Prezenta anticorpilor in sange indica fie o infectie recenta, fie una care a existat in trecut. De asemenea, nivelul de anticorpi indica puterea raspunsului imun fata de o anumita infectie (cat de protejati suntem) sau o boala autoimuna, in care organismul produce anticorpi fata de propriile celule. Sunt in desfasurare cercetari cu scopul de a studia diversi anticorpi care ar putea imbunatati diagnosticul anumitor boli sau de a crea prin inginerie biologica anticorpi care sa trateze anumite boli.
Care este diferenta dintre un anticorp si un antigen?
Din cauza inter-relatiei dintre ele, medicii discuta adesea despre anticorpi in contextul antigenelor. Insa antigenele si anticorpii sunt doua entitati distincte si opuse in ceea ce priveste compozitia si comportamentul lor:
- Anticorpii sunt proteine care apar ca raspuns la un invadator strain care este antigenul. Antigenul poate fi o molecula sau un fragment de molecula - adesea o parte a unui virus sau a unei bacterii si poate fi compus din proteine, lipide, carbohidrati sau acid nucleic.
- Anticorpii sunt o componenta esentiala a raspunsului imun si protejeaza impotriva infectiilor, in timp ce antigenele induc de obicei un raspuns daunator in organism sau o reactie alergica. De aceea, anticorpii mai sunt denumiti si imunoglobuline, in timp ce antigenii sunt denumiti substante imunogene.
- O alta diferenta cheie dintre anticorpi si antigeni consta in locul lor de origine. Un anticorp este produs in interiorul organismului, de catre anumite celule ale sistemului imun, in timp ce antigenele sunt substante straine organismului avand origini externe (de exemplu, sunt virusuri, bacterii, fungi, paraziti sau polen).
- In timp ce anticorpii pot ramane in organism dupa o infectie timp de cateva saptamani sau chiar ani, antigenii sunt neutralizati si eliminati rapid cu scopul de a preveni sau de a trata infectia.
Cum arata anticorpii?
Anticopii sunt proteine care au forma literei „Y”. Baza anticorpului (piciorul vertical al literei Y) il ajuta sa comunice cu alte componente ale sistemului imunitar. Varful anticorpului (ambele brate) se leaga de invadatorii straini (antigene). Anticorpii au o structura 3D, care ii ajuta sa se lege cu precizie de mii sau chiar milioane de antigeni diferiti.
De exemplu, noul coronavirus SARS-CoV-2 are proteine unice sub forma de „tepi” (proteina „spike”, in engleza) pe invelisul sau exterior, iar unii anticorpi (denumit anticorpi neutralizanti) recunosc si se leaga de aceste proteine spike.
Cate tipuri de anticorpi exista?
Desi toti anticorpii au aceeasi forma Y de baza, exista 5 variatii denumite Ig G, Ig A, Ig M, Ig D si Ig E (anticorpii sunt denumiti si imunoglobuline - prescurtat Ig). Fiecare tip de imunoglobulina are o forma usor diferita si joaca roluri relativ diferite fata de celelalte.
In functie de structura si localizarea anticorpilor in organism, sunt descrise 5 categorii de anticorpi:
Imunoglobulina G (Ig G)
- Ig G este cel mai mic, dar cel mai abundent anticorp din organism, reprezentand 80% dintre toti anticorpii. Este singurul anticorp care poate trece de la mama la fat prin placenta, oferind astfel imunitate pasiva naturala fatului.
- Ig G este un anticorp care actioneaza la modul general, protejand impotriva agentilor infectiosi prezenti in sange si tesuturi. Joaca un rol cheie in stabilirea imunitatii post-infectie.
Imunoglobulina A (Ig A)
- Ig A este al doilea cel mai abundent anticorp, reprezentand 10-15% din totalul imunoglobulinelor. Este prezent in mod obisnuit in secretii, cum ar fi colostrul (primul lapte), saliva, transpiratie si lacrimi.
