Вирус + Научпоп

Недавно попалось «выступление» одной дамы, которая несла ахинею в таком духе: после вакцинации от Ковид19 у маленьких девочек из-за выделения спайковых белков(???) начались месячные раньше срока и т. д. Уж не знаю, смеяться от того, что она извергала из себя с лютой уверенностью, или плакать. Вспомнилась современная мудрость: «До изобретения соцсетей о том, что ты дурачок, знали только члены твоей семьи». А теперь границы театральной сцены расширились до мирового уровня. Да и фиг с ним, вроде бы.  Но опасно, что к таким «вещунам» очень активно прислушиваются – они же так уверены в том, что говорят! В их словах нет никаких сомнений. А такое поведение - признак доминирующего животного в стае (простите, что снова напомнил, что мы от обезьян отпочковались). Такие  вещуны - это вам не доктора или научные работники, которые вечно в чём-то не уверены и мнутся с ответами. Блин, ну какие из профессоров доминанты в глазах обывателя, кто этим мямлям поверит?

И только те, у которых хорошо развита кора головного мозга, а не только подкорка, понимают: мнутся специалисты – по делу. Потому что ОДНОЗНАЧНЫХ ответов нет. И не будет, спешу вас расстроить. Это бабка Маша может с уверенностью утверждать. А доктор наук – нет, потому что знает, что всегда есть множество нюансов. Тем более в биологии. Биология очень сложная и неоднозначная наука, где каждый организм одного вида, в общем похожий на других, в мелочах отличается до неузнаваемости. Мы же не просто ноги-руки-голова. Мы, на минуточку, целые вселенные из триллионов клеточных организмов. А каждая клетка сравнима с целым городом. Каких, в таком случае, однозначных ответов можно ждать?

В этом выпуске собраны самые частые вопросы, заданные к серии постов на тему иммунитета и вакцинации. Да, в них тоже присутствуют "возможно, полагают, но это не точно". Потому что так есть.

Тут вся серия предыдущих постов, кто не читал - милости прошу.

Как образуется иммунный ответ:

Война миров часть 2

Антитела. Война миров часть 3

Некоторые типы вакцин:

Приобретённый иммунитет и типы вакцин

Устройство вирусов:

Вирусы. Война миров часть 4

Векторные вакцины:

Векторные вирусные вакцины. "Спутник-V" - непонятная жижа или прорыв в молекулярной биологии?

И самый первый пост, который родил всю эту индийскую семью:

Да чего его бояться?

Постов много, но без ознакомления с темой ответы на вопросы покажутся очередной непонятной ахинеей. Так же уточняю: ответы, которые тут собраны - с точки зрения биологии, а не медицины. То есть актуальные для условно здоровых среднестатистических людей, которым не противопоказана вакцинация.

1 вопрос: Какими такими волшебными инструментами работают генные инженеры, чтобы создать вектор?

ДНК или РНК – это молекулы. При работе с ними(в частности для создания вектора) генетики чаще всего используют другие молекулы. В основном это те рабочие молекулы, которые уже создала эволюция в клеточном мире. Генетики часто используют «изобретения» бактериальных или вирусных клеток. Например, рестриктазы (клеточные ферменты, выделенные из бактерий) обладают свойством «разрезать» двойную ДНК в определённом месте и используются как «молекулярные» ножницы. Ферменты нуклеазы, которые в организме отвечают за переваривание нуклеиновых кислот пищи (ферменты пищеварения), а в клетке за удаление чужеродных нуклеиновых кислот(защитная функция) – способны отщеплять нуклеотиды, из которых собрана ДНК или РНК по одному. И так далее. То есть в работе с ДНК и РНК используются методы молекулярной биологии и биохимия.

2 вопрос: Как производятся векторные вакцины в таких количествах? Ведь это сложный и кажется, ювелирный процесс.

Самое трудное в подготовке векторной вакцины – это создание и проверка самого вектора. Когда этот процесс пройден и векторный вирус создан, проверен на всевозможные риски, то уже размножить его в огромных количествах – не проблема для производителей вакцин. Для этого используются клеточные культуры. Все знают, что клетки способны делиться. Так вот, если взять практически любую живую клетку (животного, человека) и поместить её в питательный для неё раствор, то, при соблюдении определённых условий, она начнёт делиться, пока не заполнит всю предоставленную поверхность. Клетки можно выращивать не только в адгезивном(прикрепленном к поверхности) состоянии, но и в суспензии. Существуют линии клеток, искусственно изменённых таким образом, чтобы они не могли прикрепляться к поверхности; это сделано для того, чтобы увеличить плотность клеток в культуре.

После того, как вирусный вектор создан, им заражают специально отобранные для этого клеточные культуры. Вирионы успешно плодятся в живых клетках (иммунных защитников нет, клетки никто не убивает). Затем клеточные «мамаши» для вирусов разрушаются определённым биохимическим образом. Субстрат очищают, отделяя вирусы от остатков клеточных элементов. Остаётся поместить их в необходимый раствор в нужной концентрации или высушить. Отличная статья о технологиях производства вакцин (в т.ч. и вирусных) есть тут: https://habr.com/ru/company/leader-id/blog/535650/ Также здесь можно почитать, зачем вакцины прогоняют через антибиотики, добавляют консерванты и т.д.

