Иммунизированные животные что это
Использование желточных антител птиц (IgY) для пассивной иммунизации сельскохозяйственных и домашних животных
Каплин В.С., Каплина О.Н. ФБУН «Государственный научный центр
вирусологии и биотехнологии «Вектор»» Роспотребнадзора, Кольцово
Клинические и лабораторные исследования показали, что IgY-антитела является безопасным и эффективным средством борьбы с патогенами и могут использоваться наряду с противомикробными препаратами и вакцинами [27]. Эксперименты показали, что вакцинация с последующим введением специфических IgY-антител, значительно усиливает эффект защиты животных [33].
Антиген-специфические IgY могут быть получены в промышленных масштабах [25]. Использование IgY для пассивной иммунизации демонстрирует свою эффективность в профилактике или лечении инфекционных заболеваний, вызванных различными патогенами на животных моделях.
Столбнячная палочка (Clostridium tetani). Самый первый эксперимент по пассивной иммунизации мышей против C. tetani с использованием кур в качестве доноров, был описан Klemperer F. в 1893 году [14]. После второй иммунизации столбнячным токсином был сделан 4-недельный перерыв, чтобы дать возможность иммунной системе кур наработать защитные антитела. Антитела из желтков яиц дали 100%-ную защиту мышам, получившим смертельную дозу C. tetani [14]. Куриные желтки вводились мышам внутрибрюшинно без дополнительной очистки. Лишь в 1959 году, как уже отмечалось, это открытие вновь привлекло внимание учёных.
Кишечная палочка (Escherichia coli). Самым известным примером успешного терапевтического и профилактического применение IgY-технологий является лечение телят и поросят специфичными антителами против колибактериоза [23]. Исследования, с использованием обеих моделей животных в промышленных условиях, были проведены несколькими группами учёных [4, 5, 28, 30, 34, 36]. Желтки иммунизированных кур, после сублимационной сушки, были добавлены в корм экспериментальным животным. Эти исследования подтвердили, что пероральное введение биологических добавок в виде куриных желточных антител существенно снижает риск проявления диареи у молодых телят и поросят. Исследование на различных штаммах E.coli показало, что около 25% контрольных поросят пало от тяжёлой диареи. В то время как у поросят, получавших желточный препарат от иммунизированных кур, никаких признаков диареи в течение 48 и 72 ч не было обнаружено [13].
В качестве патогена использовался энтеротоксигенный штамм E. ooli. Контрольные телята получали с молоком яичный порошок от не иммунизированных кур. В этой группе была отмечена тяжелая диарея, обезвоживание и смертность составляла 100% через 72 часа после заражения. В отличие от этого, у телят, которых кормили молоком, содержащим порошок яичного желтка от иммунизированных кур, была лёгкая диарея, 100% выживаемость и хорошее увеличение живой массы тела в течение всего исследования [23].
В полевых испытаниях было показано, что не только лиофи-лизат яичного желтка иммунизированных кур, но и лиофилизат цельного иммунного яйца показали своё защитное действие. При пероральном приёме этих препаратов было излечено 92% больных поросят. Поросята, обработанные только яичным желтком не иммунизированных кур пали. Эти данные говорят о том, что куриные яичные антитела могут использоваться для лечения телят и поросят инфицированных E.coli. [34].
Sunwoo H.H. с соавторами [29] показали in vitro, что рост кишечной палочки тормозится действием специфических IgY. Это торможение роста было вызвано связыванием куриных антител с бактериальными антигенами, что привело к значительному изменению структуры бактериальных поверхностей. Другое объяснение может заключаться в том, что заметно ослабевает адгезия бактерий к слизистой оболочке кишечника [22]. Таким образом, терапия с помощью IgY может значительно уменьшить необходимость применение антибиотиков, сводя к минимуму риск бактериального инфицирования.
Мастит коров (Staphylococcus aureus). Целью данного исследования было оценить эффективность лечения маститов (клинического и экспериментального) у коров с помощью интрамаммарных инфузий специфичных куриных IgY. В качестве контроля использовали интрамаммарные инфузии пенициллина. Излечение от применения IgY для субклинических и клинических маститов было 83,3% и 50%, соответственно, а излечение пенициллином были 66.7% и 33.3%, соответственно. Эти результаты показали потенциал специфичных куриных IgY, которые могут быть альтернативной терапий для маститов, вызванных S.aureus [39].
