Балалық шақта иммундық импринтинг: вирустардан қорғаудың бастауы

Балалық шақта иммундық импринтинг: вирустардан қорғаудың бастауы

Барлығымыз дерлік коронавирустың таралуы туралы жаңалықтарды естідік немесе оқыдық. Кез келген басқа ауру сияқты, жаңа вируспен күресуде ерте диагностика маңызды. Дегенмен, барлық жұқтырған адамдар бірдей белгілерді көрсете бермейді, тіпті инфекция белгілерін анықтауға арналған әуежай сканерлері де пациентті жолаушылар тобының арасында сәтті анықтай бермейді. Сұрақ туындайды: неге бір вирус әртүрлі адамдарда әртүрлі көрінеді? Әрине, бірінші жауап - иммунитет. Дегенмен, бұл симптомдардың өзгермелілігіне және аурудың ауырлығына әсер ететін жалғыз маңызды параметр емес. Калифорния және Аризона университетінің (АҚШ) ғалымдары вирустарға төзімділік күші адамның өмір бойы тұмаудың қандай кіші түрлеріне шалдыққанына ғана емес, сонымен қатар олардың реттілігіне де байланысты екенін анықтады. Ғалымдар нақты нені анықтады, зерттеуде қандай әдістер қолданылды және бұл жұмыс індетпен күресуге қалай көмектеседі? Бұл сұрақтардың жауабын зерттеу тобының баяндамасынан табамыз. Бар.

Зерттеу негізі

Біз білетіндей, тұмау әртүрлі адамдарда әртүрлі көрінеді. Адам факторынан басқа (иммундық жүйе, вирусқа қарсы препараттарды қабылдау, алдын-алу шаралары және т. Әрбір ішкі түрдің өзіндік сипаттамалары бар, соның ішінде әртүрлі демографиялық топтарға әсер ету дәрежесі. Ғалымдар қазіргі уақытта ең көп таралған H1N1 («шошқа тұмауы») және H3N2 (Гонконг тұмауы) вирустары әртүрлі жастағы адамдарға әртүрлі әсер ететінін атап өтті: H3N2 егде жастағы адамдарда аурудың ең ауыр жағдайларын тудырады, және өлім-жітімдердің көпшілігіне жатқызылады; H1N1 аз өлімге ұшырайды, бірақ көбінесе орта жастағы адамдар мен жастарға әсер етеді.

Мұндай айырмашылықтар вирустардың эволюция жылдамдығының айырмашылығына да, олардың айырмашылығына да байланысты болуы мүмкін иммундық импринтинг* балаларда.

Иммундық импринтинг* - организмге бастан өткерген вирустық шабуылдар және оның оларға реакциясы негізінде қалыптасқан иммундық жүйенің ұзақ мерзімді есте сақтауының бір түрі.

Бұл зерттеуде зерттеушілер балалық шақ маусымдық тұмаудың эпидемиологиясына әсер ете ме, жоқ па, соны анықтау үшін эпидемиологиялық деректерді талдады. гомосубтиптік* иммундық жады немесе кеңірек гетеросубтиптік* жады.

Гомосубтиптік иммунитет* — маусымдық А тұмауы вирустарымен инфекция вирустың белгілі бір кіші түріне қарсы иммундық қорғаныстың дамуына ықпал етеді.

Гетеросубтиптік иммунитет* — маусымдық А тұмауы вирустарымен инфекция осы вирусқа қатысы жоқ субштаммдарға қарсы иммундық қорғаныстың дамуына ықпал етеді.

Басқаша айтқанда, баланың иммунитеті және оның басынан өткерген барлық нәрсе иммундық жүйеде өмір бойы ізін қалдырады. Алдыңғы зерттеулер ересектердің бала кезінде жұқтырған вирус түрлеріне қарсы иммунитеті күшті екенін көрсетті. Импринтинг сондай-ақ жақында бірдей гемагглютинин филогенетикалық тобының құс тұмауы вирусының жаңа қосалқы түрлерінен қорғайтыны көрсетілді (гемагглютинин, HA), балалық шақтағы бірінші инфекция сияқты.

Соңғы уақытқа дейін маусымдық тұмаудан қорғаудың негізгі әдісі ретінде бір ГА кіші түрінің нұсқаларына тән тар кросс-қорғаныш иммунитеті қарастырылды. Дегенмен, иммунитеттің қалыптасуына тұмаудың басқа антигендерін (мысалы, нейраминидаза, NA) есте сақтау да әсер етуі мүмкін екенін көрсететін жаңа дәлелдер бар. 1918 жылдан бастап адамда АН-ның үш кіші түрі анықталды: Н1, Н2 және Н3. Сонымен қатар, H1 және H2 филогенетикалық 1-топқа, ал Н3 2-топқа жатады.

