что такое антигенная нагрузка
Старение системы иммунитета и динамика смертности. анализ роли антигенной нагрузки
Санникова Т.Е., Марчук Г.И., Романюха А.А., Яшин А.И.
Институт вычислительной математики РАН,
Институт демографических исследований Общества Макса Планка
Резюме
Статья посвящена исследованию влияния антигенной нагрузки на старение системы иммунитета. В работе проанализированы и промоделированы данные по смертности от пневмонии. Результаты моделирования показали, что демографические сдвиги, наблюдаемые в разных странах, могут быть объяснены различием в величине антигенной нагрузки и связанной с ней вероятности инфицирования. Для описания динамики старения иммунной защиты использована математическая модель возрастных изменений свойств периферических Т-лимфоцитов. Решения этой модели дают оценку тяжести пневмонии для разных возрастов. Переход к описанию данных по смертности осуществляется при помощи функции, задающей зависимость вероятности летального исхода от тяжести заболевания.
Ключевые слова
иммунитет, старение, антигенная нагрузка, математическая модель, демографические данные.
(статья в формате PDF. Для просмотра необходим Adobe Acrobat Reader)
открыть статью в новом окне
1. Марчук Г.И. Математические модели в иммунологии.
Вычислительные методы и эксперименты.?М.: Наука,
2. Марчук Г.И., Бербенцова Э.П. Острые пневмонии: иммунология, оценка тяжести, клиника, лечение.?М.: Наука,
3. Оловников А.M. Принцип маргинотомии в матричном
5. Полякова В.О., Кветной И.М., Хавинсон В.Х. и др. Тимус и старение // Успехи геронтол.?2001.?Вып. 8.?С.
6. Романюха А.А., Руднев С.Г. Математическое моделирование иммуновоспалительных процессов в легких. Поиск
7. Романюха А.А., Яшин А.И. Математическая модель
возрастных изменений в популяции периферических Т-лимфоцитов // Успехи геронтол.?2001.?Вып. 8.?С. 58-69.
8. Сапин М.Р., Этинген Л.Е. Иммунная система человека.?М.: Медицина, 1996.?304 с.
9. Cawthon R.M., Smith K.R., O?Brien E. et al. Association
between telomere length in blood and mortality in people aged
60 years or older // Lancet.?2003.?Vol. 361.?P. 393-395.
Интервью с иммунологом: ответы на вопросы о вакцинации
Интервью с иммунологом: ответы на вопросы о вакцинации
Дорогие друзья, сегодня в нашей рубрике «Интервью с врачом» необычный гость. Наш директор, врач-генетик и к.м.н. Макеева Оксана Алексеевна побеседовала с Еленой Георгиевной Чуриной — д.м.н., профессором, врачом иммунологом-аллергологом. Тема — очень актуальная, будет посвящена вакцинации от новой коронавирусной инфекции.
О. А.: Елена Георгиевна, давайте сразу начнем с главного вопроса. Расскажите, пожалуйста, всех ли можно прививать, какие противопоказания, какие осложнения?
Е. Г.: Всех прививать, конечно, нельзя. Абсолютные противопоказания для вакцинации — беременность, аутоиммунные заболевания, онкологические заболевания, аллергические заболевания в стадии обострения, любые анафилактические реакции в анамнезе. Есть еще много относительных противопоказаний, в этом случае вопрос решается лечащим врачом пациента.
Вакцинация, которая сейчас активно предлагается и реализуется — в действительности продолжение третьей фазы испытаний — клинических исследований. Клинические исследования — это очень длительная и важная стадия и основными ее целями являются: получение объективных и полных данных о безопасности и эффективности вакцины, выявление побочных эффектов, в том числе отдаленных последствий, оценка соотношения риска и пользы при использовании изучаемой вакцины. И этот цикл обычно длится в течение 3-5 лет! Недавно появилась информация о тромбоэмболических осложнениях, в том числе развитии инсультов у людей после вакцинирования вакциной Astra Zeneca в ряде стран Европы. Напомню, что эта вакцина, по аналогии с вакциной Спутник V, также разработана на аденовирусной платформе.
