Підступний трюк коронавірусу: як антитіла переходять на темний бік

От уже майже рік учені і медики всього світу намагаються більше дізнатися про вірус, який зламав планету, а також оцінити шкоду, що її завдає людському організму коронавірусна інфекція. Якщо спочатку COVID-19 ставили в ряд із звичайними респіраторними захворюваннями (наприклад, грипом), то пізніше з’ясувалося: SARS-CoV-2 може зачепити легені, кровоносні судини, мозок, серце, нирки і кишечник — буквально всі життєво важливі органи. Потім в ужиток увійшли терміни «довгостроковий ковід» (Long Covid) або «постковідний синдром» — тривалий стан нездоров’я після коронавірусної інфекції (детальніше про це можна прочитати в статті).

Як перенесене захворювання позначиться на здоров’ї в довгостроковій перспективі, ще належить з’ясувати. Як і знайти відповідь на запитання: чи може вірус SARS-CoV-2 зберігатися в людському організмі, чи не проявить себе через кілька років? У цьому немає нічого дивного, є віруси, що поводяться саме так. Наприклад, після вітрянки вірус герпесу, що викликав захворювання, нікуди не зникає, може тихесенько сидіти десятиліттями, а за нагоди вилитися в хворобливий поясуватий лишай.

Одне з головних і грізних ускладнень коронавірусної інфекції — мікротромбози в різних органах. Чому так відбувається? Поява тромбів пов’язана з гіперактивацією запальної відповіді. У частини захворілих коронавірусу в якийсь спосіб удається зламати надійний і налагоджений імунний захист.

Коронавірус і антитіла-дезертири

Як саме вірус із короною може залізти в чужий город — наш імунітет? Одну з головних ролей тут відведено аутоантитілам. Якщо порівняти імунну систему з армією, антитіла — із солдатами, то аутоантитіла — такі собі дезертири. Це антитіла, які не борються з ворогом, а нападають на власні клітини організму. Клітини, які синтезують подібні імуноглобуліни, неминуче з’являються в процесі формування імунної системи. Але в людському організмі є суворі механізми відбору, які безжально знищують недбалих виробників неправильних антитіл. Проте буває, що таким імуноглобулінам усе ж таки вдається проскочити відбір. І тоді у людини з досить високою ймовірністю може розвинутися будь-яке аутоімунне захворювання. Всього в світі їх відомо понад 60, наприклад, виразковий коліт, розсіяний склероз, червоний вовчак ... Класичний приклад є широко відомим — цукровий діабет першого типу, коли аутоантитіла атакують клітини підшлункової залози, що виробляють інсулін. При ревматоїдному артриті антитіла проти певних білків сполучної тканини запускають патогенну імунну відповідь.

У листопаді побачили світ дві наукові праці, в яких дослідники спробували дізнатися, яку роль відіграють аутоантитіла в запуску важкої форми COVID-19. У першій статті, опублікованій у журналі Science Translational Medicine, вчені досліджували кров 172 пацієнтів, госпіталізованих з коронавірусною інфекцією, на наявність так званих антифосфоліпідних антитіл.

Невеликий відступ: антифосфоліпідний синдром (АФС) — порівняно недавно відкрите захворювання, що належить до найактуальніших проблем сучасної медицини, його причини все ще перебувають на стадії вивчення. АФС також є винуватцем звичайного невиношування вагітності в 27–42% випадків. Субклінічний перебіг і пізня діагностика хвороби можуть спричинити тяжкі наслідки. Однак у разі своєчасно поставленого діагнозу і відповідного лікування не становить загрози для життя пацієнта. Ключовою особливістю АФС є його здатність викликати тромбоз судин будь-якого розміру, включаючи як артеріальні, так і венозні. Катастрофічний варіант АФС часто призводить до летального результату і має деяку схожість із коагулопатією (порушеннями в системі згортання крові), що спостерігається у пацієнтів із COVID-19.

