Kompleksowa diagnostyka COVID-19 testami EUROIMMUN

Odpowiedź immunologiczna na zakażenie SARS-CoV-2

Infekcja SARS-CoV-2 (COVID-19 – Coronavirus disease 2019) pojawiła się pod koniec 2019 roku, dlatego wciąż nie dysponujemy wynikami kompleksowych badań na temat odpowiedzi układu immunologicznego na tę infekcję.

Co wiemy na temat odpowiedzi układu immunologicznego na zakażenie SARS-CoV-2?

• Podobnie jak w przypadku wielu innych chorób zakaźnych, na skutek kontaktu z nowym koronawirusem SARS-CoV-2 układ immunologiczny rozpoczyna walkę z patogenem. W organizmie uruchamiane są różne mechanizmy obronne, m.in. wytwarzane są specyficzne przeciwciała. Dotychczas udowodniono, że na skutek zakażenia SARS-CoV-2 dochodzi do syntezy przeciwciał w klasie IgA, IgM oraz IgG (1).

Znaczenie biologiczne przeciwciał w klasie IgA
• Znane są dwa typy immunoglobulin klasy A: surowiczy i wydzielniczy. Przeciwciała IgA stanowią główną klasę immunoglobulin w ludzkich wydzielinach śluzowo-surowiczych (np. nosowo-gardłowych, oskrzelowych czy jelitowych) (2).
• Przeciwciała klasy IgA uważane są za pierwszą linię obrony organizmu przed szkodliwymi czynnikami środowiska zewnętrznego. Przeciwciała IgA (wydzielnicze) odpowiadają m.in. za neutralizację wirusów, toksyn oraz enzymów wytwarzanych przez mikroorganizmy. W surowicy przeciwciała IgA pełnią rolę uzupełniającą, biorą udział m.in. w neutralizowaniu tych antygenów, które przekroczyły barierę śluzówkową i przedostały się do krwioobiegu (3).
• Synteza przeciwciał klasy IgA jest indukowana głównie w błonach śluzowych, ale również systemowo. Odpowiedź immunologiczną w klasie IgA wywołuje wiele patogenów atakujących drogi oddechowe, m.in. wirus grypy, adenowirusy czy togowirusy (4).
• Przeciwciała IgA są kluczowymi cząsteczkami efektorowymi układu immunologicznego w przewodzie pokarmowym. Znaczenie diagnostyczne tych przeciwciał w schorzeniach gastroenterologicznych związanych z naruszeniem błon śluzowych jest dobrze poznane.

IgA w COVID-19
• Przeciwciała w klasie IgA są wykrywane w wysokich mianach w przypadku wielu zakażeń układu oddechowego i są uznawane za cenny marker diagnostyczny. Intensywna synteza przeciwciał klasy IgA u chorych na COVID-19 została już opisana (5).
• Badania czułości testu EUROIMMUN Anty-SARS-CoV-2 wykazały, że przeciwciała klasy IgA są wykrywane u części chorych już przed upływem 10 dni od pojawienia się pierwszych objawów klinicznych COVID-19.
• Detekcja swoistych przeciwciał anty-SARS-CoV-2 w klasie IgA może być dodatkowym narzędziem diagnostycznym już we wczesnej fazie infekcji wywołanej przez SARS-CoV-2, ponieważ produkowane są wcześniej niż IgG (6). Najwyższą czułość diagnostyczną uzyskuje się podczas równoległego badania specyficznych przeciwciał anty-SARS-CoV-2 w klasie IgA oraz IgG.
• Pomimo zastosowania swoistego antygenu część próbek od zdrowych dawców krwi pobranych przed pandemią COVID-19 dała pozytywne wyniki w teście ELISA Anty-SARS-CoV-2 (IgA) podczas naszych badań wewnętrznych (do 12,7%).
• W przypadku zakażeń SARS-CoV(-1) specyficzne przeciwciała przeciwko białku S jako jedyne wykazywały właściwości neutralizujące (7). Ponadto wykazano ścisłą korelację pomiędzy testem ELISA Anty-SARS-CoV-2 (IgA, IgG) a testem neutralizacji PRNT (Plaque Reduction Neutralization Test) (6). Test PRNT uważa się za „złoty standard” pomiaru skuteczności przeciwciał w neutralizowaniu wirusów chorobotwórczych (8).

Porównanie badania przeciwciał klasy IgA vs. IgM
• Przeciwciała klasy IgM są skierowane głównie przeciwko białku N (SARS-CoV-2), które wykazuje wysoki poziom homologii (90%) pomiędzy różnymi koronawirusami patogennymi dla człowieka, co powoduje wiele reakcji krzyżowych. Dlatego test do wykrywania przeciwciał klasy IgA ma wyższą specyficzność w porównaniu do testu wykrywającego przeciwciała w klasie IgM.
• Detekcja swoistych przeciwciał anty-SARS-CoV-2 w klasie IgA może być przydatnym narzędziem diagnostycznym we wczesnej fazie infekcji wywołanej przez SARS-CoV-2 (COVID-19), ponieważ produkowane są wcześniej niż IgG. W przypadku infekcji SARS-CoV(-1) przeciwciała klasy IgM były produkowane jednocześnie z przeciwciałami klasy IgG.

