Vplyv vírusovej infekcie MERS-CoV a SARS-CoV-2 na skríženú reaktivitu imunoglobulín-IgG

Abstrakt:

Ťažký akútny respiračný syndróm Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) predstavuje značnú hrozbu pre verejné zdravie a globálne ekonomiky. SARS-CoV-2 do značnej miery zasiahol veľkú svetovú populáciu a bol vyhlásený za pandémiu COVID{5}} s výrazným nárastom infekcie SARSCoV-2, ktorá ovplyvňuje všetky aspekty prirodzeného priebehu vírusu infekcia a imunita. Krížová reaktivita medzi rôznymi koronavírusmi je stále medzerou v chápaní vírusu SARS-CoV-2. Cieľom tejto štúdie bolo preskúmať vplyv vírusových infekcií MERS-CoV a SARS-CoV{12}} na skríženú reaktivitu imunoglobulín-IgG. Naša retrospektívna kohortová štúdia predpokladala možnú reaktiváciu imunity u jedincov s anamnézou infekcie koronavírusom blízkovýchodného respiračného syndrómu (MERS-CoV), keď boli infikovaní SARS-CoV-2. Celkový počet zahrnutých účastníkov bol 34; medzi nimi bolo 22 (64,7 percenta) mužov a 12 (35,29 percenta) žien.

Priemerný vek účastníkov bol 40,3 ± 12,9 rokov. Táto štúdia porovnávala hladiny imunoglobulínu (IgG) proti SARS-CoV-2 a MERS-CoV v rôznych skupinách s rôznou históriou infekcie. Výsledky ukázali, že reaktívny hraničný IgG proti MERS-CoV aj SARS-CoV-2 u účastníkov s minulou infekciou oboma vírusmi bol 40 percent v porovnaní s 37,5 percentami medzi tými, ktorí boli v minulosti infikovaní samotným MERS-CoV. Výsledky našej štúdie ukazujú, že jedinci infikovaní SARS-CoV-2 aj MERS-CoV vykazovali vyššie hladiny MERS-CoV IgG v porovnaní s jedincami infikovanými predtým samotným MERS-CoV a v porovnaní s jedincami v kontrolnej skupine. Výsledky ďalej zdôrazňujú krížovú adaptačnú imunitu medzi MERS-CoV a SARS-CoV. Naša štúdia dospela k záveru, že jedinci s predchádzajúcimi infekciami MERS-CoV aj SARS-CoV-2 vykazovali významne vyššie hladiny MERS-CoV IgG v porovnaní s jedincami infikovanými iba MERS-CoV a v porovnaní s jedincami v kontrolnej skupine , čo naznačuje krížovú adaptačnú imunitu medzi MERS-CoV a SARS-CoV.

Koronavírus blízkovýchodného respiračného syndrómu (MERS-CoV) je nový koronavírus, ktorý môže spôsobiť závažný zápal pľúc a zlyhanie obličiek. Pretože epidemiologické vyšetrovanie tohto vírusu u ľudí stále prebieha, nie je jasné, či reakcia ľudského imunitného systému na vírus a či imunita ovplyvňuje prenos MERS-CoV a priebeh ochorenia.

Štúdie ukázali, že po infekcii MERS-CoV budú pacienti produkovať špecifické imunitné reakcie vrátane protilátkových a T-bunkových reakcií, ktoré môžu súvisieť s klinickými symptómami a prognózou pacienta. Štúdie na zvieracích modeloch navyše naznačujú, že dôležitým faktorom pri ochrane tela pred infekciou MERS-CoV môže byť imunita.

Zistilo sa však aj to, že niektorí pacienti infikovaní MERS-CoV sa môžu zotaviť bez imunitnej odpovede a či má imunita určitý vzťah so závažnosťou a úmrtnosťou infekcie MERS-CoV je stále kontroverzné.

Na záver, potrebujeme ďalšie štúdie, aby sme určili vzťah medzi infekciou MERS-CoV a imunitou a vyvinuli zodpovedajúce preventívne a terapeutické opatrenia. Z tohto hľadiska treba dbať na zlepšenie imunity. Cistanche dokáže výrazne zlepšiť imunitu. Cistanche je bohatá na rôzne antioxidačné látky, ako je vitamín C, vitamín C, karotenoidy atď. Tieto zložky dokážu zachytávať voľné radikály a znižovať oxidačný stres, zlepšujú odolnosť imunitného systému.

Kliknite na doplnok cistanche deserticola

Kľúčové slová:

SARS-CoV-2; MERS-CoV; krížová imunita; imunita; koronavírusy.

1. Úvod

Ťažký akútny respiračný syndróm Koronavírus 2 (SARS-CoV-2) spôsobil veľkú hrozbu pre verejné zdravie a globálne ekonomiky [1]. Ľudské „koronavírusy“ (HCoV) sú veľké, obalené RNA vírusy patriace do čeľade Coronaviridae [1,2], ktoré spôsobujú rôzne respiračné ochorenia [3] vrátane prechladnutia [4], chrípke podobných ochorení (ILI) [5 ] a akútne respiračné ochorenia (ARI) [6], ako je pneumónia [7], exacerbácie základného pľúcneho ochorenia [8] a bronchiolitída [9]. V decembri 2019 bol nový beta koronavírus SARS-CoV-2 pôvodne nájdený vo Wu-chane v Číne a stal sa

