаемой у пациентов с COVID-19.

Антифосфолипидные антитела умеют узнавать фосфолипиды — основной компонент наших клеточных мембран, а также некоторые мембранные белки. Находят их и крепко цепляются, провоцируя слипание клеток крови и формирование тромбов. Антифосфолипидные антитела могут вырабатываться у людей с определенными генетическими особенностями. Однако спусковым крючком для их появления могут стать также перенесенные бактериальные или вирусные инфекции. Все дело в том, что некоторые белки патогенов напоминают участки тех самых фосфолипидов и клеточных мембранных белков. Получается, что, борясь с бактерией или вирусом, иммунная система создает множество антител против собственных элементов. Соответственно, образуется лавина В-клеток, которые и производят эти вредоносные антитела.

«В норме после того, как патоген побежден, В-клетки (точнее, их разновидность под названием «плазматические клетки»), синтезирующие необходимые для борьбы с ним антитела, исчезают. Но если часть антител узнают собственные белки и фосфолипиды, то, с точки зрения иммунной системы, завершать войну и сворачивать воинские части нельзя, — ведь она по-прежнему видит в организме множество «вражеских» кусочков. В результате плазматические клетки продолжают производить тонны антител, которые атакуют клетки крови и провоцируют тромбозы», — объясняет молекулярный биолог Ирина Якутенко.

Вернемся к исследованию. Оказалось, что в крови пациентов с более тяжелым течением коронавирусной инфекции чаще обнаруживаются различные антифосфолипидные антитела по сравнению с теми, у кого болезнь прошла по относительно легкому сценарию.

Более того, когда ученые добавили эти антитела к образцам крови здоровых людей, клетки под названием нейтрофилы начали массово умирать, выбрасывая наружу нити из собственной ДНК и связанных с ней белков. Такой процесс называется нетоз, он помогает обезвреживать патогены, которые физически запутываются в этой сети. Но нетоз также способствует образованию тромбов.

В последнем эксперименте авторы исследования ввели фракцию IgG (так называемых антител памяти) из крови тяжелых пациентов мышам, что значительно ускорило у них процесс тромбообразования в венах. Нужно заметить, что ученые работали не просто с мышами, а с животными, у которых в результате различных манипуляций уже формировались тромбы. Такие мыши служат моделями, при помощи которых в лаборатории изучают тромботические процессы.

По совокупности этих результатов можно предположить, что аутоантитела являются потенциальной терапевтической мишенью при тяжелой форме COVID-19, — резюмируют исследователи.

Коронавирус и интерфероны-зеваки

Авторы второй работы, вышедшей в журнале Science, обнаружили, что в крови 10% пациентов с тяжелой формой коронавирусной инфекции присутствуют аутоантитела против нескольких типов интерферонов — защитных белков, которые клетка выделяет, заметив внутри себя вирус.

Интерфероны — это первая линия нашей обороны против вирусов, часть системы врожденного иммунитета. Они блокируют в зараженной клетке синтез белков, а также попутно посылают сигнал о заражении соседним клеткам, в том числе клеткам иммунной системы.

«Аутоантитела не дают интерферонам нормально работать, поэтому иммунная система узнает о вирусе гораздо позже, чем могла бы, — разъясняет Ирина Якутенко. — В результате, когда информация все же выходит на системный уровень, вируса уже очень много. Иммунитет в панике начинает активировать все, что можно, и это часто приводит к гипервоспалению — тому самому цитокиновому шторму, главному фактору, который убивает больных с ковидом».

Как заявляют исследователи, это далеко не все трюки, которые хитроумный вирус использует, чтобы обмануть иммунную систему. Есть и хорошие новости: ученые и медики все больше узнают о том, как именно SARS-CoV-2 вмешивается в наш иммунитет. Это означает: лечение тех, кому не повезло попасть в ковид-статистику тяжелых случаев, может стать успешнее.