Как иммунитет борется с паразитами

Паразительный эффект: как гельминты обманывают иммунитет при СOVID-19

Ученые рассказали «Известиям», почему люди, зараженные глистами и другими кишечными паразитами, зачастую переносят коронавирус в легкой форме. Поводом стала публикация в научном журнале The Lancet, в которой авторы изучили статистику заражений в Эфиопии и выяснили: у людей с паразитами редко бывает тяжелая форма заболевания. Как пояснили российские эксперты, при COVID-19 в патогенезе ведущую роль играют провоспалительные цитокины, которые и вызывают цитокиновый шторм. А гельминты способны изменять иммунный ответ и убирать эффект гипервоспаления, чтобы выжить внутри человеческого тела. Открытие этого механизма и его детальное исследование могут помочь разработать эффективное терапевтическое средство.

Африканские страсти

Коинфекция (сопутствующее заболевание) кишечными паразитами может быть одним из объяснений того, почему одни люди болеют СOVID-19 легко, а другие нет. Это подтверждают данные, недавно опубликованные в научном журнале The Lancet. Специалисты из колледжа медицинских наук Университета Мекелле в Эфиопии задумались над вопросом, почему в Африке значительно меньше пациентов страдают от серьезных симптомов COVID-19, чем в промышленно развитом мире.

«Мы предполагаем, что частичное объяснение этого явления заключается в большей активации иммунной системы жителей Африки, вызванной паразитарными инфекциями», — указано в статье. Чтобы проверить эту гипотезу, с июля 2020 года по март 2021-го авторы исследовали данные пациентов с COVID-19, которые прошли скрининг на кишечных паразитов. Всего в выборку включили 751 пациента, инфицированных SARS-CoV-2, из которых 284 (37,8%) были заражены гельминтами (глистами) или простейшими паразитами.

У пациентов, коинфицированных паразитами, тяжелая форма COVID-19 развилась лишь в 10% случаев. При этом больше половины (51,8%) заболевших, зараженных паразитарной инфекцией, перенесли коронавирус в легкой форме. Реже всего осложнения появлялись у людей, зараженных Entamoeba spp (заражение дизентерийной амебой), Hymenolepis nana (карликовым цепнем), Schistosoma mansoni (кровяным сосальщиком — вид плоских червей) и Trichuris trichiura (заражение червем — власоглавом).

Ученые их Эфиопии пришли к выводу, что иммуномодулирующие реакции, вызванные паразитами, могут заглушить гипервоспаление, связанное с тяжелой формой COVID-19.

Два пути иммунитета

Отмеченная эфиопскими учеными взаимосвязь паразитозов со снижением тяжести течения коронавирусной инфекции обусловлена измененным защитным иммунным механизмом организма хозяина, сказала «Известиям» аллерголог-иммунолог клинико-диагностического центра «Медси» Наталья Гарскова.

— Хронические паразитарные инфекции вызывают так называемый иммунный ответ второго типа, при котором усиливается выработка регуляторных Т-клеток, подавляющих выработку провоспалительных цитокинов, — уточнила эксперт.

При коронавирусной инфекции в патогенезе ведущую роль играют именно провоспалительные цитокины, вырабатываемые в ответ на гипервоспаление, рассказала Наталья Гарскова. Именно они вызывают смертельно опасный цитокиновый шторм.

— Кроме того, кишечные паразиты изменяют микробиом кишечника хозяина, и эти изменения также влияют на иммунный ответ организма в последующем. Таким образом, организм человека с паразитарной инфекцией «уравновешивает» сверхактивную реакцию иммунной системы в ответ на коронавирусную инфекцию, и ее течение может иметь менее агрессивную форму, — рассказала аллерголог-иммунолог.

