نقش ایمنی در پاتوژنز عفونت SARS-CoV-2 و در محافظت ایجاد شده توسط واکسن‌های COVID-19 در گروه‌های سنی مختلف، قسمت 1

خلاصه:

هدف این مطالعه مروری بر داده‌های موجود در رابطه با نقش مرکزی ایمنی در مبارزه با عفونت SARS-CoV-2 و ایجاد محافظت با واکسیناسیون در برابر COVID-19 در گروه‌های سنی مختلف است. از نظر فیزیولوژیکی، پاسخ ایمنی و اجزای درگیر در آن، هم از نظر عملکردی و هم از نظر کمی، در نوزادان، نوزادان، کودکان، نوجوانان و بزرگسالان متغیر است.

این تفاوت‌های ایمنی در طول عفونت COVID{0}} و در دوره پس از واکسیناسیون منعکس می‌شود. نتیجه عفونت SARS-CoV{3} تا حد زیادی به واکنش سازماندهی شده توسط سیستم ایمنی بستگی دارد. این در وضعیت بالینی عفونت COVID{4} که می‌تواند بدون علامت، خفیف، متوسط ​​یا شدید باشد، آشکار است. حتی عوارض بیماری نیز الگوی متناسبی را در مورد پاسخ ایمنی نشان می دهد. برعکس، واکسن‌های رایج ضد کووید{6}} ایمنی هومورال و سلولی محافظ ایجاد می‌کنند. بزرگی این مصونیت و اجزای دخیل در آن به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است. علاوه بر این، بسیاری از اثرات نامطلوب این واکسن ها را می توان بر اساس واکنش های ایمنی در برابر اجزای مختلف واکسن توضیح داد. با توجه به انتخاب مناسب واکسن برای گروه های سنی مختلف، عوامل زیادی باید در نظر گرفته شود.

ایمنی هومورال محافظ ارتباط نزدیکی با ایمنی دارد. ایمنی هومورال محافظ به برخی آنتی بادی ها و سلول های موجود در خون، لنف و سایر مایعات در بدن انسان اطلاق می شود که می توانند به طور مستقیم پاتوژن ها را از بین ببرند و عملکرد اصلی دفاعی را برای بدن فراهم کنند. مصونیت به مقاومت سیستم ایمنی انسان در برابر تهاجم بیولوژیکی خارجی اشاره دارد. اگر ایمنی انسان پایین باشد، بر ایمنی هومورال محافظ تأثیر می گذارد و خطر عفونت را افزایش می دهد. بدن انسان یک مکانیسم مقاومت طبیعی در برابر عوامل بیماری‌زای عفونی مانند باکتری‌ها و ویروس‌ها دارد، یعنی ایمنی ذاتی، که شامل دفاع موضعی پوست، غشاهای مخاطی، مجاری تنفسی، کبد، کلیه‌ها و سایر اندام‌ها و ماکروفاژها، نوتروفیل‌ها، طبیعی است. سلول های کشنده و سایر پاسخ های ایمنی سلولی. ایمنی سلولی و ایمنی هومورال دو ستون سیستم ایمنی اکتسابی بدن هستند که از طریق آنتی بادی ها و پاسخ های ایمنی با واسطه سلول در برابر تهاجم پاتوژن ها دفاع می کنند.

بنابراین، هر چه ایمنی قوی تر باشد، توانایی بدن برای مقاومت در برابر عوامل بیماری زا قوی تر است و ایمنی هومورال محافظ موثرتر خواهد بود. ایجاد عادات خوب زندگی و عادات غذایی، حفظ خواب کافی و ورزش مناسب، تقویت ایمنی و کمک به پیشگیری از بیماری های عفونی. بنابراین، ما باید ایمنی خود را تقویت کنیم. سیستانچ می تواند ایمنی را بهبود بخشد. سیستانچ حاوی انواع مواد فعال بیولوژیکی مانند پلی ساکاریدها، قارچ ها، هوانگلی و غیره است که این مواد می توانند سلول های مختلف سیستم ایمنی را تحریک کرده و فعالیت ایمنی آنها را افزایش دهند.