3 вопрос: Говорят, что при вакцинации «Спутником -V» возникает иммунитет к аденовирусу (транспорту) и вакцина больше одного раза не эффективна.

Кто прилежно прочитал все мои посты, уже знает, что антитела к определенному вирусу не циркулируют в крови постоянно. Их уровень со временем снижается и остаются только Т и В-клетки памяти. Они, как полагают, обитают в лимфоузлах и селезёнке. Давайте представим два варианта развития событий. Первый – антитела к данному аденовирусу в момент вакцинации высокие (т.е. человек недавно переболел аденовирусной инфекцией данного типа). Второй вариант: антител в крови уже нет, но есть клетки памяти.

Вариант 1. При высоком титре антител к аденовирусу, будет иметь значение то, какие у человека к нему антитела. Если те, которые его обезвреживают (не дают попасть в клетку), то велик шанс, что его «перехватят» сразу и вакцина не сработает. Если антитела только маркирующие – шанс вируса попасть в клетки увеличивается. Сам уровень антител влияет больше всего. То ли два антитела прицепятся, то ли 2000. Но антитела к аденовирусу после выздоровления довольно быстро снижаются, потому говорится, что иммунитет к этому вирусу не стойкий. Как быстро снижаются антитела - никто точно не скажет. У всех с разной скоростью. Также имеет значение, есть ли контакт с вирусом после болезни.

Вариант 2. Если человек переболел около года назад и антител в крови к аденовирусу этого типа уже нет, то вирус преспокойно успеет проникнуть в клетки. Так как для того, чтобы запустить иммунный ответ и необходимые антитела, аденовирусу (или его "кусочкам" антигенам) нужно будет попасть в лимфоузел, чтобы его распознали Т и В- клетки памяти. Короче, времени у него, пока охрана взбодрится, предостаточно.

Если коротко ответить на вопрос: иммунитет да, образуется, но со временем уменьшается достаточно для того, чтобы пройти повторную вакцинацию.

4 вопрос: повлияет ли векторная вакцина на основе аденовируса на возможное будущее лечение противораковыми препаратами на той же основе? Ведь к аденовирусам образуется иммунитет.

Частично ответ на вопрос в предыдущем пункте. А также нужно учитывать, что вирусы можно аттенуировать – слегка «видоизменять» или даже снижать их иммуногенные свойства, то есть делать их не такими «заметными» для иммунных клеток. Вот выдержка из научного обзора на эту тему: "...При проникновении в организм чужеродного агента, в частности вируса, происходит активация иммунной системы — вырабатываются антитела к соответствующим антигенам, мобилизуются макрофаги и механизмы клеточного иммунитета. Однако ряд исследователей не без основания полагают, что наличие иммунитета к какому-либо инфекционному агенту не является препятствием к использованию его аттенуированного аналога для приготовления противоопухолевых вакцин (онколизатов). Подтверждением этой точки зрения служит успешное использование в качестве терапевтических агентов в условиях онкологической клиники штаммов вирусов полиомиелита, Ньюкастла, осповакцины, аденовирусов...»

То есть ответ: иммунитет к аденовирусам – это не проблема в данном случае.

5 вопрос: Почему «Спутник-V» двухкомпонентный?

Используются 2 серотипа аденовируса – 5 и 26. В первой вакцине - 26, во второй - 5.

А всего Имеется 7 типов аденовирусов человека, объединённых в 88 серотипов:

• A: 12, 18, 31

• B: 3, 7, 11, 14, 16, 21, 34, 35, 50, 55

• C: 1, 2, 5, 6, 57[9]

• D: 8, 9, 10, 13, 15, 17, 19, 20, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 32, 33, 36, 37, 38, 39, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 51, 53, 54, 56,[10] 58, 59, 60, 62, 63,[11] 64, 65, 67, 69,[12] 70, 71, 72, 73, 74, 75

• E: 4

• F: 40, 41

• G: 52[13]

То есть, в двухкомпонентной вакцине используются не просто разные серотипы, но и типы аденовируса. Если у вас есть высокие антитела в крови к одному типу, то, скорее всего, не будет к другому. Шанс того, что вакцина сработает, увеличивается в разы. Чтобы зря не «колоться» два раза, можно проверить, образовались ли антитела к Коронавирусу после первого компонента вакцины. Если да – тогда вакцинацию вторым компонентом можно спокойно отложить.

7 вопрос: чем отличается «Спутник V» от «Спутник Лайт».

«Спутник V» двухкомпонентный, использованы разные аденовирусы – 26 и 5 серотипа.

«Спутник Лайт» - на основе 26 серотипа.

6 вопрос: Почему говорят, что после вакцинации иммунитет к Коронавирусу лучше?

