Каква е ролята на Т-лимфоцитите при заразяване с COVID-19

Нашата имунна система е подготвена да се бори с вирусите. Как телата ни реагират и как различните имунни клетки работят заедно, за да отблъснат новия коронавирус SARS-CoV-2?

Т-клетките (Т-лимфоцитите) могат да играят по-значима роля в борбата с COVID-19, отколкото учените досега смятаха.

Знаем за антителата, които тялото ни генерира за борба с инфекцията. В битката срещу новия коронавирус SARS-CoV-2 учените отбелязват наличието на неутрализиращи антитела на имунитета срещу бъдещи инфекции. Антителата обаче не съществуват изолирано. Всъщност няколко клетки в нашето тяло трябва да работят заедно преди антителата особено неутрализиращите антитела да влязат в действие. Една подгрупа от Т- клетки са решаващи участници в сложното взаимодействие, което води до производството на антитела. Друг тип Т-клетки убиват клетките, които са заразени с вируса. Сега Т-клетките се появяват като допълнителен път към имунитет в контекста на COVID-19.

Какво представляват Т-клетките и защо играят ключова роля в борбата срещу новия коронавирус?

За да разберем какво правят Т-клетките, връзката им с антителата и краткосрочния и дългосрочния имунитет трябва да се задълбочим в науката имунология.

Каква роля играят Т клетките?

Т-клетките са вид лимфоцити или бели кръвни клетки. Костният мозък ги произвежда под формата на предшественици и те мигрират към тимуса откъдето идва и името на Т-клетките. Има няколко вида Т-клетки.

В подкаст "Тази седмица във вирусологията" (TWiV) д-р Джон Йеудел, началник на секцията за клетъчна биология в Лабораторията за вирусни болести в Националния институт по алергия и инфекциозни болести в Бетесда разяснява за Т-клетките в контекста на COVID-19.

Помощни Т-клетки, които някои наричат ​​CD4 Т-клетки или CD4 помощни Т-клетки, тъй като носят протеин наречен клъстер на диференциация 4 (CD4) на клетъчната си повърхност наблюдават телата ни за патогени. Д-р Йеудел обясни, че когато вирусът заразява клетка има два начина за предупреждение на имунната система на чуждия нашественик.

След като вирусът навлезе в клетка той преминава през поредица от прегради където ензимите го разопаковат и накъсват на малки пептиди. Някои от тези пептиди се улавят от молекулите на основния комплекс за хистосъвместимост (MHC) от клас II. Тези молекули са част от инструментариума за наблюдение на нашето тяло.

След това молекулите MHC клас II кръжат обратно към клетъчната повърхност и представят вирусния пептид на преминаващите клетки. Тези пептиди могат да активират CD4 помощни Т-клетки, които от своя страна играят решаваща роля. Те позволяват на В-клетките, друг тип бели кръвни клетки да произвеждат специфични имуноглобулинови (Ig) G антитела към вирусния пептид. В отговор на това взаимодействие с CD4 T-помощни клетки. В-клетките след това узряват или в плазмени клетки или в В -клетки с памет. Плазмените клетки продължават да произвеждат антитела в продължение на няколко седмици, след което се преместват в костния мозък. Тук те остават да осигурят дългосрочна защита.

В-клетките с памет остават в кръвообращението или обитават стратегически обекти като част от системата за наблюдение на тялото. Ако тялото ни се срещне със същия вирус отново, В-клетките ни с памет ще разпознаят вирусния антиген, ще го обработят и ще представят отново вирусния антиген на CD4 помощна Т-клетка.

Какво правят Т-клетките убийци?

Докато CD4 помощните Т-клетки разпознават антигени представени от молекули MHC клас II, цитотоксичните Т -клетки или CD8 Т-клетки или CD8 Т-клетки убийци реагират на пептиди представени от молекули MHC клас I.

