Sistemul imun al adulţilor sănătoşi îşi "aminteşte" de germeni la care organismul nu a fost expus niciodată. Aceasta este noua teorie pe care un grup de cercetători de la Stanford University School au avansat-o recent. Iată pe ce se bazează concluzia acestora.
Teoria conform căreia sistemul imun dezvoltă o memorie a agenţilor microbieni, având imediat abilitatea de a combate în mod corespunzător un microb după simpla expunere la acesta sau la componenţii săi prin intermediul unui vaccin, este una consacrată. Însă o descoperire realizată de cercetătorii de la Stanford University School of Medicine pune la îndoială veridicitatea acestei teorii.
În cadrul unui studiu revoluţionar a căror rezultate au fost publicate online în 07 februarie în jurnalul "Immunity" cercetătorii au descoperit că de-a lungul vieţii noastre, limfocitele CD4, elemente cheie care circulă în sânge şi limfă, a căror capacitate de a declanşa răspuns imun în prezenţa bacteriilor, virusurilor, protozoarelor şi infecţiilor fungice pot face diferenţa dintre viaţă şi moarte. într-un fel dobândesc memoria microbilor care nu au pătruns în corpurile noastre niciodată.
Această descoperire implică mai multe lucruri, a declarat autorul pricipal al studiului, Mark Davis, profesor doctor de microbiologie şi imunologie şi director al Stanford's Institute for Immunity, Transplantation and Infection. În cadrul studiului, sângele nou-născuţilor "nu a prezentat semne ale acestei intensificări ale memoriei, ceea ce ar putea explica de ce copiii mici sunt mult mai vulnerabili la boli infecţioase decât adulţii. Mai mult decât atât, rezultatele oferă o posibilă explicaţie pentru faptul că vaccinarea împotriva unui singur agent patogen, mai exact a rujeolei, pare să fi redus mortalitatea generală în rândul copiilor din Africa mai degrabă decât să scadă numărul deceselor datorate numai rujeolei. Mai mult, este posibil ca cercetătorii să fie puşi în situaţia de a reconsidera relevanţa experimentelor efectuate în amenajările extrem de curate pentru şoareci în care aceştia nu au fost expuşi nici unui germen pe parcursul vieţii lor.
„Descoperirea noastră ar putea oferi chiar un indiciu evoluţionist privind motivului pentru care copiii mănâncă pământ”, a afirmat Davis. "Memoria imună pre-existentă a agenţilor patogeni periculoşi cu care sistemul nostru imunitar nu s-a întâlnit anterior ar putea rezulta în urma expunerii noastre constante la micro-organisme omniprezente, în cea mai mare parte inofensive care se pot regăsi în sol, în produsele alimentare şi la nivelul pielii noastre, pe clanţa uşii noastre, pe telefoanele noastre şi pe căştile iPodurilor."
Limfocitele CD4 sunt componente ale grupului de celule implicate în imunitate cunoscut sub numele de celule T. Celulele CD4 se regăsesc în sistemul nostru circulator în căutarea microorganismelor care au reuşit să pătrundă în sânge sau în ţesutul limfatic.
Petru a putea recunoaşte un patogen şi apoi să coordoneze un răspuns imun împotriva acestuia fără să genereze o reacţie exagerată Midas-touch atunci când o celulă CD4 intervine la orice nivel (inclusiv în ţesuturile noastre proprii), corpurile noastre trebuie să găzduiască stocuri extrem de diverse de celule CD4. Fiecare dintre acestea are capacitatea limitată de a recunoaşte o singură "regiune a corpului" care a fost afectată sau, ca să ne exprimăm mai ştiinţific, un singur epitop. Mai mult¸ se presupune că este vorba doar de acel epitop. Contactul cu acel epitop poate provoca intrarea în acţiune a CD4, replicarea rapidă şi declanşarea echivalentului imunologic al transmiterii unui mesaj, distribuirea mesajului imun şi devierea zgomotoasă a atacului spre alte celule ale sistemului imunitar. Această hiperactivitate este vitală pentru răspunsul imun. Celule CD4 sunt cele împotriva căruia este orientat atacul şi în cele din urmă acestea sunt distruse de virusul HIV, care este responsabil pentru apariţia SIDA.
