Koronawirus sprawia, że atakujemy samych siebie

To już dziś wiedza powszechna, że nasz układ odporności reaguje nietypowo na nowego pandemicznego koronawirusa u 20 proc. ludzi, którzy przechodzą COVID-19 poważnie. „Burzę cytokin” odmieniono od marca przez wszystkie przypadki milion razy w różnych mediach. Dziś jednak okazuje się, że w trakcie tej tajemniczej nadal choroby zakaźnej mają miejsce autentyczne reakcje autoimmunologiczne.

Jasne jest już od wielu miesięcy, że wirus SARS-CoV-2 żadną „grypką” nie jest. Przebycie COVID-19 nawet bezobjawowo może się odbić na zdrowiu poważnie i  nie ogranicza się do płuc .

Według uczonych wirus ten atakuje różne typy naszych komórek, w tym neurony i niektóre białe krwinki związane z działaniem układu odporności, tzw. limfocyty T. Znacznie nowsze badania, oparte o analizę genomów osób, które w różnym stopniu były podatne na zakażenie SARS-CoV-2 i na poważny przebieg wywoływanej przez wirusa choroby, wskazywały na predyspozycje genetyczne. Najpierw w obrębie długiego fragmentu genomu na chromosomie 3.,  który odziedziczyliśmy po naszym kuzynie i jednym z rodziców – neandertalczyku . Ale także w 13 innych miejscach genomu, gdzie z kolei regulowana jest produkcja i działanie bardzo istotnych dla funkcjonowania układu odporności białkowych cząsteczek, zwanych interferonami.

Specjalne przeciwciała

Okazało się też, że w organizmach wielu chorych ciężko na COVID-19 powstają specjalne przeciwciała przeciwko interferonom – co istotnie zaburza im p prawidłową walkę układu odporności z koronawirusem .

To jednak nie koniec historii wpływów infekcji SARS-Cov-2  na nasz system immunologiczny. Uczeni z Yale School of Medicine opublikowali właśnie na serwerze reprintowym medrxiv swoje badania wskazujące na to, że podczas długotrwałej walki z pandemicznym koronawirusem dochodzi do sprowokowania wytwarzania w naszym organizmie przeciwciał skierowanych przeciw naszym własnym białkom.

Wprawdzie praca ta jeszcze nie została zrecenzowana przez środowisko naukowe, ale już doczekała się omówienia w brytyjskim „Guardianie”.

Ramię wrodzone i adaptatywne

Aby zrozumieć ustalenia uczonych z Yale, trzeba sobie uświadomić, że nasz układ odpornościowy działa dzięki dwóm ramionom. Po pierwsze tzw. wrodzonemu, działającemu natychmiast, ale mało specyficznie – tu plasują się m.in. wspomniane wcześniej cytokiny powodujące w przebiegu ciężkim COVID-19 „burzę”, wśród nich interferony, które są produkowane przez komórki zakażone wirusem i wysyłane, aby ostrzec pozostałe komórki organizmu o zagrożeniu. Te mechanizmy odporności na zakażenia są bardzo stare ewolucyjnie i da się niektóre ich elementy badać już u bezkręgowców, np. owadów. Drugie ramię jest adaptatywne, rozwija się w toku naszego życia, staje się wysoce specyficzne i wydajne w kontakcie z konkretnym drobnoustrojem chorobotwórczym lub symulującą go szczepionką. W tym ramieniu koncentruje się działanie białych krwinek: atakujących komórki zakażone wirusem limfocytów T i limfocytów B, produkujących specyficzne przeciwciała (immunoglobuliny) przeciw wirusowi.

Jak podkreślają klinicyści, w tym amerykańscy autorzy najnowszego  badania, COVID-19   wiąże się często z przesadną i źle ukierunkowaną odpowiedzią układu odporności gospodarza. Patologie związane z zakażeniem SARS-CoV-2 i burzą cytokin (czyli wadliwym działaniem ramienia wrodzonego układu odporności) – jako dostrzeżone wcześniej – były już wielokrotnie analizowane w literaturze fachowej od początku pandemii. Przeciwciałami, które zamiast być pomocne, mogłyby być bardzo szkodliwe dla ofiar, zajmowano się niewiele. I tę lukę na wypełniać badanie z Yale.

Badacze posłużyli się tzw. analizą wysokoprzepustową wykrywania przeciwciał wiążących własne białka człowieka, a dokładnie 194 pacjentów zakażonych SARS-CoV-2 i cierpiących na COVID-19 w szpitalu. Badanie to zwane w skrócie REAP (Rapid Extracellular Antigen Profiling) zostało opracowane w tymże zespole badawczym.

Do drożdży dodajemy osocze

W skrócie: najpierw powołuje się do życia 2770 osobnych komórek drożdży (a z nich całych drożdżowych klonów). Każdy zaś z nich jest tak zmodyfikowany genetycznie, by wytwarzać na swej powierzchni któreś z 2770 zewnątrzkomórkowych i rozpuszczalnych w osoczu białek ludzkich (tzw. egzoproteom).

