Rubriky
• imunitní a hematopoetický systém • populárně naučné - nerecenzované

Jak funguje imunitní systém při rozpoznání koronaviru a při obraně proti němu

Vstoupí – li nositel znaku / antigenu / rozpoznaný jako nebezpečný, čili
nikoliv a priori jako cizí / viz teorie Pauly Matzingerové z roku 1994 /
a není – li tento ohrožující nositel zlikvidován lokálně / infestace,
drobná ranka v kůži,../, rozvine se systémová imunitní reakce. Znak /
antigen / je navázán na tzv. TLR, tj. receptory přirozené imunity,
kterou sdílíme se všemi živočichy / velmi podobné receptory jsou i
uvnitř buněk /. TLR se původně podílely na morfogenezi, prokázáno to je
např. u hmyzu, to znamená, že mají vztah i k orgánové diferenciaci.
Prostřednictvím těchto receptorů, případně po přímé fagocytóze /
pohlcení / nositele znaku makrofágy je znak / antigen “ chemicky
rozložen ve fagocytující buňce / intracelulární zabíjení / a některé
charakteristické části antigenu / epitopy / jsou prezentovány na povrchu makrofágu /
podobnou funkci mají i dendritické buňky specializované na prezentaci těchto epitopů /, a to společně s tzv. HLA znaky II. třídy / HLA DP,DQ, DR /, což jsou jakési “ krevní skupiny “ na povrchu především buněk zaangažovaných v imunitní síti, ale za určitých okolností, především po aktivaci cytokiny, např. Interferony, i na jiných buňkách, např. na cévních endoteliích.

V této podobě jsou epitopy z antigenů spolu s vlastními znaky HLA II. třídy, které signalizují, že ohroženy jsou skutečně vlastní buňky, prezentovány tzv. pomocným / helper / CD4 pozitivním T lymfocytům, které hrají klíčovou roli v tzv. adaptivní / specifické / imunitě, kterou sdílíme se všemi obratlovci od kruhoústých mihulí. Pomocný T lymfocyt informaci přijme a dál se podílí prakticky na celé orchestraci imunitního systému, tj. řízení nejen adaptivní / specifické / imunity, ale od této chvíle ve vztahu k danému antigenu i bunčné složky přirozené / vrozené, “ innate “ / imunity. V první řadě má vytvořeny specifické receptory pro dané štěpy antigenu, epitopy. Tento receptor vlastně vypadá jako protilátka / “ Y “ s vaznými místy na Fab fragmentech, “ ručičkách “ Y a s tzv. Fc fragmentem, tj. “ nožičkou “ Y /, přičemž Fc fragment /“ nožička „/ je zakotven v membráně T lymfocytu a “ vykukují pouze “ ručičky „, tedy Fab / “ fragment vážící = binding antigeny, tj. Fab /. T lymfocyty se mohu diferencovat do celé řady různých T lymfocytárních populací, nás bude zajímat především skupina cytotoxických T lymfocytů /cTly/, které mají také tento vazebný receptor a váží se, především přímým kontaktem, na buňky, které na svém povrchu “ vystavují “ / exprimují / spolu s HLA I. třídy / A,B,C / stejné epitopy – jde např. o buňky infikované virem, intracelálárními bakteriemi / např. Mycobacterium spp. / či o nádorové, maligně transformované buňky, případně vylučují některé mezibuněčné signální molekuly / cytokiny /, které, zjednodušeně řešeno, odpovídají v nervové tkáni neurotransmitterům a v endokrinní tkáni hormonům / zajímavé je, že většina lymfocytů, neuronů a buněk endokrinního systému, stejně jako bakterie slizničního mikrobiomu jsou za určitých okolností vyučovat stejné látky!, takže při zatížení kteréhokoliv z těchto orgánů jsou vždy “ ve hře “ všechny regulační systémy, byť v různé míře/, které v tomto případě mohou i v buňce navodit programovanou smrt, apoptózu.