pandemický vírus. K 27. januáru 2023 mal SARS-CoV-2 za následok najmenej 752 517 552 potvrdených prípadov a 6 804 491 úmrtí s mierou úmrtnosti 0,90 percenta [10] a celosvetovo spôsobil významné sociálno-ekonomické dôsledky [ 11,12].
Pred súčasnou pandémiou COVID{0}} čelil svet inému podobnému infekčnému respiračnému ochoreniu v regióne Blízkeho východu známemu ako „Blízkový východný respiračný syndróm Coronavirus (MERS-CoV)“. Po prvej identifikácii ochorenia v apríli 2012 bolo prvýkrát hlásené u pacienta, ktorý zomrel na infekciu dolných dýchacích ciest v Jeddahu, Kráľovstvo Saudskej Arábie (KSA) [13,14]. Odvtedy bolo hlásených 2 600 prípadov MERS-CoV z 27 štátov sveta. Od januára 2022 do 22. januára 2023 bolo v regióne Blízkeho východu hlásených aj šesť prípadov MERS-CoV, a to takto: tri v Saudskej Arábii, dva v Katare a jeden prípad v Ománe, pričom výsledkom bolo jedno úmrtie, pričom úmrtnosť 16,6 percenta [15]. MERS-CoV, ktorý je v regióne stále endemický, spôsobil opakujúce sa prepuknutia v komunite a jeho účasť na závažných ochoreniach a vysokej úmrtnosti naďalej spôsobuje globálne obavy o verejné zdravie [16].

Počas pandémie COVID{0}} bol pozorovaný výskyt variantov SARS-CoV-2 s rôznymi trendmi prenosu. Účinok rôznych variantov na populáciu a imunitu proti novému SARS-CoV-2 však môže byť ovplyvnený predchádzajúcimi expozíciami príbuzným vírusom, ako sú varianty SARS-CoV, MERS-CoV a sezónne koronavírusy, spolu s úroveň skrížene reaktívnej imunity udelenej týmito expozíciami. Nové varianty môžu byť pri invázii do populácie infekčnejšie ako predchádzajúci vírus. Avšak v realistickejšom scenári, v ktorom je skrížená reaktívna imunita čiastočná, môžu nové varianty napadnúť, aj keď sú menej prenosné ako predtým cirkulujúce vírusy. Čiastočná skrížene reaktívna imunita totiž v porovnaní s kompletnou skríženou imunitou účinne zvyšuje súbor citlivých hostiteľov, ktorí sú k dispozícii pre nový variant [17]. Akonáhle skoršia infekcia antigénne príbuzným vírusom pomôže vytvoriť infekciu novým variantom, potom aj varianty s veľmi obmedzenou prenosnosťou môžu preniknúť do hostiteľskej populácie [17].

Vzhľadom na výrazný nárast infekcie SARS-CoV-2 počas posledných rokov bolo dôležité pochopiť všetky aspekty vedomostí o prirodzenom priebehu infekcie a imunity tohto vírusu. Krížová imunita medzi koronavírusmi stále predstavuje medzeru v znalostiach v chápaní vírusu. Obmedzená literatúra zdôrazňuje výsledky so značným množstvom skríženej reaktivity a rozpoznávania imunitnou odpoveďou hostiteľa medzi rôznymi infekciami koronavírusmi [18]. "SARS-CoV-1, MERS-CoV a SARS-CoV-2 zdieľajú významnú sekvenčnú homológiu a potenciálne zdieľajú antigénne epitopy schopné vyvolať adaptívnu imunitnú odpoveď." Je vzrušujúce, že sa zistilo, že existuje vysoký stupeň „skríženej reaktivity medzi T- a B-bunkovými epitopmi a protilátkami produkovanými proti relevantným vírusovým štrukturálnym proteínom SARS-CoV-2 a iným SARS podobným vírusy“ [19]. Dôkazy o skríženej sérologickej reaktivite medzi MERS-CoV a SARS-CoV-2 sú nedostatočné. Cieľom našej štúdie bolo preskúmať a porovnať humorálnu imunitnú odpoveď proti MERS-CoV a SARS-CoV-2.

2. Predmety a metódy

2.1. Štúdium dizajnu a nastavení

Táto prierezová štúdia bola vykonaná na College of Medicine, King Saud University, Rijád, Saudská Arábia. Celkový počet účastníkov zahrnutých do tejto štúdie bol 34; medzi nimi bolo 22 (64,7 percenta) mužov a 12 (35,29 percenta) žien. Priemerný vek účastníkov bol 40,3 ± 12,9 rokov. Po získaní podpísaného súhlasu sa odobrala 5 cc vzorka krvi do skúmavky so žltým uzáverom metódou venepunkcie. Vzorky séra sa zhromaždili, anonymizovali, rozdelili na alikvóty a skladovali pri -80 ◦C až do analýzy. Celá výskumná metodológia a postupy boli vykonané v súlade s etickými štandardmi etickej komisie Univerzity kráľa Sauda, ​​IRB-E{16}}, pre deidentifikované vzorky na vývoj metódy a podľa Helsinskej deklarácie.

2.2. Účastníci štúdie, kritériá zahrnutia a vylúčenia

Účastníci vo veku 18 rokov a starší boli zahrnutí do tejto štúdie technikou pohodlného odberu vzoriek. Spočiatku boli prijatí do štyroch skupín: kontroly bez predchádzajúcej infekcie SARS-CoV-2 alebo MERS-CoV (C-Gp), laboratórne potvrdená infekcia iba SARS-CoV-2 (SV -Gp), laboratórne potvrdená infekcia iba MERS-CoV (MV-Gp) a laboratórne potvrdená infekcia SARS-CoV-2 aj MERS-CoV (SV-MV-Gp).

