Γνωρίζουμε σήμερα ότι τα συμπτώματα της COVID-19 επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από την ηλικία, με αποτέλεσμα τα περισσότερα περιστατικά σοβαρής λοίμωξης να εμφανίζονται συνήθως σε ηλικιωμένους ασθενείς. Μία πιθανή εξήγηση για το παραπάνω φαινόμενο είναι το γεγονός ότι τα παιδιά και οι νεαρότεροι ενήλικες έχουν προϋπάρχουσα ανοσία από τους εποχικούς κορονοϊούς (HCoVs) οι οποίοι παρουσιάζουν κάποιου βαθμού διασταυρούμενη αντιδραστικότητα με τον SARS-CoV-2, γεγονός που πιθανώς μπορεί να προστατεύσει από τη σοβαρή λοίμωξη. Σήμερα έχουν διαπιστωθεί περιστατικά ασθενών που είχαν CD4+ και CD8+ Τ λεμφοκύτταρα που αναγνωρίζουν την πρωτεΐνη ακίδα, χωρίς να έχουν ιστορικό έκθεσης στον SARS-CoV-2. Νέα δεδομένα έχουν δείξει ότι η έκθεση στους εποχικούς κορονοϊούς μπορεί να οδηγήσει σε ανάπτυξη χυμικής ανοσίας (αντισώματα και Β κύτταρα μνήμης) για τον SARS-CoV-2.
Οι εποχικοί κορονοϊοί που προκαλούν συμπτώματα κοινού κρυολογήματος στον άνθρωπο είναι οι 229E, NL63, OC43 και HKU1. Παρά το γεγονός ότι χρησιμοποιούν διαφορετικούς κυτταρικούς υποδοχείς για την είσοδό τους στα κύτταρα, όλοι οι παραπάνω ιοί φέρουν την πρωτεΐνη ακίδα στην επιφάνειά τους. Η πρωτεΐνη ακίδα αποτελείται από 2 υποομάδες, την S1 η οποία φέρει την περιοχή πρόσδεσης στον υποδοχέα (RBD) και την S2 η οποία επηρεάζει περισσότερο τη σύντηξη των μεμβρανών του ιού και του κυττάρου ξενιστή. Το πεπτίδιο σύντηξης στην υποομάδα S2 είναι κοινό τόσο στους εποχικούς κορονοϊούς όσο και στους σοβαρότερους κορονοϊούς (μεταξύ των οποίων και ο SARS-CoV-2), κάτι που δεν ισχύει για την υποομάδα S1 η οποία συχνά παρουσιάζει διαφοροποίηση ανάμεσα σε κάθε ιό.
Σύμφωνα με τελευταία δεδομένα, ασθενείς χωρίς ιστορικό έκθεσης στον ιό SARS-CoV-2 έχουν αντισώματα που αναγνωρίζουν αρκετούς διαφορετικούς κορονοϊούς, μεταξύ των οποίων και ο SARS-CoV-2. Ωστόσο, τα περισσότερα από τα αντισώματα αυτά στοχεύουν ένα μικρό αριθμό επιτόπων της πρωτεΐνης ακίδας, της πρωτεΐνης του νουκλεοκαψιδίου και άλλων μη δομικών πρωτεϊνών. Με τη χρήση μίας νέας τεχνικής ανάλυσης διαπιστώθηκε ότι οι παραπάνω ασθενείς είχαν στην πλειοψηφία τους εξουδετερωτικά αντισώματα για την υποομάδα S2 της πρωτεΐνης ακίδας. Τα αντισώματα, τα οποία ήταν τόσο IgG όσο και IgA, είχαν παραχθεί από Β κύτταρα, γεγονός που δείχνει ότι τα κύτταρα αυτά είχαν δημιουργηθεί μετά από την έκθεση στους εποχικούς κορονοϊούς.