При естественном заражении могут образоваться антитела на разные белки Коронавируса. На какие из белков образуются антитела именно у вас – никто не знает, это зависит от иммунных клеток(в основном от того, как «порубятся» антигены внутри макрофагов и других антиген-презентирующих клетках). Антитела именно к S-белку самые «крутые и мощные» - они обладают обезвреживающими вирус свойствами, а не только маркируют его для иммунных клеток. Так как в вакцине других белков Коронавируса, кроме S-белка нет, при вакцинации образуются антитела исключительно на эпитопы S-белка. Потому и рекомендуют прививаться даже тем, кто уже переболел. Можно проверить наличие антител именно к S-белку, вроде бы уже есть такие анализы, не уточнял.

7.Вопрос: Почему рекомендуют прививаться, даже если уже переболел? См. предыдущий ответ. Полагаю, есть еще одна возможная причина: чем больше эпитопов S-белка охватят антитела, тем лучше. Почему? Потому что, когда вирус мутирует(мутирует часть S-белка), то антитела, которые созданы на эпитопы мутировавшей части могут потерять способность с нею сцепляться и станут бесполезными. Но останутся другие. Потому, в ситуации с пандемией, рекомендуется прививаться даже переболевшим, чтобы снизить вероятность повторного заражения мутантных вариантов.

8 вопрос: Нужно ли прививаться при высоких антителах в крови после того, как переболели?

Вовсе не обязательно. Чаще всего рекомендуют дождаться падения уровня антител. Но нужно учесть ваши личные факторы. Во первых, насколько я знаю, пока не выяснили, достаточный уровень антител, чтобы не дать вирусу шансов внедриться в клетки - это сколько? Или, например, если у вас в семье есть люди, которые не могут вакцинироваться по противопоказаниям или возрасту, возможно, стоит дополнительно перестраховаться– чтобы лучше защитить не только себя, но и их. Взвешивайте все "за" и "против", никто за вас этого не сможет сделать.

9 вопрос: Почему важен уровень антител в крови, если есть клетки памяти? Ведь организм уже запомнил врага, зачем поддерживать уровень антител?

В условиях пандемии поддерживать высокий уровень антител важно не только для вас – чтобы вирусу "наваляли" в проходе и он даже поздороваться не успел. Также этот момент важен для «коллективного» иммунитета, защиты тех, кто не может привиться и снижения вирусных мутаций. Когда у вас качественные и достаточно высокие антитела, вы не являетесь распространителем вируса, даже если подхватили его. Вирус не успевает попасть в клетки и размножиться, как его "раскатывают" иммунные бойцы. Вторая причина – чем меньше заражений, тем меньше шансов вирусу мутировать, так как мутирует он спонтанно и это напрямую зависит от числа его репликаций (повторов). Коллективный иммунитет очень важен для победы над пандемией.

10 вопрос. Чем отличается Спутник от Пфайзера?

Спутник относится к векторным ДНК вакцинам, вирусным по способу доставки. Пфайзер – вакцина на основе мРНК, способ доставки – липидные частицы. Они очень похожи по способу работы, но всё же немного различаются. Плюсы Спутника: эффективнее доставка, эффективнее иммунный ответ. Минусы: если есть высокие антитела к аденовирусам тех типов, что использованы в вакцине, есть риск, что вакцина не подействует (но это не точно, так есть данные, что вирусные векторы всё равно успевают внедриться в клетки). Плюсы Пфайзера: работе этой вакцины сто процентов не препятствуют антитела к аденовирусам, не появляется иммунитета к аденовирусам. Минусы – молекулы РНК нестабильны, доставка в липидных пузырьках хуже, чем в вирусе. В принципе – обе вакцины хорошие, каждая немного по-своему.

Если кто-то решил, что вся эта бесконечная серия постов - обычная агитация к вакцинации, - спешу разочаровать. Зрите шире. Если тут и есть призыв - то призыв хорошенько вникнуть вопрос и немного лучше разобраться в теме. Чтобы принять более взвешенное и рациональное решение. А каким оно будет - мне, честно говоря, фиолетово.

А зачем же тогда всё это лично мне? Отвечу словами российского биолога и палеонтолога Маркова А.В.:

"Разумеется, у людей есть потребность в понимании происходящего вокруг них, и от

ученых ждут ответов на ключевые вопросы об устройстве мироздания – но ответов простых,

понятных и окончательных, не требующих чрезмерных интеллектуальных усилий. И к тому же

соответствующих общественным ожиданиям. Беда в том, что мир (как выясняется именно благодаря достижениям науки) устроен гораздо сложнее, чем нам хотелось бы. Поэтому для того, чтобы современная научная картина мира проникла в массовое сознание, нужны целенаправленные усилия. Информационный вакуум неизбежно заполняется псевдонаучными измышлениями, мифами и верованиями. Проблема усугубляется полным отсутствием материальной заинтересованности многих СМИ в достоверности сообщаемых ими сведений.

