Учените на крачка от създаване на ефективна ваксина срещу грип

Белтък, участващ в сигнализацията на клетките, необходим за успешна имунна атака срещу вирусни инфекции, може да бъде ключът към подобряване на ваксината срещу грип. Една от основните пречки за създаване на успешна ваксина срещу грипа е голямата изменчивост на вируса.

Грипните вируси заразяват милиони хора всяка година и регистрират значителна заболеваемост, смъртност, както и социално-икономически загуби. Имунните реакции срещу грипния вирус започват след разпознаване на вируса от специфични вътреклетъчни рецептори на инфектираните клетки. В последствие тези рецептори предават сигнала последователно на различни сигнализиращи молекули в клетката, за да се стартира антивирусен имунен отговор, който да контролира инфекцията.

Учени от Университета на Джорджия идентифицирали локус 2 на серин-треонин киназен белтък на туморната прогресия (Tpl2) като основен компонент на пътищата за развитие на вируса, и още като регулиращ гените за производство на интерферони (IFNs) и други гени, свързани с тях, които ограничават вирусната репликация. Учените също така демонстрирали, че Tpl2 е необходим за генериране на ефекторните цитотоксични CD8 + Т лимфоцити, които са необходими за изчистване на белите дробове от вируса.

Подобно на състоянията с увредена имунна система мишки, които нямат белтъка Tpl2, не са способни да контролират вирусната репликация и се инфектират дори от ниско-вирулентни щамове грипен вирус. Дефицитните на Tpl2 мишки имат 10 пъти повече вирусен товар в белите си дробове. В допълнение, те имат намален брой на цитотоксичните Т лимфоцити, необходими за изчистване на грипния вирус от лигавиците. Учените установили още, че дефицитните за Tpl2 мишки произвеждат нормално количество тип I интерферони, но значително по-малко интерферони тип III, в сравнение с нормалните мишки. Това разграничение е важно, тъй като тип III интерферони се секретират в по-голямо количество върху лигавиците, което показва тяхната необходимост за успешен имунна атака срещу грипния вирус в дихателните пътища. Заключението им е, че Tpl2 е важен фактор на гостоприемника, който обединява вродените и адаптивните противовирусни механизми и по този начин ограничава заболеваемостта и смъртността по време на инфекция с грипен вирус.

„В крайна сметка целта е да се създаде по-добра ваксина срещу грип, така че да можем да използваме и имунологичната памет на организма при следващи инфекции“, споделя д-р Уенди Уотфорд от екипа.

Въпреки че изследването е пряко свързано с грипния вирус, това откритие може да бъде от полза и за създаване на ваксини за други вируси, атакуващи лигавиците, като ротавирус и респираторно-синцитиалния вирус. Групата от изследователи планира да продължи изследванията за ролята на Tpl2 при грипния вирус.

На снимката е изобразен грипен вирус. Източник: earnestholistichealth.com

Материалът за пръв път е публикуван в сайта forumzdrave.bg през 2016 г.

Референции:

http://labroots.com/trending/id/1902/scientists-are-one-step-closer-to-improving-the-flu-vaccine/immunology – Kara Marker

http://labroots.com/trending/id/1902/scientists-are-one-step-closer-to-improving-the-flu-vaccine/immunology – University of Georgia

http://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1005038

Имунната ни система може да ни предпази от наднормено тегло

Нашите имунни клетки традиционно ни предпазват от инфекции, причинени от чужди нашественици като бактерии, вируси и паразити. Ново изследване обаче показва, че вид дендритни клетки могат да надхвърлят тези функции – а именно да съдействат за предотвратяване на метаболитен синдром – затлъстяване, хипертония, висока кръвна захар и холестерол. Това са нови данни в подкрепа на тезата, че имунологични механизми лежат в основата на метаболитния контрол на мастната тъкан.