La începutul anilor '80, Davis, care în prezent este profesor de Imunologie la Burt şi Avery Marion Famil la Stanford, a dezlegat misterul modului în care organisme cum sunt ale noastre, echipate doar cu 20.000 de gene, pot genera miliarde de epitopi diferiţi reprezentaţi de agregarea celulelor T. El a descoperit că există "puncte fierbinţi" care se pot grupa extrem de repede în celule ADN care se divid cu rapiditate în celule T şi declanşează o exacerbare în rândul acestor componente genetice în timpul diviziunii celulare, astfel încât fiecare celulă T care rezultă etalează o variantă proprie unică a unui receptor de suprafaţă cu rol foarte important şi, prin urmare, este orientat spre recunoaşterea unui epitop diferit.
Această variaţie explică capacitatea noastră de a creşte un răspuns imun la toate tipurile de invazie microbiană, fie că este vorba despre un microb pe care organismul la întâlnit înainte, fie că nu. Pe de altă parte, nu putem explica în acest fel fenomenul de memorie imunitară. Celulele CD4, la fel ca alte celule T, pot fi împărţite în două grupe: aşa-numitele celule CD4 "naive" care vizează în mod aleatoriu epitopii aparţinând agenţilor patogeni cu care nu s-au confruntat încă, şi celulele CD4, care, deoarece sau întâlnit anterior cu un microb, nu l-au uitat niciodată. Aceste din urmă celule CD4 au o durată de viaţă deosebit de lungă şi sunt extrem de sensibile la o nouă întâlnire cu aceeaşi agenţi patogeni.
"Atunci când o celulă CD4 naivă întâlneşte agentul patogen ţintă, este nevoie de câteva zile sau chiar săptămâni înainte ca sistemul imunitar să fie complet mobilizat împotriva acestui agent patogen. Dar o celulă CD4 cu memorie activă poate stimula sistemul imunitar să genereze un răspuns maxim în câteva ore", a declarat William Petri, doctor în medicină, director de boli infecţioase şi sănătate internaţională la Universitatea din Virginia.
Acesta este motivul datorită căruia Petri, care nu a fost implicat în studiu, consideră că abundenţa de celule CD4 care posedă memorie imunologică care vizează microbii cu care aceste persoane nu au venit în contact anterior este atât de importată. În ultimii 20 de ani, el a condus o echipă de cercetători care a realizat intervenţii medicale într-un cartier urban din Dacca, capitala Bangladesh. Acolo, în mod obişnuit copilul prezintă o jumătate de duzină de infecţii care determină apariţia diareei şi la fel de multe infecţii ale tractului respirator inferior în cursul primului an de viaţă, multe dintre ele chiar în cursul primelor câteva luni. Prin urmare, consecinţa este malnutriţia agresivă asociată cu deficitele cognitive corespunzătoare şi mortalitatea ridicată, a declarat Petri, în ciuda faptului că grupul condus de Petri oferă gratuit servicii de sănătate şi educaţie şi vizitează casele de două ori pe săptămână.
"Dacă aş fi trăit într-un astfel de cartier sărăcăcios când am fost copil, probabil că aş fi murit datorită unei infecţii", a declarat Petri.
O tehnică sofisticată inventată de Davis în 1996 şi perfecţionată de-a lungul timpului atât în cadrul laboratoarele sale, cât şi în cadrul altor laboratoare, a permis echipei condusă de Stanford să identifice o singură celulă CD4 care vizează un anumit epitop dintre milioanele de epitopi existenţi. Folosind această metodă, echipa sa a expus sânge bogat în celule imune prelevat de la 26 adulţi sănătoşi, precum şi de la nivelul cordonului ombilical a doi nou-născuţi", la epitopi diferiţi proveniţi de la diferite tulpini virale. Ei au fost capabili să selecteze, din rândul a sute de milioane de celule CD4 existente într-un eşantion, acelea care sunt receptive la fiecare epitop viral.
Aproape toate cele 26 de probe de sânge recoltate de la adulţi conţinea celule sensibile la HIV, la HSV, virusul herpetic şi la citomegalovirus, un agent infecţios des întâlnit care produce adesea nu produce nici un simptom, dar poate fi periculos pentru persoanele cu imunitatea compromisă. Acest lucru nu a fost surprinzător, având în vedere stocurile inepuizabile ale oamenilor de afinităţi divergente pentru celulele CD4 citokine.