Вирус бычьего лейкоза (BLV). Вирус бычьей лейкемии (BLV) распространён во всём мире. В настоящее время нет эффективных вакцин или противовирусных препаратов против этого вируса. Martrnez C. с соавторами [21] получили яичные желточные антитела IgY против BLV. Иммунизация кур проводилась белком р24 или цельной вирусной частицей. Очищенные антитела проявили высокое взаимодействие с BLV-частицами, а также с очищенным белком p24, как в ELISA, так и в Вестерн-блоттинге. Эти данные свидетельствуют о том, что куриные IgY-антитела могут быть подходящей платформой для получения большого количества антител для пассивной иммунизации и для диагностических систем.
Ротавирусная диарея телят (BRV). Бычий ротавирус (BRV) является наиболее распространенной причиной диарейных заболеваний среди новорождённых телят. Вирус передается фекально-оральным путем. Пассивная иммунотерапия при пероральном введении антител куриного яичного желтка (IgY) стала применяться, в последнее время, как альтернативная стратегия борьбы с инфекционными заболеваниями пищеварительного тракта и была применена при лечении диареи, вызванной BRV [31].
Vega C., Bok М. с соавторами [32] была оценка защитной реакции, а также иммуномодуляции, вызванных пероральным введением яичного желтка, полученного от иммунизированных кур. Все телята экспериментальной группы получали контрольное молозиво с нейтрализующими ^Э1-антителами до закрытия кишечника. После закрытия кишечника, телята получали молоко, дополненное 6% иммунными яичными желтками (IgY-антителами), два раза в день в течение 14 дней. Телята, получавшие контрольное молозиво или молоко (без специфических антител) составили контрольную группу. Всем телятам инокулировали 105 единиц BRV в возрасте двух дней. У контрольных телят развилась тяжёлая диарея. У экспериментальных животных была выявлена 80%-ная защита. Специфические IgY-антитела были обнаружены в фекалиях телят экспериментальной группы, что указывает на то, что птичьи антитела устойчивы к прохождению через желудочно-кишечный тракт телёнка. Эти результаты показывают, что в корм новорождённых телят в течение первых 14 дней должны добавляться IgY-антитела против BRV. Это перспективная стратегия профилактики диареи. Кроме того, высокий иммунный ответ индуцируется в слизистой оболочке кишечника после введения желточных антител, независимо от их специфичности [32].
Свиной вирус эпидемической диареи (PEDV). Вирусный кишечный патоген свиней, вызывающий высокую смертность у поросят. Пассивная иммунизация путем перорального введения антител яичного желтка (IgY), полученных от иммунизированных кур, обеспечивает альтернативный источник специфических антител для профилактики и лечения PEDV у новорожденных поросят. В состав вируса входят белки S1 и 2S, которые с высокой аффинностью взаимодействуют с клеточными рецепторами хозяина. Lee D.H. с соавторами [15] синтезировали белок S1 PEDV, состоящий из аминокислотных остатков 25-749 и содержащий фрагмент Fc куриного иммуноглобулина на его С-конце. Было обнаружено, что очищенный рекомбинантный белок S1 опосредует сильный иммунный ответ у иммунизированных кур. Проверка оральной пассивной иммунизации анти-PEDV S1 IgY-антителами показала высокий уровень защиты неонатальных поросят от PEDV, что указывает на его потенциал в качестве профилактического или терапевтического средства против острой инфекции PEDV.
Классическая чума свиней (CSF). Zhang Z.C. с соавторами иммунизировали кур живой вакциной против чумы свиней. После трёх бустерных инъекций, с интервалом две недели, был начат сбор иммунных яиц. Выделение IgY проводили методом разбавления водой с последующей экстракцией полиэтиленгликолем. Полученный препарат использовался в пассивной иммунизации свиней. Лечение препаратом SF-IgY проведено в 280 случаях выявления чумы свиней. Выздоровление отмечено в 88,2% случаев. [38].
Сальмонеллёз (Salmonella enteritidis). Уток Пекинской породы иммунизировали S.enteritidis. Желтки полученных яиц ежедневно добавляли утятам в питьевую воду. Утята были инфицированы однократно S.enteritidis. Кроме анализа специфических антител изучалось влияние пробиотиков, которые действуют синергически с антителами, поступающими перорально. Авторы делают вывод, что пассивная иммунизация может служить инструментом для предотвращения инфекции сальмонеллы у домашней птицы [7].
