Úvod
Stejně jako mnoho jiných systémů v těle není imunitní systém po narození plně funkční, a proto jsme vystaveni zvýšenému riziku infekce. Zároveň nás akt narození – přechod ze sterilního prostředí dělohy do širšího světa – vystavuje celé řadě patogenů, se kterými jsme se nikdy nesetkali a proti kterým nemáme žádnou ochranu. Aby matka doplnila toto období imunitní nezralosti a snížila riziko infekce, předává dítěti pasivní ochranu, především ve formě protilátek.
Imunitní odpověď v raném věku je ve srovnání s dospělými utlumená. To je částečně způsobeno imunosupresivním prostředím dělohy. Spekulativně však může jít také o adaptaci na vystavení velkému množství nových antigenů v raném věku. Imunitní odpověď je pečlivě regulována, aby byla zajištěna přiměřená úroveň imunitní odpovědi, ale aby se zabránilo zánětlivým reakcím na neškodné nebo neškodné antigeny. Vzhledem k tomu, že v raném věku je více nových antigenů, může být odpověď vychýlena směrem k potlačení.
Snížení imunitní odpovědi vede ke zvýšené vnímavosti vůči patogenům a ke snížené odpovědi na vakcíny, které jsou účinné u dospělých, což vyžaduje výzkum specifických kojeneckých preparátů. Změněná funkce novorozenecké imunitní odpovědi může mít také vliv na rozvoj astmatu a alergie v pozdějším věku.
Důležitost
Pět milionů kojenců umírá v prvním roce života, 1,5 milionu z těchto úmrtí je způsobeno infekcí. Nejčastějšími příčinami jsou infekce dýchacích cest a průjem. Bohužel současné vakcíny nejsou v raném věku tak účinné jako v dospělosti.
Vývoj imunitního systému
Imunitní systém, se kterým se rodíme, je v mnoha ohledech produktem imunitního prostředí během těhotenství. Pro zachování plodu musí matka ignorovat aloantigeny plodu (polovina antigenů je otcovského, a tedy cizího původu). To vede ke scénáři imunosuprese/regulace během těhotenství, který se přenáší do raného života. (Více o buněčném vývoji viz: Vývoj T-buněk v brzlíku).
Přenos ochrany z matky na dítě
Hlavní složkou imunitní ochrany přenášené z matky na dítě jsou protilátky. Ta se přenáší přes placentu na plod pomocí FcRn (novorozenecký Fc receptor). Protilátky se na dítě přenášejí také prostřednictvím mateřského mléka. Hlavní přenášenou třídou imunoglobulinů je IgA, přenesený IgA působí na slizničních površích, kde je schopen zabránit vstupu patogenů. Přenášeny jsou však i další důležité faktory, včetně komplementu a komenzálních bakterií – ty mohou poskytovat ochranu před astmatem a alergií v pozdějším věku (viz: Komplementový systém).
Vlastnosti novorozeneckého imunitního systému
Rozpoznávání vzorů: Reakce novorozenců na molekulární vzory spojené s patogeny (PAMPs) jsou ve srovnání s dospělými snížené. Úroveň exprese receptorů pro rozpoznávání vzorů (pattern recognition receptor – PRR) je však podobná. