Očkování proti Covid-19 – protilátky IgG, CIK a složky komplementu v séru

ÚVOD

Vážný průběh onemocnění Covid-19 je charakterizován zánětem, kam patří vysoké hladiny zánětlivých cytokinů, alveolární zánětlivé infiltráty a vaskulární mikrotromby (2, 3). Rizikovost vedlejších účinků onemocnění Covid-19 i očkování proti viru SARS-CoV-2 zvyšují imunokomplexy, které se usazují ve tkáních a cévách a mohou být podkladem lokální zánětlivé reakce – imunopatologické reakce III. typu – za podpory destrukce tkáně a tvorby trombů (1, 6, 9). Nástup hypersenzitivity III. typu může být v rozmezí dní až týdnů v závislosti na přítomnosti paměťových buněk reagujících na příslušný antigen. Klinické příznaky se objevují přibližně 10 dní po počátečním antigenním stimulu. Ukládání imunokomplexů ve stěnách cév může být zhoršeno dříve existující endoteliální dysfunkcí vlivem aterosklerózy u starších jedinců (9). Ukládání imunokomplexů následně vede k rozvoji systémové vaskulitidy, která je u onemocnění Covid-19 provázena aktivací C3 komplementu. V léčbě pacientů s novým koronavirem se syndromem akutní respirační tísně byl proto s úspěchem použit C3 inhibitor AMY-101, který zabrání aktivaci C3 na C3a anafylatoxin (7, 9).

Manzo (6) považuje onemocnění Covid-19 za spouštěč imunokomplexové hypersenzitivní reakce. Předpokládá tři fáze onemocnění (virovou, imunologickou a hemovaskulární) a zdůrazňuje nadbytek antigenu v imunologické fázi. Nadbytek antigenu může vést ke vzniku imunokomplexů, které již nelze odstranit fagocyty. Imunokomplexy zůstávají v oběhu, dostávají se do tkání, zejména krevních cév, kde opakovaně vyvolávají aktivaci komplementu klasickou cestou, závažný přetrvávající zánětlivý stav způsobený komplementovými anafylatoxiny (C3a a C5a) a poškození tkání. Dochází k uvolňování histaminu z žírných buněk a k náboru fagocytů (neutrofilů), které jsou rovněž odpovědné za poškození tkáně. Ukládání imunokomplexů v cévní stěně vede k syndromu cytokinové bouře, kdy se uvolní IL-6 z buněk hladkých svalů cév (9). Významnou roli v zánětu hraje i komplement, který se aktivuje v imunologické fázi onemocnění spolu s tvorbou imunokomplexů (6). Výsledkem tohoto procesu ve stěnách cév je akutní nekrotizující vaskulitida. Zatím z ne zcela jasných důvodů je u onemocnění Covid-19 imunitní systém u pacientů vyžadujících intenzivní péči nucen spustit tuto Th2 protilátkovou imunitní odpověď, ačkoliv Th1 odpověď by spíše vedla k likvidaci infekce pomocí makrofágů a Tc-lymfocytů (9).

Protilátková reakce IgG proti SARS-CoV-2 RBD (receptor binding domain) je vedena hlavně v podtřídě IgG1 a IgG3, které jsou hlavním ligandem pro C1q, spouštěč klasické cesty aktivace komplementu. Pacienti s vážným průběhem Covid-19 mají vyšší pravděpodobnost, že budou produkovat prozánětlivé podtřídy IgG1 a IgG3 (3). Depozice složek komplementu C4b, C3bc a C5b-9 MAC významně koreluje s hladinami IgG a závažností onemocnění (5). Složky C5b-9 MAC a C4d byly nalezeny v drobných kožních a alveolárních cévách pacientů s Covid-19 (6). Jedinci s vysokou hladinou IgG a/nebo vážným stavem nemoci mohou mít výraznější aktivaci komplementu během virové infekce (5). Protože nové vakcíny využívající spike protein mají indukovat reakci antigen-protilátka, mohou vyvolat podobné patogenní účinky. Kožní a gastrointestinální vaskulitida způsobená imunokomplexy byla popsána po očkování mRNA vakcínou Pfizer/BioNTech (8). Příznaky se vyvinuly 12 dní po 2. dávce vakcíny a po podání orálních steroidů (Prednisolon) brzy vymizely. Byla prokázána zvýšená sedimentace, zvýšená hladina IL-6 a CRP, okultní krvácení ve stolici a mírně zvýšený kalprotektin ve stolici. Šlo o muže 76 let věku, s přidruženými onemocněními, avšak bez alergické predispozice či autoimunitních onemocnění v minulosti. Nebylo uvedeno, zda prodělal či neprodělal Covid-19 v době před očkováním.

SOUBOR PROBANDŮ A METODIKA

Pro stanovení protilátek anti-SARS-CoV-2 IgG, cirkulujících imunokomplexů (CIK), složek komplementu C3c a C4, celkového IgG a podtříd IgG1-4 jsme využili séra očkovaných a neočkovaných jedinců. Chtěli jsme ověřit poznatky z literatury na běžné populaci jedinců, kteří prodělali onemocnění a/nebo se nechali očkovat proti viru SARS-CoV-2 v období do 1 roku před odběrem krve. Všichni jedinci v souboru byli zdraví, nebyli sledováni pro chronická onemocnění.

