Ранняя защита после вакцинации


Некоторые высокоиммуногенные живые вирусные вакцины обладают тем преимуществом, что создают раннюю «неспецифическую» защиту, развивающуюся через 2—3 дня после введения благодаря явлению гомологичной интерференции. Способность к интерференции с «диким» типом вируса - желаемое качество любой живой вакцины. Она лежит в основе создания резистентности у животных вскоре после их вакцинации, и усиливается с образованием специфических антител. Индукция резистентности вскоре после вакцинации связана с клеточными факторами защиты, а антитела усиливают и обеспечивают длитель
ный иммунитет. Классическим, хорошо известным примером этого явления служит иммунитет при ньюкаслской болезни. Резистентность к контрольному заражению появляется через 12 часов после интраназального или интратрахеального введения вакцинного вируса и быстро усиливается. Через 48 часов после вакцинации наступает полная защита [950].
Живая вакцина против классической чумы свиней создает защиту свиней при экспериментальном заражении вирулентным вирусом через 3-4 дня после вакцинации.
Защита морских свинок после вакцинации аттенуированными штаммами вируса Хунин наступала через три дня и постепенно усиливалась, достигая 100% к 30 суткам. Не установлено связи ранней защиты с циркулирующим интерфероном, вероятно, она обусловлена прямой интерференцией вакцинного штамма вируса [169].
В ранней защите после вакцинации важная роль, по-видимому, принадлежит дефектным интерферирующим частицам (ДИЧ), обнаруженным у представителей большинства семейств вирусов, и особенно хорошо изученных у орто- и парамиковирусов.
Ранняя защита в отсутствии антител связана с блокированием вирусспецифических рецепторов на поверхности клеток-мишеней вирусными белками и характеризуются специфичностью, присущей вирусной аутоинтерференции, которая хорошо известна у многих вирусов.
Пустые капсиды полиовируса, например, связываются с рецепторами клеток-мишеней и делают их недоступными для инфекционного вируса [303J.
Установлено, что одна дефектная интерферирующая частица предупреждает в клетке цитопатические изменения, вызванные вирусом гриппа [1042]. Дефектные интерферирующие частицы вируса инфекционного бурсита вызывали раннюю защиту цыплят от летальной инфекции вирулентным штаммом гомологичного вируса до наступления иммунитета [1120]. Некоторые инактивированные вакцины, содержащие вирусные антигены в высокой концентрации, обладают способностью быстро вызывать защиту.
Такой способностью обладала вакцина против ящура, содержащая 10—100 мкг/мл 146S вирусных частиц и обеспечивающая защиту естественно восприимчивым животным через 7 дней после вакцинации [64, 597]. Еще более быструю защиту вызывала инактивированная вакцина против геморрагической болезни кроликов благодаря высокому содержанию вирусного антигена. Ранняя защита в случае применения некоторых живых вакцин вероятно обусловлена быстрым размножением вакцинного вируса в клетках-мишенях привитого организма.
В заключение следует отметить, что молекулярные механизмы аттенуации вирусов становятся понятными лишь в общих чертах. Аттенуация вирусов сопровождается изменением ряда фенотипических свойств, хотя лишь некоторые из них картированы на вирусном геноме. Несмотря на разноплановость исследований и широкую вариабельность свойств изучаемых вирусов, полученные результаты можно суммировать следующим образом:
  • мутации, ответственные за аттенуацию вируса, могут локализоваться в различных участках генома; чем больше мутаций, тем прочнее аттенуация;
  • мутации, затрагивающие структурные белки, более существенны для аттенуации, чем затрагивающие неструктурные белки, или мутации в некодирующей области генома;
  • мутации различных аттенуированных штаммов (серотипов) одного и того же вируса могут иметь различную локализацию.

С точки зрения структурно-функционального принципа можно выделить по крайней мере пять областей генома, мутации в которых связаны с аттенуацией вируса:
  • мутации в области гена, кодирующего белки, определяющие взаимодействие вируса с клетками-мишенями (многие вирусы);
  • мутации в области неструктурной лидерной последовательности (пикорнави- русы и др.);
  • мутации в области гена, кодирующего белки, претерпевающие протеолитиче- скую активацию и определяющие инфекционность (парамиксовирусы, ротави- русы);
  • мутации в области гена, кодирующего тимидинкиназу (герпес- и поксвирусы);
  • мутации в области гена, кодирующего потенциальный сайт гликозилирования (ортомиксовирусы).