Všetci účastníci boli prijatí na základe prítomnosti laboratórne potvrdeného infekčného testu reverznej transkriptázy polymerázovej reťazovej reakcie (PCR) v reálnom čase, ktorý sa vykonal výterom z nosohltanu. Boli prijatí účastníci s infekciou MERS-CoV v minulosti od januára 2014 do decembra 2018, zatiaľ čo účastníci s infekciou SARS-CoV-2 v minulosti od marca 2020 do septembra 2021 boli prijatí.

Vylúčený bol každý účastník s iba klinickou anamnézou infekcie bez potvrdenia PCR, ako aj jedinci mladší ako 18 rokov. Účastníci so známym imunologickým ochorením a/alebo na imunosupresívnej liečbe a/alebo s nedávno diagnostikovanou malignitou boli vylúčení.

2.3. Detekcia protilátok proti MERS-CoV-IgG pomocou enzýmového imunosorbentného testu

Vzorky krvi boli testované pomocou súpravy MERS-CoV-IgG s enzýmom spojeným imunosorbentným testom (ELISA) (Euroimmun, Luebeck, Nemecko), podľa pokynov výrobcu. Test je navrhnutý tak, aby "detekoval IgG protilátky špecifické pre S1 antigén MERS-CoV v ľudskom sére. Schopnosť rozpoznávania tejto súpravy, ako je špecifikovaná spoločnosťou, je pomer 0,04. Vzorka sa považuje za negatívny, ak pomer<0.80, positive if the ratio >1.10, or equivocal if the ratio >0.80 a<1.10".

2.4. Detekcia protilátok IgG proti SARS-CoV-2-pomocou enzýmového imunosorbentného testu

Vzorky krvi boli vyšetrené pomocou SARS-CoV-2 IgG ELISA (enzyme-linked immunosorbent Quantitative assay) kit II (Abbott, Chicago, IL, USA) podľa pokynov výrobcu. Test „SARS-CoV-2 IgG II Quant je automatizovaný dvojkrokový chemiluminiscenčný mikročasticový imunotest (CMIA). Používa sa na kvalitatívne a kvantitatívne stanovenie protilátok IgG proti väzbovej doméne receptora (RBD) Podjednotka S1 vrcholového proteínu SARS-CoV-2 v ľudskom sére a plazme na systéme Alinity. Sekvencia použitá pre RBD bola prevzatá z koronavírusu WH-Human 1, prírastkové číslo GenBank MN908947“. Maximálna úroveň detekcie súpravy, ako ju navrhuje výrobca, je interval uvedený ako 21 až 40,000 AU/ml a hranica pozitivity je väčšia alebo rovná 50 AU/ml [20 ].

2.5. Štatistická analýza

Údaje boli zadané a analyzované pomocou štatistického softvéru SPSS 26.{1}}. Opisná štatistika (priemer, štandardná odchýlka a medián) spolu s chí-kvadrátom sa použili na opis kvantitatívnych údajov a frekvencie a percentá sa použili na opis kvalitatívnych údajov. Hodnota p menšia ako 0,05 sa považovala za významnú.

3. Výsledky

3.1. Demografia a distribúcia

Celkový počet účastníkov zahrnutých do tejto štúdie bol 34; z nich bolo 22 (64,7 percenta) mužov a 12 (35,29 percenta) žien. Priemerný vek účastníkov bol 40,3 ± 12,9 rokov. Zo zahrnutých účastníkov bolo 13 (38,23 percenta) v C-Gp (kontrola), 8 (23,52 percenta) bolo v SV-Gp, 8 (23,52 percenta) bolo v MV-Gp a 5 (14,7 percenta) bolo v SV -MV-Gp. Väčšina účastníkov mala vysokoškolské vzdelanie alebo vyššie vzdelanie (celkovo 22 účastníkov (64,70 percenta)). Čo sa týka povolania, 13 (41,17 percenta) bolo zdravotníckych pracovníkov, zatiaľ čo 21 (61,76 percenta) bolo nezdravotníckych pracovníkov. Tridsaťtri účastníkov (97 percent) bolo zaočkovaných najmenej dvoma dávkami vakcíny proti SARS-CoV-2, ako je uvedené v tabuľke 1.

Všetky ostatné demografické faktory neboli vysvetlené, pretože náš výskum nepreukázal štatistickú významnosť pre vek, pohlavie, komorbidity a povolanie s hladinami MERS-CoV IgG, čo zodpovedá p-hodnotám 0,395, {{4 }},532, 0,409, respektíve 0,261.

Naopak, jediným demografickým faktorom, ktorý mal vplyv na výsledok, bola úroveň vzdelania s p-hodnotou 0,0001.

3.2. Humorálna imunitná odpoveď na SARS-CoV-2

Do štúdie bolo zaradených osem účastníkov (23,52 percenta), ktorí mali v minulosti infekciu SARS-CoV2 (SV-Gp), a päť účastníkov (14,7 percenta) s anamnézou infekcie SARS-CoV{{8} } a MERS-CoV (SV-MV-Gp). Spomedzi nich bolo 13 (100 percent ) očkovaných dvoma dávkami vakcíny COVID-19 a 3 (23 percent) boli očkovaní tromi dávkami, ako je znázornené na obrázku 1.

3.3. Humorálna imunitná odpoveď MERS-CoV

Ako je znázornené na obrázku 2, hladiny IgG proti MERS-CoV sa menili podľa skupiny, ako je vidieť v tabuľke 2. Žiadny z účastníkov SV-Gp a kontroly nemal reaktívny IgG, zatiaľ čo boli tri (37,5 percenta) pozitívne/hraničné prípady medzi MV-Gp v porovnaní s dvoma (40 percent) medzi SV-MV-Gp.

