COVID-19 и имунният отговор при деца и възрастни

Неотдавнашно проучване на изследователи от Медицинския център Ървинг в Колумбийския университет в Ню Йорк установява съществени разлики между отговорите на антителата на деца и възрастни с COVID-19. По-специално разликите се наблюдават във вида, количеството и неутрализиращата активност на антителата.

COVID-19 засяга деца и възрастни по значително различни начини. Повечето детски симптоми са подобни на тези при възрастните, но като цяло тежестта на заболяването е по-лека при децата отколкото при възрастните. По-голямата част от децата с SARS-CoV-2 инфекция са безсимптомни или проявяват леки симптоми. Най-често това са кашлица, треска или стомашно-чревни симптоми.

Бебетата на възраст под 1 година и децата с някои основни медицински състояния са изложени на по-голям риск от развитие на тежка форма на COVID-19.

В някои редки случаи децата, които развиват COVID-19 проявяват медицинско състояние наречено мултисистемен възпалителен синдром при деца (MIS). Това състояние причинява възпаление на очите, кожата, мозъка, бъбреците, белите дробове, сърцето или стомашно-чревния тракт понякога започвайки седмици след заразяването със SARS-CoV-2.

Възрастните са по-склонни от децата да развият тежко или критично състояние от COVID-19 особено в по-напреднала възраст или тези с някои основни медицински състояния като:

• затлъстяване
• диабет тип 2
• хронично бъбречно заболяване
• рак

Тежкото заболяване често изисква хоспитализация и може да включва лечение на усложнения като:

• остър респираторен дистрес синдром (ОРДС)
• пневмония
• кръвни съсиреци
• остро увреждане на бъбреците
• сепсис
• кардиомиопатия

Различно клинично представяне

Учените все още не разбират защо децата и възрастните реагират толкова различно на инфекция със SARS-CoV-2. В проучването, което изследва разликите в имунните отговори на SARS-CoV-2 между възрастни и деца учените са изследвали редица имунни компоненти. Хората с инфекция със SARS-CoV-2 и тези, които са се възстановили от леко заболяване показват антитела специфични за протеините върху новия коронавирус: протеини (S) и нуклеокапсидни (N) протеини.

S протеинът на вируса се свързва с рецептора на клетката позволявайки попадане на вируса.

N протеинът е необходим за репликация на SARS-CoV-2.

Анти-S антителата могат ефективно да неутрализират вирусната активност. В момента се провеждат проучвания за тяхното използване във ваксини и за лечение на тежка болест на COVID-19.

В проучване обявено в Nature Immunology изследователите са изследвали вида и неутрализиращата активност на антитела при общо 32 възрастни и 47 деца с COVID-19 от март до юни 2020 г. В проучването са участвали две групи възрастни и две групи деца.

Една група възрастни включва 19 донори на плазма, които са се възстановили от леко респираторно заболяване на COVID-19 без да се налага хоспитализация.

Втората група възрастни включва 13 души, които са хоспитализирани с тежък COVID-19 ОРДС.

Децата били на възраст 3-18 години. Първата група включва 16 деца, които са хоспитализирани с MIS.

Втората група включва 31 деца с COVID-19, които не са развили MIS.

В групата без MIS 48% са безсимптомни. И в двете групи участниците са имали високи нива на възпалителни маркери интерлевкин-6 и С-реактивен протеин. Тези в групата на COVID-ОРДС също са имали значително повишени нива на феритин и лактат дехидрогеназа отколкото тези в групата MIS. Само две деца са развили ОРДС: едно без MIS и едно в групата MIS. Това илюстрира разликата във възпалителните реакции и клиничните симптоми между възрастни и деца в отговор на COVID-19.

Различните отговори на антителата

И двете възрастни групи генерират антитела срещу S протеина: имуноглобулин G (IgG), имуноглобулин М (IgM) и имуноглобулин А (IgA) антитела. Значително по-високи концентрации на тези антитела са наблюдавани в групата на COVID-ОРДС.