Проучването от научния институт Weizmann, публикуванo в списание Immunology в края на 2015 г., е изследвало регулаторното въздействие на рядка субпопулация дендритни клетки, богати на перфорин съдържащи гранули (PERF-DCs). Нормално, дендритните клетки при инфекция „представят” антигени на патогена върху клетъчната си повърхност, за да „информират” Т-лимфоцитите за инвазията. Тези Т-клетки в последствие могат да инструктират В-лимфоцити да произведат антитела, насочени срещу нашественика. Перфоринът се използва от лимфоцитите за създаване на пролуки в клетъчната мембрана бактерии и други с цел унищожаването им.

Изследователите са използвали две групи експериментални мишки – патологичната група е селектирана така, че да липсват дендритни клетки, които съдържат перфорин. Отделно животните били разделени и на групи, подложени на редовен режим на хранене и такива на диета с високо съдържание на мазнини. Целта е била да се изследва ролята на перфорин-съдържащите дендритни клетки за предотвратяване на метаболитния синдром.

Изследователите откриват, че мишките без перфорин-съдържащи дендритни клетки постепенно напълняват и рано проявяват характеристики на метаболитен синдром. Нещо повече, началото на този фенотип може да се ускори при хранене с богата на мазнини диета.

Снимка: joelotron.com

По-нататъшно разследване на учените също така показва, че Т-клетките на мишките без перфорин-съдържащи дендритни клетки, предизвикват възпаление в мастната им тъкан. Когато Т-клетките се отстраняват, мишките не затлъстяват. Изследователите заключават, че перфорин-съдържащите дендритни клетки трябва непрекъснато да регулират Т-клетките в мастната тъкан.

Необходимо е да се направят още изследвания, за да се определи цялостната роля на перфорин-съдържащите дендритни клетки. Възможно е тези клетки да са свързани и с автоимунни заболявания, тъй като е било установено, че мишките без перфорин-съдържащи дендритни клетки, са по-склонни към развиване на автоимунно заболяване.

Подобно въздействие на перфорин-съдържащите гранули върху Т-клетки е установено и при животински модел на множествена склероза, както и експериментален автоимунен енцефаломиелит. По този начин, перфорин-съдържащите дендритни клетки вероятно представляват регулаторна клетъчна субпопулация от решаващо значение за защита от метаболитен синдром и автоимунитет.

За пръв път материалът е публикуван в сайта forumzdrave.bg през 2016 г.

Референции:

Yael Zlotnikov-Klionsky and Bar Nathansohn-Levi et al. Perforin-Positive Dendritic Cells Exhibit an Immuno-regulatory Role in Metabolic Syndrome and Autoimmunity

DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.immuni.2015.08.015

http://www.cell.com/immunity/abstract/S1074-7613%2815%2900347-7

Употреба на имуномодулатори в детска възраст

Детската имунна система е уникална и претърпява множество процеси на „обучение“ и „узряване“, за да достигне оптималния капацитет на тази при възрастните. Поради това при повечето деца се наблюдава по-често боледуване, особено при срещи с други деца и посещение на детски градини. Това кара родителите да искат да „увеличат“, „подобрят“, „подсилят“ детската имунна система. Но как може да стане това?

Преди да се пристъпи към какъвто и да е вид имуномодулация е необходимо наред със стандартните клинико-лабораторни изследвания да се проследят в динамика класовете имуноглобулини, като се имат предвид съответните норми за възрастта. По преценка на клиничния имунолог може да се изследва и броят на популациите от имунни клетки, т.нар. изследване на левкоцитни субпопулации, а също да се определи и функционалното им състояние чрез изследване на активацията на Т-лимфоцити (стимулация с фитохемаглутинин). Нататък в материала ще се говори за имуностимулиращи средства, а не за терапия.