S.enteritidis колонизирует желудочно-кишечный тракт птицы и вызывает токсико инфекции у людей. Снижение уровня колонизации сальмонеллами желудочно-кишечного тракта птиц уменьшает потенциальное загрязнение тушек при убое. Целью исследования Rahimi S. с соавторами [26] было изучение влияния специфических IgY антител против сальмонелл на снижение колонизации S.enteritidis при пероральном введении (добавление в питьевую воду) бройлерным цыплятам. Экспериментальное заражение птиц возбудителем с последующим лечением с помощью IgY дало значительное снижение S.enteritidis в фекальных массах и слепой кишке цыплят (р Заключение. Ещё 15-20 лет назад считалось, что себестоимость высококачественных IgY-антител выше, чем стоимость обычных антибиотиков. Но к настоящему времени разработано довольно много вариантов очистки IgY-антител, в частности методики разбавления водой, позволяющие получать IgY с чистотой более 95%. В качестве альтернативы, часто используют препараты иммунного желтка, полученного в распылительной сушилке.
К сожалению, в Российской Федерации отмечается серьёзное отставание в развитии IgY-технологий от мировых лидеров, которыми являются Япония, Канада, Южная Корея, Китай, Германия и США. Поэтому наряду с созданием вакцин для сельскохозяйственных животных, необходимо приступить к разработке унифицированной IgY-технологии, которая могла бы использоваться в любом регионе РФ и против любых инфекционных заболеваний животных.
В заключение следует отметить, что IgY-технологии могут быть полезной и привлекательной альтернативой антибиотикам, чтобы модулировать микробные популяции в кишечнике сельскохозяйственных животных. Многообещающие результаты исследований по пассивной иммунизации говорят о благоприятном воздействии на здоровье животных. IgY-технологии, даже если они и нуждается в дальнейших изменениях и дополнениях, будут иметь большое значение для животноводства в ближайшие годы во всём мире.
Ключевые слова: иммуноглобулины, IgY, пассивная иммунизация, мастит коров, ротавирусная диарея, сальмонеллёз, птичий грипп, кокцидиоз, пар-вовирус, инфекционной бурсит, вирус синдрома белого пятна.
Иммунизированные животные что это
Важное значение в профилактике данного заболевания имеет вакцинация. Однако даже при сочетании всех имеющихся методов профилактики достаточно часто регистрируются случаи сибирской язвой заражения людей и животных. Это свидетельствует о том, что методы профилактики данного заболевания остаются еще не достаточно совершенными. Наиболее перспективными способами повышения иммуногенности вакцин является применение наночастиц в качестве носителей антигенов, а так же иммунизация в сочетании с иммуномодуляторами [1,2].
Поскольку вакцинные препараты на основе антигенов конъюгированных с наночастицами на сегодняшний день находятся лишь в стадии конструирования, то целью наших исследований являлась разработка доступного и эффективного способа повышения иммуногенности и снижения реактогенности сибиреязвенной вакцины, путем её сочетанного применения с иммуномодулятором «Иммунофарм».
Материалы и методы
Научные исследования выполнялись а отделе зоо- и зооантропонозных инфекций ФГБНУ «Саратовского НИВИ» (Россия) и ТОО «Казахском научно-исследовательском ветеринарном институте» (Республика Казахстан) с использованием клинических, и иммунологических методов исследований по оценке иммуногенности при сибирской язве в соответствии с нормативными документами (паспорт №3 от 24 мая 2001 РГКП «Казахского НИВИ» НАЦАИ МО и Н РК; Технические условия СТ ТОО 39439226-08-2006 «Вакцина против сибирской язвы животных из штамма 55-ВНИИВВиМ).
Морских свинок иммунизировали вакциной из штамма 55 ВНИИВВиМ производства ТОО «Биоком» Республики Казахстан (серия 18, изг.09.2010 по Техническим условиям СТ ТОО 39439226-08-2006). Концентрация живых сибиреязвенных спор составляла 44 млн/мл (КОЕ).
При постановке эксперимента животных делили на 10 групп: 5 опытных и 5 контрольных (по 7-10 голов в каждой).
Через 40 минут животным 5 опытных групп вводили также подкожно иммуномодулирующее средство на основе солевого раствора муравьиного альдегида в малых концентрациях, изготовленное в соответствии со стандартом СТ ТОО 071240018450-11-2014 Иммуномодулятор «Иммунофарм», утверждённым ГУ «Комитета ветеринарного контроля и надзора» МСХ РК 15.04.2014 г.