Výzkumný soubor tvořilo 123 jedinců (průměrný věk 45,6 ± 16,9 let; muži n = 37, průměrný věk 47,8 ± 20,1; ženy n = 86, průměrný věk 44,7 ± 15,4). Zastoupení vakcín, poměr očkovaných a neočkovaných a prodělavších či neprodělavších onemocnění Covid-19 je uvedeno v tabulce 1. Všichni očkovaní jedinci měli dvě, případně tři dávky očkování.

Tab. 1 Zastoupení vakcín, očkovaných/neočkovaných a prodělavších/neprodělavších onemocnění Covid-19 ve výzkumném souboru (absolutní počty)

Tab. 2 Reagencie a analyzátory použité ve studii

Reagencie a analyzátory použité k měření ukazuje tabulka 2. Měření bylo provedeno dle příbalových letáků jednotlivých reagencií.

Statistické zhodnocení bylo provedeno pomocí programu Statgraphics Centurion verze XVIII od firmy Statgraphics Technologies, Inc., The Plains, VA, USA. S využitím lineárního modelu s faktory Covid (+ vs. –), vakcína (C – kontrola, tzn. neočkovaní, P – Pfizer/ BioNTech, M – Moderna) a pohlaví (M vs. F), kovariátem věk a interakcí Covid × vakcína jsme zkoumali vliv výše uvedených faktorů na závisle proměnné. Dále následovalo vícenásobné srovnání s Bonferroniho korekcí na multiplicitu.

VÝSLEDKY

Zjistili jsme, že neočkovaní, očkovaní vakcínou Pfizer/ BioNTech a Moderna a rovněž prodělavší a neprodělavší onemocnění Covid-19 se významně liší v hladině anti-

-SARS-CoV-2 IgG. Očkování mělo na výši hladiny protilátek větší vliv než prodělání onemocnění (obr. 1). Podtřída IgG4 se statisticky významně zvýšila u očkovaných po aplikaci vakcíny Pfizer/BioNTech (obr. 2). Ostatní podtřídy IgG, celkové IgG, CIK a složky komplementu se mezi sledovanými skupinami statisticky významně nelišily.

DISKUZE

Nejvyšší vliv na vzestup hladiny anti-SARS-CoV-2 IgG má dle naší studie očkování, prodělané onemocnění má vliv menší. Naše zjištění v tomto směru koreluje s literaturou (4, 10). Literatura dále uvádí, že po vakcinaci Modernou vykazovali jedinci s již existující imunitou ve srovnání s jedinci dosud neonemocnělými Covidem-19 zvýšení protilátek IgG, kromě IgG3 (10). Tento poznatek jsme potvrdili pouze na úrovni celkového IgG.

Obr. 1 Rozdíly mezi skupinami probandů u protilátek IgG proti SARS-CoV-2

+ prodělali nemoc, – neprodělali nemoc C – kontrola (neočkovaní), P – Pfizer/BioNTech, M – Moderna Covid

Hladina IgG4 se v naší studii zvýšila u očkovaných vakcínou Pfizer/BioNTech, prodělání nemoci efekt zvýšilo. Ostatní podtřídy IgG nevykázaly statisticky významné odlišnosti. Naše zjištění koreluje s literaturou (4), kde zvýšení IgG4 nastalo 6 měsíců po 2. dávce vakcíny Pfizer a po 3. dávce došlo ještě k dalšímu zvýšení. IgG4 je považován za protizánětlivý a může přispět ke snížení imunopatologických jevů způsobených cirkulujícími imunokomplexy, které jsou někdy považovány za rizikový faktor očkování. Zvýšení IgG4 nebylo pozorováno po adenovirové vakcíně (4).

Protilátková reakce IgG proti SARS-CoV-2 RBD probíhá hlavně v podtřídě IgG1 a IgG3 a jejich hladina je u pacientů s těžkým průběhem Covid-19 oproti lehčímu průběhu vyšší (3, 5). U jedinců po prodělaném onemocnění Covid-19 se nacházejí především IgG1 a IgG3, zatímco IgG2 a IgG4 bývají zastoupeny slabě (5, 10). IgG1 a IgG3 spouštějí klasickou cestu aktivace komplementu, zatímco IgG2 a IgG4 mají sníženou vazbu C1q složky komplementu. V našem souboru se jedinci po onemocnění Covid-19 od jedinců neprodělavších toto onemocnění v hladině jednotlivých podtříd IgG statisticky významně nelišili. Může to být způsobeno tím, že v našem souboru jsme stanovovali celkové podtřídy IgG, nikoli pouze anti-RBD IgG, a naši probandi byli již z onemocnění zotaveni.

Pacienti s vyšší hladinou IgG mají dle literatury vyšší míru ukládání komplementu (5), probandi s předchozí historií infekce mají vyšší hladinu anti-RBD IgG1 oproti jedincům neprodělavším Covid-19 (10). Tyto závěry nepotvrzujeme. Složky komplementu, celkové IgG a podtřídy IgG1, IgG2 a IgG3 se mezi skupinami našich probandů statisticky významně nelišily. Z toho usuzujeme, že celkové podtřídy IgG mohou vykazovat jinou dynamiku než podtřídy specificky zaměřené proti RBD viru. Naši pacienti navíc nebyli v akutní fázi onemocnění.

Obr. 2 Vliv očkování na hladinu IgG4

+ prodělali nemoc, – neprodělali nemoc C – kontrola (neočkovaní), P – Pfizer/BioNTech, M – Moderna Covid