Видове имуномодулиращи медикаменти:

1. Имуномодулатори, използвани като антивирусни и/или имуномодулиращи средства, съдържащи inosine acedoben dimepranol

Това са средства с доказано имуномодулиращо действие. Те водят до понижаване броя на рецидивиращите инфекции на дихателните пътища, както и до понижаване на честотата на обостряне на съществуващите инфекции. Когато се предписват като антивирусни препарати, е необходимо прилагането им да започне с първите симптоми и да се продължи до 1-2 дни след отзвучаване на симптомите (средно около 14 дни). Когато се изписват с цел имуномодулация при редица рекурентни (повтарящи се или хронифициращи инфекциозни състояния) се приемат по индивидуална схема в зависимост от имунния статус на конкретния пациент. Тогава продължителността на приема и дозировка варират в големи граници. Основното действие на този тип препарати, предписани като имуномодулатори, е свързано със стимулиране на диференциацията на Т-лимфоцитите и увеличаване продукцията на провъзпалителни цитокини, като интерлевкин-1, интерлевкин-2 и интерферон-γ. Увеличава се и количеството на секретирания IgG, като се потенцират и функциите на NK клетките, неутрофилите, моноцитите, хемотаксиса и фагоцитозата на макрофагите. Проучванията посочват, че при употребата на препарати, съдържащи inosine acedoben dimepranol, броят на рецидивиращите инфекции на дихателните пътища намалява с 81.2% годишно (5.31 пъти по-малко инфекции), честотата на обостряне на инфекциите се понижава с 60.3% (2.52 пъти), намалява броят на антибиотичните курсове и с други лекарства годишно с 93.5% (15.3 пъти), намалява продължителността на заболяванията с 88.2% (8.44 пъти), като се понижава общият индекс на клиничните симптоми със 72.5% (3.64 пъти). 

2. Имуномодулаторите от бактериален произход също се използват за профилактика на повтарящи се инфекции на дихателната система и инфекциозни обостряния на хроничните бронхити при децата. Този тип препарати съдържат лиофилизирани бактериални лизати от най-често срещаните причинители на дихателни инфекции, като Haemophilus influenzae (тип b), Streptococcus pneumoniae (тип 1, тип 2, тип 3 и тип 47), Klebsiella pneumoniae, subsp. pneumoniae (2 щама), Klebsiella pneumoniae, subsp. ozaenae, Staphylococcus aureus (6 щама), Streptococcus pyogenes, Streptococcus viridans (3 щама), Neisseria (Branhaamella) catarrhalis (3 щама). Този тип препарати също оказват имуномодулиращ ефект чрез стимулиране на Т-хелпърните клетки тип 1 (Th1) и В-лимфоцитите за синтез на антитела. Приложението на този тип препарати за профилактика и за терапия е различно и зависи от общия статус на конкретното дете.

3. Имуномодулатори, свързани с природни продукти

Те съдържат коластра, ехинацея, арабиногалактан, инозитол, туя, бъзак, алое вера, слез и др.

Съдържащите се в тях натурални молекулни комплекси имат добре изразен имуномодулиращ ефект, като в същото време са нетоксични. 

Коластрата е течността, която се отделя от млечните жлези в първите три-четири дни след раждането непосредствено преди поява на кърмата. Тя е богата на вещества, които поддържат функциите на имунната система, като пролин, олигозахариди, лакталбумин, лактоферин, витамин Д-свързващ протеин, както и антитела от класове IgG, IgA, IgM. Витамин Д-свързващият протеин подпомага активирането на макрофагите и преноса на активните метаболити на витамин Д към мястото на локалния имунен отговор. Коластрата съдържа още растежни фактори, като епителен растежен фактор (EGF), инсулиноподобен фактор на растежа (IGF-1), трансформиращи фактори на растежа (TGFa, TGFb), тромбоцитен растежен фактор (PDGF), хормон на растежа (GH). Като ценно допълнение в коластрата се установяват още голямо количество хранителни и биоактивни съставки – 46.7% протеини, 27.2% въглехидрати и 18% мазнини, витамини А, В1, В2, В5, В6, В9, В12, С, Е, бета-каротен, ретиноева киселина, сяра, натрий, хром, цинк, магнезий, калций, желязо, фосфор и калий.