Таким образом, вакцина Спутник V не прошла развернутую и полномасштабную третью фазу и поступила в гражданский оборот преждевременно, с ускоренной досрочной регистрацией и с мотивацией активной вакцинации населения, для создания коллективного иммунитета и защиты от вируса. На самом деле, все намного сложнее. Вакцинация никогда не защитит от проникновения вируса в организм. Она нужна для того, чтобы избежать тяжелого течения инфекции и фатальных осложнений. Антитела какое-то время находятся в кровотоке и, если они нейтрализующие, то могут связать определенные белки вируса, например, S-белок коронавируса. Но эта защита сработает только тогда, когда вирус минует первую линию защиты на слизистой ротоглотки и попадет в кровоток. У абсолютного большинства пациентов вся динамика ОРВИ, от проникновения вируса в организм до выздоровления разворачивается в верхних дыхательных путях.
О. А.: Давайте разграничим базовую вакцинацию ребенка по национальному календарю и вакцинацию взрослого населения от респираторных вирусных инфекций, то есть от гриппа и вот сейчас, от COVID-19.
Е. Г.: Особенности иммунного реагирования у каждого человека отличаются, в этом отношении мы все уникальны. С чего начинается иммунный ответ? Вирус внедряется в организм и сразу садится на слизистую оболочку носоглотки и ротоглотки — входные ворота для инфекции. Активируется врожденный иммунитет, его ключевые клетки — макрофаги — и сразу запускается воспаление. Для чего мы делаем прививку? Для того, чтобы в крови образовался пул протективных антител, которые будут блокировать вирусные белки и не давать вирусу размножаться и поражать другие клетки, уже в нижних отделах респираторного тракта. Они сработают только тогда, когда наступит генерализация инфекции, а не в первые 5-7 дней, когда весь процесс происходит на слизистых верхних дыхательных путей, для этого нужны эффективные механизмы местной защиты — секреторный IgА, макрофаги, местные Т-киллерные клетки и антимикробные белки. Таким образом, вакцина не защитит от заражения, она защитит от возможных осложнений, и только при условии выработки именно нейтрализующих антител к S-протеину.
Что касается вакцинации детей от особо опасных инфекций в соответствии с национальным календарем профилактических прививок, то здесь совсем другие механизмы реализации иммунного ответа на инфекцию изначально. Эти инфекции имеют раннюю и стойкую стадию вирусемии — присутствия вируса в крови и длительный инкубационный период, в отличие от респираторных вирусов. И после такой вакцинации формируется стойкий пожизненный иммунитет, образуются Т- и В-клетки памяти, которые всю жизнь живут вместе с нами.
О. А.: Чем отличается иммунитет после болезни, естественный, от искусственного иммунитета, достигаемого в ходе вакцинации? В первом случае слизистые защищены, а во втором нет?
Е. Г.: Не совсем так. Слизистые оболочки в полной мере никогда не могут быть защищены. Естественный или врожденный иммунитет — очень мощный и всеобъемлющий, основная масса живых существ на земле прекрасно обходится только врожденными механизмами. Высоко специфический адаптивный иммунитет — более позднее эволюционное приобретение млекопитающих, он связан с уникальной, избирательной специфичностью антигенраспознающих рецепторов на Т- и В-лимфоцитах. Если произошло хотя бы незначительное изменение генома у микроба, то иммунный ответ снова будет развиваться как в первый раз. А все респираторные вирусы, как правило, РНК-содержащие и очень быстро мутирующие. Вы уже читали про разные мутации COVID-19? Итальянская, бразильская, британская и т.д. мутации, и их будет очень много. У коронавируса есть пока несколько мутаций, но он высокомутирующий, и на каждую геномную последовательность будет разная специфичность рецепторов лимфоцитов. И что, против каждого штамма прививаться? Поэтому, довольно проблематично создать эффективную вакцину от любых респираторных вирусов.
Когда у человека уже реализовался естественный иммунный ответ на определенный вирус, даже если не было клинических признаков болезни, то выработались самые разнообразные защитные факторы, и это не только антитела! Неправильно оценивать противовирусный иммунный ответ, как антительный или гуморальный. Противовирусный ответ — это, прежде всего, Т-клеточный иммунный ответ, первая линия защиты на слизистых, макрофаги, многочисленные антимикробные белки, контактные взаимодействия между клетками, реакции, которые определяют дальнейший сценарий иммунного ответа в целом. Хорошо, если есть антитела, но они не смогут полностью защитить организм, и наоборот, если их нет — это вовсе не значит, что мы без защиты от коронавируса.
