Про антитела сейчас знают все (по крайней мере, слышали). Но иммунные ответы не исчерпываются антителами. Не менее, а скорее всего более, важны Т-клеточные ответы. Выявить их и охарактеризовать технически очень трудно и затратно. Для этого необходимо работать с живыми клетками, что всегда намного сложнее, чем с растворимыми молекулами, каковыми являются антитела. Кроме этого механизмы Т-клеточного иммунного ответа значительно  более «запутанные». Но понять, что творится в «епархии» Т-клеток необходимо. Сейчас, появились данные, пока предварительные, что T-клеточные ответы значительно важнее антительных для выздоровления от COVID. Об этой статье я напишу отдельный пост. Но для того, чтобы понимать работы по Т-клеточному иммунитету, даже на популярном уровне, нужно иметь элементарные знания об иммунной системе. Поэтому вначале  краткий «ликбез» на эту тему, которой составлен из фрагментов, рассыпанных по моим различным постам. А завтра или послезавтра выложу уже «конкретный пост» о роли различных звеньев иммунитета и их координации в выздоровлении от COVID, по данным статьи о которой я упомянул.
Иммунитет к любому инфекционному заболеванию есть следствие глубоко эшелонированной обороны, состоящей из множества элементов. В норме они действуют скоординировано, работая на единую цель – отбить «атаку агрессора». Если не вдаваться в детали, то в «иммунной обороне» есть несколько блоков. Первый блок это врождённый иммунитет (innate immunity). Особенности этого типа иммунитета – распознавание агрессоров «по-крупному», не вдаваясь в детали, быстрое реагирование и отсутствие «памяти». Последнее означает, что врождённый иммунитет, встретившись с агрессором, не «запоминает» его и если происходит повторная встреча, реагирует точно таким же образом, как и при первой встрече. Правда, появились данные о существовании аналога памяти и у врождённого иммунитета. Есть уже и термин для обозначения врождённого иммунитета с памятью - «тренированный иммунитет» (trained immunity). Эта область быстро развивается. Но возможности избирательно влиять, в нужном направлении, на врождённый иммунитет пока остаются очень ограниченными.
Второй блок это адаптивный иммунитет (adaptive immunity). Эта линия обороны реагирует на агрессора медленнее, но зато она значительно лучше различает индивидуальность агрессоров и обладает «злопамятностью». Если агрессор попытается внедриться повторно, то «сдачи» он получит гораздо сильнее, чем при первом вторжении. Это и есть иммунологическая память.  Ключевыми элементами индивидуального образа агрессора, по которым он распознаётся, являются антигены. Если быть точным, то распознаются не антигены целиком, а микроструктуры, находящиеся. как правило, на их поверхности, которые называют эпитопами. Именно по набору эпитопов адаптивная иммунная система отличает «своих» от «чужих». Когда агрессорами являются вирусы, то антигены это белки вирусов.
В адаптивной иммунной системе есть две составные части. Первая, традиционно называется гуморальной («жидкостной»),  вторая – клеточной. Первое название архаично и неточно, в свете современных знаний. Дело в том, что основными «игроками» и в гуморальном и в клеточном звене адаптивного иммунитета являются иммунные клетки (только разные типы клеток). А «жидкостные факторы» играют важную роль не только в гуморальном, но и в клеточном звеньях. Более точное название для гуморального иммунитета - «антительный или В-клеточный», так как ключевым «бойцом» здесь являются антитела, продукты В-клеток. А клеточный адаптивный иммунитет точнее называть «Т-клеточным», так как эффекторами этого звена являются Т-лимфоциты. В- и Т- клеточные звенья иммунитета работают не изолированно. Они взаимосвязаны. В-клеточному иммунитету для эффективной выработки антител необходима «помощь» Т-клеточного иммунитета. Есть и «взаимопомощь» в обратном направления, хотя и менее существенная.
Антительный иммунитет, значительно проще исследовать. Поэтому о нём известно намного больше, чем о Т-клеточном иммунитете. Большинство существующих вакцин работают, в основном или исключительно, стимулируя В-клеточный иммунитет. Единственный тип вакцин, который полноценно включает в иммунную защиту все типы иммунитета, это вакцины, состоящие из живых, но ослабленных (аттенуированных) возбудителей. Эти вакцины наиболее полно «имитируют» естественный инфекционный процесс. Но такие вакцины менее безопасны, чем неживые вакцины.
Т-лимфоциты подразделяются на субпопуляции (это любимое словечко иммунологов). Маркёрами субпопуляций являются характерные для них клеточные белки, которые определяются с помощью соответствующих моноклональных антител. Кроме этого с помощью антигенных маркёров можно определить и состояние Т-клеток (покой или активация) и их «запрограммированность» на определённые антигены. Имена различных субпопуляций лимфоцитов, для неспециалистов  труднопроизносимы и ещё более трудно запоминаемы. Скажем, CD69+C137+ и т.д., эта цепочка может продолжаться. В этих именах часто встречается CD... Например: CD3, CD4, CD8, CD19 и множество других; ряд чисел не непрерывный, так сложилось исторически. Все эти CD (сокращение от cluster of differentiation) являются белками, характерными для тех или иных типов клеток. Если CD маркер присутствует ставится +, если отсутствует -. Например, все Т-клетки CD3+ , т.е. CD3 это маркёр всех Т-клеток.  Есть две основных субпопуляции Т-клеток: Т-хелперы (CD4+) и цитотоксические Т-клетки (CD8+). Последние ещё часто называют CTL (сytotoxic T-lymphocytes). Кроме этих основных есть множество субпопуляций Т-клеток.
В отличие от В-клеток, Т-клетки «не видят» эпитопы, которые они «запрограммированы» атаковать, пока те являются частью цельного белка-антигена. Для того чтобы Т-клетки «увидели» (распознали) такие эпитопы (их называют Т-эпитопами), белок должен быть нарезан на небольшие пептиды. Эта «шинковка» антигенов осуществляется особыми клетками, которые называются «антиген-презентирующими» (APC). Но этого мало. Т-клетки «узнают» Т-эпитопы только когда они «усаживаются в седло» на особых молекулах поверхности клеток, которые называются MHC (major histocompatibility complex - главный комплекс гистосовместимости). Есть два типа MHC: I и II. Несмотря на сходство названий между ними есть принципиальное отличие в контексте распознавания Т-эпитопов: MHC I «подсовывает» Т-эпитопы клеткам СD8+, а MHC II клеткам СD4+. Распознав Т-эпитоп, клетки CD4+ начинают продуцировать многочисленные интерлейкины (IL-...). Их эффекты множественны и запутаны, но в конечном итоге можно сказать что они «координируют» иммунный ответ, как В-клеток, так и других Т-клеток. Т-клетки СD8+ (СTL) распознав «цель» (Т-эпитоп, на который они запрограммированы) и получив активирующие сигналы от клеток CD4+, бросаются в атаку. В результьтате они убивают те клетки, в которых «замечен» этот эпитоп, а это вирус-положительные клетки.  У этих сложных взаимодействий есть много других важных деталей. Всё это создаёт огромные трудности для адекватного «зондирования» системы Т-клеточного иммунитета.
На этом сегодня остановлюсь.
https://prof-afv.livejournal.com/42161.html