Коластрата е основен източник и на лактоферин – белтък, който е част от вродената имунна защита при бозайниците, в т.ч. и при хората. Лактоферинът притежава доказана антивирусна активност чрез инхибиране навлизането на определени вируси в клетките. Лактоферинът притежава още антибактериален ефект – бактериостатичен (свързва железни йони от средата и така възпрепятства бактериалния растеж, тъй като всички бактерии се нуждаят от желязо за своето развитие и образува биофилм върху чревната лигавица, което възпрепятства прикрепването) и бактерициден (свързва се директно с бактериалната стена и чрез бързо освобождаване на липополизахариди води до осмотичен шок на бактериалната клетка).

Лактоферинът има и изразено антимикотично и антипаразитно действие, обусловено от желязо-свързващите му свойства. Лактоферинът се свързва и с подобрено усвояване на желязото от организма, като го пренася до всички клетки, които се нуждаят от него. По този начин подобрява бионаличността на желязото в организма и спомага за по-бързото справяне с желязо-дефицитните анемии. 

Ехинацеята е най-употребяваният имуномодулатор от растителен произход в света, доказал своята ефективност чрез намаляване на тежестта и продължителността на заболяванията чрез стимулиране на имунната система за справяне с вирусни инфекции. Ехинацеята проявява и антибиотични свойства.

Инозитолът проявява своята роля в предотвратяването на усложнения при респираторните заболявания чрез подпомагане развитието на белите дробове и стабилизиране на повърхностните белодробни липиди.

Той участва в състава на клетъчните мембрани като градивен елемент за фосфолипиди (една от основните съставни части на клетъчната мембрана).

Арабиногалактанът е друг природен продукт, който се състои от захарите галтоза и арабиноза. Освен че е източник на полезни фибри за храносмилането, той е и пребиотик, подпомагащ заселването на „добрите” бактерии в червата, и не на последно място, той има имуномодулиращ ефект върху лимфоидните тъкани, намиращи се в храносмилателната система. Имуномодулиращият ефект на арабиногалактана се свързва с увеличаване на фагоцитозата, активността на лизозомите, производството на цитокини, като TNFa, IL-6 от макрофагите, активиране на лимфоцитите и стимулира NK клетъчната цитотоксичност главно чрез увеличаване на продукцията интерферон-γ от имунните клетки. Този ефект индиректно подпомага организ­ма в борбата с навлизащите в него инфекциозни причинители. Освен това комбинацията от арабиногалактан и ехинацея действат едновременно за увеличаване производството на пропердин, който участва в някои специфични имунни отговори на организма, например поглъщането на патогени от фагоцитите, като подпомага активното справяне с тях.

В заключение, след първоначална консултация и проведени имунологични изследвания при необходимост да се предпише план-програма за имунопрофилактика, съобразена с индивидуалните особености на всеки конкретен пациент.

Референции:

1.    Goldman A.S., B.S. Prabhakar (2002). Immunology overview. In: Baron S. (Ed.). Medical Microbiology. 4th Edition. University of Texas Medical Branch, Texas. [Online] http://gsbs.utmb.edu/microbook/ch001a.htm
2.    Wong E. B., J. F. Mallet, J. Duarte et al. (2014) Nutrition Res., 34, No 4, 318–325. 
3.    Velikova Тs., Nakov V., Georgieva R., Toumangelova-Yuzeir K., Ivanova-Todorova E., Nakov R., Karaivanova E., Vladimirov B., Kyurkchiev D. IMMUNOMODULATING PROPERTIES OF A NOVEL SYNBIOTIC ON HEALTHY PERSONS. Compt. Rend. Bulg. Sci 2015; 68(10): 1321-1326. 
4.    Fleisher TA, Shearer WT, Schroeder HW, Frew AJ, Weyand CA. Clinical Immunology – Principles and practice. 4th edition, Elsevier. Pp. 405-415.

