Immunità Covid-19: come gli anticorpi, i linfociti B e i linfociti T affrontano l’omicron

Negli ultimi due anni, gli Stati Uniti hanno visto più di 63 milioni di casi di Covid-19, con alcune persone infettate più di una volta. Più di 240 milioni di persone negli Stati Uniti hanno ricevuto almeno una dose di vaccino contro il Covid-19. Più di 60 milioni ne hanno ricevuti tre.

Sebbene le infezioni da Covid-19 non siano mai una buona cosa, questi numeri si sommano ancora a un barlume di buone notizie: la grande maggioranza degli americani ora ha una certa immunità contro SARS-CoV-2, il virus che causa Covid-19. Questo è un grande passo avanti verso la defangazione della malattia.

Quando il corpo umano viene infettato dal virus o incontra un frammento del patogeno in un vaccino, il nostro sistema immunitario cambia in modi sottili ma importanti. In un’ampia fascia di popolazione, questi cambiamenti potrebbero alla fine aiutare a trasformare il Covid-19 da una catastrofe che ferma il mondo in un lieve fastidio.

Gli anticorpi, le proteine ​​che si attaccano al virus, sono una parte fondamentale della risposta immunitaria e sono spesso al centro di discussioni sulla protezione dal Covid-19. Ma aumentano durante l’infezione e diminuiscono naturalmente nel tempo. Fortunatamente, gli anticorpi non sono l’intera storia quando si tratta del sistema immunitario.

Altri strumenti più duraturi contro le infezioni si nascondono all’interno delle nostre ossa. Il sistema immunitario attinge alle cellule staminali, che vivono nel midollo osseo, per produrre una serie di componenti di cui non sentiamo molto parlare. Formano molti tipi di globuli bianchi che entrano subito in azione quando incontrano un virus per la prima volta e che essenzialmente prendono appunti per iniziare a pianificare la prossima infezione.

È questa memoria del sistema immunitario che è la chiave per la protezione a lungo termine contro il Covid-19. La cosa rassicurante è che man mano che i globuli bianchi si esercitano contro SARS-CoV-2, sembrano migliorare nel contenere il virus, anche quando si evolve in nuove varianti. Sembra che ciò stia accadendo durante l’ondata di omicron di Covid-19.

L’Omicron è la variante più trasmissibile del coronavirus conosciuta fino ad oggi. Sembra anche essere migliore nell’evitare la protezione immunitaria dai vaccini Covid-19. I casi hanno raggiunto livelli record in molte parti degli Stati Uniti e gli ospedali sono ancora una volta a dura prova.

Ma la frazione di casi che porta a ricoveri e decessi sembra essere molto più piccola rispetto ad altre varianti. Sebbene ci siano più segnalazioni di infezioni rivoluzionarie e re-infezioni con omicron, molte persone precedentemente esposte riferiscono sintomi lievi simili al raffreddore.

Uno dei motivi è che il virus stesso sembra essere mutato in un modo che porta a complicazioni meno pericolose. Eppure è anche chiaro che l’immunità diffusa sta assorbendo alcuni dei peggiori effetti della malattia, una tendenza promettente che probabilmente continuerà nel 2022 e oltre.

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Il mondo è pieno di così tante cose che possono farci ammalare: virus, batteri, parassiti, funghi e persino versioni mutate delle nostre stesse cellule. Le minacce sono varie e inesorabili, ma lo è anche il nostro sistema immunitario. È un’orchestra di cellule, proteine, organi e percorsi che si armonizzano tutti per tenere a bada gli invasori. In forma semplificata, ecco come fare.

Quando un agente patogeno come il coronavirus entra nel corpo per la prima volta, si confronta con il sistema immunitario innato, che fornisce una protezione generalizzata contro tutti gli agenti patogeni, ma non è sempre sufficiente a prevenire le malattie da solo. Dopo che un’infezione ha messo radici, il sistema immunitario lancia una risposta più mirata con quello che è noto come il sistema immunitario adattativo.

Gli anticorpi neutralizzanti costituiscono il pilastro del sistema immunitario adattativo. Il virus è costellato di proteine ​​spike (che gli danno l’omonima corona, che in latino significa corona), che si attaccano alle cellule umane per iniziare il processo di infezione. Gli anticorpi a forma di Y possono attaccarsi alle punte del virus e impedirgli di entrare nelle cellule, neutralizzando così l’agente patogeno. Le parti di un virus che possono innescare una risposta immunitaria sono conosciute come antigeni.

Il controllo della trasmissione di Covid-19 con misure come test, mascheramento e distanziamento sociale è un modo importante per prevenire l’aumento di nuove varianti.
Paul Hennessy/SOPA Images/LightRocket tramite Getty Images

“In generale, gli anticorpi neutralizzanti impediscono in primo luogo di essere infettati”, ha affermato Lewis Lanier, presidente del dipartimento di microbiologia e immunologia dell’Università della California a San Francisco.

