MED24INfO

Нейтрализующие антитела являются одними из основных средств защитного иммунитета, развивающегося в результате вакцинации или инфицирования. Во взаимодействии нейтрализующих антител с вирусными антигенами много неясного. Вместе с тем, каков бы ни был механизм нейтрализации, несомненно то, что прикрепление нейтрализующих антител к вирусным частицам ведет к потере инфекционности. Однако для достижения нейтрализации требуется нечто большее, чем просто связывание антитела с поверхностью вируса. Применительно к некоторым вирусам можно различить нейтрализующие и не нейтрализующие антитела, направленные на различные белки. Более того, имеются антитела, связывающиеся с вирусными антигенами, ответственными за нейтрализацию (например, вируса гриппа или полиовируса), но не вызывающие потери инфекционности.
Оказалось, что для нейтрализации оболочечных и безоболочечных вирусов достаточно относительно небольшого количества молекул антител. Так, для нейтрализации 50% вируса гриппа требовалось около 50 молекул антител к НА-ан- тигену, а для достижения такого же эффекта нейтрализации полиовируса оказалось достаточным присоединения одной молекулы на одну вирусную частицу [1645]. Если учесть, что на поверхности вируса гриппа имеется около 1000 отростков, содержащих НА, а в капсиде полиовируса — 60 идентичных антигенных субъединиц, то окажется, что нейтрализация вируса достигается достаточно небольшим количеством молекул антител [1359]. Вирус гепатита А, в отличие от полиовируса, по-видимому, обладает одним доминантным нейтрализующим участком [1445]. Для нейтрализации вирусов достаточно, чтобы к каждой вирусной частице прикреплялась более чем одна молекула антител, но гораздо меньше, чем требуется для полного насыщения эпитопов нейтрализации антителами. Относительно связывания нейтрализованного вируса с клетками хозяина существуют разноречивые данные. Некоторые нейтрализованные вирусы эффективно связываются с чувствительными клетками (полиовирус, вирусы оспы кроликов, гриппа А), так как места связывания вируса с клеткой отличаются от мест, ответственных за нейтрализацию [1359].
Аденовирусные частицы после нейтрализации антисывороткой к гексону или пентону адсорбировались на клетках HeLa с такой же скоростью, как и необработанные, хотя при этом становились чувствительными к ДНКазе. Антитела к отросткам вириона вызывали агрегацию вирусных частиц и ускоряли в 3-5 раз адсорбцию на клетках [1675]. Нейтрализующие антитела лишь частично по
давляли прикрепление вируса бешенства к клеткам и его интернализацию [586]. Нейтрализация вируса гепатита В оказалась связанной с блокированием участка прикрепления вируса (пре-SI-антиген) к гепатоцитам. Связывание нейтрализованного вируса с клетками зависит от класса антител. Секреторные IgA и IgM нейтрализуют вирус, препятствуя его прикреплению к клеткам [589].
Вирус гриппа, обработанный IgG или мономерным IgA, адсорбируется и проникает в клетки с такой же скоростью, как и нативный вирус. Нейтрализация вируса завершается внутриклеточно. Секреторные IgA и IgM полностью блокируют прикрепление вирионов к клеткам. Нейтрализация в этом случае происходит, по- видимому, за счет стерического изменения в структуре вирусного капсида [1500]. Полагают, что в основе нейтрализации вируса гриппа антителами лежит перестройка поверхностных структур НА, приводящая к нарушению транскрипции генома вируса гриппа в клетках. Нейтрализация вирусов протекает как двухфазный процесс в виде температуронезависимой фазы соединения вируса с антителами и температурозависимой собственно нейтрализации вируса [480]. Она зависит, кроме того, от концентрации антител и их альтернативной антигенной специфичности. Опыты с коронавирусом свиней показали, что с повышением концентрации нейтрализующих антител усиливался антивирусный эффект. Так, низкие концентрации антител в основном нейтрализовали вирус, средние и высокие, кроме того, подавляли связывание его с клеткой и предотвращали интернализацию.