- Ig A actioneaza ca prima linie de aparare atunci cand o mucoasa (membrana care tapeteaza un organ) vine in contact cu un antigen (de exemplu, cand virusul gripal se localizeaza la nivelul mucoasei nazale). Previne atasarea virusurilor sau a bacteriilor de celulele epiteliale (celulele mucoasei). De asemenea, Ig A functioneaza prin neutralizarea virusurilor si a toxinelor bacteriene.
Imunoglobulina M (Ig M)
- Ig M este cel mai mare anticorp, insa reprezinta doar 10% din totalul imunoglobulinelor.
- Ig M este anticorpul care apare cel mai devreme in cadrul unei infectii si este anticorpul pe care fatul il produce inainte de nastere.
- Este prezent in mare parte in spatiul intravascular si este responsabil pentru protectia impotriva infectiilor sangelui. Acesta este motivul pentru care medicii asociaza deficitul de Ig M cu septicemia (o infectie severa a sangelui).
Imunoglobulina D (Ig D)
- Ig D este imunoglobulina cel mai putin inteleasa, care insa pare ca are un rol in a activa celulele care produc anticorpi. Este prezenta in tesuturile care captusesc toracele si abdomenul.
- Desi rolul Ig D in raspunsul imun este neclar, studiile au evidentiat niveluri crescute de Ig D la persoanele cu boli autoimune, cum ar fi lupusul eritematos sistemic sau poliartrita reumatoida.
Imunoglobulina E (Ig E)
- IgE este anticorpul cel mai putin abundent, fiind prezent in cantitati mici in ser. Ig E se dezvolta in mucoasa tractului respirator si intestinal.
- Nivelul de Ig E creste atunci cand organismul reactioneaza la alergeni, cum ar fi polenul, parul de animale si sporii de ciuperci. Este prezent in cantitati mari la persoanele cu astm bronsic, rinita alergica sau dermatita atopica.
- De asemenea, joaca un rol in reactii inflamatorii, reactii de hipersensibilitate si boli parazitare.
Cum actioneaza anticorpii?
Corpul nostru are o „armata” specializata in a cauta si a distruge „invadatorii” care se numeste sistemul imun. Anticorpii sunt jucatori cheie in aceasta lupta si reprezinta batalionul de „recunoastere” a sistemului de aparare al organismului, insarcinat sa gaseasca un inamic si sa-l identifice ca fiind „strain”. Anticorpi sunt sintetizati din abundenta de sistemul imun al organismului.
Anticorpii sunt produsi in timpul unei infectii sau ca raspuns la un vaccin. Fiecare anticorp este specific unui antigen si poate avea una din cele doua sarcini precise:
- Etichetarea unei substante straine ca fiind „invadator” pentru a putea fi distrusa de catre alte celule ale sistemului imun.
- Neutralizarea - distrugerea propriu-zisa a invadatorului, prevenind ca acesta sa intre in celule.
Primul anticorp care se formeaza dupa expunerea la un virus este Ig M care apare dupa 7-10 zile de la contact. Totusi, Ig M se leaga slab de invadator. Dupa 10-14 zile, corpul va incepe sa sintetizeze Ig G, care sunt imunoglobulinele majore. Ig G poate traversa placenta, oferind nou-nascutului protectie pasiva impotriva infectiilor pana cand poate incepe vaccinarea si propriul lui sistem imunitar poate actiona.
In mod normal, sistemul imunitar este uimitor de bun in recunoasterea inamicului si in ignorarea sau tolerarea propriilor celule ale organismului. Atunci intra in actiune celulele T (un alt tip de globule albe din sange). Sistemul imunitar va folosi celule T pentru a verifica incrucisat invadatorul - doar daca ambele celule B si T recunosc invadatorul ca fiind „strain” organismului, se va declansa un raspuns imun. Organismul ar trebui sa elimine celulele B care produc asa-numitii auto-anticorpi, care reactioneaza impotriva celulelor proprii ale corpului. Uneori, insa, acest proces poate decurge prost si sistemul imun poate considera propriile celule ca fiind celule straine fata de care va forma anticorpi pentru a le distruge. Astfel apar bolile autoimune, cum ar fi lupusul eritematos, poliartrita reumatoida sau diabetul de tip 1.