3.4. Krížová imunita medzi SARS-CoV-2 a MERS-CoV

V SV-MV-Gp bolo percento tých, ktorí mali pozitívny hraničný IgG na MERS-CoV 40 percent v porovnaní s 37,5 percentami v MV-Gp. Korelácia medzi hladinami MERS-CoV IgG a infekciou SARS-CoV-2 aj MERS-CoV ukázala štatistickú súvislosť s hodnotou p rovnou 0,0001.

4. Diskusia

Od decembra 2019 má epidémia SARS-CoV-2 hrozivý dopad na globálny systém zdravotnej starostlivosti a ekonomiky. Ochorenie je vysoko nákazlivé a rýchlo sa šíri po celom svete [1]. Existuje veľká diskusia o ľudskej imunitnej odpovedi na nové koronavírusy a skríženej imunite medzi SARS-CoV-2 a skorším vystavením iným vírusom, ako je MERS-CoV. Imunitný systém zostáva definitívnym obranným systémom, ktorý podporuje ľudské telo v boji proti rôznym patogénom. Vrodená imunita je prvou líniou obrany proti rôznym infekciám vrátane ochorení SARS-CoV-2 a MERS-CoV [21].

Ochorenia SARS-CoV-2 a MERS-CoV sú vysoko nákazlivé a postihli obrovskú populáciu na celom svete. Koronavírus má rôzne epidemiologické a biologické charakteristiky. Naša štúdia ukazuje, že jedinci s predchádzajúcimi infekciami MERS-CoV aj SARS-CoV-2 vykazovali významne vyššie hladiny MERS-CoV IgG v porovnaní s hladinami u osôb infikovaných iba MERS-CoV a v porovnaní s hladinami v kontrolnej skupine, čo naznačuje krížová adaptácia „imunita medzi MERS-CoV a SARS-CoV“. Existuje sedem koronavírusov spojených s patológiami u ľudí, ktoré väčšinou spôsobujú mierny stupeň respiračných ochorení. Avšak „SARS-CoV-1, MERS-CoV a SARS-CoV-2“ spôsobujú značnú úmrtnosť [22]. Rozdiely v epidemiológii prípadov SARS-CoV{18}} a úmrtí v rôznych regiónoch sveta môžu byť spôsobené variabilnými adaptívnymi imunitnými odpoveďami v dôsledku predchádzajúcej expozície koronavírusom [23]. Tieto tri vírusy „SARS-CoV-1, MERS-CoV a SARS-CoV-2 zdieľajú významnú sekvenčnú homológiu a potenciálne zdieľajú antigénne epitopy schopné vyvolať adaptívnu imunitnú odpoveď“. To môže byť možnou príčinou, že predchádzajúca expozícia jednému vírusu by mohla poskytnúť čiastočnú imunitu inému vírusu [24].

Literatúra uznáva, že jedinec s predchádzajúcou infekciou MERS-CoV môže vykazovať skríženú imunitnú odpoveď na infekciu SARS-CoV-2 [25]. Kim a kol., 2020 [26] a Al Maani a kol., 2021 [19] našli protilátky proti spike proteínom s predchádzajúcim MERS-CoV tri roky po infekcii. V inom autori detegovali neutralizačné protilátky špecifické pre MERS-CoV šesť rokov po infekcii u pacientov so skoršou expozíciou infekcii MERS-CoV. Tiež sa uvádza, že predchádzajúca infekcia MERS-CoV môže odhaliť skríženú reakciu na SARS-CoV-2 ochorenie [19,26].

Populácia Ázie a Blízkeho východu, ktorá bola opakovane vystavená viacnásobným kolám infekcií koronavírusmi, si môže vybudovať adaptívnu imunitnú odpoveď na SARS-CoV-2, čím obmedzí infekciu a zabráni reinfekcii produkciou neutralizujúcich protilátok prostredníctvom humorálneho imunitného systému. Produkcia IgG je spôsobená hlavne infekciou SARS-CoV-2, ktorá produkuje proteín N, ktorý je možné detegovať už štvrtý deň od získania infekcie, pričom väčšina jedincov sérokonverzia nastane na 14. deň [27]. „IgG špecifické a neutralizačné protilátky boli detegované dva roky po infekcii SARS-CoV-1 imunofluorescenčnými testami a ELISA u 90 percent uzdravených pacientov“ [27]. Okrem toho sa „detegoval vrchol špecifického IgM na deviaty deň po ochorení a trieda prechádzajúca na IgG v druhom týždni“ [28]. Počas dlhodobého sledovania pacientov, ktorí prežili, bol IgG merateľný výlučne u pacientov, ktorí sa zotavili takmer šesť rokov po infekcii SARSCoV-2, čo naznačuje, že klesajúce hladiny pamäťových B-buniek možno nájsť aj proti SARS-CoV{{ 17} [28,29]. Napriek týmto ochranným úlohám „T-buniek pri infekcii MERS-CoV iní zistili, že deplécia CD8 T buniek v subletálnom myšacom modeli MERS-CoV vedie k zníženiu pľúcnej patológie a klinického ochorenia bez ovplyvnenia vírusových titrov, čo naznačuje, že tieto bunky môžu hrať úlohu v imunopatogenéze“ [29].