Druhou skupinou, která nás zajímá, jsou paměťové T lymfocyty / “ memory T cells “ /, které přetrvávají v menším množství, mají zmíněné receptory pro daný epitop / antigen / a při dalším kontaktu s tímtéž mikrobiálním agens, např. s tímto novým koronavirem, se mohou aktivovat a dále aktivovat orchestrovat celý imunitní systém…

B lymfocyty, které onen receptor, o kterém jsme hovořili u T lymfocytů, zjednodušeně řečeno také tvoří na základě ještě i jinými cestami předané informace, ale „protilátka “ Y “ neuvízne “ v membráně B lymfocytu / až na určité výjimky na počátku tvorby protilátek – IgD, IgM /, ale je uvolňována do oběhu. V principu rozlišujeme protilátky třídy IgG, IgA, IgM, IgE a IgD. V tomto případě nás budou zajímat pouze imunoglobulíny / protilátky / IgG, IgA a IgM. IgM jsou velké protilátky / pentamer “ z 5 Y “ /, která se tvoří jako první protilátková odpověď na nový antigen a přetrvává pouze v krevním oběhu. IgG protilátky mají 4 třídy, nicméně důležité je, že se tvoří později, dlouhodoběji, tedy i v době, kdy už se netvoří IgM imunoglobulíny, jde o menší dimery /“ze dvou Y“ /, prostupují cévní stěnou a dostanou se prakticky kamkoliv /až na vzácné výjimky/, důležité jsou neutralizační protilátky IgG, které se naváží na volný virus uvolněný z buněk a tvoří tzv. imunokomplexy / tedy protilátka + virus, ev. antigen /. IgA protilátky jsou v tkáních jako monomery či
dimery, ale důležitá je jejich funkce na sliznicích, kam se dostanou z
cévního řečiště , vytvoří dimery a jsou spojeny ještě s úsekem, který
brání proteolytickým enzymům endogenního i exogenního původu na
sliznicích, aby protilátky ihned nerozložily.

Tyto protilátky mimo jiné vyváží nositele antigenu, bakterii nebo virus, aby nemohla proniknout přes slizniční bariéru do organizmu. Často je tvoří B lymfocyty, které jsou ve sliznici / viz MALT, v GIT GALT, v bronších BALT etc / a které migrují po všech sliznicích / ! /, takže nakonec v lymfatických uzlinách zapojí i systémovou imunitu, tj. i T lymfocytární systém. B lymfocyt tedy obvykle tvoří protilátky na základě téže informace, které se dostalo i T lymfocytům. Důležité je to, že helper / pomocné / a paměťové / memory / T lymfocyty aktivují i protilátkovou imunitu, takže často, např. u virových infekcí, po čase / u koronavirů se odhaduje několik
týdnů až měsíců, max. 2 roky / se jejich koncentrace sníží na
nedetekovatelnou hladinu, ale při dalším kontaktu s nositelem téhož
antigenu dostanou signál od paměťového T lymfocytu o znovuhrozícím
nebezpečí a mohou začít protilátky znovu produkovat buňkami, které se
vytvoří z paměťových / memory / B lymfocytů, které vznikají, stejně jako
paměťové T lymfocyty v průběhu akutní infekce, první imunizace.
Rozhodující roli, zejména u virových infekcí, hrají T lymfocyty.

Celková orchestrace imunitního systému obvykle závisí na helper T lymfocytech, případně na helper T lymfocytech vytvořených z paměťových T lymfocytů…V akutní fázi infekce vytvořená neutralizační protilátka vyváže virus a tento komplex, event. napojený na tzv. komplement / C /, což je komplex asi 30ti proteinů v séru, které jsou aktivovány mimo jiné vazbou antigenu s protilátkou, se naváže na receptory pro Fc fragment protilátky / FcR, tj. “ receptor pro nožičku “ / a na receptor pro komplement / C /, dojde k pohlcení, fagocytování, většího množství imunokomplexů, tedy i virů, které se ocitnou v tzv. fagolysosomu, ve vakuole, kde má být virus chemicky rozštěpen / intracelulární zabíjení /. Aktivita makrofágů je však rovněž řízena prostřednictvím různých mezibuněčných signálních molekul, cytokinů.

Dojde-li k výraznějšímu poklesu počtu T lymfocytů nebo k snížení jejich aktivity, může po určitou dobu virus v makrofágu “ nezabitý “ i přetrvávat a přechodně může být i vyplavován do krve. Makrofág tedy fuguje jako jakýsi “ rezervoár “ infekce / podobné tomu je i u řady intracelulárních bakterií – např. Mykobakterií, Listerií,../. Naštěstí, na rozdíl od retrovirové infekce / např. HIV / nový koronavirus nedisponuje enzymem objeveným počátkem 70. let, tzv. reverzní transkriptázou / RT /, která by byla schopna přepsat virovou informaci zapsanou v “ jazyce RNA “ do “ jazyka “ lidské DNA v jádře buňky / makrofágy představují významný rezervoár HIV infekce, který je obtížněji ovlivnitelný /. Nový koronavirus tedy nakonec z organizmu mizí.