Импринтинг иммундық жадыда көптеген өзгерістер тудыратынын ескере отырып, бұл өзгерістердің белгілі бір иерархиясы бар деп болжауға болады.

Ғалымдар 1977 жылдан бері А тұмауының екі кіші түрі — H1N1 және H3N2 — халық арасында маусымдық түрде тарағанын атап өтті. Сонымен қатар, инфекцияның демографиясы мен симптомдарындағы айырмашылықтар айтарлықтай айқын болды, бірақ нашар зерттелген. Бұл айырмашылықтар әсіресе балалық шақтағы із қалдырумен байланысты болуы мүмкін: егде жастағы адамдар бала кезінде H1N1 дерлік ұшыраған (1918 жылдан 1975 жылға дейін бұл адамдарда айналымда жүрген жалғыз қосалқы тип болды). Демек, бұл адамдар қазір осы кіші типтегі вирустың заманауи маусымдық нұсқаларынан жақсы қорғалған. Сол сияқты, жас ересектер арасында балалық шақтағы із қалдырудың ең жоғары ықтималдығы соңғы H3N2 (сурет №1) болып табылады, бұл осы демографиялық H3N2 клиникалық хабарланған жағдайларының салыстырмалы түрде аз санына сәйкес келеді.

Балалық шақта иммундық импринтинг: вирустардан қорғаудың бастауы
№1 сурет: балалық шақтағы импринтингке иммунитеттің тәуелділігінің нұсқалық модельдері және вирустық эволюция факторы.

Екінші жағынан, бұл айырмашылықтар вирустың қосалқы түрлерінің эволюциясымен байланысты болуы мүмкін. Осылайша, H3N2 тезірек көрсетеді дрейф* оның антигендік фенотипі H1N1-ге қарағанда.

Антигеннің дрейфі* — вирустардың иммунды түзуші беттік факторларының өзгеруі.

Осы себепті, H3N2 иммунологиялық тәжірибесі бар ересектерде бұрыннан бар иммунитеттен жақсырақ құтылуы мүмкін, ал H1N1 иммунологиялық тұрғыдан аңғал балаларға ғана әсер етуінде салыстырмалы түрде шектеулі болуы мүмкін.

Барлық ықтимал гипотезаларды тексеру үшін ғалымдар статистикалық модельдердің әрбір нұсқасы үшін ықтималдық функцияларын жасау арқылы эпидемиологиялық деректерді талдады, олар Akaike ақпараттық критерийі (AIC) көмегімен салыстырылды.

Айырмашылықтар вирустардың эволюциясындағы із қалдырумен байланысты емес гипотеза бойынша да қосымша талдау жүргізілді.

Зерттеуге дайындық

Гипотезаны модельдеу Аризона денсаулық сақтау департаментінің (ADHS) штат бойынша 9510 маусымдық H1N1 және H3N2 жағдайларының деректерін пайдаланды. Хабарланған жағдайлардың шамамен 76% ауруханалар мен зертханаларда тіркелген, қалған жағдайлар зертханаларда анықталмаған. Сондай-ақ, зертханалық диагноз қойылған жағдайлардың шамамен жартысы ауруханаға жатқызу үшін жеткілікті ауыр болғаны белгілі.

Зерттеуде пайдаланылған деректер 22-1993 жылдардағы тұмау маусымынан 1994-2014 жылғы маусымға дейінгі 2015 жылдық кезеңді қамтиды. 2009 жылғы пандемиядан кейін іріктеу мөлшері күрт өскенін атап өткен жөн, сондықтан бұл кезең іріктеуден алынып тасталды (1-кесте).

Балалық шақта иммундық импринтинг: вирустардан қорғаудың бастауы
№1 кесте: H1993N2015 және H1N1 вирустарының тіркелген жағдайлары бойынша 3 жылдан 2 жылға дейінгі эпидемиологиялық деректер.

Сондай-ақ, 2004 жылдан бастап Америка Құрама Штаттарындағы коммерциялық зертханалар пациенттердің вирустық инфекциясына қатысты барлық деректерді мемлекеттік денсаулық сақтау органдарына жіберуге міндетті екенін ескеру маңызды. Дегенмен, талданған істердің көпшілігі (9150/9451) ереже күшіне енгеннен кейін 2004–2005 маусымында орын алды.