О. А.: Если мы вводим вакцину подкожно, то это только стимуляция антительного ответа и другого иммунитета не будет?
Е. Г.: Нет, разовьются разные иммунные ответы. Антиген в структуре вакцины попал в циркуляцию, необходимые процессы формирования Т-клеточного ответа обязательно будут запущены. Но абсолютно экстраполировать эту ситуацию на естественное проникновение вируса через слизистые верхних дыхательных путей нельзя. Почему мы постоянно говорим о том, что очень много «бессимптомных больных» и пациентов с легким течением инфекции? Да, как раз потому, что наши уникальные механизмы внутренней иммунной защиты срабатывают вовремя и блокируют размножение вируса. С вакциной немного другая ситуация — мы вводим в организм антиген в структуре аденовируса (Спутник V) и не можем точно утверждать, по какому механизму пойдет иммунный ответ. Если антитела уже есть, то могут возникнуть очень тяжелые побочные реакции, например, антителозависимое усиление инфекции (АЗУИ).
О. А.: Это реакция организма на вакцинацию или реакция на повторное инфицирование, когда в организме уже есть антитела, и произошло столкновение с вирусом?
Е. Г.: Может быть и та, и другая ситуация. Если человек переболел бессимптомно, хотя мне очень не нравится эта странная формулировка «бессимптомный больной», то есть просто он встретился где-то с вирусом, и у него уже есть активный защитный иммунитет, клетки памяти и антитела. При введении вакцины в этом случае возможно очень острое течение болезни, с осложнениями. Я бы рекомендовала обязательно провести исследование на наличие всех видов антител к COVID-19, прежде чем принять решение о вакцинации. АЗУИ возникает потому, что сразу образуется иммунный комплекс: антитела, которые уже есть в организме, плюс вирус и белки системы комплемента, запускается острое воспаление. Если много антител, то эти комплексы будет поглощаться клетками макрофагами, взаимодействовать с определенными рецепторами, но, вместо того, чтобы разрушиться и погибнуть, вирус продолжит размножаться в макрофагах. И в этой ситуации возможно развитие цитокинового шторма. Поэтому тем, кто уже переболел, я бы не рекомендовала вакцинироваться.
О. А.: Расскажите, пожалуйста, у всех ли после перенесенной коронавирусной инфекции появляются антитела? Можно ли переболеть и не иметь антител?
Е. Г.: Антитела всегда будут изначально, но их может быть мало, и, спустя какое-то время, они просто не будут фиксироваться методом иммуноферментного анализа, иначе говоря, останутся следовые количества антител. И в этом есть важный биологический смысл, что антитела подвергаются быстрой деградации. Это механизм иммунорегуляции, направленный на то, чтобы предотвратить потенциальные аутоиммунные процессы. Ничего хорошего нет в постоянной циркуляции по организму каких-либо антител, это канонические положения иммунологии, в любом учебнике их можно прочесть.
Кроме того, как правило, нет корреляции между клиническим течением заболевания и титром антител в крови при любых вирусных инфекциях. В моей практике есть пациенты с рецидивирующей герпетической инфекцией, но при этом с очень низким количеством антител к вирусам герпеса.
Установление клинического диагноза — это, в первую очередь — клиническое мышление врача. А сегодня мы наблюдаем такую картину, когда вся диагностика сводится лабораторным и инструментальным методам. Например, КТ. Удивляет, с какой легкостью назначается это серьезное, очень высокое по лучевой нагрузке обследование. И что мы видим? Например, 90% поражения легких по КТ? Это просто картина матового стекла, пневмонит, системное воспаление мелких сосудов и отек, это не поражение именно альвеол, если бы так было, то человек бы уже не жил. Мы должны ориентироваться на объективный статус и общее состояние пациента, на его настроение, самочувствие, активность. Если у человека все хорошо, и он прекрасно себя чувствует, а КТ показывает, например, 30% поражения легких, при этом ему все равно в ряде случаев рекомендовали срочную госпитализацию, в результате практически здоровый человек заболевал внутрибольничной бактериальной пневмонией, и все заканчивалось фатально.
О. А.: Чтобы возник цитокиновый шторм, человек должен одномоментно получить большое количество частиц коронавируса?