Для объективной оценки данных животным других 5 групп, которых считали контрольными, вводили только вакцину (т.е. без иммуномодулятора).
Дополнительно была сформирована контрольная группа животных из 6 морских свинок, которых не вакцинировали.
Для заражения использовали по 6 голов из каждой опытной группы (которым вводили вакцину с иммуномодулятором) и каждой контрольной группы животных (которым вводили только вакцину), а также 6 голов контрольной группы морских свинок, которых ничем не вакцинировали. Заражение опытных и контрольных животных проводили через 12 суток сибиреязвенной реферанс-заражающей культурой штамма второй вакцины Ценковского М №71, 71/12 (в соответствии с Техническими условиями СТ ТОО 39439226-08-2006 «Вакцина против сибирской язвы животных из штамма 55-ВНИИВВиМ. Жидкая»).
Результаты
Из данных, представленных в таблице видно, что вакцинация морских свинок живой противосибиреязвенной вакциной из штамма 55 ВНИИВВиМ и последующее введение иммуномодулирующего средства безвредно для животных (нет гибели морских свинок после вакцинации) и обуславливает формирование напряженного иммунитета (ИМ Д50 = 0,34 млн. спор).
Введение морским свинкам цельной вакцины против сибирской язвы вызвало гибель 3 животных после вакцинации (во второй группе), что говорит о достаточно высокой реактогенности вакцины.
Оценка иммуногенности живой вакцины против сибирской язвы
Концентрация живых спор вакцины (млн. спор/
Как в организме вырабатываются антитела после вакцины?
У моих пациентов возникает много вопросов по поводу вакцинации. Основные – как работает иммунитет и как в ответ на вакцину вырабатывается иммунная защита, откуда берутся антитела. Разберемся в этом вопросе.
Иммунная система и иммунизация
Иммунизация предотвращает заболевание, позволяя организму быстрее реагировать на нападение и усиливая иммунный ответ на конкретный организм.
Как организм понимает, что вторглись чужие?
Каждый патоген имеет уникальные отличительные компоненты, известные как антигены, которые позволяют иммунной системе различать «я» (тело) и «чужое» (чужеродный материал).
Когда иммунная система впервые видит новый антиген, она должна подготовиться к его уничтожению. За это время возбудитель может размножиться и вызвать болезнь.
Однако, если тот же самый антиген обнаруживается снова, иммунная система готова ограничить и быстро уничтожить организм. Это адаптивный (специфический, приобретенный) иммунитет.
Вакцины используют этот адаптивный иммунитет и память, чтобы подвергнуть организм действию антигена, не вызывая заболевания. Поэтому, когда живой патоген поражает организм, реакция происходит быстро, и патоген не может вызвать болезнь.
В зависимости от типа инфекционного организма, реакция, необходимая для его удаления, различается. Например, вирусы скрываются в собственных клетках организма в различных тканях, таких как: горло, печень и нервная система, и бактерии могут быстро размножаться в инфицированных тканях.
Линии защиты организма
Слизистые
Внутренние защитные силы организма
Иммунный ответ
Иммунный ответ срабатывает, когда иммунная система получает предупреждение о проникновении в организм чего-то постороннего.
Триггеры включают выброс химических веществ поврежденными клетками и воспаление, а также изменения в кровоснабжении поврежденной области, которые привлекают лейкоциты.
Белые кровяные тельца уничтожают инфекцию или передают химические сообщения другим частям иммунной системы. Поскольку кровь и тканевые жидкости циркулируют по телу, различные компоненты иммунной системы постоянно исследуют потенциальные источники атаки или аномальные клетки.
Антигены и антитела
Антигены обычно представляют собой белки или полисахариды (длинные цепи молекул сахара, которые составляют клеточную стенку определенных бактерий).
Их название происходит от «генераторы антител». Любой конкретный организм содержит несколько разных антигенов.
Первоначально иммунный ответ включает выработку антител, которые могут связываться с определенным антигеном, и активацию антиген-специфических лейкоцитов.
Классы антител
Обычно в жидкостях тканей тела циркулируют низкие уровни антител. Тем не менее, когда активируется иммунный ответ, вырабатывается большее количество, специфически нацеленное на чужеродный материал.
