Diagnostyka serologiczna COVID-19 (#3): Znaczenie różnicowania klas przeciwciał anty-SARS-CoV-2

Specyficzne przeciwciała anty-SARS-CoV-2 pojawiają się w organizmie z pewnym opóźnieniem po kontakcie z patogenem. Od około 10. dnia od czasu wystąpienia pierwszych objawów klinicznych możliwa jest detekcja przeciwciał anty-SARS-CoV-2 w klasie IgG, natomiast specyficzne przeciwciała w klasie IgA oraz IgM są zwykle wykrywalne nawet kilka dni wcześniej [1]. Dzięki różnicowaniu klas przeciwciał wykrywanych w przebiegu zakażeń można z dużym prawdopodobieństwem określić fazę infekcji.

Rola przeciwciał klasy IgA

Przeciwciała klasy IgA uważane są za pierwszą linię obrony przed patogenami w błonach śluzowych organizmu. Odpowiadają m.in. za neutralizację wirusów wywołujących infekcje dróg oddechowych. We krwi przeciwciała IgA pełnią rolę uzupełniającą, biorą udział m.in. w neutralizowaniu tych antygenów, które przekroczyły barierę śluzówkową i przedostały się do krwioobiegu [2]. Przeciwciała te są wykrywane w wysokich mianach w przypadku wielu zakażeń układu oddechowego i są uznawane za cenny marker diagnostyczny. Intensywna synteza przeciwciał klasy IgA u chorych na COVID-19 została już opisana [3]. Co więcej, wykazano, że w odpowiedzi na SARS-CoV-2 produkcja przeciwciał klasy IgA jest znacznie bardziej nasilona i przeciwciała tej klasy utrzymują się dłużej niż przeciwciała klasy IgM [4]. Detekcja swoistych przeciwciał anty-SARS-CoV-2 w klasie IgA może być dodatkowym narzędziem diagnostycznym już we wczesnej fazie infekcji wywołanej przez SARS-CoV-2, ponieważ przeciwciała te produkowane są wcześniej niż immunoglobuliny klasy G [5] [4].

Rola przeciwciał klasy IgM

Diagnostyka serologiczna większości świeżych zakażeń opiera się na oznaczaniu przeciwciał klasy IgM. Przeciwciała IgM stanowią około 5–10% całej puli immunoglobulin u dorosłych i występują niemal wyłącznie w odpowiedzi pierwotnej na patogen [6]. W przypadku infekcji wywoływanych przez koronawirusy, przeciwciała w klasie IgM są w większości skierowane przeciwko białku N. U chorych na COVID-19 zarówno przeciwciała klasy IgM, jak i IgA są wykrywalne od około 6.–8. dnia od wystąpienia pierwszych objawów klinicznych [4].

Rola przeciwciał klasy IgG

Wykrycie wyłącznie przeciwciał klasy IgG pozwala przypuszczać, że pacjent przebył infekcję w przeszłości. Przeciwciała tej klasy są elementami pamięci immunologicznej i w przypadku wielu zakażeń pełnią funkcję ochronną przed ponowną infekcją [7]. Wstępne badania nad odpowiedzią układu immunologicznego na SARS-CoV-2 wykazały, że obecność przeciwciał wytworzonych w wyniku pierwotnego zakażenia może pełnić funkcję ochronną w przypadku reinfekcji [8]. Korzyści płynących z oznaczania specyficznych przeciwciał w tej klasie jest znacznie więcej, m.in. umożliwiają identyfikację osób o wysokim stężeniu przeciwciał anty-SARS-CoV-2 (potencjalni dawcy osocza). Zarówno w Polsce, jak i w wielu innych krajach w leczeniu chorych na COVID-19 w ciężkim stanie klinicznym stosuje się już osocze pozyskane od ozdrowieńców [9] [10].