Е. Г.: Большое количество вирусных частиц, примерно 1000, надо получить для того, чтобы заболеть ковидом. Цитокиновый шторм развивается при синдроме активации макрофагов — самых главных клеток врожденного иммунитета, и это не такое частое осложнение, но его можно спровоцировать применением интерферонов и таких препаратов, как кагоцел и ингавирин. Что происходило год назад, с самого начала эпидемии? На первом этапе даже бессимптомных пациентов только с положительным ПЦР-тестом на коронавирус везли в госпитали, все лежали вместе. Таким образом формировались очаги инфекции внутри больниц, возрастала в геометрической прогрессии антигенная нагрузка на иммунную систему пациентов, а самое страшное — присоединялась внутрибольничная бактериальная суперинфекция, резистентная ко всем антибиотикам, которые на сегодня существуют.
Когда я увидела первые протоколы лечения COVID-19, то поняла, что, насколько это возможно, буду ограждать людей от госпитализации. Несколько видов антибиотиков, противомалярийные препараты и лекарства от ВИЧ-инфекции — от побочных эффектов такого лечения может умереть даже здоровый и молодой человек.
О. А.: Если человек получил небольшую долю коронавируса, то он легче справится с ней, чем если одномоментно получать много?
Е. Г.: Да, конечно. Когда вирусных частиц немного, скорее всего, вообще не будет никаких проявлений инфекции, гораздо опаснее высокая вирусная нагрузка.
О. А.: Полезно ли получить и пережить эту маленькую дозу?
Е. Г.: Очень полезно! Микробиота каждого человека уникальна, и чем она более разнообразна, тем лучше. Компоненты микробиома производят физиологическую микровакцинацию, постоянно стимулируют клетки врожденного иммунитета, держат их на низком старте для того, чтобы иммунитет оперативно сработал при необходимости. Нужно обязательно контактировать с антигенами. Дети, которые не посещают детский сад, все равно переболеют основными вирусными инфекциями, но уже в школе, пока не наработают адаптивный иммунный ответ.
О. А.: В гигиенической теории про вакцинацию так и говорят — она дает возможность иммунитету поработать. Это не так?
Е. Г.: Нет, это искусственная тренировка. Гигиеническая теория привела к резкому росту аллергических и аутоиммунных заболеваний! Невозможно вакцинацией воспроизвести все механизмы естественного иммунного ответа. Препараты микробных продуктов или аутовакцины в этом аспекте работают намного лучше — это вакцинация на уровне местного иммунитета. Таким способом мы помогаем клеткам иммунной системы активироваться, принимая лизаты бактерий. Может быть даже высокая температура, но это всегда хорошо, потому что, например, у часто болеющих людей хроническое воспаление протекает без температуры и затягивается, так как активного иммунного ответа нет.
О. А.: Итак, мы за базовую вакцинацию ребенка по национальному календарю, но против не до конца неизученной вакцины от респираторного вируса?
Е. Г.: Конечно. Мой ребенок — вакцинирован полностью от опасных инфекций по календарю, и даже дополнительно я его провакцинировала от менингококковой инфекции. Вакцинируем обязательно, потому что, как минимум, по туберкулезу у нас по-прежнему, не очень хорошая ситуация. Но когда мы говорим о массовой ежегодной вакцинации взрослого населения от ОРВИ, особенно о людях в возрасте 40+, с повышенными рисками аутоиммунных, сердечно-сосудистых, онкологических заболеваний, с уже накопленными соматическими мутациями в клетках, нужно быть крайне осторожными. Людей, работающих в группах профессионального риска, возможно, и надо провакцинировать, но только после тщательного сбора анамнеза и обследования.
Что такое антигенная нагрузка
Исследование предназначено для количественного определения антигена нуклеокапсидного белка (N) вируса SARS-CoV-2 в образце биоматериала. Тест является эффективной альтернативой ПЦР-тестированию и предназначен для диагностики COVID-19 у людей любого возраста без признаков ОРВИ. Анализ позволяет выявить специфический вирусный белок – нуклеокапсидный антиген SARS‑CoV‑2 в мазке биоматериала. Актуален для тех, кто беспокоится о своем здоровье и хочет быстро узнать свой COVID‑статус. Выполняется на полностью автоматизированном высокотехнологичном оборудовании и имеет очень высокую чувствительность и специфичность.
Результат теста выдается в количественном формате, позволяющем дополнительно к COVID-статусу определить вирусную нагрузку.