روی غذاهای کامل سیستانچ کلیک کنید

این یک سنگ بنا است، به ویژه در گروه های سنی زیر: 1 روز تا 5 سال، 6 تا 11 سال، و 12 تا 17 سال. عوامل زیادی در تعیین مسیر، دوزها و برنامه واکسیناسیون کودکان دخیل هستند. موضوع مهم دیگر در این معضل، تردید خانواده ها در تصمیم گیری برای واکسینه کردن فرزندانشان است. به این مشکلات، انتخاب مقامات بهداشتی و دولت‌ها در مورد اجباری کردن واکسیناسیون کودکان اضافه شده است. در این راستا، هر چند نادر و محدود، اثرات نامطلوب واکسن ها در کودکان مشاهده شده است که متاسفانه برخی از آنها جدی و یا حتی کشنده بوده است.

با این حال، برای دستیابی به کنترل جامع بر کووید{0}} در جوامع، هم کودکان و هم بزرگسالان باید واکسینه شوند، زیرا گروه قبلی مخزنی برای انتقال ویروس است. درک مکانیسم‌های مختلف ایمونولوژیک درگیر در عفونت SARS-CoV-2 و تهیه و کاربرد واکسن‌های آن، فرصت بزرگی را برای تعمیق و گسترش بیشتر دانش ایمنی به علوم داده است. امیدواریم این امر از طریق به دست آوردن زمینه ایمونولوژیکی که ممکن است به تشخیص و درمان کمک کند، بر سایر بیماری ها نیز منعکس شود. بشریت همچنان در تضاد مستمر با عفونت SARS-CoV-2 است و برای مدتی خواهد بود، اما انتظار می‌رود که آینده به نفع پیشگیری و کنترل این بیماری باشد.

کلید واژه ها:

SARS-CoV-2؛ کووید-19؛ واکسن ها؛ پاسخ ایمنی؛ واکسیناسیون کودکان؛ سندرم التهابی چند سیستمی در کودکان (MIS-C).

1. معرفی

در ایالات متحده آمریکا و همچنین در سراسر جهان، موارد کمتری از COVID{0}} در کودکان نسبت به بزرگسالان گزارش شده است. آنها تقریباً 17 تا 18 درصد از کل موارد COVID-19 در بین جمعیت را تشکیل می دهند [1]. درصد کودکان بستری در بیمارستان بین 1.7 تا 4.4 درصد از کل بستری شدن در بیمارستان است [2]. با این حال، تا 50 درصد از کودکان و نوجوانان مبتلا به کووید{11}} بدون علامت هستند [3]. این می تواند شایستگی سیستم ایمنی را در مبارزه با ویروس SARS-CoV{14}} در کودکان در مقایسه با بزرگسالان روشن کند. به این دلایل این سوال مطرح می شود که چرا کودکان را واکسینه می کنیم؟ پاسخ به این سوال جلوگیری از بیماری شدید و سرایت عفونت به خانواده ها و جوامع است. علاوه بر این، به ندرت، نوزادان ممکن است در معرض خطر ابتلا به کووید شدید-19 نسبت به کودکان بزرگتر باشند [3]. این به این دلیل است که سیستم ایمنی در نوزادان در مقایسه با کودکان بزرگتر هنوز نابالغ است [3].

هنگامی که یک فرد متولد می شود، هم ایمنی ذاتی و هم ایمنی غیرفعال از طریق جفت و در طول شیردهی از مادر به نوزاد منتقل می شود که می تواند برای مدتی از کودک محافظت کند تا زمانی که ایمنی تطبیقی ​​او بالغ شود [4]. در سن چهار سالگی، سیستم ایمنی با تولید سلول‌های حافظه خوب، پاسخگوتر می‌شود. در سن 55 سالگی، سیستم ایمنی بخشی از قدرت پاسخگویی و حافظه خود را برای مبارزه با عفونت ها از دست داده است. دوزهای تقویت کننده واکسن ها می توانند به تقویت پاسخ ایمنی کمک کنند [4].

SARS-CoV-2 می‌تواند همه گروه‌های سنی را آلوده کند، و تفاوت‌های قابل توجهی در پاسخ ایمنی و نتیجه عفونت COVID{2}} بین این گروه‌ها وجود دارد. نوزادان، نوزادان، کودکان و نوجوانان معمولاً مبتلا به کووید بدون علامت یا خفیف می شوند-19 [5-7]. در این گروه های سنی، عملکرد سیستم ایمنی بدن متفاوت از بزرگسالان است. پاسخ ایمنی در نوزادان بر اساس تحمل ایمنی سازماندهی می شود، نه بر اساس مقاومت در برابر میکروب ها [8،9]. پاسخ ایمنی برای جلوگیری از آسیب بیش از حد به بافت های طبیعی تنظیم می شود [10].