Gli anticorpi neutralizzanti sono schizzinosi riguardo alle parti del virus che riconoscono, note come epitopi. Se quei punti di attacco sul virus cambiano, come fanno in molte varianti di coronavirus, gli anticorpi possono diventare meno efficaci. Nei mesi successivi a un’infezione o a un’immunizzazione, anche la quantità di questi anticorpi neutralizzanti diminuisce. Questo è previsto. La produzione di anticorpi richiede molta energia, quindi il corpo ne produce meno dopo che l’infezione è scomparsa.

Quel declino può sembrare preoccupante, ma il sistema immunitario ha altri potenti strumenti nel suo capannone. Per iniziare, ci sono anticorpi non neutralizzanti. Questi non interferiscono direttamente con il funzionamento del virus, ma possono aiutare il sistema immunitario a rilevare le cellule infette e contrassegnarle per la distruzione. Questo è un compito cruciale perché i virus non possono fare copie di se stessi da soli: hanno bisogno di requisire una cellula ospite per riprodursi. Una volta che un virus entra in una cellula, non è accessibile agli anticorpi neutralizzanti, ma gli anticorpi non neutralizzanti che hanno imparato a riconoscere le cellule infette possono comunque dare l’allarme.

Il compito di eliminare le cellule infette spetta a un gruppo di globuli bianchi noti come cellule T citotossiche, a volte chiamate cellule T killer. Derivano dalle cellule staminali nel midollo osseo e provocano l’autodistruzione delle cellule infette, senza interferire con le cellule normali.

“Le cellule T, non possono prevenire l’infezione”, ha detto Lanier. “L’unico modo in cui una cellula T può riconoscere che hai un’infezione è dopo che una cellula è stata infettata”.

I linfociti T helper sono un’altra importante varietà di globuli bianchi. Stimolano la produzione di anticorpi da parte di un diverso gruppo di globuli bianchi chiamati cellule B. I linfociti B si formano nel midollo osseo e poi migrano verso i linfonodi o la milza.

Dopo un’infezione o una vaccinazione, alcuni linfociti B e linfociti T si attaccano, diventando linfociti B e linfociti T della memoria. Rimangono inattivi, a volte per decenni, in attesa di vedere se un agente patogeno ritorna. In tal caso, possono riattivarsi rapidamente.

Micrografia elettronica a scansione colorata (SEM) di linfociti T a riposo da un campione di sangue umano.

I linfociti T eliminano le cellule infette. Aiutano anche i linfociti B a maturare per produrre anticorpi.
Greg Towers, University College London tramite Getty Images

Questo è il motivo per cui un calo del numero di anticorpi neutralizzanti non è sempre un disastro. Anche se le concentrazioni di anticorpi neutralizzanti scendono così in basso da non poter più prevenire un’infezione, altre parti del sistema immunitario possono accumularsi per assicurarsi che il virus non faccia troppi danni.

“C’è una finestra di tempo dopo che il virus è entrato nel corpo prima che inizi davvero a manifestare la malattia nella persona”, ha affermato Deborah Fuller, professore di microbiologia presso la University of Washington School of Medicine. “Quella finestra di tempo consente al sistema immunitario che è stato vaccinato e ha risposte immunitarie di memoria di richiamare molto rapidamente e arrestare il virus prima che causi effettivamente la malattia”.

Il nostro sistema immunitario si sta adattando, ma anche il virus

Alcuni funzionari sanitari ora affermano che il Covid-19 è così dilagante che è probabile che la maggior parte delle persone venga infettata a un certo punto. “È difficile elaborare ciò che sta effettivamente accadendo in questo momento, il che è che la maggior parte delle persone prenderà il Covid”, ha detto martedì alla commissione sanitaria del Senato Janet Woodcock, commissario ad interim della Food and Drug Administration. “Quello che dobbiamo fare è assicurarci che gli ospedali possano ancora funzionare, i trasporti e altri servizi essenziali non vengano interrotti mentre ciò accade”.

Tuttavia, le ondate di infezione possono aumentare con la stessa rapidità con cui si formano. Paesi come il Regno Unito e il Sud Africa hanno sperimentato terribili picchi di omicron, ma in seguito hanno visto cali precipitosi in casi successivi. Anche i casi di Omicron sembrano stabilizzarsi in alcune parti degli Stati Uniti, segno che potrebbe essere previsto un declino.

Il fatto che questi picchi nei casi di Covid-19 portino a gravi esiti per la salute dipende dal lavoro di squadra di cellule B, cellule T e anticorpi e dal modo in cui resistono a eventuali nuove mutazioni nel virus. È un’area di ricerca attiva per gli scienziati.