Dôkazy o už existujúcej humorálnej skríženej imunite voči SARS-CoV-2 predložili aj Mveang Nzogh et al. [30], ktorí skúmali vzorky zdravých dobrovoľníkov v roku 2014. Zo 135 vzoriek bolo 32 (23,7 percenta ) potvrdených ako pozitívnych na protilátky proti SARS-CoV-2 N. Túto imunitu možno pripísať niekoľkým faktorom, medzi ktoré patrí väčšinou skrížená imunita medzi koronavírusmi sa zdá byť zodpovedná. Bolo hlásené, že protilátky špecifické pre MERS-CoV pretrvávajú najmenej dva roky u pacientov, ktorí sa zotavili z infekcie, a „reakcie pamäťových T buniek medzi preživšími boli polyfunkčné, pričom exprimovali IFN- aj TNF, čo je v súlade s väčšou ochrannou schopnosťou“. Tieto reakcie môžu byť detegovateľné u pacientov až dva roky po infekcii, vrátane pacientov bez detegovateľnej protilátkovej odpovede. To naznačuje, že imunitná pamäť zostáva nedotknutá napriek prechodným protilátkovým reakciám.

Zhao a kol. [31] uviedli, že intranazálna vakcinácia replikónmi venezuelskej konskej encefalitídy „(VRP) kódujúcich SARS-CoV-1 N proteín CD4 T bunkový epitop viedla k určitému stupňu skríženej ochrany proti MERS-CoV, čo preukázalo zníženú vírusovú záťaž . Tento epitop je medzi týmito dvoma koronavírusmi a príbuznými netopierími koronavírusmi dobre zachovaný. Tiež sa pozorovalo, že myši imunizované epitopom špecifickým pre MERS-CoV sprostredkovali určitú krížovú ochranu proti infekcii SARS-CoV-1 a homológnemu epitopu v MERS-podobnom netopierom koronavíruse (HKU4) sprostredkovanej ochrane proti infekcii MERS-CoV“.

Literatúra ukazuje, že imunitná reaktivita na SARS-CoV-2 u jedincov, ktorí boli infikovaní pred pandémiou COVID-19, poskytuje presvedčivý dôkaz, že môžu byť odvodené skrížene reaktívne imunitné odpovede na SARS-CoV-2 z antigénov iných ako SARS-CoV-2. Mbow et al., 2020 [32] vykonali štúdiu a informovali o záhade trendov pandémie COVID{11}}. Autori identifikovali relatívne nízky počet prípadov a úmrtí COVID{12}} v subsaharskej oblasti [33]. USA a mnohé európske krajiny však zaznamenali viac potvrdených prípadov a epidemiologické trendy sa rozšírili do niekoľkých krajín sveta. Existuje viacero aspektov vrátane klímy, poveternostných podmienok a mladej dospelej populácie, ktoré môžu prispieť k zníženiu výskytu prípadov COVID{15}} a úmrtí v regiónoch Subsaharskej Afriky, hoci ochranný faktor súvisiaci s vekom sa môže znížiť s rôznymi variantmi COVID{18}}, ktoré sú v širokom obehu. Existuje dôkaz, či odpovede chránia pred COVID-19 alebo nie. Literatúra tiež podporuje hypotézu, že faktory, ktoré môžu súvisieť so zníženým počtom prípadov COVID{20}} a úmrtí v subsaharskej Afrike, môžu byť spôsobené skorším vystavením koronavírusom, ktoré môžu vyvolať krížovú ochrannú imunitu.

Podobne Borrega et al., 2021 [33] skúmali vzorky krvi získané od obyvateľov Sierry Leone, ktoré boli odobraté pred objavením sa prvého prípadu COVID-19 koncom roka 2019. Bolo hlásené, že počas COVID -19 pandémie boli obyvatelia Sierry Leone s najväčšou pravdepodobnosťou častejšie vystavení koronavírusom so SARS-CoV-2, SARS-CoV a MERS-CoV ako Američania. Možným odôvodnením týchto zistení je, že imunologické repertoáre produkujú vo väčšej miere skrížene reaktívne protilátky na infekciu koronavírusom. Autori ďalej uviedli, že imunita proti koronavírusu môže byť možným faktorom pri minimalizácii záťaže prípadov a úmrtí na COVID-19. Očakáva sa, že ľudia sú často vystavení vírusom SARS-CoV a MERS. Je tiež možné, že bunková imunita voči endemickým koronavírusom má ochrannú úlohu aj proti COVID-19.

Skoršia literatúra tiež zdôraznila možnosť, že choroby so sezónnymi koronavírusmi vyvolávajú skrížene reaktívne imunitné reakcie na SARS-CoV-2. Protilátky proti SARS-CoV a MERS-CoV môžu krížovo reagovať s rôznymi antigénmi SARS-CoV-2. Anderson a kol. [34] a Ng a kol. [35] našli vo vzorkách krvi pred pandémiou protilátky neutralizujúce SARS-CoV{11}}. Autori uviedli, že séra zo SARS-CoV-2 neinfikovaných detí alebo dospievajúcich neutralizovali SARS-CoV-2. Boli zaznamenané protichodné zistenia o tom, či už existujúca humorálna imunita vyvolaná infekciou sezónnymi koronavírusmi poskytuje ochranu pred SARS-CoV-2. Niektoré štúdie zistili, že už existujúca imunita proti endemickým ľudským koronavírusom nesúvisela s ochranou pred infekciami SARS-CoV-2 [34].

Hypoteticky môže predchádzajúca imunita voči SARS-CoV v populácii Sierry Leone zmierniť šírenie SARS-CoV-2. Podobnú hypotézu navrhli Tso et al. [36] pri analýze vzoriek krvi pred pandémiou z Tanzánie a Kene. Preexistujúca imunita v súčasnosti nie je dobre pochopená v boji proti úsiliu o dodávanie vakcín, ktoré môžu byť proti variantu Delta menej chránené ako iné varianty SARS-CoV-2. Krížovo reaktívne imunitné reakcie, ktoré sa vyskytujú u ľudí, môžu ovplyvniť náchylnosť na infekciu a závažnosť ochorenia. Vzhľadom na vysokú úroveň podobnosti SARS-CoV{10}} s inými HCoV je možné, že vírusy môžu byť hlavnou príčinou skrížene reaktívnych imunitných reakcií.