Если исходить из практических результатов применения живых вирусных вакцин, то следует сделать два допущения, имеющих принципиальное значение. Во-первых, все аттенуированные штаммы, используемые в качестве живых вакцин, должны размножаться в организме и практически не поражать клетки-мишени, повреждение которых вирулентными штаммами определяет патогенез естественной инфекции. Во-вторых, все аттенуированные вакцинные штаммы или вовсе не размножаются в клетках-мишенях, поражаемых вирулентными штаммами гомологичных вирусов, или их репродукция в этих клетках блокируется на разных стадиях репликативного цикла.
В этом смысле ограничение любых важнейших функций вируса может привести к его аттенуации. Из этого следует, что любой экспрессируемый ген может содержать мутационные изменения, снижающие вирулентность.
Установлено, что главными фенотипическими детерминантами вирулентности вирусов являются гликопротеины или белки, расположенные на поверхности вирионов, роль которых в патогенезе инфекции сводится не только к реализации прикрепительных функций вируса на первом этапе его взаимодействия с клетками, но и к проникновению вирусного генома в клетки, а также к определению вирусного тропизма и распространению вируса в организме.
Устойчивость центральной нервной системы к инфекции аттенуированными штаммами ряда нейровирулентных вирусов (полиомиелит, бешенство, болезнь Ауески, гепатит мышей, вирус Синдбис и др.) опосредована как периферическим механизмом, ограничивающим проникновение вируса в нее, так и внутриклеточным, срабатывающим в клетках-мишенях на послеадсорбционном уровне [ 1494].
У аттенуированных мутантов полиовируса полная потеря способности размножаться в нервных клетках обезьян и не вызывать разрушений в мозге обусловлена неспособностью вируса перемещаться по аксональным цилиндрам к моторным клеткам переднего рога серого вещества спинного мозга, хотя при непосредственном контакте с такими клетками проявлялась редуцированная нейровирулентность вакцинных штаммов вируса.
Имеется мнение, что вирусы со сложным патогенезом, включающим первичное место репликации с последующим проникновением в один или несколько органов-мишеней, могут быть аттенуированы с помощью селективного изменения их тропизма [1131]. Вероятно этот механизм не единственный и не главный в аттенуации современных традиционных вакцинных штаммов, тем не менее в большинстве случаев аттенуация вирусов прежде всего связана с изменением их клеточного тропизма. В тех случаях, когда клетки-мишени являются первичным и единственным местом репликации вируса, создание эффективной и безопасной живой вакцины затруднено, поскольку зачастую невозможно добиться выраженной репликации вируса в клетках-мишенях с последующей антигенной стимуляцией организма без их повреждения, то есть проявления вирулентных свойств.
С этой особенностью патогенеза, вероятно, связаны неудачные попытки в разработке живой вакцины против ящура. Живые вакцины против оспы людей и животных можно считать счастливым исключением.
Одним из возможных путей преодоления этой трудности при других инфекциях является получение аттенуированных штаммов, характеризующихся само- ограничивающейся репликацией в клетках-мишенях с выраженным образованием ДИЧ. Однако в этом случае живую вакцину необходимо вводить в большой дозе, что лишает ее главного преимущества по сравнению с инактивированным препаратом.
Наиболее эффективный путь решения указанной проблемы, по-видимому, состоит в разработке рекомбинантной вакцины.
Известно много примеров, когда новорожденные или молодые организмы и взрослые особи одного вида резко различаются между собой чувствительностью к ряду вирусов в естественных или экспериментальных условиях. Возможно, что в основе этого явления лежит тот же механизм, что и при аттенуации вирусов, — клеточная чувствительность, с той лишь разницей, что в первом случае она контролируется хозяином, во втором — вирусом. В качестве примера можно привести изменения нейротропизма вируса японского энцефалита для крыс в зависимости от возраста. Все животные, зараженные в возрасте до 13 дней, погибали, а старше 14 дней — выживали. Такая чувствительность в неонатальном периоде связана с наличием незрелых нейронов [1172]. Высоко летальные инфекции, обусловленные парвовирусом гусей и вирусом чумы уток, наблюдают лишь среди молодых птиц. Таким образом, вирулентность вируса в конечном счете опосредуется через повреждение (разрушение) клеток-мишеней и в зависимости от масштабов этих процессов может иметь количественное выражение.
В проблеме вирулентности и аттенуации вирусов есть один важный аспект. Имеется в виду полигенный контроль вирулентности и различия ее у одного и того же вируса для разных хозяев. Оба эти явления имеют общую основу, суть которой состоит в отношении вируса к клеткам-мишеням организма хозяина. Данный аспект проблемы удобно рассмотреть на примере вируса болезни Ауески. В результате делеционных мутаций этот вирус мог полностью утратить вирулентность для свиней и овец, но оставаться высоковирулентным для кроликов и пушных зверей - небольшие дозы вируса вызывали у них заболевание с летальным исходом. Следовательно, вирус утратил способность поражать клетки-мишени в организме свиней и овец, но сохранил способность размножаться и вызывать иммунитет. В этом случае, в процессе аттенуации вируса имеет место изменение клеточного тропизма, но изменение его не вообще, а для конкретных видов животных. А это значит, что тканевой тропизм вируса в данном случае имеет многофакторную основу и полигенный контроль.
Другим примером может служить нейровирулентность полиовируса при прямом контакте с нейронами переднего рога спинного мозга циномольгусов и авирулентность для тех же клеток шимпанзе. Если вирулентность для одного хозяина отличается от таковой для другого, значит, это количественное свойство, которое можно усилить или ослабить.
Остается неизвестным, где размножается вирулентный вирус в вакцинированном организме при клиническом иммунитете или вакцинный — при повторном его введении. Возможно, что в различной иммуногенности живых вакцин важную роль играют количественные аспекты наработки вирусспецифических антигенов в организме в результате репликации вакцинного штамма вируса.
Таким образом, при идеальном исходе аттенуации вирус должен практически утрачивать способность поражать клетки-мишени, но сохранять способность размножаться в других клетках, обеспечивая создание выраженного и напряженного иммунитета и иммунологической памяти при минимальной реактогеннос- ти и полной безопасности.
Живая комбинированная вакцина против кори, свинки и краснухи (MMR) применяется так же, как живая коревая вакцина. 

Источник: В.А. Сергеев, Е.А. Непоклонов, Т.И. Алипер, «Вирусы и вирусные вакцины» 2007

А так же в разделе «Ранняя защита после вакцинации »