Защитни механизми при вирусни инфекции

Вроденият имунен отгвор на гостоприемника действа като първа линия на защита за предотвратяване на вирусната инвазия, преди да се генерира по-специфичната защита на придобитата имунна система. При вродената имунна реакция рецепторите за разпознаване (PRRs) са ангажирани с откриването на специфични вирусни компоненти като вирусна РНК, ДНК или вирусни междинни продукти, което довежда до индуцирането на тип I интерферони (IFNs) и други провъзпалителни цитокини. При повечето вирусни инфекции имунната система има възможност да атакува вирусните частици в няколко етапа на инфекцията (преди вирусите да влязат в клетките или когато се освободят след тяхната репликация). Процесът може да се осъществи и в инфектираните клетки по време на производството на протеин или във фазата на сглобяване на вируса. По време на тези етапи антигените, които се появяват по повърхността на мембраната на заразената клетка могат да активират имунния отговор. В някои случаи, например при херпесните вируси, инфекцията може да продължи дълго време без наличието на вирусни частици или повърхностни антигени, експресирани в мембраната на заразените клетки. Когато това се случи, имунната система не е в състояние да се бори с инфекцията, тъй като няма вирусни пептиди, които да сигнализират за присъствието на вирусни частици.

Специални клетки на имунната система - Т-лимфоцити циркулират, търсейки наличието на инфекция. От голямо значение в борбата с вирусните инфекции биват цитотоксичните Т-клетки, защото убиват вирусно заразените клетки. Цитотоксичните Т-клетки притежават специализирани протеини, намиращи се на тяхната повърхност, които им помагат да разпознават вирусно инфектираните клетки. Тези протеини се наричат Т-клетъчни рецептори (TCRs). Всяка цитотоксична Т-клетка има TCR, който може специфично да разпознае определен антигенен пептид, свързан с МНС молекула. Ако Т-клетъчният рецептор открие пептид от вирус, той сигнализира на своята Т-клетка за неличието на инфекция. Т-лимфоцита освобождава цитотоксични фактори, за да убие инфектираната клетка и следователно предотвратява оцеляването на нахлуващия вирус.

Вирусите са силно приспособими и са разработили начини за избягване на откриването чрез Т-клетки. Някои вируси блокират попадането на МНС молекулите в клетъчната повърхност, ако това се случи, Т-лимфоцита не регистрира наличието на вирусна инфекция. Въпреки това, съществуват други имунни клетки, специализирани в убиването на вирусни частици - тези клетки са ествените клетки убийци или NK клетки. Когато NK клетка открие клетка, показваща по-малко от нормалните МНС молекули, тя освобождава токсични вещества по подобен начин на цитотоксичните Т-лимфоцити, които убиват вирусно-инфектираните клетки.

Цитотоксичните клетки са въоръжени с предварително синтезирани медиатори. Цитотоксичните фактори се съхраняват в отделения наречени гранули, докато контактът с инфектирана клетка задейства тяхното освобождаване. Един от тези медиатори е перфоринът - протеин, който може да създава пори в клетъчните мембрани, за да се улесни унищожаването на клетката. Ензимите, наречени гранзими, също се съхраняват и освобождават от гранулите. Гранзимите влизат в целевите клетки през отворите, направени от перфорина. Веднъж попаднали в клетката-мишена, те инициират процес, известен като програмирана клетъчна смърт или апоптоза, което довежда до загиването на целевата клетка. Друг освободен цитотоксичен фактор е гранулизин, който директно атакува външната мембрана на клетката-мишена.

Вирусите също могат да бъдат отстранени от тялото чрез антитела, преди да получат възможност да заразят клетката. Антителата са протеини, които специфично разпознават нахлуващите патогени и се свързват с тях. Антителата неутрализират вируса, което означава, че той вече не е в състояние да инфектира клетката гостоприемник. Също така, антитела могат да работят заедно, карайки вирусните частици да се слепват, процес наречен аглутинация. Аглутинираните вируси са по-лесна мишена за имунните клетки от единичните вирусни частици. Третият механизъм, използван от антитела за унищожаване на вируси е активирането на фагоцитите. Свързаното с вируса антитяло се свързва с рецептори, наречени Fc-рецептори по повърхността на фагоцитните клетки и задейства механизъм известен като фагоцитоза, чрез който клетката поглъща и разрушава вируса. Не на последно място, антителата могат също да активират системата на комплемента, която опсонизира и стимулира фагоцитозата на вирусите. Допълнението може да увреди обвивката (двоен фосфолипиден слой), която присъства при някои видове вируси.