Раскрою страшный секрет, хранимый многими поколениями медиков – большинство болезней проходит «само по себе» - от них просто «выздоравливают». Но не надо понимать это слишком буквально. Я ни в коей мере не хочу умалить возможности современной медицины. Она может творить чудеса. Я лишь хочу акцентировать внимание на том, что выздоровление от болезни (ограничимся COVID) совсем не обязательно является следствием лечения. И даже в тех случаях, когда интенсивная терапия абсолютно необходима, её успех или неудача, при прочих равных, зависят от того, сможет ли организм больного мобилизовать свои собственные ресурсы. А выздоровление от бессимптомной инфекции и лёгких форм COVID почти целиком зависит от «защитных сил организма». Важнейшая роль в этом принадлежит иммунной системе.

Иммунная система, как могли убедиться читатели предыдущего поста ( https://prof-afv.livejournal.com/42161.html ) штука весьма сложно устроенная. Многое о ней мы знаем, ещё больше нет. Но того, что знаем, вполне достаточно, чтобы понять - конкретные иммунные ответы могут довольно сильно отличаться в разных ситуациях (разные болезни, разная степень тяжести болезни). И общие рассуждения, даже обильно приправленные научной терминологией и медицинской латынью, мало что дают для понимания того, что конкретно обуславливает выздоровление от COVID. Чтобы это узнать надо «замерять» множество показателей/параметров, характеризующих те или иные действия различных «блоков» иммунной системы, и искать закономерности, сопоставляя «замеры» с тем, как изменяется состояние больного или вирусоносителя. Это крайне сложная и кропотливая работа, особенно в той части, которая касается T-иммунитета. Речь идёт о замерах десятков, если не сотнях параметров, некоторые из которых измерить очень сложно. В случае Т-клеточного звена иммунитета нужны живые клетки пациента, чем больше, тем лучше. Но нельзя же «обескровливать» больных. Короче, такого рода исследования невероятно сложны и имеют множество ограничений, технических и этических. Поэтому таких работ мало и каждая из них не может «закрыть тему», а лишь является шагом (шажком) к лучшему пониманию того, что происходит в организме больного COVID.

Последнее из такого рода исследований это статья, принятая к печати журналом Cell (препринт здесь https://www.sciencedirect.com/science/a … 7420312356).

