Первородный антигенный грех
Иммунный феномен
Первородный антигенный грех: Когда организм впервые сталкивается с инфекцией, он вырабатывает эффективные антитела против ее доминирующих антигенов и таким образом устраняет инфекцию. Но когда он сталкивается с той же инфекцией на более поздней стадии развития, с новым доминирующим антигеном , причем исходный антиген теперь рецессивен, иммунная система все равно будет вырабатывать бывшие антитела против этого старого «теперь рецессивного антигена» и не вырабатывать новые антитела против нового доминирующего. Это приводит к выработке неэффективных антител и, следовательно, к слабому иммунитету.

Первородный антигенный грех , также известный как антигенный импринтинг , эффект Хоскинса , [1] иммунологический импринтинг , [2] или первичная зависимость [3] — это склонность иммунной системы преимущественно использовать иммунологическую память, основанную на предыдущей инфекции , когда встречается вторая, немного отличающаяся версия этого чужеродного патогена (например, вирус или бактерия ). Это оставляет иммунную систему «в ловушке» первого ответа, который она дала на каждый антиген , и неспособной устанавливать потенциально более эффективные ответы во время последующих инфекций. Антитела или Т-клетки, индуцированные во время инфекций первым вариантом патогена, подвержены замораживанию репертуара, форме первородного антигенного греха.

Это явление было описано в отношении вируса гриппа , SARS-CoV-2 , [2] лихорадки денге , вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) [4] и нескольких других вирусов. [5]

История

Это явление было впервые описано в 1960 году Томасом Фрэнсисом-младшим в статье «О доктрине первородного антигенного греха». [6] [7] Оно названо по аналогии с христианской теологической концепцией первородного греха . По словам Фрэнсиса, цитируемого Ричардом Краузе : [7]

Антитела детства в значительной степени являются ответом на доминирующий антиген вируса, вызывающего первую инфекцию гриппа типа А в жизни. [...] Отпечаток, установленный исходной вирусной инфекцией, управляет ответом антител впоследствии. Это мы назвали Доктриной Первородного Антигенного Греха.

В В-клетках

Клетка памяти В, специфичная для вируса А, преимущественно активируется новым штаммом, вирусом А 1 , и вырабатывает антитела, которые неэффективно связываются со штаммом А 1 . Эти антитела подавляют активацию наивной клетки В, которая вырабатывает лучшие антитела против вируса А 1 . Этот эффект приводит к снижению иммунного ответа против вируса А 1 и повышает вероятность серьезной инфекции.

Во время первичной инфекции образуются долгоживущие В-клетки памяти , которые остаются в организме и защищают от последующих инфекций. Эти В-клетки памяти реагируют на специфические эпитопы на поверхности вирусных белков, чтобы вырабатывать антиген-специфические антитела , и могут реагировать на инфекцию гораздо быстрее, чем наивные В-клетки на новые антигены. Этот эффект сокращает время, необходимое для устранения последующих инфекций.

Между первичными и вторичными инфекциями или после вакцинации вирус может подвергаться антигенному дрейфу , при котором вирусные поверхностные белки (эпитопы) изменяются посредством естественной мутации. Это позволяет вирусу избегать иммунной системы. Измененный вирус преимущественно реактивирует ранее активированные высокоаффинные В-клетки памяти и стимулирует выработку антител. Однако вырабатываемые антитела обычно неэффективно связываются с измененными эпитопами. Кроме того, эти антитела подавляют активацию наивных В-клеток , которые могли бы вырабатывать более эффективные антитела ко второму вирусу. Это приводит к менее эффективному иммунному ответу, и рецидивирующие инфекции могут занять больше времени. [8]

Первородный антигенный грех имеет важные последствия для разработки вакцин. [9] Например, при лихорадке денге , как только реакция против одного серотипа установлена, маловероятно, что вакцинация против второго будет эффективной. Это подразумевает, что сбалансированные реакции против всех четырех серотипов вируса должны быть установлены с первой дозой вакцины. [10]

Активация наивных В-клеток, распознающих новые эпитопы, может быть ослаблена повторным инфицированием вариантами вирусов гриппа. [11] Однако влияние антигенного греха на защиту не было хорошо установлено и, по-видимому, различается в зависимости от вакцины против каждого инфекционного агента, географического положения и возраста. [8] Исследования, проведенные в 2011 году, обнаружили снижение реакции антител на вакцину против пандемического гриппа H1N1 2009 года у лиц, которые были вакцинированы против сезонного гриппа A/Brisbane/59/2007 (H1N1) в течение предыдущих трех месяцев. [9]

Относительная неэффективность двухвалентной вакцины против варианта SARS-CoV-2 Omicron у пациентов, ранее получивших вакцины от COVID-19, объясняется иммунологическим импринтингом. [12]

В цитотоксических Т-клетках

Аналогичное явление было описано в цитотоксических Т-клетках (CTL). [13] Было показано, что во время повторного заражения другим штаммом вируса денге CTL предпочитают высвобождать цитокины вместо того, чтобы вызывать лизис клеток . В результате считается, что продукция этих цитокинов увеличивает проницаемость сосудов и усугубляет повреждение эндотелиальных клеток, что приводит к геморрагической лихорадке денге . [14]