Барлық 9510 жағдайдың 58-і 1918 жылға дейінгі туған жылы адамдар болғандықтан (олардың басып шығару мәртебесін нақты анықтау мүмкін емес), тағы 1 жағдай туған жылы дұрыс көрсетілмегендіктен есептен шығарылды. Осылайша, талдау үлгісіне 9541 жағдай енгізілді.

Модельдеудің бірінші кезеңінде туған жылына тән H1N1, H2N2 немесе H3N2 вирустарына импринтация ықтималдығы анықталды. Бұл ықтималдықтар балалардағы А тұмауының әсер ету үлгісін және оның жыл бойынша таралуын көрсетеді.

1918-1957 жылдар аралығында туылған адамдардың көпшілігі бірінші рет H1N1 қосалқы түрін жұқтырған. 1957-1968 жылдар аралығында туылған адамдардың барлығы дерлік H2N2 қосалқы түрін жұқтырған (1A). Ал 1968 жылдан бастап вирустың басым субтипі H3N2 болды, ол жас демографиялық топтағы адамдардың көпшілігінің инфекциясының себебі болды.

H3N2 таралуына қарамастан, H1N1 әлі де 1977 жылдан бері халық арасында маусымдық таралуда, бұл 1970 жылдардың ортасынан бастап туылған адамдардың үлесінде із қалдырды (1A).

Егер AN қосалқы түрі деңгейінде таңбалау маусымдық тұмау кезінде жұқтыру ықтималдығын қалыптастырса, онда ерте балалық шақта H1 немесе H3 AN қосалқы түрлерінің әсері сол AN қосалқы түрінің соңғы нұсқаларына өмір бойы иммунитетті қамтамасыз етуі керек. Егер импринтингтік иммунитет НА-ның белгілі бір түрлеріне (нейраминидаза) көбірек әсер етсе, онда өмір бойы қорғаныс N1 немесе N2-ге тән болады (1B).

Егер басып шығару кеңірек НА-ға негізделген болса, яғни. кіші түрлердің кең ауқымынан қорғау орын алады, содан кейін H1 және H2-ден басылған адамдар заманауи маусымдық H1N1-ден қорғалуы керек. Сонымен қатар, H3-ге басылған адамдар тек заманауи маусымдық H3N2-ден қорғалады (1B).

Ғалымдар әртүрлі импринтингтік модельдердің болжамдарының коллинеарлық (шамамен айтқанда, параллелизм) екенін атап өтті.1D-1I) өткен ғасырда популяцияда айналымда жүрген тұмаудың антигендік субтиптерінің шектеулі әртүрлілігін ескере отырып, сөзсіз болды.

HA қосалқы түрі, НА қосалқы түрі немесе HA тобы деңгейінде таңбалауды ажыратуда ең маңызды рөлді H2N2 жұқтырған орта жастағы адамдар атқарады (1B).

Сынақталған үлгілердің әрқайсысы жасқа байланысты инфекцияның сызықтық комбинациясын пайдаланды () және туған жылымен байланысты инфекция (1D-1F), H1N1 немесе H3N2 жағдайларының таралуын алу үшін (1G - 1I).

Барлығы 4 модель жасалды: ең қарапайымы тек жас факторын қамтыды, ал күрделірек модельдер HA қосалқы түрі деңгейінде, NA қосалқы түрі деңгейінде немесе HA тобы деңгейінде басып шығару факторларын қосты.

Жас факторы қисығы 1-0 жас тобында инфекцияның салыстырмалы қаупі 4-ге орнатылған қадамдық функцияның нысанына ие. Бастауыш жас тобынан басқа, 5–10, 11–17, 18–24, 25–31, 32–38, 39–45, 46–52, 53–59, 60–66, 67–73, 74– 80, 81+.

Импринтинг әсерлерін қамтитын модельдерде балалық шақтағы қорғаныш ізі бар әрбір туған жылдағы тұлғалардың үлесі инфекция қаупінің төмендеуіне пропорционалды деп есептелді.

Модельдеуде вирустық эволюция факторы да ескерілді. Бұл үшін біз белгілі бір вирустық тегінің штаммдары арасындағы орташа антигендік қашықтық ретінде анықталған (1 жылға дейін H1N2009, 1 жылдан кейін H1N2009 және H3N2) жыл сайынғы антигендік прогрессті сипаттайтын деректерді пайдаландық. Антигендік фенотиптің ұқсастығы мен потенциалды иммундық айқаспалы қорғаныс көрсеткіші ретінде тұмаудың екі штаммы арасындағы «антигендік қашықтық» қолданылады.

Антигендік эволюцияның эпидемиялық жас бойынша таралуына әсерін бағалау үшін күшті антигендік өзгерістер орын алған маусымдарда балалардағы жағдайлардың үлес салмағының өзгеруі тексерілді.