Znaczenie biologiczne przeciwciał w klasie IgG
Rola przeciwciał w klasie IgG jest szczególnie istotna w walce z mikroorganizmami. W surowicy przeciwciała te stanowią około 75% wszystkich immunoglobulin (9).
• W przypadku większości zakażeń podwyższony poziom specyficznych przeciwciał klasy IgG przeciwko określonemu patogenowi koreluje ze zwiększoną odpornością na zakażenie tym chorobotwórczym drobnoustrojem.
• Przeciwciała neutralizujące IgG powstają w odpowiedzi immunologicznej na zakażenie (lub szczepienie) i pełnią kluczową rolę w kontrolowaniu infekcji wirusowej (10).
• Badanie obecności specyficznych przeciwciał klasy IgG jest formą badania skuteczności szczepionek oraz oceny odporności poszczepiennej (11).

Rola ochronna IgG w COVID-19
• Na modelu zwierzęcym (makaki) wykazano, że obecność przeciwciał klasy IgG wytworzonych w wyniku pierwotnej infekcji SARS-CoV-2 pełni funkcję ochronną w przypadku reinfekcji (12).
• W leczeniu chorych na COVID-19 zaczęto z powodzeniem wykorzystywać przeciwciała pozyskane od osób, które przeszły infekcję SARS-CoV-2. U pacjentów, którzy otrzymali 1 dawkę osocza od ozdrowieńców (200 mL, miano przeciwciał neutralizujących 1:640), zaobserwowano znaczącą poprawę stanu klinicznego, a wiremia zanikła do 7 dni od podania osocza (13).

Badania, które pozwolą zrozumieć COVID-19

Wiedza na temat odpowiedzi immunologicznej na COVID-19 jest wciąż ograniczona. Wiele organizacji, w tym Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) oraz Centra Prewencji i Kontroli Chorób (CDC), rozpoczynają badania specyficznych przeciwciał anty-SARS-CoV-2 na globalną skalę. Według wybitnych, światowych ekspertów testy serologiczne są niezbędne do zrozumienia epidemiologii COVID-19 (14).

Bibliografia
1. Guo L. i wsp. Profiling Early Humoral Response to Diagnose Novel Coronavirus Disease (COVID-19). Clinical Infectious Diseases. [Online] 2020. doi: 10.1093/cid/ciaa310.
2. Czyżewska-Buczyńska A. i wsp. IgA istotny element układu odporności – wybrane zagadnienia. Postepy Hig Med Dosw. (online). 2007, 61, strony 38–47.
3. Cunningham-Rundles C. Physiology of IgA and IgA deficiency. J. Clin. Immunol. 2001, 21(5), strony 303–309.
4. Grzesiowski P., Hryniewicz W. Immunologia szczepień ochronnych. [red.] Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W. Immunologia. Warszawa : Wydawnictwo Naukowe PWN, 2002, strony 356–370.
5. Amanat F. i wsp. A serological assay to detect SARS-CoV-2 seroconversion in humans. medRxiv (Preprint). [Online] 2020. doi: 10.1101/2020.03.17.20037713.
6. Okba N.M.A. i wsp. SARS-CoV-2 specific antibody responses in COVID-19 patients. medRxiv (Preprint). [Online] 2020. doi: 10.1101/2020.03.18.20038059.
7. Yu S. i wsp. Retrospective Serological Investigation of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus Antibodies in Recruits from Mainland China. Clin Diagn Lab Immunol. 2005, 12(4), strony 552–554.
8. Thomas S.J. i wsp. Dengue Plaque Reduction Neutralization Test (PRNT) in Primary and Secondary Dengue Virus Infections: How Alterations in Assay Conditions Impact Performance. The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene. 2009, 81(5), strony 825–833.
9. Napiórkowska-Baran K. i wsp. Oznaczanie przeciwciał w codziennej praktyce. Część I – właściwości przeciwciał. Alergia Astma Immunologia. 2019, 24(2), strony 51–58.
10. Wu F. i wsp. Neutralizing antibody responses to SARS-CoV-2 in a COVID-19 recovered. medRxiv (Preprint). [Online] 2020. doi: 10.1101/2020.03.30.20047365.
11. Davidkin I. Persistence of Measles, Mumps, and Rubella Antibodies in an MMR-Vaccinated Cohort: A 20-Year Follow-up. The Journal of Infectious Diseases. 2008, 197(7), strony 950–956.
12. Bao L. i wsp. Reinfection could not occur in SARS-CoV-2 infected rhesus macaques. bioRxiv (Preprint). [Online] 2020. doi: 10.1101/2020.03.13.990226.
13. Duan K. i wsp. Effectiveness of convalescent plasma therapy in severe COVID-19 patients. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. [Online] 2020. doi: 10.1073/pnas.2004168117.
14. Vogel G. These are answers we need. WHO plans global study to discover true extent of coronavirus infections. American Association for the Advancement of Science. [Online] 02 04 2020. [Zacytowano: 09 04 2020.] https://www.sciencemag.org/news/2020/04/these-are-answers-we-need-who-plans-global-study-discover-true-extent-coronavirus#.

Autorzy: dr n. med. Barbara Pawłowska, mgr Agata Giżycka

antyneuronalne.pl boreliozaonline.pl autoprzeciwciala.info kalpro.pl