Статията за пръв път е публикуван в сп. Мединфо, бр. 8/2016 г. с авторство:

д-р Цветелина Великова, д-р Екатерина Иванова-Тодорова 
Лаборатория по клинична имунология, УМБАЛ „Св. Иван Рилски”, гр. София; МУ – София 

Имунната система в детска възраст

Имунната система на новороденото и детето се различава както качествено, така и количествено от имунната система на възрастния индивид. Развитието на имунните клетки започва още вътреутробно, като Т-лимфоцитите се оформят в тимуса, докато В-лимфоцитите, неутрофили, NK клетки и други – в костния мозък. Голямо разнообразие от клетки е оформено при раждането, още преди потенциалната среща с микроорганизмите в околната среда. По време на вътре­утробното развитие В-лимфоцитите не произвеждат антитела (имуноглобулини), а вместо това имуноглобулин Г (IgG), произведен от майката, преминава през плацентата в кръвта на плода и го защитава пасивно от инфекции. До около 6 мес. след раждането у новороденото се наблюдават майчини IgG. След този период започва производството на собствени IgG молекули в количество, достатъчно да осигури хуморалната защита от различни патогени. Майчините имуноглобулини М и А (IgM и IgA) не преминават през плацентата. Те се секретират единствено от новороденото. Интерес представ­лява фактът, че към края на първата година след раждането нивата на IgM достигат до 75% от тези, характерни за възрастния индивид, а нивата на IgA – 20%. Нещо повече, нормални нива на IgA, характерни за здрав възрастен човек, се достигат в годините на пубертета. Този имуноглобулин е уникален с това, че се открива в секретите на дихателната, пикочо-половата и гастроинтестиналната системи, като слюнка, сълзи, пот, кърма, интестинална мукоза, бронхиални секрети, простатна течност и др.

Той се синтезира на място, непосредствено под лигавицата и след сложни имунологични механизми преминава на повърхността на мукозните тъкани. Една от функциите на IgA е да се свързва с повърхността на различни патогенни микроорганизми и да пречи на прикрепването им към епителните клетки на лигавиците. 

Обикновено при раждането този лек физиологичен „дефицит” на имуноглобулини и някои други компоненти на имунитета са причина новородените и децата да са по-уязвими към развитие на инфекции от голямото разнообразие патогенни микроорганизми, включително гноеродни бактерии, вируси, гъби, протозои и други. 
Увеличената честота на бактериални инфекции при децата се дължи основно на ниска продукция или намалена функция на разтворими имунни фактори, в това число и имуноглобулини, както и антимикробни белтъци. Бактериалните инфекции могат да се дължат и на намалена подвижност на неутрофилите или намалената им продукция по време на стрес. Повишената честота на вирусните инфекции може да се дължи и на функционалната незрялост на NK, дендритните клетки и Т-лимфоцитите. Така най-ранните моменти от живота на човека са белязани от период с повишен риск от развитие на инфекции. По тази причина са необходими мерки, насочени към имунопрофилактика, а понякога – специфична имунотерапия.
Друг проблем в детската възраст е и фактът, че се наблюдава състояние на анергия на имунните клетъчни популации след прекарани вирусни инфекции и особено след варицела и инфекциозна мононуклеоза, както и след грипен вирус тип А, респираторно синцитиалния вирус, риновируси, ротавируси и др. Тези факти заедно с особеностите на имунната система при децата правят препоръчително използването на имуномодулатори с доказан произход и съобразени с възрастта на пациента, особено когато се касае за често боледуващи деца (повече от 7-10 дихателни инфекции и повече от две тежко протичащи пневмонии годишно).

Материалът за пръв път е публикуван като част от статия в сп. Мединфо, бр. 8/2016 г. с авторство:

д-р Цветелина Великова, д-р Екатерина Иванова-Тодорова 
Лаборатория по клинична имунология, УМБАЛ „Св. Иван Рилски”, гр. София; МУ – София 

Референции:

Goldman A.S., B.S. Prabhakar (2002). Immunology overview. In: Baron S. (Ed.). Medical Microbiology. 4th Edition. University of Texas Medical Branch, Texas. [Online] http://gsbs.utmb.edu/microbook/ch001a.htm

Wong E. B., J. F. Mallet, J. Duarte et al. (2014) Nutrition Res., 34, No 4, 318–325.