Ce este sistemul imunitar înnăscut și cum funcționează? Rolul său esențial în infecția cu coronavirus

Sistemul imunitar are două ramuri, dintre care una este sistemul imunitar înnăscut, o apărare comună împotriva tuturor microorganismelor, prezentă la fiecare om.

Explicăm mai întâi ce este imunitatea înnăscută, cum funcționează și celulele sale, apoi relația cu noul coronavirus (SARS-CoV-2) .

Răspunsurile înnăscute, uneori numite „naturale”, reprezintă primul răspuns împotriva patogenilor pentru prevenirea infecțiilor și, în evoluție, sunt cel mai vechi sistem de apărare. Deși recunoaște structuri foarte generale și oferă răspunsuri similare, caracteristica principală este răspunsul rapid . Îl datorăm transmiterii ereditare a informației genetice deja pregătite. Celulele de apărare înnăscută pot diferenția celulele proprii de patogeni, astfel încât cele sănătoase nu sunt afectate.

TABELUL 1: Apărarea înnăscută are, în general, două opțiuni: 1. Bariere structurale, anatomice; 2. Bariere funcționale, fiziologice.

Prin ce celule ucide patogenii sistemul înnăscut?

Imunitatea înnăscută este prima linie de apărare antimicrobiană. Totuși, boala produsă de acești patogeni este legată de rezistența lor parțială la mecanismele înnăscute. Celulele sunt programate să distrugă invadatorul și părăsesc circulația, îndreptându-se spre locul atacului.

Există 2 linii celulare în sistemul înnăscut:

1. Celule mieloide: granulocite, macrofage și celule dendritice
2. Celule limfoide: celule natural killer

FIGURA 1: Mai jos sunt celulele sanguine și imunitare de bază și celula stem sanguină din care provin:

FIGURA 2: Mai jos sunt celulele imunității „înnăscute” și „adaptive/specifice/dobândite”:

1. Celulele mieloide ale imunității înnăscute: granulocite, macrofage și celule dendritice

Principalele sarcini mieloide sunt recunoașterea, înglobarea prin fagocitoză și descompunerea patogenului. De aceea sunt numite pe scurt „fagocite”.

Mieloid celulele sistemului capabile de fagocitoză sunt atrase în regiunea invadată de patogen de chemotaxine , molecule chimice speciale. Pot fi molecule bacteriene sau virale ori semnale de ajutor ale celulelor corpului din zonă. Mieloidele își secretă și propriile chemotaxine pentru a chema mai multe celule-surori. Fagocitele au receptori speciali de recunoaștere la suprafață. Dacă aceștia detectează o moleculă sau o celulă care nu ar trebui să fie acolo, o înghit. Membrana se invaginează spre interior, formând fagozomul , vezicula prin care are loc înglobarea. Fagozomul se unește cu organitul intracelular ce conține substanțele digestiei celulare, lizozomul , asigurând distrugerea patogenului.

FIGURA 3: Etapele fagocitozei.

O formă specială a fagocitozei este autofagia. Premiul Nobel pentru Medicină sau Fiziologie 2016 i-a fost acordat lui Yoshinori Ohsumi pentru descoperirea mecanismelor ei. Este un mecanism de reciclare celulară , în care intervine din nou enzima lizozim și, de exemplu, fragmentele celulare îmbătrânite sunt recuperate prin vezicule numite autofagozomi.

TABELUL 2: Granulocitele se împart în neutrofile, bazofile și eozinofile.

Gestionează preferințele pentru a vedea conținutul extern

Gestionează preferințele pentru a vedea conținutul extern

Macrofage

Provin din măduva osoasă prin diferențierea monocitelor, alte celule imunitare. Se așază strategic unde pot pătrunde microbii, recunosc străinii rapid și răspund ucigător. Important este să nu considere celulele proprii sănătoase inamice și să nu le atace. Prin receptorii de suprafață recunosc și elimină substanțele străine și resturile celulelor deteriorate, îmbătrânite sau ucise de corp. Seamănă în multe privințe cu neutrofilele, dar rămân mai mult la locul inflamației și trăiesc mai mult. O altă diferență este că secretă citokine , stimuli chimici prin care reglează inflamația și cealaltă ramură a imunității, despre care vom vorbi, imunitatea specifică/dobândită îi asigură inițierea.

TABELUL 3: Citokine importante secretate de macrofage și efectele lor

Gestionează preferințele pentru a vedea conținutul extern

Gestionează preferințele pentru a vedea conținutul extern

Celule dendritice

Ca macrofagele, descompun patogenii și îi prezintă altor celule pentru inițierea răspunsului imun. Se poate spune că este primul pas mai ales al răspunsului specific (vedeți Celulele dendritice și vaccinul anticancer cu celule dendritice).

2. Celulele limfoide ale imunității înnăscute: celule natural killer

Celulele NK, natural killer, sunt limfocite mari cu multe granule. Rolurile lor principale sunt apărarea împotriva infecțiilor produse de patogeni intracelulari, mai ales virusuri, și uciderea celulelor canceroase. Nu necesită o întâlnire anterioară cu patogenul și pot ucide celule străine la prima întâlnire.

Celulele ucigașe naturale (Natural Killer Cells, NK)pot ucide celulele infectate și tumorale. Ele determină moartea celulelor-țintă prin apoptoză , mecanismul morții celulare programate. Celulele NK secretă interferon , substanțe chimice speciale. Interferonul alfa și beta inhibă multiplicarea virală intracelulară, iar gama activează macrofagele și alte celule imune. Interferonul alfa este utilizat în cancerul renal și tratamentul melanomului malign.