Похоже, наука сама своими достижениями роет себе могилу: ведь чем успешнее деятельность ученых, тем сложнее научная картина мира и тем ниже конкурентоспособность науки на

"свободном рынке информационных услуг". В конце концов ученые могут просто вымереть,

как динозавры, – и хорошо еще, если своей смертью, а не на кострах инквизиции. Что будет

дальше, какая судьба ждет вооруженное ядерным оружием человечество, впавшее в мистицизм

и Средневековье, – об этом читатель может сам пофантазировать на досуге.

Поэтому популяризаторская деятельность для ученых в современном мире (и в России

особенно) – это никакая не благотворительность, а общественный долг и необходимое средство

самосохранения."

Для тех, кому понравились посты об иммунных защитниках: с какими клетками или процессами еще интересно познакомиться?

Источники: СОВРЕМЕННЫЕ ВАКЦИНЫ И КОРОНАВИРУСНЫЕ ИНФЕКЦИИ

(Ю.А.Беликова, Ю.В.Самсонов, Е.В.Абакушина)

ДНК- и РНК-вакцины: современное состояние, требования к качеству

и особенности проведения доклинических исследований

(А. А. Горяев, М. В. Савкина, Ю. И. Обухов, В. А. Меркулов)

ОНКОЛИТИЧЕСКИЕ ВИРУСЫ В ОНКОЛОГИИ

(Л.Н. Уразова, Т.И. Кузнецова)

Онколитические аденовирусы в терапии злокачественных новообразований: современное состояние и перспективы

(В.А. Святченко, М.В. Тарасова)

КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ

(М. Шарипова)

Хотел уже сам запилить похожий пост, но раз так - пилю ответ + кое-какие соображения. К тому же, нашел и последний ответ - что происходит с заражёнными вакциной клетками.

Спутник V

В составе вакцины заявлено 100 млрд вирусных частиц, поражающих соматические клетки, которых, как утверждает гугл, примерно 3000 млрд.

То есть вы натурально болеете "аденоковидом" и теряете до 3,3% своих клеток. Разница между настоящим заболеванием в том, что атака строго ограничена, так как вирус не воспроизводится.

ЭпиВакКорона

Вакцина содержит готовые антигены, выработанные с помощью модифицированной кишечной палочки. В дозе три базовых белка, со встроенными в них разными кусками S-белка коронавируса. Вы не заражаетесь, но запускаете иммунный ответ.

КовиВак.

Дубово, надежно: вакцина содержит инактивированный вирус ковида. Заражение невозможно, но иммунная система тренируется.

В чём подвох?

Спутник V кажется наиболее агрессивным вариантом, так как вы теряете здоровые клетки тела, в то время как две другие вакцины никуда не внедряются. Но есть нюанс: вспомогательные вещества.

В Спутнике это соль, сахар, спирт, пара пищевых добавок и буферный раствор.

В ЭпиВакКорона - соли калия, натрия и гидроксид алюминия.

В КовиВак - тоже гидроксид алюминия, а кроме - фосфатный буферный раствор и β-пропиолактон - токсичное и канцерогенное вещество, с помощью которого инактивируется вирус ковида.

Из-за этого никто не знает, как ваш организм отреагирует на вакцину. Подавляющему числу людей они не несут угрозы. Но если вы чувствительны к гидроксиду алюминия, то только Спутник V. А если у вас аллергия на этанол - то ни в коем случае не Спутник V.

Второй подвох - это эффективность ЭпиВакКорона (который выглядит наиболее безопасно с точки зрения состава) в сравнении с другими вакцинами. КовиВак, очевидно, наиболее близок к иммунитету, полученному после перенесённого ковида. Спутник V дает иммунитет по полному  S-белку. ЭпиВак - по трем кусочкам S-белка. То есть специфичность иммунного ответа возрастает, чему вирус противодействует мутациями. Если верить, что в "Векторе" не дураки сидят, все вакцины с лихвой покрывают угрозу... или одинаково неэффективны, как и постковидный иммунитет.

В последнем случае единственный вариант защиты - срочная вакцинация модифицированной под конкретный штамм вакциной.

Продолжаем разбирать упрощенную схему иммунного ответа на незнакомый  патоген в весёлых картинках. Это нужно, чтобы разобраться в принципах действия вакцин. Первая часть тут: Война миров, вторая – тут:Война миров часть 2

На фото: клетка (искусственно окрашенная) инфицированная вирионами SARS-CoV-2(мелкие шарики) National Institutes of Health/Science Photo Library

Краткое описание предыдущих серий: макрофаг М2 патрулировал межклеточное пространство. Он сожрал много био-мусора и ответственно притащил образцы сожранного на проверку специалистам. Это называется презентация антигена (у нас презентации фильмов, корпораций, а у них там торжественная презентация всяких молекулярных объедков, ага). Макрофага внимательно обшмонали профессиональными рецепторами и… нашли признаки чужеродности в представленных антигенах. Другими словами: молекулярный кусок вражины обнаружили. Этот антиген запомнил Т-лимфоцит, проводивший обыск. Т-лимфоцит от этой находки активировался и развернул боевые действия. Он клонировал себя в небольшую армию, часть армии стала профессиональными убийцами Т-киллерами, часть – руководящими клетками Т-хелперами. Т- киллеры пошли искать и уничтожать добропорядочных граждан, которых заразил патоген. Т- хелперы (как их назвали в комментах – «решалы») стали руководить процессом при помощи сигнальных цитокинов. Так активировалась начальная стадия клеточного иммунного ответа. Но сил одних лишь иммунных защитников недостаточно. Враг штампует свои копии с бешеной скоростью! Необходимо оружие массового поражения.