Surprinzător a fost faptul că, în medie, aproximativ jumătate din celulele CD4 sensibile la prezenţa virusului din fiecare probă recoltată de la adult au purtat semne inconfundabile ale existenței în ipostaza de "memorie". Citokinele, care sunt markeri caracteristici ai celulelor de suprafață, au modele de activare a genelor tipice celulelor T de memorie şi descarcă rapid semnale biochimice. Citokinele comunică cu alte celule imune chiar dacă teste clinice extrem de sensibile au arătat că aceste persoane nu au fost expuse la niciunul dintre aceste virusuri în viaţa reală.
Sângele nou-născuţilor "conţinea secvenţe similare de celule CD4 care să răspundă aceloraşi trei virusuri. Cu toate acestea, toate aceste celule aveau caracteristicile unei celule "naive", mai degrabă decât ale uneia de memorie. "Acest lucru ar putea explica, cel puţin în parte, de ce copiii sunt atât de incredibil de sensibile la boli", a declarat autorul principal al studiului, Laura Su, MD, PhD, asistent universitar de imunologie şi reumatologie.
O altă surpriză a fost faptul că aproximativ o cincime din probele provenite de la adulţi au dispus de celule CD4 de memorie "cu reactivitate încrucişată" sensibile la alţi microbi inofensivi existenţi în mediu. De exemplu, celulele CD4 selectate special pentru reactivitatea acestora la HIV s-au dovedit a fi în măsură să recunoască un număr mare de microbi des întâlniţi în mediu, inclusiv trei bacterii are colonizează intestinul, o specie de bacterii care trăieşte în sol şi o specie de alge de ocean. Având în vedere faptul că anchetatorii au testat doar o fracţiune neglijabilă a tuturor microbilor cu care o persoană ar putea veni în contact, cu siguranţă că această măsurătoare a celulelor CD4 cu reactivitate încrucişată a fost o subestimare.
În continuarea experimentului, cercetătorii au înrolat doi adulţi care fuseseră vaccinaţi împotriva gripei de în urmă cu cinci ani sau mai mult şi apoi i-au vaccinate. La aceşti voluntari, celulele CD4 de memorie au proliferat şi altfel sau activat ca răspuns la expunerea la anumite componente ale virusului gripal, dar în acelaşi timp, dar şi datorită expunerii la epitopii mai multor bacterii şi protozoare diferite.
Această reactivitate încrucişată ar putea explica de ce expunerea la microbi care se găsesc cu uşurinţă în mizerie şi în casele noastre ne face mai puţin sensibili la agenţi infecţioşi periculoşi.
Aceste constatări aduc în discuţie alte probleme. "Noi creştem şi folosim şoareci de laborator pentru experimente în medii ultra-curate în totalitate artificiale", a afirmat Davis. "Acestea nu seamănă deloc cu mediul în care trăim. Celulele CD4 provenite de la şoarecii adulţi din mediul de laborator sunt aproape în întregime celule naive. Ele pot fi mai reprezentative pentru nou-născuţi decât pentru adulţi".
Petri a descris noul studiu ca reprezentând o modificare a paradigmei. "A fost una dintre acele constatări rare, fundamentale, care schimbă modul în care am gândim răspunsul imun".
Studiul efectuat de Davis promite că o parte din imunitatea conferită de vaccin se extinde dincolo de microbul specific căruia i se adresează, a afirmat Petri. "Acest lucru sprijină imboldul de a vaccina sugarii are fac parte din lumea aflată în curs de dezvoltare", afirmă el. Un număr de 30 de agenţi patogeni diferiţi pot determina apariţia diareei, prin urmare vaccinarea copiilor mici împotriva tuturor acestor agenţi patogeni, chiar dacă aceste vaccinuri ar exista, ar necesita administrarea unui număr atât de mare de injecţii separate, încât din punct de vedere logic este imposibil. Înţelegerea mecanismului care stă la baza reactivităţii încrucişate ar putea permite imunologilor să dezvolte în continuare "vaccinuri cu un spectru larg", care acoperă un număr de organisme infecţioase.
Traducere de Ecaterina Pavel după immune-healthy-adults-germs-theyve, cu acordul editorului.