Вакцинация увеличивает уровень циркулирующих антител против определенного антигена. Антитела вырабатываются лейкоцитами (лимфоцитами), которые называются В-клетками. Каждая В-клетка может продуцировать антитела только против одного специфического эпитопа.
При активации В-клетка будет размножаться, чтобы производить больше клонов, способных секретировать это конкретное антитело. Класс продуцируемых антител определяется другими клетками иммунной системы, это известно как клеточно-опосредованный иммунитет.
Первичный ответ
При контакте с патогеном тело попытается изолировать и уничтожить его.
Химические вещества, выделяемые при воспалении, увеличивают кровоток и привлекают лейкоциты в область инфекции. Специализированные клетки, известные как фагоциты, поглощают цель и разбирают ее.
Затем эти фагоциты перемещаются к ближайшим лимфатическим узлам, где они «представляют» антигены другим клеткам иммунной системы, чтобы вызвать более крупный и более специфический ответ. Этот ответ приводит к выработке антиген-специфических антител.
Затем циркулирующие антитела находят организм и связываются с его поверхностными антигенами. Таким образом, он помечается как цель. Этот специфический ответ также называется адаптивным или клеточно-опосредованным иммунным ответом, поскольку иммунная система адаптируется к типу захватчика.
Когда организм впервые подвергается воздействию антигена, проходит несколько дней, прежде чем этот адаптивный ответ становится активным. При первом контакте с патогеном иммунная активность увеличивается, затем выравнивается и падает. Поскольку первый, или первичный, иммунный ответ является медленным, он не может предотвратить заболевание, хотя может помочь в выздоровлении.
Как только антиген-специфические Т- и В-клетки (лимфоциты) активируются, их количество увеличивается, и после заражения некоторые клетки памяти остаются, что приводит к памяти на специфические антигены. Для полного развития этой памяти может потребоваться несколько месяцев.
Вторичный ответ
При последующих контактах с одним и тем же патогеном, иммунная система способна быстро реагировать, и активность достигает более высокого уровня.
Вторичные иммунные реакции обычно могут предотвратить заболевание, поскольку патоген обнаруживается, атакуется и уничтожается до появления симптомов.
В целом, взрослые реагируют на инфекцию быстрее, чем дети. Организм способен предотвратить заболевание или уменьшить его тяжесть за счет быстрого и сильного иммунного ответа на антигены, с которыми он столкнулся ранее.
Дети же не встречали столько антигенов и поэтому чаще болеют.
Некоторые инфекции, такие как ветряная оспа, вызывают память об инфекции на всю жизнь. Другие инфекции, такие как грипп, варьируются от сезона к сезону до такой степени, что даже взрослый человек не может адаптироваться.
Вакцинация
Вакцинация использует этот вторичный ответ, подвергая организм воздействию антигенов определенного патогена и активируя иммунную систему, не вызывая заболевания.
Первоначальный ответ на вакцину аналогичен первичному ответу при первом контакте с патогеном, но медленный и ограниченный. Последующие дозы вакцины усиливают этот ответ, что приводит к выработке долгоживущих антител и клеток памяти, как это было бы естественно после последующих инфекций.
Вакцины различаются по тому, как они стимулируют иммунную систему.
Некоторые дают более широкий ответ, чем другие. Вакцины влияют на иммунный ответ через природу содержащихся в них антигенов, включая количество и характеристики антигенов, или через путь введения: пероральная, внутримышечная или подкожная инъекция.
Виды иммунизации
Антитела передаются от матери младенцу через плаценту и с грудным молоком, чтобы защитить младенцев в течение короткого времени после рождения.
Антитела (иммуноглобулины) также очищают из крови или в лабораториях; их можно вводить напрямую, чтобы обеспечить быструю, но непродолжительную защиту или лечение определенных заболеваний, таких как бешенство, дифтерия и столбняк.
John TJ, Samuel R. Herd immunity and herd effect: new insights and definitions. Eur J Epidemiol 2000; 16:601–6.
Вакцины, антитела, антигены. Гид по иммунологии для чайников
Андрей Смирнов
Антитела, антигены, титры, тесты, вакцины — сейчас все это буквально из каждого утюга. «СПИД.ЦЕНТР» объясняет, какими бывают антитела, откуда они берутся и как все это связано с вакцинами и иммунитетом.
Что такое антитела?