Егер антигендік дрейф деңгейі жұқтырудың жасқа байланысты қауіпті факторы болса, онда балаларда байқалатын жағдайлардың үлесі жыл сайынғы антигендік прогресспен теріс байланысты болуы керек. Басқаша айтқанда, алдыңғы маусымда айтарлықтай антигендік өзгерістерге ұшырамаған штамдар иммунологиялық тәжірибелі ересектерде бұрыннан бар иммунитеттен құтыла алмауы керек. Мұндай штамдар иммунологиялық тәжірибесі жоқ популяцияларда, яғни балалар арасында белсендірек болады.

Зерттеу нәтижелері

Жылдар бойынша деректерді талдау егде жастағы адамдар арасында маусымдық H3N2 инфекциясының негізгі себебі екенін көрсетті, ал H1N1 орта жастағы және жастарға әсер етті (сурет №2).

Балалық шақта иммундық импринтинг: вирустардан қорғаудың бастауы
№ 2 сурет: H1N1 және H3N2 тұмауының әртүрлі уақыт кезеңдеріндегі жас бойынша таралуы.

Бұл үлгі 2009 жылғы пандемияға дейінгі және одан кейінгі деректерде де болды.

Деректер NA қосалқы түрі деңгейінде басып шығару HA қосалқы түр деңгейіндегі басып шығарудан басым болатынын көрсетті (ΔAIC = 34.54). Сонымен қатар, HA тобы деңгейінде таңбалаудың толық дерлік жоқтығы (ΔAIC = 249.06), сондай-ақ басып шығарудың толық болмауы (ΔAIC = 385.42) болды.

Балалық шақта иммундық импринтинг: вирустардан қорғаудың бастауы
№3 сурет: Үлгілердің зерттеу деректеріне сәйкестігін бағалау.

Модельдің сәйкестігін визуалды бағалау (3C и 3D) NA немесе HA қосалқы типтерінің тар деңгейлерінде басып шығару әсерлері бар үлгілер зерттеуде пайдаланылған деректерге ең жақсы сәйкестікті қамтамасыз ететінін растады. Импринтинг жоқ модельді деректермен растауға болмайтындығы, тұмаудың маусымдық қосалқы түрлеріне қатысты ересек популяциядағы иммунитетті дамытудың маңызды аспектісі болып табылатындығын көрсетеді. Дегенмен, импринтинг өте тар мамандандыруда жұмыс істейді, яғни ол тұмау субтиптерінің бүкіл спектрінде емес, тек белгілі бір кіші типте әрекет етеді.

Балалық шақта иммундық импринтинг: вирустардан қорғаудың бастауы
№2 кесте: модельдердің зерттеу деректеріне сәйкестігін бағалау.

Демографиялық жас бойынша үлестіруді бақылағаннан кейін болжамды жасқа байланысты қауіп балалар мен егде жастағы адамдарда ең жоғары болды, бұл балалық шақтағы иммундық жадының жинақталуына және егде жастағы адамдарда әлсіреген иммундық функцияға сәйкес келеді. 3A ең жақсы үлгіден шамамен қисық көрсетілген). Импринтинг параметрінің бағалаулары салыстырмалы тәуекелдің шамалы төмендеуін көрсетеді (2-кесте). Үздік үлгіде балалық шақтан бас тарту қаупінің болжамды салыстырмалы төмендеуі H1N1 (0.34, 95% CI 0.29–0.42) үшін H3N2 (0.71, 95% CI 0.62–0.82) қарағанда көбірек болды.

Вирустық эволюцияның инфекция қаупінің жас бойынша таралуына әсерін тексеру үшін зерттеушілер антигендік өзгерістерге байланысты кезеңдердегі балалар арасындағы инфекциялар үлесінің төмендеуін іздеді, бұл кезде антигендік дрейфі жоғары штаммдар иммунологиялық тәжірибелі ересектерді жұқтыруда тиімдірек болды.

Деректерді талдау антигендік белсенділіктің жыл сайынғы ұлғаюы мен балаларда байқалған H3N2 жағдайларының үлесі арасында шағын теріс, бірақ маңызды емес байланысты көрсетті (4A).

Балалық шақта иммундық импринтинг: вирустардан қорғаудың бастауы
№4 сурет: вирустық эволюцияның инфекцияның жасына байланысты қауіп факторына әсері.