Każdy dróżdż zatem jest „zaetykietowany” genetycznie i produkuje jedno konkretne ludzkie białko. Teraz pobieramy osocze od pacjentów z COVID-19 i badamy, z którymi drożdżami się wiąże i jak mocno. W ten sposób wiadomo, czy wśród przeciwciał pacjenta są takie, które reagują ludzkimi białkami i dokładnie z jakimi.

Jak sprawozdają w swej publikacji uczeni pod kierunkiem Aarona M. Ringa, „ pacjenci z COVID-19 wykazują dramatyczny wzrost reaktywności autoprzeciwciał w porównaniu z niezainfekowanymi kontrolami”. Oznacza to, że w wyniku COVID-19 w osoczu chorych pojawiają się przeciwciała atakujące ich własne białka – a zatem ich własny organizm. Pojawienie się takich przeciwciał to podstawowy symptom choroby autoimmunologicznej.

Do schorzeń z autoimmunizacją zalicza się obecnie ponad 70 różnych zaburzeń immunologicznych, na które cierpi już ok. 5 proc. populacji krajów wysoko rozwiniętych. Cechą wspólną tych chorób jest to, że pojawiają się nagle, bardzo często jeszcze przed 30. rokiem życia. Obok genetycznych, środowiskowych (przebyte infekcje), a nawet geograficznych czynników ryzyka, widać związek z płcią – kobiety chorują na nie znacznie częściej od mężczyzn.

Układ immunologiczny się nie myli

Dawniej sądzono, że wynika to z pomyłek układu odporności – miałby niejako tracić orientację pod wpływem nieznanych czynników. Wówczas organizm rozpoznaje określone komórki czy tkanki jako niebezpieczne i zaczyna je zwalczać . Dziś wydaje się raczej, że układ immunologiczny się nie myli, ale atakuje własny organizm wtedy, kiedy potrzeba.

Paradoks? Niekoniecznie. Dochodzi bowiem najpierw do tzw. przełamania tolerancji, czyli pojawia się wielki nadmiar nieprawidłowych komórek. Winę za to mają ponosić nasze geny, a o wzbudzanie odczynu autoimmunizacji podejrzewane są m.in. reakcje aktywacji bakteryjnymi lub wirusowymi antygenami czy silny stres. Trudno jednak pokazać wprost taki związek konkretnej choroby autoimmunologicznej, np. cukrzycy typu 1, z konkretnym zakażeniem wirusowym.

Już we wcześniej wymienionym tu moim tekście – tym dotyczącym interferonów – wspominałam, że innej grupie amerykańskich badaczy udało się już dwa miesiące temu z okładem wskazać, że w osoczu osób poważnie dotkniętych COVID-19 znajdują się często przeciwciała przeciw interferonowi 1. Dziś immunolodzy z Yale zaobserwowali „dużą częstość występowania autoprzeciwciał przeciwko białkom immunomodulującym, w tym cytokinom, chemokinom, składnikom dopełniacza i białkom powierzchniowym komórek” odpowiedzialnym za komunikowanie z układem odporności.

Te autoprzeciwciała zaburzają zatem działanie tego układu i osłabiają jego kontrolę nad wirusem. Hamują bowiem sygnalizację pochodzącą z immunoreceptorów na komórkach. A gdy tej brak, trudno się spodziewać prawidłowego działania komórek układu odporności.

Uczeni nie poprzestali na jednej metodzie

Uczeni nie poprzestali na swojej sprytnej i szybkiej przesiewowej metodzie analizy ludzkich przeciwciał, ale ustalili, że tego typu przeciwciała zastosowane w mysim modelu zakażenia SARS-CoV-2 nasilają chorobę. Nie dziwi, że udało się metodami statystycznymi ustalić także powiązanie obecności konkretnych tego typu przeciwciał z ciężkością przebiegu choroby COVID-19 u przebadanych w tej pracy pacjentów.

Trochę to działa tak, jakby organizm sam chciał wygasić potencjalną nadmierną odpowiedź układu odporności na infekcję. Tylko, że „nie umie trafić w czas” – jak by to wyśpiewała Krystyna Prońko. Aczkolwiek to tylko spekulacja.

Uczonych z jednej strony ten pandemiczny koronawirus już niemal niczym nie jest w stanie zaskoczyć, a z drugiej – wciąż zaskakuje. Jak wyżej wspomniałam, infekcje są domniemanym cynglem chorób autoagresyjnych. Także sam fakt zaistnienia takiej możliwości w przebiegu COVID-19 nie podrzuca na krześle.


Gdy jednak dochodzi do pandemii, pojawia się magia wielkich liczb – tysięczne zwielokrotnienie tego i wielu innych niekorzystnych zjawisk. Zamiast setek powikłań, mamy setki tysięcy. Nie jest to dobra prognoza na nowy rok, że ta choroba może mieć dla organizmu kolejny długofalowy skutek, którego na razie nie umiemy nawet głębiej zrozumieć co do mechanizmu powstawania i działania.

#koronawirus #układ odpornościowy #covid-19