Для эффективной нейтрализации флавивирусов необходимо связывание антител более чем с одной антигенной детерминантой [1111]. Бивалентное связывание антител оказалось важным условием нейтрализации полиовируса и вируса гриппа [589].
Одновременная обработка вируса ньюкаслской болезни двумя моноклональными антителами к белку HN вызывала более выраженную нейтрализацию по сравнению с действием каждого из них в отдельности. Синергический эффект выявлен при нейтрализации вируса трансмиссивного гастроэнтерита свиней комбинацией двух моноклональных антител, специфичных по отношению к разным антигенным сайтам вирусного гликопротеина.
Антитела к гликопротеину Н вируса простого герпеса нейтрализуют его, препятствуя проникновению адсорбированного вируса в клетку [688].
Взаимодействие моноклональных и поликлональных антител с полиовиру- сом, приводящее к нейтрализации инфекционной активности вирионов, сопровождается агрегацией вирусных частиц.
Нейтрализация поликлональными антисыворотками, по-видимому, является суммарным результатом действия различных механизмов нейтрализации, благодаря кооперативному действию антител на различные нейтрализующие детерминанты. Если вирусы имеют немного различных иммунодоминантных детерминант, то в реакции нейтрализации поликлональные сыворотки и моноклональные антитела не будут значительно различаться между собой.
Немалый интерес представляет выяснение механизма потери инфекционно- сти при нейтрализации вирусов. Большинство из них после взаимодействия с
нейтрализующими антителами в клетки не проникают. Поскольку прикрепление к клетке по крайней мере некоторых вирусов не подавлялось, то потеря ими инфекционности происходила на какой-то последующей стадии взаимодействия с хозяинной клеткой.
Нейтрализованный и не нейтрализованный вирусы гриппа проходят одинаковый путь от плазматической мембраны до ядра. Однако, несмотря на кажущуюся нормальность инфекции, клетки, инфицированные нейтрализованным вирусом гриппа, не синтезировали выявляемые вирусные РНК или белки.
Таким образом, нейтрализующие анти-НА антитела к вирусу гриппа не ингибируют прикрепления, проникновения, декапсидацию и транспортировку вирусной РНК в ядро, но подавляют функцию транскриптазного комплекса. При нейтрализации вируса Синдбис потеря инфекционности, по-видимому, связана с конформационными изменениями в белках капсида, результатом которых является диссоциация пептидного комплекса [688]. Полагают, что нейтрализующее действие антител к вирусу бешенства заключается в подавлении стадии слияния эндосом и депротеинизации вируса [586].
Важность конформационных изменений в капсидных белках при нейтрализации была отчетливо показана на примере полиовируса. В частности, было установлено, что, действуя на интактный вирион, поликлональные антитела изменяют изоэлектрическую точку (pH) вируса примерно от 7 до 4. Эти результаты были подтверждены опытами с моноклональными антителами против капсид- ного белка VP1, которые показали, что изменения в VP 1 полиовируса обусловлены специфическим взаимодействием с нейтрализующими антителами. Связывание не нейтрализующих антител изменяло VP 1 вируса. Поэтому оказалось, что конформационные изменения, вызываемые связыванием нейтрализующих антител, играют важную роль в процессах нейтрализации полиовируса [637].
Однако нейтрализация полиовируса антителами к VP3 не сопровождалась изменением W1, не требовала бивалентного связывания и не претерпевала реверсии при обработке папаином. Приведенные данные показывают, что механизм нейтрализации полиовируса различается в зависимости от того, к какому капсидному белку прикрепляется антитело (анти-VPl или анти-УРЗ) [688, 1667].
Исследования, проведенные с вирусом Западного Нила, дали основание предположить, что нейтрализация вируса иммунным IgG происходит на стадии слияния мембраны вируса с эндосомами при кислом pH и проникновения в цитозоль, что предотвращает депротеинизацию вируса с последующим гидролизом его лизосомальными ферментами. В этой связи предполагается, что будущее принадлежит вакцинам, способным индуцировать синтез антител, специфически связывающих функционально важные области вирусных рецепторов, ответственных за pH-зависимую фузогенную депротеинизацию вируса [720].