“I vaccini e l’infezione precedente potrebbero non impedirti di essere infettato dalle prossime ondate di varianti, ma potrebbero tenerti fuori dall’ospedale”, ha detto Lanier.

Negli ultimi due anni, con picchi ricorrenti nei casi di Covid-19, gli anticorpi neutralizzanti sono stati al centro della scena. “Siamo davvero più preoccupati in questo momento nel mezzo della pandemia per la durata di quell’anticorpo perché quello che stiamo cercando di fare è prevenire la trasmissione”, ha affermato Fuller. Ma questo potrebbe cambiare.

Gli anticorpi neutralizzanti rimangono un punto di riferimento chiave per i vaccini: gli scienziati valutano il successo e la tempistica dei vaccini in parte misurando il numero di anticorpi che provocano nel nostro sangue e per quanto tempo gli anticorpi rimangono. Quando i vaccini mRNA di Moderna e Pfizer/BioNTech erano in fase di sviluppo, hanno dimostrato che potevano suscitare un alto livello di anticorpi neutralizzanti. Ulteriori studi clinici hanno dimostrato che questo si è tradotto in oltre il 90% di efficacia nella prevenzione delle malattie.

Il test successivo riguarda il modo in cui la produzione di anticorpi aumenta di nuovo se lo stesso virus invade di nuovo. Possono essere necessarie fino a due settimane per generare anticorpi dopo essere stati esposti a un virus per la prima volta, ma la produzione può aumentare molto più velocemente durante una seconda infezione.

Illustrazione dei linfociti B che secernono anticorpi.

I linfociti B secernono anticorpi che possono fermare un virus. Alcuni linfociti B si trasformano in cellule di memoria che immagazzinano le istruzioni per produrre anticorpi contro un particolare patogeno.
Libreria fotografica Getty Images/Scienza

Allo stesso tempo, un virus raramente è lo stesso quando ritorna. I virus mutano frequentemente durante la riproduzione e i virus a RNA come SARS-CoV-2 sono particolarmente inclini a cambiare. Le versioni del virus con distinti raggruppamenti di mutazioni sono classificate come varianti, come omcron, delta e alfa. Il nostro sistema immunitario sta diventando più forte e più veloce, ma i cambiamenti al virus hanno ancora il potenziale per farli scappare.

Alcune aziende stanno già sviluppando vaccini specifici per omcron, ma potrebbero non essere immessi sul mercato per mesi. Gli scatti riformulati potrebbero essere troppo piccoli, troppo tardi. Nel frattempo, dobbiamo fare affidamento sull’immunità che già abbiamo, compresi gli aumenti della nostra conta degli anticorpi che provengono da dosi di richiamo dei vaccini Covid-19.

Alla fine raggiungeremo un equilibrio con il Covid-19

C’è ancora molto da imparare su come tutti gli elementi del sistema immunitario collaborano nel tempo per tenere a bada il Covid-19 e alcune delle risposte diventeranno evidenti solo con il tempo. E lo strano comportamento di omicron sta costringendo i ricercatori a ripensare a ciò che hanno imparato.

La buona notizia è che molti aspetti del nostro sistema immunitario sembrano gestire bene anche l’ultima variante. “Da quello che ho visto, le risposte dei linfociti T funzionano ancora piuttosto bene contro l’omicron”, ha affermato Brianne Barker, ricercatrice di vaccini presso la Drew University. “Penso che abbiamo ancora un po’ di tempo” in cui le protezioni immunitarie rimarranno intatte.

L’immunità continuerà a crescere in tutta la popolazione e attutirà gli spigoli vivi della pandemia, anche se il virus cambia. È improbabile che il Covid-19 scompaia del tutto. Mentre circola, continuerà a mutare e potrebbe causare focolai sporadici. Ma il nostro sistema immunitario sta facendo progressi.

Micrografia elettronica a trasmissione di una particella del virus SARS-CoV-2 (variante UK B.1.1.7), isolata da un campione di un paziente e coltivata in coltura cellulare.

Il virus SARS-CoV-2, visto al microscopio elettronico, con la corona di proteine ​​spike raffigurate in rosso.
NIH/NIAID tramite Getty Images

“Mentre esponi il corpo umano, anche allo stesso antigene più e più volte, anche il nostro sistema immunitario si evolve”, ha detto Fuller. “Quello che stiamo iniziando a vedere nelle persone con la terza immunizzazione è un anticorpo [response] questo è più ampio”.

È un buon segno che è probabile che i miglioramenti nel nostro sistema immunitario superino i cambiamenti nel virus. Ma la pandemia ha anche chiarito che nella sua traiettoria non c’è nulla che possiamo dare per scontato. Sebbene le cellule dentro di noi possano proteggersi dalle infezioni, è comunque una buona idea limitare la trasmissione del virus in qualsiasi altro modo possibile. Meno persone infetta, meno spiacevoli sorprese ci attendono.

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