prezentowanymi w kontekście MHC klasy II, a liczba komórek z ekspresją tych cząsteczek jest ograniczona do profesjonalnych APC. Dodatkowo limfocyty T CD4+ rozpoznają antygeny wirusowe prezentowane przez makrofagi i/lub niedojrzałe komórki dendrytyczne jako wynik usuwania już zakażonych komórek.
Odpowiedź humoralna. Przeciwciała wytwarzane przez komórki plazmatyczne wywodzące się z limfocytów B neutralizują aktywność biologiczną wirusów przez ich związanie i ograniczenie bądź uniemożliwienie zakażenia wrażliwych komórek, są więc kluczowym czynnikiem humoralnym kontrolującym zakażenie wirusowe w fazie wiremii pierwotnej i wtórnej. Gdy jednak wirus osiągnie komórki i/lub narządy docelowe i replikuje się w nich, zakażenie często szerzy się bezpośrednio z komórki do komórki, a wówczas kluczową rolę w eliminacji patogenu pełnią limfocyty T. Potwierdza to znany fakt ciężkiego przebiegu chorób wirusowych u osób z niedoborami odporności komórkowej.
W przebiegu ogólnej i miejscowej humoralnej odpowiedzi immunologicznej przeciwciała neutralizują wirusy, a powstałe kompleksy immunologiczne mogą być usuwane z udziałem dopełniacza lub komórek posiadających receptor dla Fc przeciwciała. W ten sposób przeciwciała kontrolują przebieg replikacji wirusa we wrotach zakażenia i podczas choroby. Neutralizacja wolnego wirusa i zabijanie komórek zakażonych będących jego źródłem odbywają się przy udziale przeciwciał IgM, IgG i IgA. W mniejszym stopniu aktywność przeciwwirusową wykazują przeciwciała IgE, które biorą udział w eliminacji przede wszystkim wirusów pneumotropowych. Mechanizmy efektorowe, indukowane przez kompleksy immunologiczne, prowadzą do eliminacji zakażonych komórek, wykazujących obecność antygenów wirusowych w błonie cytoplazmatycznej. W trakcie pierwotnej odpowiedzi humoralnej główną rolę odgrywają przeciwciała IgM, natomiast w odpowiedzi wtórnej do eliminacji zakażenia angażowane są przeciwciała klasy IgG i IgA. Lokalizacja i przebieg zakażenia wirusowego determinują znaczenie odpowiedzi humoralnej. W zakażeniach w obrębie przewodu pokarmowego (enterowirusy, rotawirusy), dróg oddechowych (rinowirusy, wirusy grypy) i układu moczowo-płciowego najważniejszą rolę odgrywają przeciwciała wydzielnicze IgA i w niewielkim stopniu IgM. Większość wirusów namnaża się w komórkach nabłonka błon śluzowych we wrotach zakażenia, co w następnym etapie może prowadzić do wiremii pierwotnej, w wyniku której wirus trafia do narządów wewnętrznych. Wówczas początkowo zaangażowane są miejscowe, wydzielnicze IgA, a następnie przeciwciała klasy IgG obecne we krwi (odra, różyczka, poliomyelitis).
2.4. MECHANIZMY UNIKANIA ODPOWIEDZI IMMUNOLOGICZNEJ PRZEZ WIRUSY
Relacje komórka gospodarza–wirus mogą być postrzegane jako wyścig pomiędzy zakażającym, a następnie replikującym się wirusem (powodującym śmierć komórki, co umożliwia rozsiew wirusa do tkanek i narządów) a mechanizmami odpornościowymi ukierunkowanymi na eliminację zakażenia. Ucieczka wirusów przed układem immunologicznym jest na ogół związana z modulacją odpowiedzi immunologicznej, a nie z całkowitym jej wyłączeniem.
Odpowiedź przeciwwirusowa jest ograniczona czasowo. W stosunkowo krótkim czasie 95% komórek T efektorowych jest eliminowanych w procesie określanym jako śmierć komórki indukowana przez aktywację (activation-induced cell death, AICD). Pewna liczba komórek efektorowych T i B przekształca się w komórki pamięci, obecne zapewne do końca życia gospodarza (ospa prawdziwa, odra, różyczka). Stanowią one stabilną populację prekursorów limfocytów, które są błyskawicznie aktywowane podczas ponownego zakażenia. Komórki pamięci odznaczają się charakterystycznym fenotypem i oprócz dużej liczby TCR mają stale obecne w błonie cytoplazmatycznej koreceptory regulatorowe i cząsteczki adhezyjne. Dodatkowo posiadają liczne receptory zasiedlania, co pozwala na rozmieszczenie ich w różnych przestrzeniach organizmu, odmiennie od dziewiczych limfocytów T obecnych wyłącznie w tkankach limfatycznych. Komórki pamięci są odnajdowane w tych miejscach, gdzie z dużym prawdopodobieństwem może nastąpić zakażenie. Jednak w przypadku gwałtownie replikujących się wirusów nawet taka odpowiedź może być nie dość szybka, aby zahamować rozwój infekcji. Ponadto, w zależności od przestrzeni makroorganizmu, skuteczność komórek pamięci immunologicznej jest różna. Wybrane mechanizmy unikania odpowiedzi immunologicznej przez wirusy przedstawione są w tabeli 2.2.