Антитела (они же иммуноглобулины) — это специальные белки, которые вырабатывают клетки нашей иммунной системы для борьбы с «чужеродным вторжением» — проникновением в организм практически чего угодно, что наша иммунная система посчитает потенциально опасным. Это могут быть бактерии, вирусы, их токсины — так наш организм защищается от инфекции, или даже безобидная пыльца растений и лекарства — и в этом случае развивается аллергия.
Вещество, в ответ на которое начали вырабатываться антитела, называют антигеном. И да, антиген — это именно вещество, так как антитела вырабатываются не против вируса или бактерии «целиком», а против тех или иных конкретных вирусных или бактериальных белков. Например, если говорят об антителах против вируса гриппа, подразумевают антитела против двух белков из оболочки этого вируса — гемагглютинина и нейраминидазы. В случае SARS-CoV-2 речь чаще всего идет о шиповидном белке оболочки вируса (он же S-белок или спайк-белок).
Антитела обладают высокой специфичностью, то есть работают строго против определенного антигена или небольшой группы антигенов, очень сходных по своей структуре. Суть работы антител довольно простая — они химически связываются с антигеном и блокируют его взаимодействие с другими молекулами. Например, антитела против шиповидного белка оболочки коронавируса будут «прилипать» к этому белку, обволакивая вирусную частицу, — и такой вирус уже не сможет «прилипнуть» к клетке и проникнуть в нее. Кроме того, частицы с «налипшими» на них антителами гораздо «аппетитнее» выглядят для клеток нашей иммунной системы и будут быстрее поглощаться и перевариваться макрофагами — этот эффект называется «опсонизация».
Как организм понимает, какие антитела вырабатывать?
Выработка антител — довольно сложный и многостадийный процесс. Если очень коротко, то специальные клетки иммунной системы поглощают и переваривают потенциально опасную частицу (например, бактерию или вирус), буквально разбирают ее на кусочки. И затем показывают эти кусочки другим клеткам, которые подбирают подходящую структуру антитела так, чтобы это антитело могло химически связаться с одним из «кусочков» переваренной бактерии. Когда нужная структура найдена — запускается массовое производство антител. На этот процесс требуется немало времени, поэтому после первого контакта с антигеном накопление антител начинается примерно через 2 недели. Выработанные антитела циркулируют в крови около 4 недель, после чего разрушаются, при этом выработка новых антител может продолжаться.
Хорошая новость в том, что иммунная система умеет «запоминать» антигены, и при следующем контакте организму уже не нужно тратить 2 недели на поиск нужной структуры антитела — выработка начинается практически сразу. Именно так работает приобретенный иммунитет.
Иммунологическая память хранится разное время. Для некоторых инфекций, например для клещевого энцефалита, это 3–5 лет. Для других, например гепатита B или кори, — от десятков лет до пожизненной «гарантии». Именно от времени хранения иммунологической памяти, а не от текущей концентрации антител в крови зависит стойкость иммунитета и риск повторной инфекции.
Как антитела вырабатываются при вакцинации?
Для начала синтеза антител организму не обязательно сталкиваться с живой опасной бактерией или вирусом. Достаточно будет «убитого» или ослабленного микроба, кусочка его оболочки или даже отдельного белка — это тоже запустит иммунную реакцию и выработку антител. Эти антитела будут совершенно нормально работать и против живого опасного возбудителя инфекции. В этом и заключается смысл вакцинации — знакомим иммунную систему с ослабленным или убитым микробом, чтобы она научилась убивать живых и опасных.
Продолжительность вакцинного иммунитета тоже зависит от иммунологической памяти и может отличаться от естественного иммунитета, возникшего после болезни. Когда иммунитет угасает, нужно вакцинироваться снова. Для вакцин от разных инфекций есть свои графики повторной вакцинации, их частота зависит от времени хранения иммунологической памяти.
Вакцины, полученные по различной технологии, могут отличаться по времени действия вакцинного иммунитета. Обычно эти различия не слишком велики, так как продолжительность иммунитета в гораздо большей степени зависит от вида самого возбудителя, чем от конкретной вакцины.