Интересно, что второй тип иммунного ответа активизируется не только при заражении червями или простейшими, но и при некоторых типах аллергической реакции. Кроме того, есть ряд аутоиммунных патологий, которые также имеют в патогенезе такую реакцию защитных сил организма. Сегодня ученые также исследуют и влияние аллергических заболеваний и аутоиммунных процессов на тяжесть течения коронавирусной инфекции.

Лечение без заражения

Заражение паразитами может никак не давать о себе знать на протяжении всей жизни, отметила врач-инфекционист, сотрудник научно-клинического отдела МГЦ СПИД и Международного учебно-методического центра вирусологии человека медицинского института РУДН Елена Белова. Есть состояние, которое описывается термином «носительство возбудителей заразных болезней», сказала она.

— Это одна из форм инфекционного процесса, при которой паразитирование возбудителей заразных болезней в организме человека и животного протекает без клинических проявлений и сопровождается выделением возбудителя в окружающую среду. В соответствии с носительством конкретных типов возбудителей применяют термины «бактерионосительство», «вирусоносительство», «гельминтоносительство», — рассказала она.

Явление носительства представляет собой своеобразное биологическое равновесие, при котором организм хозяина не в силах вывести паразита, а паразит не в состоянии преодолеть защитные силы организма и вызвать болезнь. Под действием иммунитета возбудитель рано или поздно погибает, и носительство прекращается. Однако этот феномен требует дальнейшего изучения, рассказала Елена Белова.

Что же касается феномена более легкого течения коронавирусной инфекции у зараженных паразитами эфиопов, то эти данные могут пролить свет на иммунологические процессы, которые происходят в организме заболевшего.

— Конечно, никто не предлагает заражать пациентов паразитами, — подчеркнул в разговоре с «Известиями» директор научно-клинического центра прецизионной и регенеративной медицины Института фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета Альберт Ризванов. — В целом наличие паразитов среди населения говорит о низкой гигиене, а это само по себе является фактором риска. Да, население может быть более защищено от тяжелых форм коронавируса, но при этом оно всё равно в зоне повышенного риска других заболеваний. Поэтому лечение паразитами вирусных инфекций аналогично лечению мигрени отрубанием головы.

Поэтому проведенное исследование важно в первую очередь с точки зрения изучения иммунитета и может поспособствовать созданию новых лекарств, которые модулируют иммунную систему по определенному пути.

Как подчеркивают сами ученые из Эфиопии, их исследование означает, что паразиты могут способствовать и негативному эффекту в период пандемии: нынешние вакцины против COVID-19 могут быть менее результативны. Поэтому, вероятно, сначала нужно будет лечить африканских пациентов от гельминтов, а уже потом прививать. Но этот вопрос требует отдельного изучения.

Источник

Противоглистный иммунитет — как организм защищается от глистов?

Главная > Консультации > Детский врач > Противоглистный иммунитет — как организм защищается от глистов?

Противогельминтный иммунитет — эта форма иммунной защиты изучена меньше других.

На современном этапе развития иммунологии ведется изучение способности организма вырабатывать иммунитет к глистам. Ученые заинтересовались гельминтами не так давно, но уже установили систему ответной реакции хозяина на гельминтоз. Когда в организме заводятся глисты, иммунная система человека начинает вырабатывать антитела, чтобы побороть незваных гостей. Опасность глистов состоит в том, что со временем они приспосабливаются к внутренней среде организма человека и тем самым влияют на иммунитет.

Существует два типа локализации гельминтов — в кишечнике, куда они поступают с пищей, и в различных других органах (печени, легких, головном мозгу, стенке сосудов и т. д.), куда они проникают гематогенным путем (с потоком крови). Паразиты, локализующиеся в органах, часто окружены гликолипидной или гликопротеиновой оболочкой, формируемой клетками хозяина и защищающей гельминт от действия факторов иммунной системы. В кишечнике роль фактора изоляции играет сама слизистая оболочка.

