Тяжелый острый респираторный синдром коронавирус-2 (SARS-CoV-2), возбудитель продолжающейся пандемии коронавирусной болезни 2019 (COVID-19), в первую очередь вызывает заболевание верхних дыхательных путей легкой или средней степени тяжести. Однако у некоторых людей с COVID-19 развиваются тяжелые инфекции, и им требуется госпитализация.

Исследование: Реакция антител SARS-CoV-2 с другими патогенами, вакцинами и пищевыми антигенами . Изображение предоставлено: Педдаланка Рамеш Бабу / Shutterstock

Фон

Как правило, когда организм подвергается воздействию различных патогенов, он вызывает иммунный ответ. Некоторые из этих иммунных клеток, такие как Т- и В-клетки памяти, сохраняются в организме, что защищает от аналогичных патогенных инфекций или воздействия перекрестно-реактивных антигенов в будущем. Более того, эти ячейки памяти борются более эффективно и результативно, а также обеспечивают защиту.

Иммунологически, когда люди сталкиваются с новой инфекцией, иммунная система хозяина активирует Т- и В-клетки памяти, которые обеспечивают защиту от множества антигенов посредством выработки защитных и перекрестно-реактивных антител. Например, из-за перекрестно-реактивного связывания антигена ранее существовавшие клетки памяти, созданные против вируса простуды, защищали от инфекции SARS-CoV-2. 

В контексте недавней пандемии Т-клетки памяти смогли обнаружить множество фрагментов с шипами и без шипов SARS-CoV-2. Это наблюдение было основано на сходстве эпитопов с пептидным пулом других коронавирусов . Из-за ранее существовавших клеток памяти у некоторых людей были легкие или умеренные симптомы, в то время как у других были серьезные инфекции. Следовательно, Т-клетки памяти, индуцируемые во время инфекции, вызванной коронавирусами простуды, ответственны за огромную гетерогенность иммунного ответа человека на COVID-19. 

Помимо предшествующей простуды вакцинация против различных инфекций также может вызывать перекрестную реакцию на SARS-CoV-2. Возможно, поэтому дети, вакцинированные против различных бактериальных и вирусных антигенов, не были восприимчивы к инфекции SARS-CoV-2. Кроме того, поскольку иммунитет, индуцированный этими вакцинами, снижается с возрастом, считается, что пожилое население более склонно к заболеванию COVID-19.

Thorne Research, витамины D и K2, 25 мкг (1000 МЕ), 30 мл (1 жидк. унция)

Хотя было обнаружено, что распространенные вирусы герпеса являются слабым источником перекрестной реактивности, вакцина против дифтерии, столбняка и коклюша (DTaP) индуцирует значительный перекрестный реактивный иммунитет к SARS-CoV-2. Перекрестная реактивность также повышает риск аутоиммунитета, то есть перекрестной реактивности между антигенами SARS-CoV-2 и антигенами тканей человека. Также сообщалось об антигенной мимикрии между аутоантигенами человека и пищевыми белками.

Об исследовании

В недавнем  исследовании журнала Frontiers in Immunology  ученые проанализировали, как моноклональные антитела против SARS-CoV-2 взаимодействуют с различными патогенами и вакцинами, особенно DTaP. Кроме того, была определена перекрестная реактивность между белками SARS-CoV-2 и обычными продуктами, которые потребляются ежедневно. Это важно, потому что, когда непереваренные пищевые антигены попадают в систему кровообращения, они производят специфические для пищевых продуктов антитела. Кумулятивный перекрестно-реактивный иммунитет, индуцированный пептидами и пищевыми антигенами, а также вызванный вакцинами, бактериальной и вирусной инфекцией, может играть важную роль в защите организма от широкого спектра патогенов, включая SARS-CoV-2.

Поскольку эпитоп, общий для двух белков, не указывает на перекрестную иммунную реактивность, в текущем исследовании использовались моноклональные антитела, специфичные к SARS-CoV-2. Использовали моноклональные антитела IgG человека, полученные против домена S1 шиповидного белка SARS-CoV-2 и нуклеопротеина. Поликлональные антитела кролика использовали для анализа его реакции на различные пищевые антигены.

В этом исследовании использовались в основном моноклональные антитела, поскольку они могут обнаруживать один эпитоп на антиген и снижать риск перекрестной реактивности с другими молекулами. Кроме того, моноклональные антитела снижают вероятность ложноположительной перекрестной реактивности. Использовали моноклональные антитела к нуклеопротеину SARS-CoV-2 человека, поскольку они могли связываться с нелинейным/конформационным эпитопом N-белка SARS-CoV-2 и SARS-CoV. Этот белок также может индуцировать врожденную память в первичных моноцитах человека.

Результаты исследования

Было обнаружено, что антитела, специфичные к шиповидному белку SARS-CoV-2, больше всего реагируют с вакциной DTaP и, в меньшей степени, с  бактериями E. faecalis  , которые являются распространенным кишечным микробом человека. Меньшая реакция наблюдалась против EBV Ab к раннему антигену D (EBV-EAD), EBV-ядерному антигену (EBNA) и  B. burgdorferi . Реакции против БЦЖ, кори,  E. coli  CdT, вирусного капсидного антигенного антитела EBV (EBV-VCA) и вируса ветряной оспы (VZV) не наблюдалось. 

Было обнаружено, что молоко, токсичный пептид глиадина, белок гороха, α+β казеин, соя, лектин чечевицы и жареный миндаль реагируют с антителами к шиповидному белку SARS-CoV-2. Кроме того, в случае нуклеопротеинового антитела SARS-CoV-2 самая сильная реакция была обнаружена с брокколи, соей, свининой, рисовой эндохитиназой, кешью и токсичным пептидом глиадина.

Выводы

Общая реакция моноклонального антитела к нуклеопротеину SARS-CoV-2 с вакциной DTaP оказалась наиболее мощной. Напротив, менее сильные реакции наблюдались с другими вакцинами и распространенными вирусными и бактериальными антигенами, такими как  E. faecalis  и вирусы герпеса. Удивительно, но никакой реакции на антигены вакцины БЦЖ не наблюдалось. Было обнаружено, что многие пищевые белки и пептиды имеют гомологию с белками SARS-CoV-2. 

Результаты текущего исследования показали, что перекрестная реактивность, вызванная вакцинами DTaP, наряду с распространенными вирусами (например, вирусами герпеса) и бактериями (например,  E. faecalis, E. coli ), защищает от инфекции SARS-CoV-2. Кроме того, перекрестная реактивность между пищевыми антигенами и различными патогенами объясняет, почему большая часть населения мира, неоднократно подвергавшегося воздействию различных вариантов SARS-CoV-2, не была серьезно инфицирована.