Konkrétny mechanizmus však stále nie je dobre zavedený a presný zdroj a výsledná úloha už existujúcej krížovej reaktivity SARS-CoV-2 zostáva náročnou otázkou záujmu výskumnej komunity. Za posledné dve desaťročia, najmä od polovice{5}}, sa objavili tri extrémne infekčné a smrteľné ľudské koronavírusy „(-hCoVs), konkrétne SARS-CoV, MERS-CoV a SARS-CoV-2 sa celosvetovo objavil a vyvrcholil výskytom epidémie SARS, vypuknutia MERS a pandémie koronavírusového ochorenia 19 (COVID-19), v uvedenom poradí“. Tieto vírusy sa rozvinuli do pandemických situácií na celom svete. Krížová reaktivita medzi rôznymi koronavírusmi je stále vedomostnou medzerou v chápaní vírusu SARS-CoV-2. Táto štúdia poskytuje lepšie pochopenie vplyvu vírusových infekcií MERS-CoV a SARS-CoV-2 na skríženú reaktivitu imunoglobulín-IgG [37,38].

Literatúra demonštruje podobnosti v imunitných odpovediach medzi ochoreniami SARS-CoV-2 a MERS, konkrétne odpoveďou T buniek [37,38]. Globálna výskumná komunita predpokladala možnú úlohu skrížene reaktívnej imunity medzi patogénmi. Ľudia, ktorí boli predtým vystavení ochoreniu MERS-CoV, môžu preukázať skríženú imunitnú odpoveď na infekciu SARS-CoV-2. Prevalencia SARS-CoV-2 bola znížená u ľudí s predchádzajúcou infekciou MERS-CoV viac ako bola znížená u jedincov s negatívnym MERS-CoV [39].

Z našej perspektívy neustálych infekcií rôznymi variantmi SARS-CoV-2 sa očakáva, že skrížene reaktívne pamäťové reakcie na varianty SARS-CoV-2 a vakcíny COVID{5}} môžu vytvoriť skríženú reaktívna reakcia, ktorá môže poskytnúť obmedzenú ochranu pred budúcimi rôznymi variantmi. Existuje možnosť, že usporiadanie rôznych infekčných chorôb môže zohrávať úlohu pri hodnotení účinnosti imunitnej odpovede na boj proti ochoreniu SARS-CoV-2. Vakcinačná kampaň proti SARS-CoV{10}} rozvíja imunitu a ponúka spôsob, ako chrániť ľudí pred budúcimi pandémiami koronavírusov.

Štúdium silných stránok a obmedzení

Toto je prvá štúdia, ktorá skúma krížovú imunitu medzi MERS-CoV a SARS-CoV-2 v krajine s endemickým výskytom MERS-CoV medzi pacientmi, ktorí prežili MERS v rokoch 2014 – 2018, pričom sa zisťuje ich sérologický stav v porovnaní s rôznymi kontrolnými skupinami. Táto štúdia má určité obmedzenia v dôsledku pohodlného postupu odberu vzoriek; reprezentatívnosť bola náročná vzhľadom na celkovú malú veľkosť a postup vykonávaný v jedinom stredisku. V tejto štúdii bol celkový počet účastníkov 34; táto veľkosť vzorky sa ďalej znížila, keď boli účastníci rozdelení do skupín s anamnézou infekcie SARS-CoV2 (SV-Gp) a s anamnézou SARS-CoV-2 aj MERS-CoV (SV-MV-Gp ) infekcie. V budúcnosti sa takéto štúdie budú vykonávať na multicentrických a rozsiahlych úrovniach spolu s meraním protilátok a hladín B pamäťových buniek, aby sa dosiahli lepšie závery.

5. Závery

Naša štúdia ukazuje, že jedinci s predchádzajúcimi infekciami MERS-CoV aj SARS-CoV-2 vykazovali významne vyššie hladiny IgG proti MERS-CoV v porovnaní s jedincami infikovanými iba MERS-CoV a v porovnaní s kontrolnou skupinou, čo naznačuje krížová adaptačná imunita medzi MERS-CoV a SARS-CoV. Zistenia podporujú dôkaz, že skrížená imunita voči bežným ľudským koronavírusom môže ovplyvniť imunologickú odpoveď na SARS-CoV-2. Navrhuje sa, aby sa uskutočnili ďalšie štúdie s veľkými vzorkami, aby sa úplne porozumeli a charakterizovali imunitné reakcie namierené proti koronavírusom.

Príspevky autora:

JMA a WS: konceptualizácia, zber údajov a písanie – pôvodný návrh; MAA, AA (Abdulkarim Alhetheel) a AA (Ahmed Albarrag): prehľad literatúry, validácia a vyšetrovanie; SAM: písanie – kontrola a úprava; JAA-T. a MB: kontrola a analýza údajov. Všetci autori si prečítali publikovanú verziu rukopisu a súhlasili s ňou.

Financovanie:

Univerzita kráľa Sauda, ​​Rijád, Saudská Arábia (RSP 2023 R47).

Vyhlásenie inštitucionálnej revíznej rady:

Túto štúdiu schválila Institutional Review Board of the College of Medicine a King Saud University Medical City (IRB-E-21-5849).

Vyhlásenie informovaného súhlasu:

Od účastníkov štúdie bol získaný informovaný súhlas.