Антиген N вируса SARS-CoV-2, быстрый тест на ковид, антигенная детекция вируса SARS-CoV-2, определение антигена N вируса SARS-CoV-2, диагностика коронавирусной инфекции (COVID-19).
Синонимы английские
SARS-CoV-2 Antigen, SARS-CoV-2 Ag, Ag-RDTs (diagnostics tests) for COVID-19.
Иммунохемилюминесцентный анализ (ИХЛА).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Мазок из ротоглотки и носоглотки.
Как правильно подготовиться к исследованию?
Общая информация об исследовании
Коронавирусная инфекция (COVID-19) — это острая респираторная инфекция, вызываемая РНК-содержащим вирусом SARS-Cov-2.
Коронавирус SARS-CoV-2 попадает в организм человека через клетки-мишени, имеющие на своей поверхности рецепторы ангиотензинпревращающего фермента II типа (ACE2). Такие рецепторы располагаются на клетках эпителия дыхательного тракта, почек, пищевода, мочевого пузыря, подвздошной кишки, сердца, ЦНС. Однако основной и быстродостижимой мишенью являются альвеолярные клетки II типа (AT2) легких, что определяет развитие пневмоний.
Большинство людей с COVID-19 переносят заболевание в легкой и неосложненной форме, однако примерно у 14 % зараженных развивается тяжелая форма болезни, требующая госпитализации и кислородной поддержки. Около 5 % пациентов нуждается в лечении в условиях палаты интенсивной терапии. При тяжелом течении заболевание может быть осложнено острым респираторным дистресс-синдромом, сепсисом, полиорганной недостаточностью (острое поражение почек и сердца). Распространение SARS-CoV-2 из системного кровотока или через пластинку решетчатой кости может привести к поражению головного мозга. Изменение обоняния (гипосмия) на ранней стадии заболевания может свидетельствовать о поражении ЦНС. Пожилые пациенты и пациенты с сопутствующими состояниями (сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет и др.) имеют повышенный риск развития тяжелой формы COVID-19 и летального исхода. Молодые люди и дети часто могут переносить инфекцию бессимптомно, что способствует распространению COVID-19 среди населения.
К основным симптомам COVID-19 относятся:
Реже заболевание проявляется диареей, тошнотой и рвотой.
Лабораторная диагностика коронавирусной инфекции проводится с использованием молекулярно-генетических и серологических методов, которые позволяют выявить генетический материал вируса, специфические антитела к SARS-CoV-2 и антигенные структуры вируса. Согласно рекомендациям ВОЗ и управлению по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drug Administration, США), количественное определение антигена нуклеокапсидного белка (N) вируса SARS-CoV-2 методом иммунохемилюминесцентного анализа является высокоэффективным тестом для диагностики коронавирусной инфекции. Показатели диагностической чувствительности и специфичности данного метода не уступают таковым при проведении ПЦР-анализа на РНК вируса SARS-CoV-2. Антигенная детекция вируса SARS-CoV-2 позволяет в сжатые сроки подтвердить/исключить наличие коронавирусной инфекции.
Тест на антиген может определить наличие COVID-19, если вирусная нагрузка высокая, т.е. в носоглотке находятся сотни тысяч и миллионы копий вируса, что чаще бывает в самом начале заболевания или в период пика коронавирусной болезни. При средней или низкой вирусной нагрузке результат теста может быть ложноотрицательным.
Положительный результат теста на антиген, если имеются симптомы заболевания, свидетельствует о том, что человек болен COVID-19. Однако если результат положительный, а симптомов нет, необходимо в течение ближайших двух дней выполнить ПЦР-анализ для подтверждения результатов.
Отрицательный результат теста на антиген не исключает инфицирования COVID-19:
Тест на антиген не рекомендуется лицам с подозрением на COVID-19 без клинических проявлений, у которых количество вируса в носоглотке может быть небольшим и тест не сможет его выявить.
Отрицательный результат теста на антиген не является свидетельством о выздоровлении от коронавирусной инфекции, документом для снятия самоизоляции в случае прибытия из стран «красной зоны». В этих случаях требуется результат ПЦР.
Для чего используется исследование?
Когда назначается исследование?
Что означают результаты?
Причины положительного результата:
Причины отрицательного результата:
Кто назначает исследование?
Инфекционист, педиатр, врач общей практики, анестезиолог-реаниматолог.