По этой причине "решалы» Т-хелперы первыми вызывают В-лимфоцитов. Только В-лимфоциты умеют конструировать секретное оружие - антитела. Без антител война будет проиграна.

Антитела.

Антитело – это иммуноглобулин, сложный белок Y-образной формы, созданный персонально под один чужеродный антиген. Если сильно упростить, схематично антитело похоже на рогатку - Y. Основа(ручка) этой молекулярной рогатки бывает всего 5 типов α, γ, δ, ε и μ, что соответствует пяти классам антител ( IgA, IgG, IgD, IgE и IgM). Антитела IgG и IgM сейчас, во время эпидемии, у всех на слуху, после прочтения станет понятно, что это за фигня такая. В общем, основа у антител всегда одинаковая, бывает всего пяти видов. А вот «рожки» – всегда уникальны и их может быть бесконечное количество вариаций. Концы рожек ювелирно «заточены» под один единственный во всём мире антиген, вернее его эпитоп – отрезок макромолекулы антигена. И эти рожки способны идеально к нему прикрепиться.

Вы ждёте, что антитело еще что-то сделает? Ну, там, каким-то образом угандошит обладателя антигена – вируса или бактерию? Нет. Антитела никого не гандошат. Но, прикрепляясь к антигену, антитела МАРКИРУЮТ врага и (это не всегда)обезвреживают его.

Во-первых: это нужно для макрофагов, которые в отношении незнакомцев не самые умные, как вы поняли. Макрофаг бывает неспособен определить нового пришельца, даже если он по нему протопчется и пнёт его под зад. Но макрофаг отлично распознаёт пять видов «ручек» антител. Если он нащупывает такую «ручку», то без разговоров втягивает её в себя вместе с той неведомой хренью, к которой антитело прицепилось. Антитела для больших пожирателей - всё равно, что приказ усиленно хомячить. Быстро и без разбора.

Во-вторых: антитела – это система наведения для «ракет», которые называются система комплемента. Не путать с комплИментом - кому из клеток такой «комплимент» прилетит – мало не покажется. Система комплЕмента – комплекс защитных белков, которые циркулируют постоянно у нас в крови. Антитела активируют этот комплекс – вызывают сложную каскадную реакцию, в результате которой на месте антитела в оболочке врага разъедается огрохрененная дырка. Дырявый враг, как вы понимаете, существовать не умеет и покорно загибается.

В-третьих: если антигеном была не часть существа(как белок на Коронавирусе), а продукты его жизнедеятельности… нет, не то, что вы сейчас подумали. Токсины бактерий, конечно. То антитела сцепляются с молекулой токсина и инактивируют её (обезвреживают). Такие комплексы выпадают в осадок, который снова жрёт макрофаг. Жрать ему – не пережрать. Ну а чо делать? Работа такая.

Для справки: В случае с Коронавирусом, антитела обычно образуются на эпитопы его S-белка(шипы короны). Дополнительно ко всем плюшкам, антитела прилипают к шипам на оболочке вируса и не дают им прицепиться к АПФ2 на клетке. То есть, они облепляют и обезвреживают вирус. Ну, а его, по антителам, быстро находит и с удовольствием фагоцитирует товарищ макрофаг(подробнее о способе проникновения вирионов Ковид-19 в клетку тут: Да чего его бояться? )

Как видите, антитела – очень полезная в военном хозяйстве вещь. Далее о тех, кто эту штуку внутри нас разрабатывает.

В-лимфоциты.

Т-лимфоциты, как вы помните, обучаются в тимусе, а В-лимфоциты проходят школу специалистов в костном мозге. Из школы и те, и другие выходят только с красным дипломом. Или не выходят, почётно самоубившись прямо в учреждении. Эти меры могут показаться жестокими, но они необходимы для того, чтобы какой-нибудь косячный специалист не запустил аутоимунную реакцию и не испортил всем жизнь.

Плазматическая клетка.

После активации Т-хелперами, В-лимфоциты превращаются в толстых(зачеркнуто) крупных плазматических клеток. Превращаются – не посредством вмешательства волшебства, конечно. Они получают «команду» от «решалы» и их гены переключаются, меняя фенотип клетки. То есть у В-лимфоцита меняется как внутренний состав, так и внешний вид и появляются новые умения. Плазматические клетки берутся за создание «чертежа» антител к выявленному антигену.