Μετά τη μόλυνση με τον SARS-CoV-2, οι παραπάνω ασθενείς παράγουν ταχέως αντισώματα που μπορούν να αναγνωρίσουν την πρωτεΐνη ακίδα που εμφανίζεται τόσο στον SARS-CoV-2 όσο και στους εποχικούς κορονοϊους, ένα φαινόμενο που ονομάζεται back-boosting. Το φαινόμενο αυτό έχει παρατηρηθεί αρκετά στη γρίπη, καθώς συχνά οι ασθενείς παρουσιάζουν μνήμη σε τμήματα του ιού λόγω του ιστορικού έκθεσης σε προηγούμενα στελέχη του τελευταίου. Το back-boosting μπορεί να εντοπίζεται σε επίτοπους που δεν προστατεύουν από τη λοίμωξη, όπως για παράδειγμα αυτούς που βρίσκονται στην πρωτεΐνη του νουκλεοκαψιδίου. Ωστόσο, μπορεί να σχετίζεται επίσης και με εξουδετερωτικά αντισώματα, όπως έχουμε διαπιστώσει στο παρελθόν από την πανδημία του Η1Ν1. Αναφορικά με τον SARS-CoV-2 φαίνεται ότι το ιστορικό λοίμωξης από εποχικούς κορονοϊούς συνδέεται με αντισώματα που στοχεύουν το πεπτίδιο σύντηξης της υποομάδας S2.
Αρκετά από τα αντισώματα που παρουσιάζουν διασταυρούμενη αντιδραστικότητα συνδέονται με το πεπτίδιο σύντηξης ή διαφορετικούς επιτόπους που βρίσκονται στην υποομάδα S2. Τα αντισώματα αυτά μπορούν να εξουδετερώσουν τους κορονοϊούς αποτρέποντας τη σύντηξη της μεμβράνης τους με αυτή του κυττάρου ξενιστή. Ο παραπάνω μηχανισμός έχει αποτυπωθεί προς το παρόν μόνο in vitro, επομένως είναι άγνωστο αν τα αντισώματα αυτά μπορούν να εξουδετερώσουν τον ιό και in vivo. Ωστόσο, η περιοχή που στοχεύουν τα αντισώματα αυτά αποτελεί έναν ενδιαφέρων στόχο για την ανάπτυξη εμβολίων τα οποία θα έχουν την ικανότητα να προστατεύσουν τόσο από τους εποχικούς κορονοϊούς, όσο και από τους κορονοϊούς που σχετίζονται με ζωωνόσους.
Οι περισσότεροι ενήλικες σήμερα έχουν ιστορικό έκθεσης και προϋπάρχουσα ανοσία στους εποχικούς κορονοϊούς. Τα ποσοστά των λοιμώξεων από εποχικούς κορονοϊούς είναι υψηλότερα στα παιδιά και τους εφήβους, καθώς, ιδιαίτερα τα παιδιά μικρής ηλικίας, έρχονται σε στενή επαφή μεταξύ τους στο νηπιαγωγείο και το σχολείο, χωρίς να έχουν προϋπάρχουσα ανοσία στους παραπάνω κορονοϊούς. Τελευταία δεδομένα έχουν δείξει ότι τα παιδιά και οι έφηβοι έχουν τα υψηλότερα επίπεδα αντισωμάτων με διασταυρούμενη αντιδραστικότητα, γεγονός που δείχνει ότι το πρόσφατο ιστορικό λοίμωξης από εποχικούς κορονοϊούς είναι αυτό που προστατεύει πιθανώς τον πληθυσμό αυτό από τη σοβαρή νόσηση από COVID-19. Οι ενήλικες χωρίς ιστορικό έκθεσης στον SARS-CoV-2 συχνά έχουν αντισώματα για τους εποχικούς κορονοϊούς τα οποία δεν παρουσιάζουν διασταυρούμενη αντιδραστικότητα με τον SARS-CoV-2, γεγονός που δείχνει ότι χρειάζονται πιθανώς αρκετές λοιμώξεις με τους εποχικούς κορονοϊούς προκειμένου τα αντισώματα να διατηρούνται σε επαρκή επίπεδα. Μία πρόσφατη μελέτη από το πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν διαπίστωσε ότι το συχνότερο στέλεχος κορονοϊού στα παιδιά είναι το HCoV-OC43. Καθώς τα πεπτίδια σύντηξης του παραπάνω ιού ομοιάζουν αρκετά με αυτά του SARS-CoV-2, τα αντισώματα που παράγονται σε μία λοίμωξη με τον HCoV-OC43 μπορούν να προστατεύσουν σε κάποιο βαθμό από τον SARS-CoV-2. Επιπλέον, τα Β κύτταρα μνήμης που αναπτύσσονται μετά την έκθεση στον OC43, μπορούν να αναγνωρίσουν την πρωτεΐνη ακίδα του SARS-CoV-2.