Термин «иммунная система» означает способность организма противостоять паразитам, вирусам и инфекции, чтобы сохранить механизм работы внутренних органов. Иммунный ответ дает организм, отвечая на появление чужеродного тела. К чужеродному телу в данном случае относятся все виды глистов.

Иммунитет против паразитов похож на бактериальный, выделяют два вида:

В процессе развития организм человека приобрел первичный (врожденный) иммунитет. Он считается генетически обусловленным и передается как наследственный знак. Выделяют 4 типа отношений «хозяин — паразит»:

Вторичный (приобретенный) иммунитет формируется, базируясь на опыте предшествующих заражений, и запоминается в виде иммунной памяти, что блокирует повторное заражение. Такой антипаразитарный иммунитет работает по двум направлениям:

Врожденный иммунитет вырабатывается в процессе исторического развития каждого вида животного. Он может иметь разную степень напряженности — от полной (чаще почти полной) невосприимчивости к данному виду паразита до частичной.

К числу факторов определяющих врожденную резистентность, относятся следующие:

Результаты исследований свидетельствуют о том, что понятие врожденного иммунитета являются очень сложным и емким, объединяющим в себе проявление конституционального иммунитета, элементы неспецифической защиты, гормональную активность зараженного организма, осуществляющую свое влияние на иммунологический гомеостаз через воздействие на формирование специфической и неспецифической форм иммунитета (клеточный и гуморальный).

Приобретенный (адаптивный) иммунитет, который, в свою очередь, разделяется на:

При заражении гельминтами иммунного хозяина наиболее типичными особенностями противогельминтозного иммунитета являются: снижение интенсивности инвазии; замедленное и неравномерное развитие гельминтов; длительное пребывание гельминтов в личиночной стадии, обусловливающее феномен «латентных» гельминтозов; сокращение сроков жизни гельминтов; угнетение репродуктивной активности гельминтов; преждевременное выведение гельминтов из организма хозяина.

При вторичном противогельминтном иммунитете имеет место: слабая сопротивляемость, особенно при единичном заражении, короткая память, зависимость частоты иммунного ответа от количества глистов в теле, иммунным ответом на заражение паразитами может быть формирование антитоксического иммунитета.

В целом ряде работ было показано, что в тканях слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта животных и человека, так же как и в бронхиальном эпителии легких, происходит как опосредованное иммунными комплексами, так и анафилактическое выделение слизи. Участие слизи в быстром изгнании личинок нематод изучалось на крысах. Так, в организме иммунных крыс около 40% паразитов прилипали к слизи в течение 1 часа после заражения, а через 2 часа их количество уменьшалось почти на 30%!

Слизистые оболочки богаты тканевыми базофилами или тучными клетками. Очевидна несомненная роль этих клеток в изгнании паразитов, которые при дегрануляции выделяют медиаторы воспаления (вазоамины, усиливающие проницаемость стенок сосудов). Реакция воспаления расценивается как положительная, однако в ряде случаев воспаление принимает характер патологии (анафилаксия, аллергия). Кроме тучных клеток в развитии реакции воспаления принимают участие эозинофилы, нейтрофилы, макрофаги, тромбоциты. Все они выделяют целый набор медиаторов, создающих постоянное воспаление в кишечнике. Выделяемые медиаторы выполняют, по всей видимости, двоякую функцию — способствуют изгнанию и уничтожению паразитов, а так же стимулируют транспорт к очагу воспаления новых действующих клеток, проникновению антител в пораженную зону (что обусловливает развитие аллергических воспалительных реакций немедленного типа, участвующих в защитных реакциях организма хозяина). Макрофаги или мононуклеарные фагоциты — это тип клеток, непосредственно участвующих в формировании гуморального и клеточного иммунных ответов.

Самое первое событие, происходящее при попадании в организм чужеродного материала, — это его поглощение фагоцитами, происходящее обычно неспецифическим образом. Макрофаги секретируют множество различных продуктов и в этом отношении могут соперничать даже с гепатоцитами (клетками печени). Очень большое значение среди прочего имеет способность макрофагов индуцировать клеточный иммунитет.