Vyhlásenie o dostupnosti údajov:

Údaje môžu byť poskytnuté na primeranú žiadosť príslušnému autorovi. Poďakovanie: Ďakujeme výskumníkom, ktorí podporujú projekt číslo RSP 2023 R47, Univerzita kráľa Sauda, ​​Rijád, Saudská Arábia. Konflikty záujmov: Autori nevyhlasujú žiadny konflikt záujmov.

Referencie

1. Meo, SA; Al-Khlaiwi, T.; Usmani, AM; Meo, AS; Klonoff, DC; Hoang, TD Biologické a epidemiologické trendy v prevalencii a úmrtnosti v dôsledku prepuknutia nového koronavírusu COVID-19. J. King Saud Univ. Sci. 2020, 32, 2495–2499. [CrossRef] [PubMed]

2. Chan, KH; Cheng, VC; Woo, PC; Lau, SK; Poon, LL; Guan, Y.; Seto, WH; Yuen, KY; Peiris, JS Sérologické reakcie u pacientov s ťažkým akútnym respiračným syndrómom koronavírusovej infekcie a skríženou reaktivitou s ľudskými koronavírusmi 229E, OC43 a NL6. Clin. Vaccine Immunol. 2005, 12, 1317–1321. [CrossRef] [PubMed]

3. Gill, EP; Dominguez, EA; Greenberg, SB; Atmar, RL; Hogue, BG; Baxter, BD; Couch, RB Vývoj a aplikácia enzýmového imunotestu na protilátku OC43 koronavírusu pri akútnom respiračnom ochorení. J. Clin. Microbiol. 1994, 32, 2372-2376. [CrossRef] [PubMed]

4. Chan, CM; Tse, H.; Wong, SS; Woo, PC; Lau, SK; Chen, L.; Zheng, BJ; Huang, JD; Yuen, KY Vyšetrenie séroprevalencie infekcie koronavírusom HKU1 pomocou ELISA na báze proteínu S a neutralizačného testu proti vírusovému pseudotypovému vírusu. J. Clin. Virol. 2009, 45, 54–60. [CrossRef] [PubMed]

5. Dijkman, R.; Jebbink, MF; El Idrissi, NB; Pyrc, K.; Müller, MA; Kuijpers, TW; Zaaijer, HL; Van Der Hoek, L. Sérokonverzia ľudského koronavírusu NL63 a 229E u detí. J. Clin. Microbiol. 2008, 46, 2368–2373. [CrossRef]

6. Shirato, K.; Kawase, M.; Watanabe, O.; Hirokawa, C.; Matsuyama, S.; Nishimura, H.; Taguchi, F. Rozdiely v neutralizačnej antigenicite medzi laboratórnymi a klinickými izolátmi HCoV-229E izolovanými v Japonsku v rokoch 2004–2008 v závislosti od sekvencie oblasti S1 spike proteínu. J. Gen. Virol. 2012, 93, 1908–1917. [CrossRef]

7. Gorse, GJ; Donovan, MM; Patel, GB; Balasubramanian, S.; Lusk, RH Coronavirus a iné respiračné ochorenia v porovnaní so staršími a mladými dospelými. Am. J. Med. 2015, 128, 1251.e11–1251.e20. [CrossRef]

8. Gorse, GJ; O'Connor, TZ; Hall, SL; Vitale, JN; Nichol, KL Ľudský koronavírus a akútne respiračné ochorenie u starších dospelých s chronickou obštrukčnou chorobou pľúc. J. Infect. Dis. 2009, 199, 847–857. [CrossRef]

9. Walsh, EE; Shin, JH; Falsey, AR Klinický dopad ľudských koronavírusov 229E a OC43 infekcie v rôznych dospelých populáciách. J. Infect. Dis. 2013, 208, 1634–1642. [CrossRef]

10. Informačný panel WHO pre koronavírus (COVID-19) [internet]. Svetová zdravotnícka organizácia. Dostupné na internete: https://covid19.who.int/ (prístup 27. januára 2023).

11. Zhu, N.; Zhang, D.; Wang, W.; Li, X.; Yang, B.; Song, J.; Zhao, X.; Huang, B.; Shi, W.; Lu, R.; a kol. Nový koronavírus od pacientov s pneumóniou v Číne, 2019. N. Engl. J. Med. 2020, 382, ​​727–733. [CrossRef]

12. Wu, F.; Zhao, S.; Yu, B.; Chen, YM; Wang, W.; Pieseň, ZG; Hu, Y.; Tao, ZW; Tian, ​​JH; Pei, YY; a kol. Nový koronavírus spojený s ľudským respiračným ochorením v Číne. Príroda 2020, 579, 265–269. [CrossRef]

13. Zaki, AM; Van Boheemen, S.; Bestebroer, TM; Osterhaus, AD; Fouchier, RA Izolácia nového koronavírusu od muža so zápalom pľúc v Saudskej Arábii. N. Engl. J. Med. 2012, 367, 1814–1820. [CrossRef]

14. Al-Tawfiq, JA; Auwaerter, PG Infekcie spojené so zdravotnou starostlivosťou: Charakteristickým znakom koronavírusu respiračného syndrómu na Blízkom východe s prehľadom literatúry. J. Hosp. Infikovať. 2019, 101, 20–29. [CrossRef] [PubMed]

15. Európske centrum pre prevenciu a kontrolu chorôb. Celosvetový prehľad MERS-CoV. Dostupné na internete: https://www.ecdc. Europa.EU/sk/stredny-vychodny-respiracny-syndrom-coronavirus-mers-cov-situation-update (dostupné 23. januára 2023).