Антифосфоліпідні антитіла вміють упізнавати фосфоліпіди — основний компонент наших клітинних мембран, а також деякі мембранні білки. Знаходять їх і міцно чіпляються, провокуючи злипання клітин крові і формування тромбів. Антифосфоліпідні антитіла можуть вироблятися у людей із певними генетичними особливостями. Однак спусковим гачком для їх появи можуть стати також перенесені бактеріальні або вірусні інфекції. Вся річ у тому, що деякі білки патогенів нагадують ділянки тих самих фосфоліпідів і клітинних мембранних білків. Виходить, що, борючись із бактерією або вірусом, імунна система створює чимало антитіл проти власних елементів. Відповідно, утворюється лавина В-клітин, які і виробляють ці шкідливі антитіла.

«У нормі після того, як патоген переможений, В-клітини (точніше, їх різновид під назвою «плазматичні клітини»), які синтезують необхідні для боротьби з ним антитіла, зникають. Але якщо частина антитіл упізнають власні білки і фосфоліпіди, то, з погляду імунної системи, завершувати війну і згортати військові частини не можна, — адже вона, як і раніше, бачить в організмі велику кількість «ворожих» шматочків. У результаті плазматичні клітини продовжують виробляти тонни антитіл, які атакують клітини крові і провокують тромбози», — пояснює молекулярний біолог Ірина Якутенко.

Повернімося до дослідження. Виявилося, що в крові пацієнтів із тяжчим перебігом коронавірусної інфекції частіше виявляються різні антифосфоліпідні антитіла порівняно з тими, у кого хвороба минула за відносно легким сценарієм.

Понад те, коли вчені додали ці антитіла до зразків крові здорових людей, клітини під назвою нейтрофіли почали масово вмирати, викидаючи назовні нитки з власної ДНК і пов’язаних із нею білків. Такий процес називається нетоз, він допомагає знешкоджувати патогени, які фізично заплутуються в цій сітці. Але нетоз також призводить до утворення тромбів.

В останньому експерименті автори дослідження ввели фракцію IgG (так званих антитіл пам’яті) з крові важких пацієнтів мишам, що значно прискорило у них процес тромбоутворення у венах. Слід зауважити, що вчені працювали не просто з мишами, а з тваринами, у яких у результаті різних маніпуляцій уже формувалися тромби. Такі миші слугують моделями, з допомогою яких у лабораторії вивчають тромботичні процеси.

За сукупністю цих результатів можна припустити, що аутоантитіла є потенційною терапевтичної мішенню при важкій формі COVID-19, — резюмують дослідники.

Коронавірус і інтерферони-роззяви

Автори другої праці, що вийшла в журналі Science, виявили, що в крові 10% пацієнтів із важкою формою коронавірусної інфекції присутні аутоантитіла проти кількох типів інтерферонів — захисних білків, які клітина виділяє, помітивши в собі вірус.

Інтерферони — це перша лінія нашої оборони проти вірусів, частина системи вродженого імунітету. Вони блокують у зараженій клітині синтез білків, а також попутно посилають сигнал про зараження сусіднім клітинам, у тому числі клітинам імунної системи.

«Аутоантитіла не дають интерферонам нормально працювати, тому імунна система дізнається про вірус набагато пізніше, ніж могла б, — роз’яснює Ірина Якутенко. — У результаті, коли інформація все ж виходить на системний рівень, вірусу вже надто багато. Імунітет у паніці починає активувати все, що можна, і це часто призводить до гіперзапалення — того самого цитокінового шторму, головного фактора, який вбиває хворих з ковідом».

Як заявляють дослідники, це далеко не все трюки, до яких хитромудрий вірус вдається, щоб обдурити імунну систему. Є й хороші новини: вчені та медики дедалі більше дізнаються про те, як саме SARS-CoV-2 втручається в наш імунітет. Це означає: лікування тих, кому не пощастило потрапити в ковід-статистику тяжких випадків, може стати успішнішим.