На формирование защитного иммунитета также влияет состояние самого организма. Например, при тяжелых заболеваниях иммунной системы (наследственные иммунодефициты, злокачественные новообразования) иммунный ответ на вакцину может быть снижен или не формироваться вообще. Как показывает многолетний опыт использования разных вакцин, в случае ВИЧ-инфекции иммунный ответ на вакцины, как правило, ничем не отличается от иммунного ответа у ВИЧ-негативных людей. Поэтому графики вакцинации и дозы вакцины для ВИЧ-позитивных пациентов не будут иметь никаких особенностей.
по теме
Лечение
Безумно дорогое лекарство, которое спасет мир от пандемии
Некоторые лекарства, например глюкокортикоиды и иммунодепрессанты, могут подавлять формирование вакцинного иммунитета. В таких случаях тактику вакцинации нужно обсудить с врачом.
Для вакцин от новой коронавирусной инфекции время действия вакцинного иммунитета остается одним из главных вопросов. Предсказать продолжительность защиты той или иной вакцины очень трудно. Обычно это выясняют на практике, регистрируя частоту инфекций у привитых во время массовой вакцинации людей спустя разное количество времени, а также измеряя титр защитных антител.
Титр? Какой еще титр?
Как мы уже выяснили, антитела — это белки, которые циркулируют в крови. Для того чтобы обеспечивать эффективную защиту, эти белки должны быть в крови в определенной концентрации — ее и называют титром. Выражают титр в виде чисел, разделенных двоеточием, например 1:50 или 1:100 (читается как «один к пятидесяти» или «один к ста»).
Так как антитела — это сложные белки, определять их химическими методами крайне трудно. Поэтому для определения антител используют иммунологические реакции. Конкретных методов очень много, но в самом общем виде суть этих реакций очень простая. Мы берем раствор нужного антигена (например, того самого шиповидного белка коронавируса) и смешиваем его с сывороткой, в которой ищем антитела. Если антитела в сыворотке есть, то они связываются с антигеном и их соединение выпадает в виде осадка или раствор мутнеет. На практике проведение такой реакции выглядит сложнее, часто используют специальные гелевые среды и разные способы детектирования, но суть от этого не меняется.
Проблема в том, что такой подход отвечает нам только на вопрос, есть антитела в сыворотке или их нет, но ничего не говорит о количестве самих антител. Как в таком случае сравнить между собой две разные сыворотки? По количеству выпавшего осадка — не вариант, слишком большая погрешность. Но есть другой способ — можно разводить исследуемую сыворотку до тех пор, пока реакция (осадок) все еще будет обнаруживаться. И вот последнее, самое сильное разведение, при котором мы еще можем наблюдать реакцию сыворотки с раствором антигена, и называют титром этой сыворотки. То есть титр 1:50 говорит нам о том, что эту сыворотку можно развести в 50 раз и она еще будет давать реакцию с антигеном. Соответственно, чем больше вторая цифра в обозначении титра, тем выше концентрация антител в сыворотке.
Недостаток титра в том, что он указывает на относительное содержание антител. Если у нас есть две сыворотки с титрами 1:50 и 1:100, мы можем с уверенностью сказать, что во второй сыворотке антител в 2 раза больше, чем в первой. Но какая именно концентрация антител в каждой из этих сывороток, мы не знаем. На практике это часто бывает и не нужно: нам достаточно знать, с каким титром антител человек еще защищен от инфекции, а с каким — уже нет. Это легко выяснить, измеряя титр антител у вакцинированных людей, которые все же заразились.
В результатах лабораторных анализов обычно указывают концентрацию антител в международных единицах (МЕ) или относительных единицах (ОЕ). Результаты, полученные в МЕ, можно сравнивать между собой — значение не будет зависеть от лаборатории, тест-системы и условий анализа (для коронавируса таких пока нет). Результаты, выраженные в ОЕ, можно сравнивать между собой только для тестов одной марки, при этом сама лаборатория и время анализа роли не играют, то есть можно отслеживать динамику изменения уровня антител у одного человека.
Чтобы понять, нужна ли вакцина и подействовала ли она, достаточно измерить уровень антител? Какой нужен для ковида?
К сожалению, все немного сложнее. Антитела отвечают за гуморальный иммунитет — и это только лишь часть нашей иммунной системы. Помимо гуморального, есть еще клеточный иммунитет, работа которого не зависит от уровня антител. При защите от разных инфекций разные звенья иммунитета играют неодинаковые роли. В каких-то случаях ведущую роль имеет гуморальный иммунитет и антитела (например, в случае гепатита В, гриппа, столбняка и многих других инфекций). В других случаях — ведущая роль у клеточного иммунитета, например, при туберкулезе. По новой коронавирусной инфекции пока слишком мало данных, чтобы делать выводы о важности каждого из звеньев иммунитета и необходимом уровне антител. То есть даже если вы сделаете тест на антитела, эта информация практически ничего не даст по ряду причин.