Ииии…. там все очень сложно. Помните – глазок нет, ручек нет - а вот антитела сконструируй, как хочешь. Да чтоб идеально подходили к антигену! К пятнице. Но из-за всех сложностей, на разработку годных антител у плазматических клеток уходит несколько дней.

Зато, когда "чертёж" изготовлен, плазматическая клетка начинает штамповать антитела с бешеной скоростью и в огромных количествах (китайцам такие темпы производства и не снились). Таким образом, через несколько дней после встречи с патогеном к клеточному иммунитету подключается гуморальный. Гуморальный – значит с помощью жидкости. Антитела циркулируют в крови и с её помощью доставляются ко всем закоулкам организма.

Первыми плазматические клетки производят антитела IgM , это первичный иммунный ответ. Этот класс антител объединяется в «букет» по 5 штук сразу, чтоб уж наверняка. Немного позже начинают производится антитела IgG – это вторичный иммунный ответ. М-ки пропадают почти сразу после выздоровления, а G-шки могут держатся несколько месяцев (но не пожизненно). Про остальные классы антител можете сами поискать, если интересно.

В-клетка памяти.

Почему антитела не циркулируют в крови пожизненно? В крови есть чему циркулировать и без антител. Там ионов и молекул самых разных (помимо клеток) плавает превеликое множество. А если к каждому новому врагу оставлять антитела в крови на всю жизнь - это будет месиво антител, а не кровь. Потому, после выздоровления,  концентрация антител довольно быстро падает и со временем совсем сходит на нет. Но организм же не дурак. Чтобы быть готовым к повторному появлению чужака (вдруг он шапку забыл?), иммунная система его «запоминает». Как??? Некоторые Т и В-лимфоциты превращаются в долгоживущие клетки памяти. Т-клетки памяти хранят информацию о своём антигене. А В-клетки памяти хранят еще и чертёж антител к антигену, аккуратно подшитый к личному делу.

Если враг вновь сунет нос – уже не будет нужды  долго и нудно заново изобретать антитела и нести огромные потери в бою. Стоит просто тряхнуть ту самую пожилую В-клетку памяти и поднять необходимое «досье». Боевые действия будут развернуты стремительней, и врагу, почти сразу после обнаружения, дадут по шапке.

Вот так образуется иммунный ответ на незнакомый патоген и формируется приобретённый иммунитет.

Вы еще тут?:)

Про вакцины уже совсем скоро, честно.

Фото не моё, картинки - мои. Все пруфы в книгах по иммунологии.

В прошлом посте я представил больших пожирателей – тканевых макрофагов Война миров. В этом состоится еще пара интересных знакомств. Кто не в курсе, что происходит - я стараюсь понятным языком рассказать, как формируется иммунный ответ. Чтобы в последствии можно было разобраться в принципах действия тех или иных вакцин. Фото в посте не мои, весёлые картинки - мои. Нарисованы для детской книги по физиологии человека.

Презентация антигена.

Макрофаги не просто подхомячивают всякий био-мусор или врагов, которые попались у них на пути. Они ещё обязаны демонстрировать другим иммунным клеткам образцы того, что сожрали. Звучит для нас странно. Но это важный момент.

Как это происходит? Всё, что было съедено макрофагом дробится внутри него на куски (в основном это короткие белковые полипептиды), а эти куски прикрепляются к так называемому комплексу гистосовместимости МНС-2(специальный белок, который производит сам макрофаг). Потом это "украшение" пожиратель вывешивает на свою оболочку снаружи. Называется сие нелепое действо очень эффектно: презентация антигена.

Как - примерно понятно. А вот зачем это нужно? Дело в том, что макрофаг знает только некоторых врагов «в лицо». А незнакомых он попросту не сумеет идентифицировать. Сожрёт, и даже не поймёт, чо он только что сожрал. А это важно. Чужака проворонить никак нельзя. Потому макрофаг добросовестно увешивается «останками» съеденного и тащится к специалистам на презентацию.

Т-лимфоциты

Эти иммунные защитники зарождаются в тимусе (вилочковая железа), и там же они проходят "обучение" на специалистов. Они должны научиться выявлять не тех врагов, которых иммунная система уже знает. А тех, с которыми организм еще не знаком.

Эти лимфоциты конструируют на своей поверхности специальные Т-рецепторы, которыми впоследствии смогут «шмонать» презентуемые клетками (куски всякой хрени) антигены. Т-рецепторов на одной клетке около 30 тысяч! И задача этих клеток - научиться виртуозно отличать с их помощью «свои» антигены от чужих. Находить и выявлять признаки генетической чужеродности. Я, как всегда, очень упрощаю, и может показаться - да что тут сложного? Определить своё от чужого. Но это легко,  когда у тебя есть глаза, уши, нюх в конце-концов. А еще лица, приметы, фото и документы. А у этих малышей ничего такого нет. Только молекулы да гены. Вот и выкручиваются, как могут.