Когато вирусът заразява клетка той кара механизмите на клетката да произвеждат вирусни протеини. Но някои от пептидите получени по време на този процес се пренасочват към молекули от клас I на МНС, които ги пренасят на клетъчната повърхност и ги представят на други клетки. Това позволява на клетката да сигнализира, че вирусът я е заразил. CD8 Т-клетките намират и убиват заразени клетки, ключов механизъм за премахване на вирусна инфекция. Тъй като много вируси могат да се репликират много бързо, този процес трябва да бъде бърз, за ​​да спре разпространението на вируса. С помощта на молекули MHC от клас I представящи вирусни пептиди на клетъчната повърхност, CD8 Т-клетките могат да разпознаят заразените с грип клетки в рамките на около 1,5 часа. CD8 T-клетките могат да се превърнат в памет CD8 T-клетките, които осигуряват бързи и дълготрайни реакции, ако същият патоген отново отправи грозната си глава. В контекста на COVID-19, както CD4 помощни Т-клетки, така и CD8 Т-клетки имат важна роля.

В скорошна статия в Nature Reviews Immunology изследователи от Института по имунология към Медицинския факултет на Перелман към Университета на Пенсилвания във Филаделфия, Пенсилвания, обобщиха това, което учените знаят за Т-клетките и COVID-19 към днешна дата. Те показват, че отговорите на CD8 Т клетки при хора с тежък COVID-19 може да не са толкова ефективни колкото при тези с лека форма на заболяването. По-конкретно, може да има по-малко CD8 T клетки и тези, които присъстват, може да не са в състояние да се превърнат в CD8 T клетки в паметта. В някои случаи изследователите са видели прекомерни отговори на CD8 Т-клетки при пациенти с COVID-19.

Всъщност могат да съществуват множество различни модели на Т-клетъчен отговор при различни пациенти което предполага възможността за различни клинични подходи съобразени с конкретния имунотип на определен пациент.

Тестване за отговори на антитела и Т-клетки

В много случаи учените извършват тестове за антитела, за да установят дали човек е развил имунен отговор на вирусна инфекция. Това е различно от диагностичния тест, който търси вирусен генетичен материал, за да определи дали човек в момента има инфекция. Тестовете за антитела са относително ясни. Неотдавнашно мащабно проучване в Испания използва комбинация от тестове с вземане не кръв от пръста и лабораторни тестове, за да се установи колко хора в страната имат антитела срещу SARS-CoV-2.

Въпреки това не е толкова лесно да се тества реакцията на Т-клетките на човек. В скорошно проучване сравняващо отговорите на Т-клетки между хора, които са се възстановили от COVID-19, и проби от хора, взети преди пандемията, учените излагат прекурсори на Т-клетки от кръв към вирусни пептиди, за да видят дали това предизвиква CD4 помощни Т-клетки или CD8 Т-клетъчни отговори. След това използвали специализирано оборудване, за да разграничат различните видове клетки, в които са се развили предшествениците. Тъй като призивите за по-ясни и по-бързи начини за тестване дали хората в момента имат инфекция с SARS-CoV-2 придобиват все по-голяма популярност учените също разработват нови начини за тестване как нашите Т-клетки реагират на новия коронавирус.

Medical News Today разговаря с д-р Джеймс Хиндли от Indoor Biotechnologies, който работи по по-опростен тест за Т-клетки, който учените могат да използват в рутинни лабораторни условия. "Първоначално вярваме, че основното използване на този тест ще бъде за разработване на ваксина, за да се определи дали е генериран Т-клетъчен отговор на ваксината и дали това е достатъчно адекватно, за да предпази от инфекция". Д-р Хиндли също така предвижда, че органите на общественото здравеопазване ще могат да използват теста за скрининг на отговорите на Т-клетките на SARS-CoV-2.

ВИЖ ВСИЧКИ ТЕСТОВЕ ЗА КОРОНАВИРУС С ОТСТЪПКА ТУК!

Заедно с тестовете за антитела, това може да позволи да се установи нивото на имунитет в популацията. Учените ще се нуждаят от повече данни, за да изяснят как отговорите на Т-клетките и В-клетките се вписват както в патологията, така и в имунитета към инфекция с SARS-CoV-2 в по-дългосрочен план. Тъй като научната общност отговаря на нуждите необходими за пандемията новите и иновативни методи за тестване и мащабни съвместни проучвания ще се надяват да предоставят някои от тези отговори.

https://www.medicalnewstoday.com