Иммунный ответ при гельминтозах, так же как и при бактериальных и вирусных инфекциях, представляет собой цепь дифференцировок иммунокомпетентных клеток организма хозяина под влиянием антигенов, выделяемых паразитом. Одна популяция клеток — В-лимфоциты — формирующаяся под влиянием костного мозга, трансформируется в плазматические клетки, продуцирующие антитела (гуморальный иммунитет), а другая — Т-лимфоциты — формирующаяся под контролем тимуса, трансформируется в иммунные малые лимфоциты, участвующие в реакциях клеточного иммунитета. Иммунные малые лимфоциты выделяют в кровь множество медиаторов, представляющих собой гуморальные факторы клеточного иммунитета. Антитела при гельминтозах относятся в основном к четырем классам иммуноглобулинов — IgG, IgM, IgE, IgA. Качественное и количественное содержание антител зависит от вида и стадии развития гельминтов. В ранний период заболевания в сыворотке крови обычно преобладают IgM, которые постепенно вытесняются IgG.

Очень мало пока известно о противопаразитарных антителах класса IgA. Их титры в сыворотке крови, как правило, невысоки. Имеются сведения, что эти антитела выделяются слизистыми оболочками кишечника, бронхов, влагалища. Сообщается о снижении содержания IgA в сыворотке крови при гименолепидозе, однако окончательно их функция пока не установлена. У хозяев, инвазированных гельминтами, особенно высока концентрация IgE. Полагают, что воспалительная реакция, обусловленная IgE, — это эволюционно сформировавшаяся форма противопаразитарной защиты позвоночных. Иммуноглобулины класса IgE, по-видимому, создают в коже, слизистых оболочках кишечного тракта и респираторных органах хозяина барьер, препятствующий свободной миграции личинок. В связи с усиленной местной продукцией IgE и их концентрацией непосредственно в зоне обитания гельминтов можно предполагать важное значение реакций местного иммунитета.

Помимо специфического ответа гельминты способны стимулировать продукцию неспецифических иммуноглобулинов всех классов (до 80% общего количества). При этом наблюдаются очень высокие уровни неспецифических IgE, особенно при аскаридозе, токсокарозе, трихинеллезе, шистосомозе, филяриидозах. С диагностической точки зрения высокие уровни IgE при отсутствии у пациента аллергических заболеваний с большой степенью вероятности свидетельствуют о наличии гельминтоза.

Гибель гельминтов в кишечнике сопровождается их эвакуацией из пищеварительного тракта. Гельминты, погибшие в органах, элиминируются клетками мононуклеарной фагоцитирующей системы.

Подводя итог приведенным данным, можно прийти к выводу, что иммунитет при гельминтозах представляет собой сложный процесс, включающий разнообразные механизмы защитных реакций, действующие одновременно или в определенной последовательности. Не исключено, что при различных видах гельминтов или на различных этапах их развития может преобладать какой-либо один из этих механизмов, но резко разграничивать действие гуморального и клеточного иммунитета в настоящее время едва ли возможно. Иммунная система высших организмов чрезвычайно сложна. Она способна выполнять широкий круг эффекторных функций, и в ее деятельности участвуют мощные и пока не все еще расшифрованные регуляторные процессы.

Против гельминтов формируется относительно слабая и кратковременная иммунологическая память, обычно не гарантирующая развития повторных заражений.

Эффективные антигельминтные вакцины пока не созданы.

Источник

Как устроен иммунитет: Объясняем по пунктам

Андрей Смирнов СПИД.ЦЕНТР

«Йогурт для укрепления иммунитета», «Иммуностимулирующие витамины», «Да простудился, наверное, иммунитет упал»… Мы слышим слово «иммунитет» так часто, что уже почти не задумываемся, как он устроен и работает. На уроках биологии нам рассказывали, что иммунитет защищает от микробов, но только ли этим ограничивается его функция и как именно он понимает, от кого нужно нас защищать? СПИД.ЦЕНТР объясняет, как устроена иммунная система.