در نوزادان/شیرخواران، تعداد سلول‌های سرکوب‌کننده ایمنی برای کاهش پاسخ‌های ایمنی ناخواسته افزایش می‌یابد، و نقش این سلول‌ها می‌تواند الگوی پیامدهای عفونت COVID{0}} را در نوزادان تعیین کند [11]. در طول عفونت کووید{2}}، تولید سیتوکین های پیش التهابی (IL-1ß، IL-6، IL-8، IL-17 و TNF-) نیز انجام می شود. در نوزادان، نوزادان و کودکان در مقایسه با بزرگسالان به شدت تنظیم می شود [12].

تأثیر ویروس SARS-CoV{1}} بر بیان و عملکرد آنزیم مبدل آنژیوتانسین 2 (ACE2) در کودکان با بزرگسالان متفاوت است و می‌تواند پیامد عفونت COVID{5}} را تعیین کند [5] ,13,14]. ویروس SARS-CoV{10}} از طریق گیرنده ACE2 به سلول‌های بدن وارد می‌شود و این ویروس همچنین می‌تواند بیان گیرنده‌های ACE2 را در بسیاری از اندام‌ها (سلول‌های آلوئولی، مخاط بینی، دستگاه تنفسی فوقانی، اندوتلیوم، قلب، سلول های کلیه و روده) که به طور معمول آنها را نشان می دهند [5،13،14]. این می تواند منجر به تجمع ACE2 در دستگاه تنفسی شود و منجر به آسیب ریه شود [5]. نوزادان و کودکانی که سطوح بالای ACE2 پلاسما را نشان می دهند ممکن است از این اثر در امان بمانند، زیرا بیان بافت ACE2 آنها با بزرگسالان متفاوت است [15]. علاوه بر این، بیان ACE2 نیز مستقیماً با سطوح آندروژن و استروژن افراد مرتبط است که با افزایش سن کاهش می یابد [16].

چند هفته پس از شروع علائم کووید{0}}، کودکان ممکن است دچار یک عارضه جدی شوند: سندرم التهابی چند سیستمی (MIS؛ بخش 4.3.5 زیر را ببینید). به نظر می رسد کودکان نقش کمتری در انتشار SARS-CoV{5}} نسبت به انتقال سایر میکروارگانیسم ها دارند. این عامل مرتبط باید هنگام تعیین مزایای ایمن سازی کودکان در برابر COVID{6}} مورد توجه قرار گیرد، زیرا کمتر از 2 درصد موارد تشخیص داده شده شامل جوانان می شود [17-19]. کودکان زیر پنج سال نسبت به بزرگسالان بسیار کمتر در برابر کرونا آسیب پذیر هستند، اما در مقابل عواقب جدی نیز آسیب پذیر نیستند. بنابراین، اگر نیاز به پیشگیری از ابتلا به کووید{10}} باشد، واکسیناسیون کودکان یک رویکرد عملی برای این منظور است [20].

اهداف اصلی این بررسی، ابتدا نشان دادن تفاوت‌های پاسخ ایمنی در برابر SARS-CoV{1}} در گروه‌های سنی مختلف، از نوزادی تا نوجوانی، در مقایسه با بزرگسالان بود. دوم، ما به پیامدها و عوارض COVID{2}} در بین این گروه‌های سنی مختلف در مورد وضعیت ایمونولوژیک نگاه کردیم. برای این منظور، این بررسی در چهار دسته اصلی سازماندهی شده است (بخش 2-5)، که در زیر مورد بحث قرار می گیرد.

2. بررسی ادبیات و بحث

2.1. توسعه و بلوغ سیستم ایمنی طبیعی

سیستم ایمنی (IMS) از حالت نابالغی در بدو تولد به حالت بلوغ در بزرگسالی تکامل می‌یابد و سپس در دوران پیری کاهش می‌یابد. این فرآیند بلوغ به مراحل مختلفی منتقل می‌شود که می‌توان آن‌ها را به سه مرحله مرتبط با سن طبقه‌بندی کرد، که مبنایی برای درک پاسخ ایمنی در طول عفونت COVID-19 و پس از واکسیناسیون است.