Cum se formeaza anticorpii?
Pentru a intelege cum se formeaza anticorpii, mai intai trebuie sa stii ce sunt celulele B.
Celulele B sau limfocitele B sunt un tip special de globule albe (limfocite) care se formeaza in maduva hematogena. Denumita si maduva osoasa, deoarece se gaseste in oasele mari, maduva hematogena este tesutul unde se formeaza toate celule sangelui.
Exista trilioane (1,000,000,000,000 sau 1 million de millioane) de celule B in organism, fiecare avand pe suprafata sa un anticorp Ig M unic care se leaga doar de un anumit antigen.
Daca aceste celule s-ar gasi toate intr-un singur loc, ar forma un organ cam la fel de mare cum sunt creierul sau ficatul. Insa celule B „patruleaza” in organism, stand in special in ganglionii limfatici, splina sau amigdale, astfel incat sa poata detecta si raspunde rapid inamicilor straini. De cele mai multe ori, celule B nu se leaga de nimic. Insa, cand exista o substanta straina cu care limfocitul B vine in contact, acesta se va activa. Celula B va creste in dimensiune si va incepe sa se divida, ceea ce se numeste „expansiune clonala”. Se formeaza astfel copii identice cu celula mama. Dupa o saptamana pot exista sute de mii pana la un milion din aceste copii. Ulterior, aceste celule B clone se vor diferentia in celule plasmatice, care sunt „fabrici” de anticorpi. Fiecare celula plasmatica poate produce aproximativ 2.000 de anticorpi pe secunda si poate face asta timp de saptamani sau chiar ani de zile.
Mai mult, un anticorp se poate lega bine doar de un antigen care are o forma complementara cu el. Daca ne imaginam ca fiecare celula B este ca o incuietoare si ca substantele straine (antigenele) sunt chei diferite care plutesc in jurul acesteia, atunci vor exista chei care se vor potrivi foarte bine cu celula B, altele care se vor potrivi prost, iar altele care nu se vor potrivi deloc. Cu cat cheia se va potrivi mai bine in incuietoare, cu atat se vor forma anticorpi specifici acelei chei (acelui angigen). Astfel, sistemul imun nu va produce un singur tip de anticorp, ci va produce o multitudine de anticorpi, fiecare blocand parti diferite din invadator.
Asa se explica de ce sistemul nostru imun este capabil sa recunoasca aproape orice substanta straina cu care intra in contact si sa produca anticorpi impotriva unei gamei atat de vaste de antigene cu forme unice de la nivelul tuturor microbilor cu care venim in contact in timpul vietii.
De exemplu, in cazul noului coronavirus SARS-CoV-2, sistemul nostru imunitar nu a „stiut” dinainte cum arata acest virus. Ca urmare, a incercat sa identifice cat mai multe zone din virus facand cat mai multi posibili anticorpi diferiti. Este ca atunci cand ai vrea sa te asiguri ca vei castiga la loterie cumparand bilete pentru toate combinatiile de numere posibile. De exemplu, s-au format anticorpi care apara celulele sa devina infectate cu virusul si care se numesc anticorpi neutralizanti. Chiar si anticorpii care nu blocheaza direct virusul isi au valoarea lor. De exemplu, daca o substanta este acoperita cu anticorpi, sistemul imunitar va presupune ca este probabil ceva strain organismului. Exista celule ale imunitatii innascute, denumite macrofage, care vor aspira si digera substantele acoperite cu anticorpi printr-un proces cunoscut sub numele de fagocitoza, care inseamna „a digera celulele”.