Приведенное выше дает возможность сделать вывод о существовании более чем одного механизма нейтрализации вирусов. Например, при этом антитела предупреждают или не предупреждают прикрепление вируса к клетке, вызывают
или не вызывают конформационные изменения белков или гликопротеинов вирусного капсида и т. д.
Известно, что связывание АТ с вирусом может приводить к потере инфекционное™ (нейтрализации), однако механизм этого процесса до конца не изучен. Это может быть следствием того, что нейтрализация — сложный мультифактор- ный феномен, зависящий от природы вируса, его антигенных свойств, разнообразия антител и отношения вируса к ним. По-видимому, различные вирусы могут иметь различные механизмы нейтрализации [1191]. Следует иметь в виду также различную реакцию клеток организма на иммунные комплексы.
Простейший тип нейтрализации наблюдается между просто устроенными пикорнавирусами и антителами высокой авидности. Взаимодействие оболочечных вирусов, имеющих более важные и второстепенные антигены, с соответствующими антителами низкой авидности, нуждающихся в опосредовании комплементом, вероятно, характеризуется более сложным механизмом нейтрализации. Остается неясным участие различных типов антител в нейтрализации вирусов, а также причины образования иммунных комплексов, в которых не происходит нейтрализации вируса.
Таким образом, в настоящее время, по-видимому, нет достаточных экспериментальных данных для создания общей теории нейтрализации вирусов. Можно лишь сказать, что связывание антител с определенными антигенными детерминантами вирусов является весьма сложным специфичным процессом.
Кроме нейтрализующих антител, существуют не нейтрализующие антитела, обладающие протективным действием. Антитела, не обладающие вирусной нейтрализацией, но обладающие защитным действием против летальных инфекций, обнаружены при инфицировании животных вирусами Синдбис [1384], везикулярного стоматита [1095], западного энцефаломиелита лошадей [1694] и леса Семлики [360].
Вывод о том, что имеются нейтрализующие антигенные детерминанты, дает возможность определить не нейтрализующие антитела как антитела, которые связываются с любой другой детерминантой, расположенной на той же молекуле антигена (например, на НА вируса гриппа). Таким образом, можно объяснить тот факт, что заражение или иммунизация вирусом африканской чумы свиней (вирус АЧС) вызывает образование лишь не нейтрализующих антител. Суть заключается в том, что у вируса АЧС отсутствуют специфические детерминанты, через которые происходит нейтрализация. Неспособность антител нейтрализовать вирус АЧС в иммунном комплексе, возможно, обусловлена специфическими свойствами моноцитов-макрофагов как своеобразных эффекторов нейтрализации [1694]. Неспособность антител инактивировать лентивирус энцефалита- артрита коз, возможно, является следствием их низкой авидности из-за содержания в оболочке вирионов сиаловых кислот [860]. Неполная нейтрализация вируса гепатита А, вероятно, обусловлена клеточными липидами, ассоциированными с вирионами [937]. Однако большинство вирусов не утратило нейтрализующие антигенные участки [589].

Необходимо отметить, что иммунный ответ не только способствует выздоровлению и обеспечивает защиту от последующего заражения вирусом, но и может вызывать в организме патологические изменения. В присутствии антител, не обладающих нейтрализующей активностью, вирус денге размножается более активно и это иммунное усиление репликации вируса может быть причиной более тяжелого течения инфекции. Есть данные о том, что при небольшой концентрации нейтрализующих антител инфекционность ряда вирусов усиливалась в отношении клеток с Fc-рецепторами на поверхности. Иммунопатологические реакции по этой причине наблюдались при иммунизации против кори и респи- раторно-синцитиальной инфекции. Естественное инфицирование на фоне недостаточного иммунитета вследствие применения слабоантигенных инактивированных вакцин сопровождалось более тяжелым течением болезни, чем у не- вакцинированных особей. Из этого следует необходимость разработки и применения высокоэффективных вакцин.