Если вы еще не вакцинировались и тест на антитела будет положительным, что говорит о перенесенной инфекции в бессимптомной форме, это все равно не является противопоказанием к вакцинации. Мы не знаем, какова продолжительность естественного иммунитета, так что вакцина может продлить или усилить защиту.
Если вы делаете тест на антитела после вакцинации, сейчас нет надежных данных, с которыми можно было бы соотнести полученные результаты и сделать вывод о том, подействовала ли вакцина. Другими словами, пока никто не знает, сколько должно быть антител после вакцинации, чтобы гарантировать надежный уровень защиты. Плюс уровень антител ничего не говорит о состоянии клеточного иммунитета, а он тоже может быть очень важен для защиты.
Если вы наблюдаете за динамикой концентрации антител после вакцинации и видите ее снижение, это еще не говорит о снижении уровня защиты. Как мы выяснили выше, падение концентрации антител в крови с течением времени — это нормальное явление, а долговременную защиту обеспечивает иммунологическая память, которая с концентрацией антител не связана.
Не все антитела одинаково полезны
Для характеристики антител важно понимать их класс, тип и с каким антигеном они связываются.
Антитела бывают разных классов (A, M, G, E и др.). Основной класс защитных антител — G, в лабораторных исследованиях и тестах их обычно обозначают IgG. Наличие этих антител в крови говорит о наличие иммунитета после вакцинации или перенесенного заболевания. IgM — тоже защитные антитела, которые начинают вырабатываться первыми, раньше, чем IgG. Обычно IgM менее эффективны, чем IgG, и почти полностью исчезают к концу заболевания. Наличие этих антител обычно указывает на еще протекающее, или совсем недавно перенесенное заболевание, или на хроническую инфекцию. То есть, если нас интересует устойчивый иммунитет, в тестах ищем IgG.
Если антитело связывается с каким-то белком на поверхности вируса или бактерии, это далеко не всегда означает, что бактерия и вирус становятся после этого полностью безвредными. Например, вирус может использовать другой участок поверхностного белка для проникновения в клетку, не тот, с которым связалось антитело. Антитела, которые связываются с патогенами, но не подавляют их опасность, называют связывающими. Если же связывание антитела полностью «обезвреживает» микроб, «нейтрализует» его опасное влияние, такое антитело называют нейтрализующим. Связывающие антитела нельзя назвать полностью бесполезными — прикрепляясь к вирусу или бактерии, такие антитела делают их более заметными для клеток иммунной системы и ускоряют реакцию иммунитета. Но именно нейтрализующие антитела, которые могут самостоятельно обезвреживать опасные микробы, обеспечивают основную защиту, и именно их уровень важен при оценке вакцинного или естественного иммунитета. То есть в анализах нам нужно искать нейтрализующие IgG.
И, наконец, антиген. Как мы разбирали выше, антитела обладают очень высокой специфичностью и связываются только с определенными белками. Когда иммунная система, столкнувшись с инфекцией, подбирает нужное антитело, она чаще всего начинает синтезировать сразу несколько разных видов, нацеленных на разные белки возбудителя. Ведь клетки, синтезирующие антитела, получают для анализа разные кусочки полупереваренного микроба — и поверхностные, и внутренние белки — и для каждого из них ищут антитело. Для эффективной защиты важны именно те антитела, которые связываются с белками на поверхности вируса или бактерии. Ведь антитела — это крупные молекулы, которые не могут поникать внутрь вирусных частиц или бактерий, для них доступны только поверхностные белки. Именно поэтому защитный иммунитет в первую очередь обеспечивают антитела к поверхностным антигенам. Например, в случае коронавирусной инфекции вырабатывается как минимум 2 вида антител — к S-белку (который на поверхности вирусной частицы) и к N-белку (он же нуклеокапсидный белок, который находится внутри вирусной частицы). Так как до N-белка антитела добраться не могут, защиту будут обеспечивать именно антитела к S-белку. То есть, если вы все же хотите определить уровень защитных антител после прививки от ковида, нужно искать тест на нейтрализующие IgG к S-белку.