2.1.1. مرحله اول در دوران شیرخوارگی ایمنی ذاتی

عملکرد اجزای مختلف ایمنی ذاتی در دوران شیرخوارگی در مقایسه با گروه های سنی بعدی ضعیف است. نوزادان عملکرد نوتروفیل ضعیفی دارند، و آنها را مستعد ابتلا به عفونت های ویروسی و باکتریایی می کند، که ممکن است نشان دهنده توانایی کم عملکردهای چسبنده نوتروفیل و اندوتلیال باشد (جدول 1) [21-23].

سری مونوسیت-ماکروفاژ همچنین کاهش عملکرد و ترشح ضعیف مولکول های زیست فعال را در بدو تولد نشان می دهد. اگرچه تعداد ماکروفاژهای ریوی کاهش می یابد، اما در عرض چند روز اصلاح می شود. علاوه بر این، خون بند ناف حاوی سلول‌های دندریتیک میلوئیدی (mDCs) کمتری نسبت به خون محیطی کودکان و بزرگسالان است. این سلول‌ها مولکول‌های تحریک‌کننده کمتری (HLA-II، CD80 و CD86) نسبت به mDC‌های یک بزرگسال نشان می‌دهند [29]. باز هم، این سلول‌ها IL کمتری تولید می‌کنند که ایمنی ذاتی را با ایمنی تطبیقی ​​پیوند می‌دهد. بنابراین، پرایمینگ سلول های Th1 و CD8 تحت تأثیر قرار می گیرد [31]. در همین حال، این سلول ها به تحریک گیرنده Toll مانند 4 (TLR4) پاسخ می دهند و بنابراین، عملکرد سلول های Th17 را از طریق ترشح سیتوکین پیش التهابی ارتقا می دهند (جدول 1).

سلول های کشنده طبیعی (NK) که جزئی از سیستم ایمنی ذاتی هستند، کمتر مستعد فعال شدن سیتوکین توسط IL-12 و IL-15 هستند و اینترفرون گاما کمتری آزاد می کنند و در نتیجه پاسخ ضد ویروسی کاهش می یابد. 32]. علاوه بر این، در بازوی ذاتی نوزادان، سلول‌های NK دارای نقص‌های عملکردی از جمله کاهش چسبندگی سلولی به دلیل کاهش سلکتین‌ها، کاهش تولید TNF و افزایش گیرنده‌های بازدارنده هستند. تعداد PDC های نوزادی و مقدار IFN نوع I تولید شده توسط این سلول ها کاهش می یابد [60]. تفاوت های اصلی بین سلول های NK و mDC ها بر این مفهوم است که سلول های قبلی با سلول های عفونی یا معیوب اتولوگ در یک الگوی محدود غیر HLA درگیر هستند، در حالی که سلول های دوم با سلول های ارگانیسم های مختلف مانند پاتوژن های ویروسی درگیر هستند. 29،45].

در نهایت، مسیر مکمل جایگزین و اجزای مسیر فعال سازی اتصال به لکتین، که همچنین عناصر ایمنی ذاتی هستند، به طور قابل توجهی در غلظت های پایین تر از سطح بزرگسالان وجود دارند، که منجر به کاهش فعالیت های مکمل، مانند اپسونیزاسیون، لیز سلول های هدف، و واسطه فرآیندهای التهابی علیه مولکول های میکروبی [33]. بنابراین، ایمنی ذاتی برای فعالیت های محافظتی پس از تولد به شدت به خطر می افتد.

ایمنی تطبیقی

ایمنی تطبیقی ​​نیز در دوران نوزادی در مقایسه با بزرگسالی متفاوت است. این تفاوت ها شامل سلول های T و B می شود. پس از تولد، سلول‌های Treg محیطی (روباه 3-مثبت) برای مدت طولانی [36]، در غلظتی که تقریباً 3 درصد از کل جمعیت سلول‌های CD4 به علاوه T است [35] باقی می‌مانند تا واسطه ضد التهابی شوند. پاسخ [37]. این می تواند منجر به کاهش شناسایی آلوآنتی ژن ها، پاسخ ضعیف به آنتی ژن های خارجی و پاسخ ناهنجار سلول های T به سمت ایمنی Th2 شود. با این حال، برای جبران نابالغی عملکرد سلول Th1، سلول‌های T با گیرنده‌های سلول T گاما-دلتا (δ-TCRs) می‌توانند مقادیر قابل‌توجهی گاما اینترفرون را پس از تحریک کوتاه پلی کلونال در طول عفونت‌های نوزادی تولید کنند [39،40].