В общем, в тимусе происходят сложнейшие и поразительно точные процессы. И тут очень важно, чтобы в поиске незнакомых чужаков, Т-лимфоциты не реагировали на «свои» антигены, ведь такой «спец» может запустить аутоиммунную реакцию и натравить иммунных защитников на свой же организм. Потому в тимусе Т-лимфоциты проходят строгие испытания. Они в тестовом режиме взаимодействуют со «своими» антигенами, и, если реагируют на них, как на чужие - подлежат немедленному апоптозу(самоубийству). Это называется негативная селекция. Криворукие Т-лимфоциты - у кого получились негожие Т-рецепторы, тоже выпиливаются (это позитивная селекция).

В общем, из тимуса выходят только с красным дипломом. Или не выходят вообще. Выживают всего около 5% клеток.

Наивный Т-лимфоцит

Бравые выпускники тимуса изначально являются не активированными клетками. Потому что ещё никогда не контактировали с чужеродным антигеном (они же только свои изучили). Называются такие клетки очень мило – наивные Т-лимфоциты.

Наивные Т-лимфоциты обычно обитают в лимфатических узлах и патрулируют окрестности, методично «шмоная» макрофагов и другие антиген-презентирующие клетки при помощи своих Т-рецепторов.

Представим, наш знакомый макрофаг М-2 много чего сегодня сожрал и, гордый, приполз на презентацию. Т-лимфоцит внимательно ощупает все вывешенные на нём антигены своими Т-рецепторами. Если он их все "узнает", то с улыбкой скажет: "Все в порядке, товарищ, проходите". Но если что-то не сойдется, если какой-то полипептид окажется подозрительным и незнакомым, наивный Т-лимфоцит перестанет быть наивным. Он сразу «запомнит» найденный чужеродный антиген и активируется в боевую форму. А потом развяжет небольшую (или большую) войну.

Т-киллер (цитотоксический Т- лимфоцит).

После активации чужеродным антигеном, наивный Т-лимфоцит меняется. Он начинает усиленно делиться и производит маленькую армию себя самого. Часть клонов становятся профессиональными убийцами. Они так и называются - Т-киллеры. Цель Т-киллера - отыскать клетки собственного организма, у которых обнаружится антиген, который его активировал. И уничтожить.

Но в клетку иммунные защитники попасть не могут и, соответственно, не способны увидеть, что творится внутри неё. А им это необходимо знать – вдруг в клетке засел враг, которого они ищут, и она уже не клетка, а зомби? Потому, все добропорядочные граждане организма под страхом смерти соблюдают закон: они обязаны выставлять напоказ образцы белковых молекул, которые используют в данный момент для своих нужд. То есть, если макрофаги и другие антиген-презентирующие клетки демонстрируют то, что сожрали, то обычные гражданские показывают то, что происходит сейчас у них внутри. Они также прикрепляют образцы своих белков к комплексу гистосовместимости (но другого класса – МНС -1), и выставляют их напоказ. Если в клетке засел враг, то в образцы попадут куски и его жизнедеятельности. Так Т-киллеры определяют, что клетка заражена патогеном и подлежит немедленному уничтожению без суда и следствия во благо остальных.

Т-киллеры – безжалостные и аккуратные убийцы. Определив, что клетка заражена, они вставляют в её оболочку специальные белки перфорины, которые делают в ней дырку. Через эту дырку Т-киллер впрыскивает гранзим и гранулизин, вещества, которые включают в клетке механизм самоуничтожения – апоптоз. Клетка покорно распадается на части, а эти куски впоследствии подъедают товарищи макрофаги.

А что, нельзя как-то достать вирусы или бактерии из клетки без её убийства?

К сожалению, нет.

Т-хелперы.

Другая часть клонированных Т-лимфоцитов становятся так называемыми помощниками – Т-хелперами. Их задача – вызывать подмогу и руководить операцией.

Делают они это, выделяя разнообразные цитокины. Цитокины – это маленькие белковые молекулы схожие с гормонами, при помощи которых клетки общаются между собой. Они как молекулярные СМС-ки, которые могут "прочесть" другие. Цитокины привлекают остальные клетки иммунитета в зону разворачивающихся боевых действий или раздают им необходимые команды. Также обязанностью Т-хелперов является стимуляция В-лимфоцитов, которые ответственны за производство антител к обнаруженному антигену.

Но об антителах и В-лимфоцитах - уже в следующий раз.

На фотографии с обложки - Т-киллер, пристающий к раковой клетке.

А на  прекрасном фото ниже - презентация антигена Т-клетке(Т-cell). Авторов фото не нашел.

Кто там, кстати, пруфы требовал? Открывайте, читайте:

Основы иммунологии. (Вершинина В.И.

Лекции 10-11. Т-система иммунитета и клеточный иммунный ответ)

Учебно-методическое пособие по общей иммунологии.

КЛЕТОЧНЫЙ ИММУНИТЕТ.