Дегенмен, антигендік өзгерістер мен 10 жастан асқан балаларда және ересектерде байқалған жағдайлардың үлесі арасында нақты байланыс табылған жоқ. Егер бұл таралуда вирустық эволюция маңызды рөл атқарса, нәтиже ересектер мен 10 жасқа дейінгі балаларды салыстырған кезде ғана емес, ересектер арасындағы эволюциялық әсердің айқын дәлелі болар еді.

Оның үстіне, егер вирустық эволюциялық өзгерістердің дәрежесі эпидемиялық жас таралуындағы субтиптік айырмашылықтар үшін басым болса, онда H1N1 және H3N2 қосалқы типтері антигендердің жылдық таралуының ұқсас қарқынын көрсеткенде, олардың инфекциялардың жас бойынша таралуы ұқсас болуы керек.

Зерттеудің нюанстарымен толығырақ танысу үшін мен қарауды ұсынамын ғалымдар есеп береді.

Эпилогия

Бұл жұмыста ғалымдар H1N1, H3N2 және H2N2 жұқтыру жағдайлары туралы эпидемиологиялық мәліметтерге талдау жасады. Деректерді талдау балалық шақтағы импринтация мен ересек жастағы инфекция қаупінің арасындағы анық байланысты көрсетті. Басқаша айтқанда, егер 50 жастағы бала H1N1 айналымда болғанда және H3N2 болмаған кезде жұқтырса, ересек жаста H3N2 жұқтыру ықтималдығы H1N1 жұқтыру ықтималдығынан әлдеқайда жоғары болады.

Бұл зерттеудің негізгі қорытындысы - адамның балалық шағында неден зардап шеккені ғана емес, сонымен қатар қандай ретпен болғаны маңызды. Өмір бойы дамитын иммундық жады алғашқы вирустық инфекциялар туралы деректерді белсенді түрде «жазып алады», бұл ересек жаста оларға қарсы тиімдірек күресуге ықпал етеді.

Ғалымдар олардың жұмысы қандай жас топтары тұмаудың қай кіші түрлерінің әсеріне көбірек бейім екенін жақсы болжауға мүмкіндік береді деп үміттенеді. Бұл білім эпидемиялардың таралуын болдырмауға көмектеседі, әсіресе вакциналардың шектеулі саны халыққа таратылуы керек болса.

Бұл зерттеу тұмаудың кез келген түрін емдеуге бағытталған емес, бірақ бұл тамаша болар еді. Ол қазіргі уақытта әлдеқайда нақты және маңызды нәрсеге бағытталған - инфекцияның таралуын болдырмау. Егер біз вирустан бірден құтыла алмасақ, оны ұстау үшін бізде барлық мүмкін құралдар болуы керек. Кез келген індеттің ең сенімді одақтастарының бірі – жалпы мемлекет тарапынан да, жеке алғанда әрбір адамның да оған немқұрайлы қарауы. Дүрбелең, әрине, қажет емес, өйткені ол жағдайды нашарлатуы мүмкін, бірақ сақтық шаралары ешқашан зиян тигізбейді.

Оқығаныңыз үшін рахмет, қызық болыңыз, өзіңізге және жақындарыңызға қамқорлық жасаңыз және демалыс күндеріңіз жақсы өтсін! 🙂

Кейбір жарнамалар 🙂

Бізбен бірге болғандарыңызға рахмет. Сізге біздің мақалалар ұнайды ма? Қызықты мазмұнды көргіңіз келе ме? Тапсырыс беру немесе достарыңызға ұсыну арқылы бізге қолдау көрсетіңіз, әзірлеушілерге арналған бұлтты VPS $4.99, Сіз үшін біз ойлап тапқан бастапқы деңгейдегі серверлердің бірегей аналогы: VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 ядросы) 10 ГБ DDR4 480 ГБ SSD 1 Гбит/с 19 доллардан немесе серверді қалай бөлісуге болатыны туралы барлық шындық? (RAID1 және RAID10, 24 ядроға дейін және 40 ГБ DDR4 дейін қол жетімді).

Dell R730xd Амстердамдағы Equinix Tier IV деректер орталығында 2 есе арзан ба? Тек осында 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6 ГГц 14C 64 ГБ DDR4 4x960 ГБ SSD 1 Гбит/с 100 теледидар 199 доллардан бастап Нидерландыда! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 ГГц 6C 128 ГБ DDR3 2x960 ГБ SSD 1 Гбит/с 100 ТБ - 99 доллардан бастап! туралы оқыңыз Инфрақұрылымдық корпорацияны қалай құруға болады. бір тиынға 730 еуро тұратын Dell R5xd E2650-4 v9000 серверлерін қолданатын класс?

Ақпарат көзі: www.habr.com

пікір қалдыру