Несколько групп пытались разработать вакцины против ВИЧ и гепатита С на основе индукции ответа CTL. Открытие того, что ответ CTL может быть смещен первородным антигенным грехом, может помочь объяснить ограниченную эффективность этих вакцин. Вирусы, подобные ВИЧ, очень изменчивы и часто подвергаются мутациям; из-за первородного антигенного греха ВИЧ-инфекция, вызванная вирусами, которые экспрессируют немного другие эпитопы (чем те, что в вирусной вакцине), может не контролироваться вакциной. Была выдвинута гипотеза, что: если первородный антигенный грех является распространенным явлением, наивно разработанная однокомпонентная вакцина может предположительно сделать инфекцию еще хуже, чем если бы вакцинация вообще не проводилась. Предполагаемый механизм заключается в том, что иммунный ответ будет «заперт» в менее эффективном ответе. Поэтому была сделана рекомендация для вакцин с несколькими компонентами или которые нацелены на консервативные эпитопы. [13]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Хоскинс, TW; Дэвис, Джоан Р.; Смит, А.Дж.; Миллер, Кристин Л.; Оллчин, Одри (1979). «Оценка инактивированной вакцины против гриппа А после трех вспышек гриппа А в больнице Христа» . The Lancet . 313 (8106): 33– 35. doi :10.1016/s0140-6736(79)90468-9. PMID  83475. S2CID  26802171.
  2. ^ аб Фокози, Даниэле; Дженони, Анджело; Лусентефорте, Эрсилия; Тиллати, Сильвия; Тамборини, Антонио; Специя, Пьетро Джорджо; Ацци, Лоренцо; Бадж, Андрейна; Магги, Фабрицио (01 апреля 2021 г.). «Предыдущий гуморальный иммунитет к эндемичным сезонным альфакоронавирусам NL63 и 229E связан с худшим клиническим исходом при COVID-19 и предполагает первородный антигенный грех». Жизнь . 11 (4): 298. дои : 10.3390/life11040298 . ISSN  2075-1729. ПМК 8067214 . ПМИД  33915711. 
  3. ^ Шиперс, Ариен; ван 'т Вут, Марие; и др. (6 сентября 2022 г.). «Молекулярное картирование судьбы сывороточных антител показывает влияние антигенного импринтинга на повторную иммунизацию». bioRxiv 10.1101/2022.08.29.505743 . 
  4. ^ Сингх, Рана АК; Роджерс, Джон Р; Барри, Майкл А (2002). «Роль антагонизма Т-клеток и первородного антигенного греха в генетической иммунизации» (PDF) . Журнал иммунологии . 169 (12): 6779– 6786. doi : 10.4049/jimmunol.169.12.6779 . PMID  12471109 . Получено 14 мая 2021 г. .
  5. ^ Deem, Michael W. Адаптивный иммунный ответ. Архивировано 4 июля 2008 г. в Wayback Machine Rice University.
  6. ^ Томас Фрэнсис-младший (1960). «О учении о первородном антигенном грехе». Труды Американского философского общества . 104 (6): 572– 578. JSTOR  985534.
  7. ^ ab Krause R (2006). «Эпизод свиного гриппа и туман эпидемий». Emerg Infect Dis . 12 (1): 40– 43. doi :10.3201/eid1201.051132. PMC 3291407. PMID  16494715 . 
  8. ^ ab Lambert PH, Liu M, Siegrist CA (2005). «Могут ли успешные вакцины научить нас, как вызывать эффективные защитные иммунные ответы?». Nat Med . 11 (4 Suppl): S54–62. doi : 10.1038/nm1216 . PMID  15812491. S2CID  11685892.
  9. ^ ab Choi, Yoon Seok; Baek, Yun Hee; Kang, Wonseok; et al. (сентябрь 2011 г.). «Снижение уровня антител в ответ на вакцину от пандемического гриппа (H1N1) 2009 после недавней сезонной вакцинации против гриппа». Clinical and Vaccine Immunology . 18 (9): 1519– 1523. doi :10.1128/CVI.05053-11. PMC 3165229 . PMID  21813667. 
  10. ^ Миджли, Клэр М.; Баджва-Джозеф, Марта; Васанаватана, Сириджитт; и др. (январь 2011 г.). «Углубленный анализ первородного антигенного греха при инфекции вируса денге». Журнал вирусологии . 85 (1): 410–421 . doi :10.1128/JVI.01826-10. ПМК 3014204 . ПМИД  20980526. 
  11. ^ Ким, Дж. Х.; Скунтзоу, И.; Компанс, Р.; Якоб, Дж. (1 сентября 2009 г.). «Первоначальные антигенные реакции на вирусы гриппа». Журнал иммунологии . 183 (5): 3294– 301. doi :10.4049/jimmunol.0900398. PMC 4460008. PMID  19648276 . 
  12. ^ Offit PA (2023). «Двухвалентные вакцины против COVID-19 — предостерегающая история». The New England Journal of Medicine . 388 (6): 481– 483. doi : 10.1056/NEJMp2215780 . PMID  36630616. S2CID  255748794.
  13. ^ ab McMichael AJ (1998). «Первородный грех Т-клеток-убийц». Nature . 394 (6692): 421– 422. doi : 10.1038/28738 . PMID  9697760.
  14. ^ Джутатип Монгколсапая (2006). «Т-клеточные ответы при геморрагической лихорадке денге: являются ли перекрестно-реактивные Т-клетки субоптимальными?». J. Immunol . 176 (6): 3821– 3829. doi : 10.4049/jimmunol.176.6.3821 . PMID  16517753.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Original_antigenic_sin&oldid=1254270475"