ТИПЫ КЛЕТОЧНОЙ ЦИТОТОКСИЧНОСТИ.

РЕЦЕПТОРЫ И МАРКЕРЫ, СУБПОПУЛЯЦИИ ЛИМФОЦИТОВ.

Пост про способ проникновения Коронавируса в клетку явно зашел. И я, как порядочный, должен теперь(жениться) сдержать обещание и написать понятным языком о принципах работы вакцин.

Кого-то разочарую, но чтобы было понятно, необходимо сначала познакомиться с клетками вашего организма, которые принимают непосредственное участие в образовании иммунного ответа. Но скучно не будет, обещаю (блин, опять пообещал). Я постараюсь сильно не грузить терминами. И у меня есть весёлые рисунки собственного исполнения, которые я готовил для детской книги по физиологии для взрослых.

Начнём с моих любимчиков. Больших пожирателей!

Тканевые макрофаги.

Это большие амёбовидные клетки со множеством «желудков» – пузырьков, наполненных переваривающими ферментами. Макрофаги умеют быстро ползать, хватать, пожирать и переваривать. Бывают трех основных типов, два мы подробно рассмотрим.

Макрофаг М2. Мирный уборщик-созидатель.

Если в организме все спокойно и нет чужаков, М2 чаще всего хаотично «ползает» в тканях в поисках «ЧОБСОЖРАТЬ». Передвигается в стиле амёбы - отращивая ложноножки. Этот добродушный тип макрофагов навешивает на себя множество рецепторов, распознающих биологический мусор. Они и называются, скавенджер-рецепторы (от англ. «мусорщик»). Ими клетка распознаёт свернувшиеся белки, окисленные жиры и даже негодные клетки – например, старые эритроциты. Всё это М2 нащупывает, определяет и схомячивает. Или, по-научному - фагоцитирует. То есть, нащупав мусор, макрофаг втягивает его внутрь себя. Или, можно сказать, «обволакивает» его собой. Затем этот образовавшийся пузырь с мусором внутри макрофага соединяется с его желудком ( лизосомой). Ферменты лизосомы этот объект переваривают. То есть расщепляют на составляющие, которые потом еще могут всем пригодиться. Ничего не пропадёт.

Но уборка и экологичная переработка мусора – не единственная работа М2. Они также принимают непосредственное участие в восстановлении тканей - например там, где образовалась рана. М2 ловят сигналы о травме, мигрируют в места повреждений и, помимо разгребания завалов, выделяют вещества, необходимые для стимуляции клеток, ответственных за постройку соединительной ткани. А ещё они снижают воспаление, которое разыгрывается после работы их военных собратьев – Макрофагов типа М1. Они идут вторым эшелоном туда, где была битва М1 с чужаками-захватчиками. Залечивают, успокаивают, прибираются, высаживают цветочки.

А еще они могут обожраться. Но это уже другая история:)

Макрофаг М1 – воинственный пожиратель.

Если в организме объявлено военное положение, если макрофаг улавливает сигналы о воспалении или след чужого, то он трансформируется из мирного уборщика в опасного убийцу. В отличие от М2, который бродит беспорядочно, М1 всегда идёт по следу, вытягивая свои длинные псевдоподии-ложноножки, захватывает и пожирает врагов. М1 имеет дело с хитрыми и сильными чужаками, которые всё время совершенствуют защиту – это вам не мусор глотать. Не все чужаки согласятся просто так вот взять и перевариться. Они могут, например, в макрофаге поселиться - почему нет. Тепло, светло, мухи не кусают. Потому М1 усовершенствуется даже внутри.

Макрофаг может активно захватывать обычный кислород и превращать его внутри себя в  реактивные формы, а далее - в перекись водорода. Перекись водорода внутри Макрофага убивает даже самые бронированные микроорганизмы, которые потом, естественно, благополучно перевариваются. Но если и этого мало, М1 образует высокотоксичное соединение на основе оксида азота. Оно настолько токсично, что может повредить даже самого макрофага. Макрофаг не идиот, потому оксид азота используется им, как оружие наружного действия. Оксидом азота М1 оприходует врага, который находится рядом.

В общем, как вы понимаете, наш организм - не самое дружелюбное место. Там внутри шастают амёбообразные клетки-пожиратели, которые умеют, при надобности, создавать химическое оружие и беспощадно хреначить им врагов.

В военное время М2 рекрутируют в М1. Дворник из швабры делает ружбайку и идёт защищать ваше тело от захватчиков. И наоборот. В мирное время вояки становятся добродушными уборщиками-созидателями. Они начинают бродить по закоулкам и чистить улицы, насвистывая песенки.

На сегодня всё. Какую роль играют макрофаги в формировании иммунного ответа, расскажу позже, когда познакомимся с остальными действующими лицами. Надеюсь, вы полюбите макрофагов так же, как и я.

Рисунки мои, фото не моё. Автора не нашел. Ссылок на пруфы нет. Любители придолбаться - берите учебники по цитологии и читайте сами. Там все написано.