Προς το παρόν είναι άγνωστο αν η χυμική ανοσία για τους εποχικούς κορονοϊούς μπορεί να επηρεάσει την ανάπτυξη χυμικής ανοσίας για τον SARS-CoV-2. Αν και τα Β κύτταρα μνήμης της διασταυρούμενης ανοσίας ανάμεσα στους εποχικούς κορονοϊούς και τον SARS-CoV-2 μπορεί να βοηθήσουν στην αντιμετώπιση του τελευταίου, ενδέχεται να καθυστερούν την ανάπτυξη νέων Β κυττάρων υψηλής συγγένειας για τον SARS-CoV-2. Τελευταίες έρευνες για το Plasmodium falciparum, το παράσιτο που ενοχοποιείται για την ελονοσία, έδειξαν ότι ο υψηλός τίτλος μη εξουδετερωτικών αντισωμάτων για την πρωτεΐνη circumsprozoite, περιορίζουν την ανάπτυξη Β κυττάρων υψηλής συγγένειας για τον ίδιο επίτοπο. Αναφορικά με τους κορονοϊούς, τα αντισώματα της διασταυρούμενης ανοσίας για το πεπτίδιο σύντηξης από τους εποχικούς κορονοϊούς, μπορεί να περιορίσουν την ανάπτυξη Β κυττάρων για το πεπτίδιο σύντηξης του SARS-CoV-2. Ως αποτέλεσμα, η χυμική ανοσία θα εστιάσει περισσότερο σε άλλους επιτόπους του SARS-CoV-2, όπως για παράδειγμα αυτοί της περιοχής RBD. Κατά συνέπεια, η ανάπτυξη ενός καθολικού εμβολίου για όλους τους κορονοϊούς, το οποίο θα στοχεύει πεπτίδιο σύντηξης θα αποτελεί δύσκολο στόχο. Καθώς τα εμβόλια για τον SARS-CoV-2 κυκλοφορούν στην αγορά, είναι σημαντικό να παρακολουθήσουμε ποια είναι η αλληλεπίδραση ανάμεσα στα προϋπάρχοντα αντισώματα από τους εποχικούς κορονοϊούς και τα αντισώματα που αναπτύσσονται μετά τη χορήγηση του εμβολίου.
Ο χαμηλός τίτλος μη εξουδετερωτικών αντισωμάτων μπορεί να προκαλέσει σοβαρότερη νόσηση διευκολύνοντας τη μόλυνση των κυττάρων του ξενιστή σε ένα φαινόμενο που λέγεται antibody-dependent enhancement (ADE). Η ADE έχει παρατηρηθεί στο παρελθόν σε λοιμώξεις όπως η ιλαρά, αλλά και ορισμένοι ορότυποι του δάγγειου πυρετού. Καθώς τα επίπεδα των προϋπαρχόντων αντισωμάτων για τον SARS-CoV-2 είναι σχετικά χαμηλά και πιθανώς έχουν χαμηλή συγγένεια με τον ιό, υπάρχει ακόμα ανησυχία ότι μπορεί να προκαλέσουν ADE. Ωστόσο, προς το παρόν δεν έχει παρατηρηθεί κάτι τέτοιο, παρά το γεγονός ότι αρκετοί ασθενείς έχουν λάβει αντισώματα από ασθενείς που ανάρρωσαν. Η ADE ενδεχομένως ευθύνεται για το σύνδρομο MIS-C το οποίο συνδέεται με σοβαρές επιπλοκές της COVID-19 λοίμωξης στα παιδιά. Ωστόσο, προς το παρόν δεν έχουμε καταφέρει ακόμα να προσδιορίσουμε μία χαρακτηριστική απόκριση αντισωμάτων που συνδέεται με την παραπάνω επιπλοκή. Κατά συνέπεια, με βάση τα διαθέσιμα δεδομένα μπορούμε να υποστηρίξουμε ότι το ιστορικό λοίμωξης από εποχικούς κορονοϊούς συνδέεται μάλλον με κάποιου βαθμού προστατευτική ανοσία για τον SARS-CoV-2.