Наш организм непрерывно меняется, но при этом очень «любит» постоянство и может нормально работать только при определенных параметрах своей внутренней среды. Например, нормальная температура тела колеблется между 36 и 37 градусами по Цельсию. Вспомните последнюю простуду и то, как плохо вы себя чувствовали, стоило температуре подняться всего на полградуса. Такая же ситуация и с другими показателями: артериальным давлением, рН крови, уровнем кислорода и глюкозы в крови и другими. Постоянство значений этих параметров называется гомеостазом, а поддержкой его стабильного уровня занимаются практически все органы и системы организма: сердце и сосуды поддерживают постоянное артериальное давление, легкие — уровень кислорода в крови, печень — уровень глюкозы и так далее.

Иммунная же система отвечает за генетический гомеостаз. Она помогает поддерживать постоянство генетического состава организма. То есть ее задача — уничтожать не только все чужеродные организмы и продукты их жизнедеятельности, проникающие извне (бактерии, вирусы, грибки, токсины и прочее), но также и клетки собственного организма, если «что-то пошло не так» и, например, они превратились в злокачественную опухоль, то есть стали генетически чужеродными.

Как клетки иммунной системы уничтожают «врагов»?

Чтобы разобраться с этим, сначала нужно понять, как иммунная система устроена и какие бывают виды иммунитета.

Иммунитет бывает врожденным (он же неспецифический) и приобретенным (он же адаптивный, или специфический). Врожденный иммунитет одинаков у всех людей и идентичным образом реагирует на любых «врагов». Реакция начинается немедленно после проникновения микроба в организм и не формирует иммунологическую память. То есть, если такой же микроб проникнет в организм снова, система неспецифического иммунитета его «не узнает» и будет реагировать «как обычно». Неспецифический иммунитет очень важен — он первым сигнализирует об опасности и немедленно начинает давать отпор проникшим микробам.

по теме

Мнение

«Иммунитет пациента с ВИЧ похож на иммунитет пожилого человека»

Однако эти реакции не могут защитить организм от серьезных инфекций, поэтому после неспецифического иммунитета в дело вступает приобретенный иммунитет. Здесь уже реакция организма индивидуальна для каждого «врага», поэтому «арсенал» специфического иммунитета у разных людей различается и зависит от того, с какими инфекциями человек сталкивался в жизни и какие прививки делал.

Специфическому иммунитету нужно время, чтобы изучить проникшую в организм инфекцию, поэтому реакции при первом контакте с инфекцией развиваются медленнее, зато работают гораздо эффективнее. Но самое главное, что, один раз уничтожив микроба, иммунная система «запоминает» его и в следующий раз при столкновении с таким же реагирует гораздо быстрее, часто уничтожая его еще до появления первых симптомов заболевания. Именно так работают прививки: когда в организм вводят ослабленных или убитых микробов, которые уже не могут вызвать заболевание, у иммунной системы есть время изучить их и запомнить, сформировать иммунологическую память. Поэтому, когда человек после вакцинации сталкивается с реальной инфекцией, иммунная система уже полностью готова дать отпор, и заболевание не начинается вообще или протекает гораздо легче.

Кто отвечает за работу различных видов иммунитета?

Таким образом, органы иммунной системы обеспечивают образование, созревание и место для жизни иммунных клеток. В нашем организме есть много их видов, вот основные из них.

Как клетки иммунной системы отличают «своих» от «чужих» и понимают, с кем нужно бороться?