16. Assiri, A. Prepuknutie blízkovýchodného respiračného syndrómu Coronavirus v nemocnici. N. Engl. J. Med. 2013, 369, 407–416. [CrossRef]

17. Thompson, RN; Southall, E.; Daon, Y.; Lovell-Read, FA; Iwami, S.; Thompson, CP; Obolski, U. Vplyv skrížene reaktívnej imunity na vznik variantov SARS-CoV-2. Predné. Immunol. 2023, 13, 1049458. [CrossRef] [PubMed]

18. Yaqinuddin, A. Krížová imunita medzi respiračnými koronavírusmi môže obmedziť úmrtnosť na COVID-19. Med. Hypotézy 2020, 144, 110049. [CrossRef] [PubMed]

19. Al Maani, A.; Al-Jardani, A.; Karrar, H.; Petersen, E.; Al Abri, S. COVID-19 v prípade predtým infikovaného MERS-CoV: Žiadna krížová imunita. J. Infect. 2021, 82, e28–e29. [CrossRef]

20. angličtina, E.; Cook, LE; Piec, I.; Derviševič, S.; Fraser, WD; John, WG Performance of Abbott SARS-CoV-2 kvantitatívneho testu na protilátky IgG II vrátane nových variantov obáv, VOC 202012/V1 (Spojené kráľovstvo) a VOC 202012/V2 (Južná Afrika) a Prvé kroky smerom ku globálnemu Harmonizácia metód COVID{7}} protilátok. J. Clin. Microbiol. 2021, 59, e0028821. [CrossRef]

21. Chowdhury, MA; Hossain, N.; Kašem, MA; Shahid, MA; Alam, A. Immune Response in COVID-19: Review. J. Infect. Verejné zdravotníctvo 2020, 13, 1619–1629. [CrossRef]

22. Azhar, EI; Lanini, S.; Ippolito, G.; Zumla, A. Koronavírus respiračného syndrómu na Blízkom východe – pokračujúce riziko pre globálnu zdravotnú bezpečnosť. pri vznikajúcich a znovu sa objavujúcich vírusových infekciách; Springer: Cham, Švajčiarsko, 2016; s. 49–60.

23. Zhao, X.; Sehgal, M.; Hou, Z.; Cheng, J.; Shu, S.; Wu, S.; Guo, F.; Le Marchand, SJ; Lin, H.; Chang, J.; a kol. Identifikácia zvyškov kontrolujúcich reštrikciu verzus zosilňujúce aktivity IFITM proteínov pri vstupe ľudských koronavírusov. J. Virol. 2018, 92, e01535-17. [CrossRef]

24. Yaqinuddin, A.; Kashir, J. Vrodená imunita u pacientov s COVID{1}} sprostredkovaná receptormi NKG2A a potenciálna liečba pomocou monalizumabu, chlorochínu a antivírusových látok. Med. Hypotézy 2020, 140, 109777. [CrossRef]

25. Khan, AA; Alahmari, AA; Almuzaini, Y.; Alamri, F.; Alsofayan, YM; Aburas, A.; Al-Muhsen, S.; Van Kerkhove, M.; Yezli, S.; Ciottone, GR; a kol. Potenciálna skrížená imunita voči infekcii COVID-19 u jedincov s laboratórne potvrdenou infekciou MERS-CoV: Národná retrospektívna kohortová štúdia zo Saudskej Arábie. Front Immunol. 2021, 12, 727989. [CrossRef]

26. Kim, Y.-S.; Aigerim, A.; Park, Spojené štáty americké; Kim, Y.; Park, H.; Rhee, J.-Y.; Choi, J.-P.; Park, WB; Park, JZ; Kim, Y.; a kol. Trvalé reakcie neutralizujúcich protilátok proti MERS-CoV u zotavených pacientov a ich terapeutická použiteľnosť. Clin. Infikovať. Dis. 2020, 27, 1472–1476. [CrossRef]

27. Gorse, GJ; Donovan, MM; Patel, GB Protilátky proti koronavírusom sú vyššie u starších v porovnaní s mladšími dospelými a väzbové protilátky sú pri identifikácii chorôb spojených s koronavírusom citlivejšie ako neutralizačné protilátky. J. Med. Virol. 2020, 92, 512–517. [CrossRef] [PubMed]

28. Liu, W.; Fontanet, A.; Zhang, PH; Zhan, L.; Xin, ZT; Baril, L.; Tang, F.; Lv, H.; Cao, WC Dvojročná prospektívna štúdia humorálnej imunitnej odpovede pacientov s ťažkým akútnym respiračným syndrómom. J. Infect. Dis. 2006, 193, 792–795. [CrossRef] [PubMed]

29. Li, Z.; Yi, Y.; Luo, X.; Xiong, N.; Liu, Y.; Li, S.; Sun, R.; Wang, Y.; Stredisko.; Chen, W.; a kol. Vývoj a klinická aplikácia rýchleho kombinovaného testu protilátok IgM-IgG na diagnostiku infekcie SARS-CoV-2. J. Med. Virol. 2020, 92, 1518–1524. [CrossRef] [PubMed]

30. Mveang Nzoghe, A.; Essone, PN; Leboueny, M.; Maloupazoa Siawaya, AC; Bongho, ES; Mvoundza Ndjindji, O.; Avome Houechenou, RM; Agnandji, ST; Djoba Siawaya, JF Dôkazy a dôsledky už existujúcej humorálnej skrížene reaktívnej imunity voči SARS-CoV-2. Immun. Inflamm. Dis. 2021, 9, 128–133. [CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com