Anticorpii se dezvolta lent, insa ofera protectie pe termen lung
Organismul nostru are doua niveluri de protectie imunitara - imunitatea innascuta si imunitatea adaptativa. Raspunsul innascut consta, de exemplu, in aparitia unei inflamatii (umflatura si roseata) in jurul unei rani, deoarece semnalele de suferinta de la celulele infectate determina vasele de sange sa se dilate pentru a permite patrunderea la nivelul lor a celulelor sistemului imun care vor produce o imunitate adaptiva puternica si tintita.
Aceasta aparare adaptativa incepe atunci cand anumite celule specializate ale imunitatii innascute - celulele dendritice, asemanatoare unui aspirator - colecteaza si taie in bucati proteinele straine cu care au venit in contact. Celulele dendritice ajung apoi la cel mai apropiat ganglion limfatic si prezinta fragmente din antigen pe suprafata celulelor B. Este ca si cum ar spune: „Hei, uite ce am gasit!” Si pentru ca exista miliarde pana la trilioane de celule B diferite, sunt sanse ca una dintre acestea sa aiba receptori care sa se poate lega de antigenul prezentat si astfel sa formeze anticorpi specifici impotriva acelui invadator.
Raspunsul de formare a anticorpilor poate dura 2 saptamani pentru a junge la un potential optim, insa memoria celulara poate ramane pe termen lung, ceea ce va asigura un atac rapid daca aceeasi amenintare (aceeasi infectie) reapare din nou.
Prin ce modalitati poate fi accelerata protectia furnizata de anticorpi?
La unii pacienti care au o infectie, producerea de anticorpi poate fi prea slaba sau poate aparea prea tarziu pentru a lupta impotriva virusului. In alte cazuri, anticorpii produsi de sistemul imunitar desi se leaga strans de virus, nu reusesc sa-l neutralizeze.
In astfel de situatii, exista cateva abordari terapeutice care pot creste sau intari raspunsul natural de producere de anticorpi.
Vaccinarea
Vaccinurile, bazate pe virusul inactivat sau pe antigenele virale, pot determina sistemul imunitar sa recunoasca virusul si sa produca celule B cu memorie pentru a ne proteja impotriva unei viitoare infectii. Vaccinurile pot oferi o imunitate activa de lunga durata, insa este nevoie de 2-3 saptamani pentru ca aceasta protectie sa se dezvolte.
Plasma covalescenta
Cea mai veche si simpla abordare este sa colectezi plasma - o componenta a sangelui care contine anticorpi - de la donatorii care s-au vindecat dupa o infectie si sa o administrezi pacientilor infectati cu acelasi virus. Desi aceasta abordare ii poate ajuta pe unii pacienti, are dezavantaje. Plasma convalescenta poate varia semnificativ in ceea ce priveste potenta si calitatea sa, iar plasma de la un pacient recuperat dupa boala poate fi utilizata doar pentru a trata cel mult cateva persoane.
Aici poti afla mai multe informatii despre utilizarea plasmei recoltate de la pacientii vindecati in tratamentul infectiei COVID-19.
Anticorpii neutralizanti
Anticorpii neutralizanti care vizeaza un virus pot fi, de asemenea, fabricati pe scara larga in afara corpului si injectati la pacientii cu forme severe de boala sau la cei cu risc ridicat de infectie pentru a trata boala sau a preveni infectia. Terapia cu anticorpi poate oferi o protectie rapida, insa aceasta imunitate pasiva poate dura cateva saptamani - maxim o luna inainte ca anticorpii administrati sa fie indepartati prin procese naturale (si anticorpii pe care ii produce corpul sunt, de asemenea, indepartati in cele din urma, dar sistemul imunitar poate produce mai multi anticorpi daca este necesar).
Desi vaccinurile pot oferi cea mai buna solutie pe termen lung pentru protectia impotriva infectiilor virale, la unii pacienti va fi nevoie in continuare de alte terapii deoarece vaccinurile pot fi doar partial eficiente. In cazurile in care imunitatea scade sau nu se dezvolta complet niciodata, terapia cu anticorpi ar putea deveni utila.