در مقابل، به عنوان یک پاسخ دهنده ایمنی هومورال، سلول های B دو نوع هستند. اول اینکه سلول های B2 وجود دارند که IgM با میل ترکیبی پایین در برابر آنتی ژن های محدود از جمله پلی ساکاریدهای باکتریایی ترشح می کنند و IL-10 و فاکتور رشد تبدیل کننده (TGF) تولید می کنند. دو عامل اخیر می توانند پاسخ Th2 را ارتقا دهند [42]. سلول های B1 (سلول های معمولی) دارای مجموعه وسیعی از پاسخ های ایمونوگلوبولین در اندام های لنفاوی ثانویه و مغز استخوان هستند و تقریباً 40 درصد از سلول های B خون محیطی را از بدو تولد تا چند ماه پس از آن تشکیل می دهند [61].

علاوه بر این، پاسخ‌های ایمنی انطباقی به آنتی‌ژن‌های وابسته به سلول T در نوزادان در مقایسه با کودکان بزرگ‌تر و بزرگسالان به طور قابل‌توجهی مختل می‌شود [43]. این اطلاعات برای برنامه های واکسیناسیون نوزادان و نوزادان مرتبط است. بنابراین، به دلیل نقص ایمنی ذاتی و پاسخ ضعیف Th1 و آنتی بادی در نوزادان، میزان مرگ و میر در نوزادان در اثر قرار گرفتن در معرض میکروب‌هایی غیر از SARS-CoV{4}} بالا است [49].

در نهایت، پاسخ‌های ایمنی تطبیقی ​​قوی به پتانسیل DCها برای بلوغ در کنار فعال‌سازی قوی، تمایز و بقای سلول‌های T و B بستگی دارد. DCهای تازه متولد شده ظرفیت کمتری برای پاسخ به الگوهای مولکولی مرتبط با الگو (PAMPs) از طریق گیرنده‌های شبه Toll (TLRs) و گیرنده‌های شبه ژن I (RIGI) القایی با رتینوئیک اسید دارند که منجر به اختلال در بیان مولکول‌های تحریک‌کننده (CD40) می‌شود. ، CD و CD86) و کاهش تولید IL-12p70، که برای تمایز سلول های CD4 Th1 و سلول های CD8 به علاوه T ضروری است. DCهای تازه متولد شده نیز تولید IL{12}} را افزایش می‌دهند. تمایز سلول های CD4 به علاوه T به دلیل غلظت کم IL{15}}p70 و افزایش تولید IL-4 به سمت تولید سلول های Th2 منحرف می شود. کاهش غلظت IL{18}}p70 بر رشد سلول‌های CD8 به علاوه T تأثیر می‌گذارد که منجر به تولید کمتر IFN می‌شود (شکل 1). نوزادان و نوزادان نیز پاسخ Treg افزایش یافته را نشان می دهند. همچنین ناهنجاری‌های عملکردی در سلول‌های کمکی فولیکولی T (Tfh) نوزاد، از جمله رشد محدود وجود دارد که منجر به پاسخ‌های ناکافی مرکز ژرمینال و کاهش تولید آنتی‌بادی‌های میل ترکیبی بالا و تغییر ایزوتیپ می‌شود [60].

2.1.2. مرحله دوم: از کودکی تا نوجوانی - بزرگسالی

در کودکان، هم ایمنی ذاتی و هم ایمنی انطباقی در مقایسه با سطح آنها در نوزادان شروع به بلوغ می کند، اما هنوز از عفونت های میکروبی قابل توجهی رنج می برند. علاوه بر این، غلظت ایمونوگلوبولین مادری که از طریق جفت و از طریق شیردهی منتقل می شود تا سن شش ماهگی شروع به کاهش می کند [50،51].