В этой работе были «замерены» множество параметров (около ста), характеризующих антительный и Т-клеточный ответы на SARS-CoV-2 у больных COVID-19 разной степени тяжести и разного возраста, в острой фазе и фазе выздоровления. Если конкретно, то определялись количественно:

· IgG, IgA, IgM антитела против нескольких антигенов SARS-CoV-2 (RBD, S, N) и нейтрализующие антитела

· клетки-хелперы (СD4+) и цитотоксические Т-клетки (СD8+), специфически реагирующие на различные белки SARS-CoV-2

· множество цитокинов и хемокинов (десятки), продуцируемых Т-клетками в результате активации вирусными антигенами.

Этот огромный массив данных, включающий также информацию о клиническом состоянии исследуемых лиц, подвергался математической обработке, целью которой было выявление закономерностей в корреляциях различных параметров.

Выводы этой работы следующие:

1. Выраженность Т-клеточного иммунного ответа значительно лучше коррелирует с тяжестью СOVID и выздоровлением, чем выраженность антительного ответа, включая нейтрализующие антитела (чем более выражен Т-клеточный иммунный ответ, тем легче заболевание).

2. При лёгких формах СOVID-19 антительный и оба Т-клеточных ответа (СD4+ и СВ8+) скоординированы. При тяжелых формах координация иммунных ответов нарушена – заметно ослаблен, по крайней мере, один из трёх типов ответа.

3. Возраст (старше 65 лет) является независимым фактором в нарушении координации иммунных ответов. Вероятная причина этого – уменьшение пула «наивных» Т-клеток (Т-клеток, которые ещё не нашли "предназначенный» для них Т-эпитоп).

4.Имеется высокая отрицательная корреляция между выраженностью Т-клеточных ответов и концентрацией хемокина CXCL10 в плазме крови у больных в острой фазе СOVID.

Что это всё значит?

Во-первых, крепнет аргументация в пользу того, что для протекции необходимы не только антитела, но и Т-клеточный иммунитет и, возможно, последний необходим даже больше. Значит ли это, что вакцины против СOVID, которые индуцируют только антительный ответ, обречены на провал. Нет, не совсем так. Дело в том, что выводы этой работы сделаны в контексте «борьбы» с уже развившимся заболеванием. Этот контекст предполагает более сложную задачу для иммунной системы, чем нейтрализация сравнительно небольшого количества вируса, которое ещё не запустило механизм патологического процесса. Но то, что необходимо стремиться создать вакцины, способные индуцировать как антительный, так и Т-клеточный ответы, сомнений не вызывает. Причём Т-клеточные ответы должны быть «нацелены» на большее количество «мишеней». Ведь для потенциально протективного антительного ответа мишень ясна - белок S, а вот спектр мишеней для потенциально протективных Т-клеточных ответов только начинает вырисовываться, но ясно, что он заметно шире.
Во-вторых, повышенная опасность СOVID для людей в возрасте, не сводится только к тому, что они часто отягощены хроническими заболеваниями. Преклонный возраст, сам по себе, приводит к истощению ресурсов иммунной системы, уменьшению пула наивных Т-клеток. Разумеется, это очень индивидуально, но тенденция вырисовывается. Можно ли что-то с этим сделать. В краткосрочной перспективе нет. Всё это часть значительно более широкой проблемы старения.
В-третьих, определение концентрации хемокина CXCL10 в плазме во время острой фазы СOVID можно использовать как «суррогатный» маркёр степени выраженности Т-клеточного иммунного ответа на вирус. Технически такой анализ намного проще и оперативней, чем «настоящее» количественное определение Т-клеточных ответов.
Возможно, читатели заметили, что я, и не только в этом посте, подчёркиваю чрезвычайную сложность «препарирования» на современном уровне Т-клеточных ответов и связанную с этим невозможность исследовать большое количество больных. Для примера, эта работы, одна из самых объёмных в данной области, была выполнена на 28 больных в острой фазе СOVID, 15 реконвалесцентах (выздоровевших) и 15 здоровых, не инфицированных SARS-CoV-2. Если судить по величинам р, характеризующим статистическую значимость основных выводов, она высока (значения p в третьем знаке после запятой и меньше). Однако считать каждый из этих выводов безоговорочно доказанным я бы не стал. Нужно удостовериться в том, что эти результаты воспроизводимы.
А в заключение, чтобы читатели оценили объём работы и сложность интерпретации данных, привожу два рисунка из статьи – сравнение двух групп – старше и моложе 65 лет. На этих рисунках, попарные корреляции 96 параметров, определённых у больных. Каждый квадратик на пересечении координат означает коэффициент корреляции, величина которого отображена интенсивностью цвета (синий - положительная корреляция; красно-коричневый – отрицательная корреляция). Очевидно, что интерпретировать такие данные неспециалисту сложно. Но это даёт представление о том, где находится «передовой край» в изучении T-клеточного иммунитета при СOVID.