FIGURA 4: Este ilustrat simplificat atacul celulelor natural killer asupra celulelor canceroase marcate cu anticorpi.

Țesuturile infectate sau lezate declanșează inflamația , răspunsul inflamator al cărui scop este atragerea leucocitelor și proteinelor plasmatice. Cele trei sarcini sunt atragerea celulelor imune și regulatorilor chimici la infecție, formarea unei bariere fizice pentru limitarea răspândirii și regenerarea țesutului. Citokinele secretate au multe efecte: de exemplu, stimulează histamina din mastocite. Ea dilată vasele, producând căldură și roșeață, și le crește permeabilitatea pentru leucocite.

Cum recunosc celulele imune patogenii-țintă?

Celulele de apărare folosesc receptorii de suprafață pentru a deosebi prietenul de inamic. Patogenii, de exemplu bacteriile, au structuri moleculare specifice la suprafață, numite tipare sau motive moleculare asociate patogenilor, PAMP. Structura lor a fost conservată în evoluție. Celulele înnăscute au receptori care le recunosc, numiți receptori de recunoaștere a tiparelor, PRR. Deoarece PAMP nu există pe celulele umane, celulele înnăscute cu PRR nu pot afecta țesuturile proprii.

TABELUL 4: Motive moleculare specifice patogenilor vizate de răspunsurile înnăscute, receptorii care le recunosc și exemple de răspuns

Relația noului coronavirus (SARS-CoV-2) cu imunitatea înnăscută

În lumina acestor informații, să examinăm răspunsul imunității înnăscute la SARS-CoV-2.

Mai întâi trebuie subliniat că oamenii întâlnesc noul coronavirus pentru prima dată în viață și, de aceea, singura armă naturală disponibilă este imunitatea înnăscută.

Infecția COVID-19, răspunsul imunitar la ea nu este încă elucidat în toate detaliile. Dar unele studii arată la persoanele cu SARS-CoV-2, într-un studiu cu 99 de persoane, creșterea neutrofilelor totale cu %38 și, în totalul limfocitelor, celulele despre care vorbim în articolul următor despre sistemul imunitar specific/dobândit, scădere cu %35 și creștere a IL-6 și a proteinelor C-reactive serice (CRP) cu %52 și %84. Să prezentăm pe scurt sarcinile lor;

IL-6: Proteină cu multe funcții, secretată de macrofage, granulocite, limfocite și altele. Secreția IL-6 începe la atacul unui patogen, nivelul crește în țesut și sânge, mesajele sunt transmise țintelor și secreția încetează când atacul se termină. Infecțiile virale cresc mai ales IL-6. Și în apariția răspunsului specific, IL-6 are un rol important.

Proteina C-reactivă (CRP): Proteină de fază acută produsă hepatic în inflamație, cu nivel sanguin crescut. Se atașează de suprafața patogenilor și facilitează eliminarea prin fagocitoză.

Interferon tip 1 (IFN-1): Un pas esențial al răspunsului natural antiviral este secreția interferonului tip 1 (IFN-1) și căile de semnalizare activate. Interferonii tip 1 includ IFN-alfa și IFN-beta. Secreția este stimulată de virusuri, alte microorganisme și ARN dublu catenar. IFN-beta este în principal răspuns antiviral și reglează imunitatea specifică. Primul pas necesar secreției tip-1 IFN începe prin recunoașterea PAMP virale de către celulele înnăscute. Apoi activează căi succesive, stimulează în final secreția tip-1 IFN și suprimă multiplicarea precoce a virusurilor. Dar SARS-CoV și MERS-CoV blochează secreția tip-1 IFN inițiată de corp, proporțional cu gravitatea bolii. Una dintre metode este alterarea moleculelor care detectează ARN viral. Se crede că SARS-CoV-2, asemănător genetic cu ele, în gazdă folosește mecanisme similare pentru evitarea răspunsului înnăscut .

În infecțiile SARS-CoV și MERS-CoV severe și fatale au crescut mult neutrofilele și macrofagele. Creșterea exagerată și secreția mare de tip-1 IFN au produs, contrar așteptărilor, efecte negative, inclusiv pneumonie sau sindrom de detresă respiratorie acută și leziuni pulmonare . Se crede că mecanisme similare pot exista pentru SARS-CoV-2 și boala provocată, COVID-19. La pacienții COVID-19, virusul ar întârzia precoce răspunsul tip-1 IFN, iar imunitatea ar fi insuficientă pentru oprirea multiplicării.

SUBIECTE CONEXE

• Cum poate același virus să nu provoace simptome unei persoane, dar să ucidă alta?
• Cât influențează GENETICA gravitatea infecției SARS-CoV-2 (COVID-19)?

Toate aceste informații arată importanța imunității înnăscute în infecțiile cu coronavirus.

FIGURA 5: Infograficul arată structura SARS-CoV-2, evoluția clinică COVID-19, ciclul viral și răspunsul imunitar.

Gestionează preferințele pentru a vedea conținutul extern

Gestionează preferințele pentru a vedea conținutul extern

FIGURA 6: Infograficul arată organele afectate în COVID-19 și mecanismul leziunilor

Gestionează preferințele pentru a vedea conținutul extern

Gestionează preferințele pentru a vedea conținutul extern

*

- TOATE ARTICOLELE NOASTRE DESPRE CORONAVIRUS -

*

Sistemul imunitar – rezumat grafic

FIGURA 7: Mai jos sunt cele două ramuri principale, imunitatea înnăscută și dobândită, și funcționarea lor.