В этом им помогает главный комплекс гистосовместимости первого типа (MHC-I). Это группа белков, которая располагается на поверхности каждой клетки нашего организма и уникальна для каждого человека. Это своего рода «паспорт» клетки, который позволяет иммунной системе понимать, что перед ней «свои». Если с клеткой организма происходит что-то нехорошее, например, она поражается вирусом или перерождается в опухолевую клетку, то конфигурация MHC-I меняется или же он исчезает вовсе. Натуральные киллеры и Т-киллеры умеют распознавать MHC-I рецептор, и как только они находят клетку с измененным или отсутствующим MHC-I, они ее убивают. Так работает клеточный иммунитет.

по теме

Эпидемия

Учёные выяснили, как вирусы обманывают иммунитет

Но у нас есть еще один вид иммунитета — гуморальный. Основными защитниками в этом случае являются антитела — специальные белки, синтезируемые B-лимфоцитами, которые связываются с чужеродными объектами (антигенами), будь то бактерия, вирусная частица или токсин, и нейтрализуют их. Для каждого вида антигена наш организм умеет синтезировать специальные, подходящие именно для этого антигена антитела. Молекулу каждого антитела, также их называют иммуноглобулинами, можно условно разделить на две части: Fc-участок, который одинаков у всех иммуноглобулинов, и Fab-участок, который уникален для каждого вида антител. Именно с помощью Fab-участка антитело «прилипает» к антигену, поэтому строение этого участка молекулы зависит от строения антигена.

Как наша иммунная система понимает устройство антигена и подбирает подходящее для него антитело?

Рассмотрим этот процесс на примере развития бактериальной инфекции. Например, вы поцарапали палец. При повреждении кожи в рану чаще всего попадают бактерии. При повреждении любой ткани организма сразу же запускается воспалительная реакция. Поврежденные клетки выделяют большое количество разных веществ — цитокинов, к которым очень чувствительны нейтрофилы и макрофаги. Реагируя на цитокины, они проникают через стенки капилляров, «приплывают» к месту повреждения и начинают поглощать и переваривать попавших в рану бактерий — так запускается неспецифический иммунитет, но до синтеза антител дело пока еще не дошло.

Расправляясь с бактериями, макрофаги выводят на свою поверхность разные их кусочки, чтобы познакомить Т-хелперов и B-лимфоцитов со строением этих бактерий. Этот процесс называется презентацией антигена. Т-хелпер и B-лимфоцит изучают кусочки переваренной бактерии и подбирают соответствующую структуру антитела так, чтобы потом оно хорошо «прилипало» к таким же бактериям. Так запускается специфический гуморальный иммунитет. Это довольно длительный процесс, поэтому при первом контакте с инфекцией организму может понадобиться до двух недель, чтобы подобрать структуру и начать синтезировать нужные антитела.

После этого успешно справившийся с задачей B-лимфоцит превращается в плазматическую клетку и начинает в большом количестве синтезировать антитела. Они поступают в кровь, разносятся по всему организму и связываются со всеми проникшими бактериями, вызывая их гибель. Кроме того, бактерии с прилипшими антителами гораздо быстрее поглощаются макрофагами, что также способствует уничтожению инфекции.

Есть ли еще какие-то механизмы?

Специфический иммунитет не был бы столь эффективен, если бы каждый раз при встрече с инфекцией организм в течение двух недель синтезировал необходимое антитело. Но здесь нас выручает другой механизм: часть активированных Т-хелпером В-лимфоцитов превращается в так называемые клетки памяти. Эти клетки не синтезируют антитела, но несут в себе информацию о структуре проникшей в организм бактерии. Клетки памяти мигрируют в лимфатические узлы и могут сохраняться там десятилетиями. При повторной встрече с этим же видом бактерий благодаря клеткам памяти организм намного быстрее начинает синтезировать нужные антитела и иммунный ответ запускается раньше.

Таким образом, наша иммунная система имеет целый арсенал различных клеток, органов и механизмов, чтобы отличать клетки собственного организма от генетически чужеродных объектов, уничтожая последние и выполняя свою главную функцию — поддержание генетического гомеостаза.

Источник