Wiele chorób zakaźnych jest jednorazowych i zakończonych – ludzie chorują raz, a potem są chronieni przed kolejnym atakiem tej samej choroby.

W przypadku niektórych z tych infekcji – na przykład ospy wietrznej – niewielka liczba drobnoustrojów utrzymuje się w organizmie długo po ustąpieniu objawów. Często takie drobnoustroje mogą reaktywować się, gdy odporność osoby słabnie z wiekiem lub chorobą i ponownie powodować chorobę.

Teraz naukowcy badający leiszmaniozę, chorobę tropikalną, która każdego roku zabija dziesiątki tysięcy ludzi, uważają, że znaleźli wyjaśnienie pozornie paradoksalnego związku między długotrwałą infekcją a długotrwałą odpornością.

Poprzez ciągłe przypominanie układowi odpornościowemu, jak wygląda pasożyt wywołujący leiszmaniozę, uporczywa infekcja utrzymuje układ odpornościowy w stanie gotowości na nowe spotkania, nawet jeśli niesie ze sobą ryzyko wywołania choroby w późniejszym życiu.

Zrozumienie, w jaki sposób uporczywa infekcja prowadzi do długotrwałej odporności, może pomóc naukowcom w opracowaniu szczepionek i metod leczenia uporczywych patogenów.

„Ludzie zastanawiali się nad rolą układu odpornościowego w uporczywych infekcjach w kategoriach niszczenia wszelkich patogenów, które reaktywują się w celu ochrony organizmu przed chorobą”, mówi Stephen Beverley, profesor mikrobiologii molekularnej i starszy autor badania opublikowanego w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.

„Często pomijano fakt, że w trakcie tego procesu układ odpornościowy jest stale stymulowany, co potencjalnie sprzyja ochronie przed przyszłymi chorobami”.

W przewlekłym zakażeniu niewielka populacja drobnoustrojów pozostaje w organizmie jeszcze długo po ustąpieniu objawów. Oprócz pasożyta, który powoduje leiszmaniozę, wiele rodzajów drobnoustrojów może powodować uporczywe infekcje, w tym bakterie odpowiedzialne za gruźlicę i wirusy, które prowadzą do opryszczki i ospy wietrznej.

„Efekt Jimmy'ego Hoffy”

„Wiele patogenów powoduje uporczywe infekcje, ale proces ten był czymś w rodzaju czarnej skrzynki” – mówi pierwszy autor Michael Mandell, który prowadził badania jako doktorant, a obecnie jest adiunktem na Uniwersytecie w Nowym Meksyku. „Nikt tak naprawdę nie wiedział, co się dzieje podczas uporczywej infekcji i dlaczego wiąże się to z odpornością”.

Aby się tego dowiedzieć, Mandell i Beverley badali Leishmania, grupę pasożytów, które powodują wrzody na skórze i mogą infekować narządy wewnętrzne. Szacuje się, że 250 milionów ludzi na całym świecie jest zarażonych pasożytem, ​​a 12 milionów cierpi na aktywną chorobę, która może być szpecąca lub nawet śmiertelna. Ale raz zarażona osoba jest chroniona przed zachorowaniem po raz drugi. Innymi słowy, infekcja zapewnia długotrwałą odporność.

Naukowcy podejrzewają, że ludzie nadal są nosicielami pasożyta w niewielkiej liczbie przez lata po wyzdrowieniu z choroby, w tym u osób leczonych lekami przeciw leiszmanii. Ta wytrwałość może być korzystna. Badania na myszach pokazują, że całkowite usunięcie pasożyta często sprawia, że ​​zwierzęta są podatne na kolejny atak choroby, jeśli ponownie napotkają pasożyta.

Naukowcy wykorzystali markery fluorescencyjne do rozróżnienia różnych typów komórek mysich i odkryli, że większość pasożytów żyje w komórkach odpornościowych zdolnych do zabijania pasożytów. Jednak pomimo ich niebezpiecznych domów pasożyty wyglądały na normalne pod względem kształtu i rozmiaru.

Co więcej, mimo że większość pasożytów nadal się rozmnażała, całkowita liczba pozostawała taka sama w czasie.

„Mike Mandell nazwał to „efektem Jimmy'ego Hoffy”, ponieważ nie mogliśmy zlokalizować ciała” — mówi Beverley. „Nie byliśmy w stanie bezpośrednio wykazać, że pasożyty były zabijane. Ale niektórzy z nich musieli umierać, ponieważ liczby nie rosły”.

Komórki odpornościowe, w których żyły pasożyty, są odpowiedzialne za zabijanie patogenów i aktywację silniejszej odpowiedzi immunologicznej. Naukowcy uważają, że to właśnie ten proces – ciągłe namnażanie się i zabijanie pasożytów – leży u podstaw długoterminowej odporności związanej z uporczywą infekcją, a tym samym wyjaśnia, dlaczego ludzie zazwyczaj nie mogą zachorować dwa razy na ten sam patogen.

„Wygląda na to, że nasza pamięć immunologiczna wymaga czasami przypomnienia” – mówi Mandell. „W miarę jak uporczywe pasożyty rozmnażają się i giną, nieustannie stymulują układ odpornościowy, utrzymując go w gotowości na wszelkie nowe spotkania z pasożytem”.

Odkrycia sugerują, że istnieją zarówno korzyści, jak i zagrożenia związane z uporczywą infekcją, a przynajmniej w przypadku niektórych organizmów opracowanie szczepionki, która wywołuje odporność na całe życie, może wymagać żywej szczepionki, która ma zdolność utrzymywania się bez wywoływania choroby u ludzi.

„Zwykle naukowcy projektują szczepionki, aby uzyskać odporność na sterylizację. Próbują po prostu zabić wszystkie robale” — mówi Beverley. „Ale to, czego tak naprawdę potrzebujesz, to ochrona przed patologicznymi konsekwencjami choroby, niekoniecznie sterylizacja odporności. W przypadku niektórych z tych organizmów solidna, długotrwała ochrona może kosztować uporczywą infekcję”.

Prace wspierały National Institutes of Health i stypendium Berg/Morse Graduate Fellowship.

Źródło: Washington University w St. Louis

Powiązane książki:

at Rynek wewnętrzny i Amazon