TABELA 2.2
Wybrane mechanizmy unikania odpowiedzi immunologicznej przez wirusy
2.4.1. ZABURZENIE SIECI CYTOKINOWEJ I CHEMOKINOWEJ GOSPODARZA
W przebiegu chorób wirusowych często obserwuje się niedostateczną skuteczność odpowiedzi immunologicznej. Wirusy są bowiem zdolne do ucieczki przed układem odpornościowym między innymi przez zablokowanie funkcji interferonów wskutek hamowania syntezy indukowanych przez IFN białek przeciwwirusowych.
Zaburzenie szlaków zależnych od interferonów prowadzi do upośledzenia indukcji odpowiedzi przeciwwirusowej – zarówno nieswoistej, jak i swoistej, co umożliwia namnażanie się wirusów. Duże wirusy dsDNA, takie jak pokswirusy i herpeswirusy, mają geny kodujące białka podobne do cytokin, w tym chemokin (wirokiny), ich receptorów (wiroceptory) oraz białek wiążących cytokiny (binding proteins). Taka strategia umożliwia zaburzanie ścieżek przesyłania sygnałów wewnątrzkomórkowych indukowanych mediatorami gospodarza. Przykładem może być: homolog czynnika wzrostu naskórka kodowany przez wirus krowianki, odpowiedzialny za wzrost komórek naskórka i ułatwienie namnażania wirusa, a także homolog IL-10 kodowany przez wirus Epsteina-Barr, działający supresorowo na odpowiedź immunologiczną poprzez hamowanie syntezy IFN-γ. Kodowane przez wirusy homologi chemokin są wydzielane przez zakażone komórki i funkcjonują jako antagoniści lub agoniści. Wirusowe chemokiny działające jako antagoniści po związaniu z komórkowymi receptorami powodują zablokowanie specyficznych szlaków i hamują migrację komórek do miejsca zapalenia, co prowadzi do wygaszania odpowiedzi immunologicznej. Natomiast wirusowe homologi chemokin funkcjonujące jako agoniści indukują migrację komórek układu immunologicznego do miejsca zakażenia. Wysoce prawdopodobnym wyjaśnieniem tego zjawiska jest to, że pewne wirusy poprzez homologi chemokin przyciągają do miejsca zakażenia docelowe komórki, w których mogą się replikować, a które są trudne dla nich do osiągnięcia. Taka manipulacja umożliwia szybkie namnożenie się i wzmożony rozsiew wirusów w organizmie gospodarza.
Przykładem wiroceptora jest homolog ludzkiego receptora typu II dla IL-1β kodowany przez wirus krowianki, działający jak receptor-przynęta, przez co następuje zmniejszenie nasilenia stanu zapalnego i ułatwienie replikacji wirusa.
2.4.2. ZABURZENIE PROCESU ROZPOZNANIA PRZEZ KOMÓRKI NK
Ucieczka wirusów przed cytotoksycznością komórek NK polega na zaburzaniu zdolności rozpoznania przez nie zakażonych komórek. Jeśli zakażona komórka będzie prezentować antygeny wirusowe w kontekście MHC klasy I, zostanie narażona na atak ze strony cytotoksycznych limfocytów T CD8+. Obniżenie ekspresji MHC klasy I spowoduje atak ze strony komórek NK. Aby tego uniknąć, wirusy kodują homologi łańcucha α MHC lub łańcucha β2-mikroglobuliny zdolne do utworzenia funkcjonalnego kompleksu prezentowanego na powierzchni komórki. Takie zjawisko dotyczy ludzkiego wirusa cytomegalii, u którego w warunkach in vitro stwierdzono syntezę białka UL10, homologa MHC klasy I łączącego się z β2-mikroglobuliną. Białko o podobnej funkcji jest kodowane także przez wirus mięczaka zakaźnego, zdolny do ustalenia zakażenia przetrwałego, co jest niespotykane w przypadku innych pokswirusów. Innym mechanizmem ucieczki wirusów jest zatrzymanie w cytoplazmie zakażonej komórki białek MICA/MICB i ULBP, w związku z tym nie jest angażowany receptor aktywujący NKG2D i komórka nie jest zabijana.
3
Epidemiologia zakażeń i chorób wirusowych
Marta Wróblewska, Małgorzata Bulanda
3.1. WSTĘP
Epidemiologia