За разлика от това при двете групи деца и при възрастни има сходен модел на анти-S антитела: преобладаване на IgG и ниски нива на анти-S IgM. Нивото на анти-N IgG антитела е значително по-ниско при двете групи деца, отколкото при двете групи за възрастни. Тези резултати предполагат, че концентрациите на анти-N антитела зависят от възрастта, а не от симптомите. Показват значително по-ниска неутрализираща активност в двете педиатрични групи в сравнение с двете групи за възрастни. Няма разлика в неутрализиращата активност между двете педиатрични групи, но групата на COVID-ОРДС за възрастни демонстрира най-високата неутрализираща сила във всичките четири групи.

Причина за различията

Тези резултати показват ясни разлики в количеството и специфичните антитела произведени в отговор на различни тежести на инфекцията с SARS-CoV-2 между възрастни и деца. Отговорът на антитела срещу COVID-19 при деца е предимно анти-S IgG антитела и притежава най-ниската степен на неутрализираща активност. Пациентите деца засегнати с различна тежест на COVID-19 показват сходни модели на антитела, неутрализираща активност и концентрации.

При възрастни групи пациентите с най-тежко заболяване (ОРДС) имат най-голяма концентрация и разнообразие от антитела срещу SARS-CoV-2 с най-висока неутрализираща активност.

"Това е нова инфекция за всички, но децата са уникално адаптирани когато се срещат с патогени за първи път. За това е предназначена имунната им система. Т-клетките при децата са способни да разпознават всякакви нови патогени, докато възрастните хора зависят повече от имунологичната памет. Ние не сме в състояние да реагираме на нов патоген, така както могат децата", обяснява ръководителят на изследването д-р Дона Фарбър.

Тъй като имунната система на децата успешно изчиства вируса това може да доведе до намален функционален отговор на антитела в сравнение с възрастните. Разликите в изчистването на вируса също могат да обяснят защо децата обикновено изпитват по-малко тежко заболяване от COVID-19.

По-лекият ход на заболяването при деца също съответства на по-ниските концентрации на анти-N антитела. Това е така, защото N протеините се освобождават само след унищожаването на клетките, които са заразени от SARS-CoV-2.

Според д-р Фарбър, "Има връзка между степента на имунния отговор и степента на инфекцията__. Колкото по-тежка е инфекцията, толкова по-силен е имунният отговор,__ защото трябват повече имунни клетки и имунни реакции, за да изчистите по-висока доза от патоген.

Децата също могат да генерират с по-интензивен вроден имунен отговор на SARS-CoV-2 отколкото възрастните. Вроденият имунен отговор причинява освобождаване на интерферон, който пречи на вирусната репликация и макрофагите, които поглъщат и усвояват вируси. Ако вроденият отговор е наистина силен, това може да намали вирусния товар в белите дробове, а антителата и Т-клетките на адаптивния отговор трябва да се изчистят по-малко."

Също така, децата могат да произвеждат по-малко рецептори за ангиотензин-конвертиращ ензим 2 (ACE2) в клетките покриващи дихателните им пътища, отколкото възрастните. ACE2 е протеин върху клетъчните повърхности, чрез който SARS-CoV-2 навлиза в клетките.

"Все още има проблеми, за които имаме много малко информация. Взаимодействието между вируса и гостоприемника е причината поради която виждаме толкова много разнообразие в отговорите на този вирус, но все още не разбираме достатъчно за този вирус, за да определим наистина какво води до тежко заболяване и какво води до леко заболяване”, казва д-р Матео Порото.

Необходими са повече проучвания, за да се идентифицират разликите в имунния отговор при възрастни и деца при COVID-19, за да се разбере как възниква заболяването или защитата в отговор на излагане на SARS-CoV-2. Тези резултати биха могли да повлияят дълбоко върху развитието на свързаните с възрастта изследвания и контрола на тази неумолима пандемия.

https://www.medicalnewstoday.com