Ce sunt anticorpii monoclonali?
Anticorpii naturali pot deveni baza pentru terapia bazata pe anticorpi, obtinuti prin inginerie moleculara. Un astfel de exemplu sunt anticorpii monoclonali.
Pentru a crea un anticorp monoclonal, cercetatorii vaccineaza un animal (sau eventual un om) pentru a stimula productia de anticorpi impotriva unei anumite substante. Organismul va produce treptat anticorpi care sunt din ce in ce mai eficienti impotriva acelui antigen. Aceste celule producatoare de anticorpi sunt apoi separate din toate celulele albe din sange si examinate pentru a vedea care celule se leaga cel mai bine de antigen. Celula care se leaga cel mai bine este apoi izolata - si va deveni o „fabrica” producatoare de anticorpi, special perfectionata pentru a produce un anticorp super-selectiv (anticorp monoclonal).
Citeste mai multe despre utilizarea anticorpilor monoclonali anti-SARS-CoV-2.
Ce sunt testele pentru determinarea anticorpilor?
Testele pentru determinarea anticorpilor denumite si teste serologice masoara nivelul de anticorpi din sange. Evalueaza daca sistemul imunitar al pacientului a produs cantitati detectabile de anticorpi fata de un anumit antigen si, prin urmare, pot evidentia daca persoana are in prezent o infectie sau daca a fost infectat in trecut. De obicei, aceste teste detecteaza imunoglobulinele Ig M si Ig G. Un test bun pentru determinarea anticorpilor este acela care produce putine rezultate fals pozitive, respectiv putine rezultate fals negative.
Rezultatul unui test pentru determinarea anticorpilor poate oferi urmatoarele informatii:
- Existenta unei infectii anterioare
- Necesitatea efectuarii unei doze de rapel dupa vaccinare
- Compatibilitatea organelor in cazul transplanturilor
- Gradul de raspuns imun fata de propriile celule ale organismului (in cazul bolilor autoimune)
Un test negativ ajuta la excluderea anumitor infectii.
Unul dintre dezavantajele majore ale unui test serologic este incapacitatea acestuia de a diagnostica o infectie curenta. Acest lucru se datoreaza faptului ca dupa expunerea la un virus poate dura 1-3 saptamani pana cand anticorpii sa fie detectabili printr-un test de diagnostic.
Testele pentru determinarea anticorpilor anti-SARS-CoV-2
Testele pentru determinarea anticorpilor anti-SARS-CoV-2 evidentiaza anticorpii care s-au format impotriva anumitor antigene ale virusului, cum ar fi proteina spike (proteina-S) de pe invelisul virusului sau proteina-N de la nivelul nucleocapsidei, invelisul acidului nucleic viral. Aceste teste pot identifica pacientii care au fost recent infectati, indiferent daca au sau nu simptome de boala sau care au avut COVID-19 in trecut, precum si persoanele care au dezvoltat imunitate dupa vaccinarea anti-COVID-19.
Aici poti afla mai multe informatii despre evolutia anticorpilor in timpul infectei cu SARS-CoV-2 si ce teste de diagnostic si pentru evaluarea imunitatii dupa boala sau vaccinare se efectueaza in Laboratoarele Regina Maria:
- Testele de anticorpi IgM si IgG anti-nucleocapsida - sunt cele care iti vor arata, calitativ, daca ai dezvoltat anticorpi post-COVID.
- Test anticorpi Ig G neutralizanti anti-proteina spike (S) - masoara titrului anticorpilor neutralizanti anti-proteina Spike pentru evaluarea statusului imun post-vaccinare sau post-infectie.
Surse de informatie:
www.amgen.com
www.medicalnewstoday.com
www.livescience.com
Text: Dr. Ileana Andreescu, Senior Medical Editor