در دوران کودکی، تعداد سلول‌های Treg کاهش می‌یابد، در حالی که تعداد سلول‌های Th1، Th2 و Th17 حافظه اولیه افزایش می‌یابد تا متناسب با سلول‌های T ساده CD45R مثبت باشد [48]. این بلوغ فیزیولوژیکی در جمعیت سلولی دارای قابلیت ایمنی می‌تواند از طریق واکنش‌های متقاطع بین اپی توپ‌های میکروب‌ها و مجموعه سلول‌های T حافظه، حتی آن‌هایی که بدن قبلاً در معرض آن‌ها قرار نگرفته است، تسلیحات مختلفی برای بدن برای مبارزه با عفونت‌ها فراهم کند. 53،56،57].

سلول های B الگوهای مشابهی از واکنش متقابل و تولید آنتی بادی در برابر آنتی ژن های میکروبی نشان می دهند، مانند تحریک هماگلوتینین طبیعی (ضد ABO) کلاس IgM توسط فلور روده [62].

عفونت های بالینی/علامت دار و تحت بالینی/بدون علامت می توانند تشکیل آنتی بادی و پرایمینگ سلول های T را تحریک کنند [44،63]. عفونت های ویروسی و عفونت های باکتریایی داخل سلولی می توانند پاسخ های قوی سلول های CD4 و CD8 T را تحریک کنند [64]. گاهی اوقات، سوپرآنتی‌ژن‌های میکروبی می‌توانند باعث تحریک بیش از حد این سلول‌ها شوند که منجر به حذف کلون‌های خاصی می‌شود [44،63،64].

سلول های B به هیپرجهش سوماتیک، به ویژه در نقاط داغ نواحی متغیر ایمونوگلوبولین می روند [49،65،66]. این مکانیسم برای سلول‌های T مورد نیاز نیست، زیرا نیازی به گیرنده‌های سلول T با میل ترکیبی بالا نیست، زیرا فعال‌سازی سلول‌های T با میل ترکیبی پایین توسط اقدامات هسته‌گیرنده‌های تحریک‌کننده افزایش می‌یابد [66]. علاوه بر این، پلی‌مورفیسم ژنتیکی HLA [67] و ژن‌های کنترل کننده ایمنی ذاتی، همگی می‌توانند پیچیدگی پاسخ ایمنی بزرگسالان را روشن کنند [44،63].

در طی یک پاسخ ایمنی، سلول‌های پلاسما که آنتی‌بادی‌ها را تولید می‌کنند، به مغز استخوان می‌روند، جایی که برای مدت‌های مختلف باقی می‌مانند. علاوه بر این، ممکن است در حضور آنتی ژن پایدار و سلول های T کمک کننده، بازسازی مداوم سلول های B حافظه وجود داشته باشد. آنتی ژن های ذرات توسط سلول های دندریتیک فولیکولی برای سال ها در غدد لنفاوی حفظ می شوند [44]. پایداری آنتی ژن و آنتی ژن های واکنش متقاطع احتمالاً به بقای این سلول های B کمک می کند که آنتی بادی ها را تقسیم و ترشح می کنند [44،61-63].

در نتیجه، سیستم ایمنی با تغییرات از زندگی جنینی به نوزادی مقابله می کند. سپس در بزرگسالی بالغ شده و گسترش می یابد و بعداً در دوران ایمنی کاهش می یابد. سلول های حافظه در طول عمر در بدن گسترش می یابند. سیستم ایمنی افراد پیر با سیستم ایمنی یک نوزاد با کاهش فعالیت ضد میکروبی توسط نوتروفیل ها و ماکروفاژها، کاهش نمایش آنتی ژن توسط سلول های ارائه دهنده آنتی ژن، به ویژه سلول های دندریتیک، کاهش کشتار NK، و پاسخ ایمنی سلولی تطبیقی ​​نسبتاً به خطر افتاده، متناسب است. به عبارت دیگر، ایمنی ذاتی و فعالیت های سلول B، Th1، Th2 و Treg همگی به میزان متغیری در طول عمر تحت تأثیر قرار می گیرند. بنابراین، سیستم ایمنی پیر و جوان در مقابله با عفونت‌ها (مثلاً ویروسی) در مقایسه با افراد جوان کارآمد نیست.

For more information:1950477648nn@gmail.com