Równoległe wykrywanie przeciwciał anty-SARS-CoV-2

Testy wykrywające równolegle przeciwciała wielu klas wydają się mieć ograniczone zastosowanie. Wynik takiego badania świadczy jedynie o kontakcie z nowym koronawirusem, ale nie może już być podstawą do oceny potencjalnej odporności pacjenta na SARS-CoV-2 czy identyfikacji dawców osocza, jak w przypadku wyników testów wykrywających wyłącznie przeciwciała klasy IgG. Ponadto powszechnie wiadomo, że przeciwciała należące do poszczególnych klas różnią się między sobą siłą wiązania antygenu. Immunoglobuliny, które pojawiają się na wczesnym etapie zakażenia (IgM, IgA), cechuje niższe powinowactwo do antygenu w porównaniu do syntezowanych w późniejszej fazie infekcji przeciwciał klasy IgG. Z tego względu testy wykrywające wyłącznie przeciwciała klasy IgG są bardziej swoiste niż testy służące do jednoczesnej detekcji przeciwciał różnych klas.

Znaczenie badań serologicznych w diagnostyce COVID-19

Wykrycie specyficznych przeciwciał przeciwko SARS-CoV-2 umożliwia potwierdzenie kontaktu z nowym koronawirusem, co ma istotne znaczenie m.in. przy:

  • badaniach osób szczególnie narażonych na SARS-CoV-2 (np. personel szpitali), które ze względu na wykonywany zawód mogą być źródłem zakażenia dla ludzi starszych i schorowanych, oraz badaniach osób mających kontakt z wieloma ludźmi (np. policja, personel sklepów, aptek),
  • diagnozowaniu pacjentów z powikłaniami po niedawnym przebyciu infekcji grypopodobnej, którzy nie mieli przeprowadzanej diagnostyki w kierunku infekcji SARS-CoV-2,
  • badaniach epidemiologicznych, mających na celu ustalenie rozpowszechnienia zakażenia w populacji,
  • identyfikowaniu ozdrowieńców z wysokim poziomem IgG w celu pobrania od nich osocza do stosowania w terapii najcięższych przypadków COVID-19,
  • opracowywaniu nowych leków czy szczepionki przeciwko COVID-19.

Ponadto testy serologiczne wykonywane w interwałach czasu pozwalają wychwycić ewentualną serokonwersję u bezobjawowych nosicieli SARS-CoV-2 lub chorych na łagodną postać COVID-19 przypominającą przeziębienie.

 

Piśmiennictwo:

[1] Liu L. i wsp., A preliminary study on serological assay for severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in 238 admitted hospital patients, medRxiv (Preprint), 8 March 2020, https://doi.org/10.1101/2020.03.06.20031856.
[2] Cunningham-Rundles C., Physiology of IgA and IgA deficiency, Journal of Clinical Immunology, 2001, 21 (5): 303–309, https://doi.org/10.1023/a:1012241117984.
[3] Amanat F. i wsp., A serological assay to detect SARS-CoV-2 seroconversion in humans, Nature Medicine, 2020, https://doi.org/10.1038/s41591-020-0913-5.
[4] Padoan A. i wsp., IgA-Ab response to spike glycoprotein of SARS-CoV-2 in patients with COVID-19: A longitudinal study, Clinica Chimica Acta, 2020, 507: 164–166, https://doi.org/10.1016/j.cca.2020.04.026.
[5] Okba N.M.A. i wsp., Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 − Specific Antibody Responses in Coronavirus Disease 2019 Patients, Emerging Infectious Diseases, 2020, 26 (7), https://doi.org/10.3201/eid2607.200841.
[6] Mikrobiologia, red. P. Murray i wsp., Edra Urban & Partner, 2018, 9: 78–81.
[7] Furst D.E., Serum Immunoglobulins and Risk of Infection: How Low Can You Go?, Seminars in Arthritis and Rheumatism, 2009, 39 (1): 18–29, https://doi.org/10.1016/j.semarthrit.2008.05.002.
[8] Bao L. i wsp., Lack of Reinfection in Rhesus Macaques Infected with SARS-CoV-2, bioRxiv (Preprint), 1 May 2020, https://doi.org/10.1101/2020.03.13.990226.
[9] Jiang S. i wsp., Neutralizing Antibodies against SARS-CoV-2 and Other Human Coronaviruses, Trends in Immunology, 2020, 41 (5): 355–359, https://doi.org/10.1016/j.it.2020.03.007.
[10] Zhou G., Zhao Q., Perspectives on therapeutic neutralizing antibodies against the Novel Coronavirus SARS-CoV-2, International Journal of Biological Sciences, 2020, 16 (10): 1718–1723.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.