Ursprunglig antigenisk synd

Den ursprungliga antigena synden: När kroppen först stöter på en infektion producerar den effektiva antikroppar mot dess dominerande antigener och eliminerar därmed infektionen. Men när den stöter på samma infektion, i ett senare utvecklat stadium, med ett nytt dominant antigen , med det ursprungliga antigenet som nu är recessivt, kommer immunsystemet fortfarande att producera de tidigare antikropparna mot detta gamla "nu recessiva antigen" och inte utveckla nya antikroppar mot den nya dominerande. Detta resulterar i produktion av ineffektiva antikroppar och därmed en svag immunitet.

Ursprunglig antigenisk synd , även känd som antigenisk prägling , Hoskins-effekten eller immunologisk prägling , är immunsystemets benägenhet att företrädesvis använda immunologiskt minne baserat på en tidigare infektion när en andra något annorlunda version av den främmande patogenen (t.ex. ett virus eller bakterie ) påträffas. Detta lämnar immunsystemet "fångat" av det första svaret det har gjort på varje antigen och oförmöget att skapa potentiellt mer effektiva svar under efterföljande infektioner. Antikroppar eller T-celler inducerade under infektioner med den första varianten av patogenen är föremål för repertoarfrysning, en form av ursprunglig antigenisk synd.

Fenomenet har beskrivits i relation till influensavirus , SARS-CoV-2 , denguefeber , humant immunbristvirus (HIV) och flera andra virus.

Historia

Detta fenomen beskrevs första gången 1960 av Thomas Francis Jr. i artikeln "On the Doctrine of Original Antigenic Sin". Den har fått sitt namn i analogi med det kristna teologiska begreppet arvsynd . Enligt Francis som citeras av Richard Krause :

"Barndomens antikropp är till stor del ett svar på det dominerande antigenet från viruset som orsakar den första typ A-influensainfektionen i livet. [...] Avtrycket som etablerats av den ursprungliga virusinfektionen styr antikroppssvaret därefter. Detta har vi kallat Läran om den ursprungliga antigena synden."

I B-celler

En minne B-cell som är specifik för Virus A aktiveras företrädesvis av en ny stam, Virus Ai, ^och producerar antikroppar som ineffektivt binder till Ai- ^stammen . Dessa antikroppar hämmar aktiveringen av en naiv B-cell som producerar bättre antikroppar mot Virus A ¹ . Denna effekt leder till ett minskat immunsvar mot Virus A ¹ och ökar risken för allvarlig infektion.

Under en primär infektion genereras långlivade minnes-B-celler , som finns kvar i kroppen och skyddar mot efterföljande infektioner. Dessa minnes-B-celler svarar på specifika epitoper på ytan av virala proteiner för att producera antigenspecifika antikroppar och kan svara på infektion mycket snabbare än naiva B-celler kan på nya antigener. Denna effekt minskar tiden som behövs för att rensa efterföljande infektioner.

Mellan primära och sekundära infektioner eller efter vaccination , kan ett virus genomgå antigen drift , där de virala ytproteinerna (epitoperna) förändras genom naturlig mutation. Detta gör att viruset kan fly från immunförsvaret. Det förändrade viruset reaktiverar företrädesvis tidigare aktiverade högaffinitetsminne B-celler och sporrar antikroppsproduktion. De producerade antikropparna binder emellertid i allmänhet ineffektivt till de förändrade epitoperna. Dessutom hämmar dessa antikroppar aktivering av naiva B-celler som kan göra mer effektiva antikroppar mot det andra viruset. Detta leder till ett mindre effektivt immunsvar och återkommande infektioner kan ta längre tid att försvinna.

Ursprunglig antigen synd har viktiga konsekvenser för vaccinutveckling. Vid denguefeber , till exempel, när ett svar mot en serotyp har fastställts, är det osannolikt att vaccination mot en andra kommer att vara effektivt. Detta innebär att balanserade svar mot alla fyra virusserotyperna måste fastställas med den första vaccindosen.

Aktivering av naiva B-celler som känner igen nya epitoper kan försvagas med upprepad infektion med varianter av influensavirus. Effekten av antigen synd på skyddet har dock inte varit väl etablerad och tycks skilja sig åt för varje vaccin mot smittämnen, geografisk plats och ålder. Forskning gjord 2011 fann minskade antikroppssvar mot 2009 års pandemiska H1N1-influensavaccin hos individer som hade vaccinerats mot säsongsbetonad A/Brisbane/59/2007 (H1N1) under de senaste tre månaderna.

Den relativa ineffektiviteten hos den bivalenta boostern mot SARS-CoV-2 Omicron-varianten hos patienter som tidigare fått covid-19-vaccin har tillskrivits immunologisk prägling.

I cytotoxiska T-celler

Ett liknande fenomen har beskrivits i cytotoxiska T-celler (CTL). Det har visats att under en andra infektion av en annan stam av denguevirus, föredrar CTL:erna att frisätta cytokiner istället för att orsaka cellys . Som ett resultat tros produktionen av dessa cytokiner öka vaskulär permeabilitet och förvärra skador på endotelceller , vilket resulterar i dengueblödningsfeber .

Flera grupper har försökt designa vacciner för HIV och hepatit C baserat på induktion av CTL-svar. Upptäckten att CTL-svaret kan vara partiskt av ursprunglig antigenisk synd kan hjälpa till att förklara den begränsade effektiviteten hos dessa vacciner. Virus som HIV är mycket varierande och genomgår mutationer ofta; på grund av ursprunglig antigenisk synd kan HIV-infektion inducerad av virus som uttrycker något annorlunda epitoper (än de i ett viralt vaccin) misslyckas med att kontrolleras av vaccinet. Det har antagits att: om ursprunglig antigenisk synd är ett vanligt fenomen, kan ett naivt utformat enkomponentsvaccin tänkbart göra en infektion ännu värre än om ingen vaccination alls hade inträffat. Den förmodade mekanismen är att immunsvaret skulle vara "fångat" i ett mindre effektivt svar. Därför gjordes en rekommendation för vacciner med flera komponenter eller som målkonserverade epitoper.

Se även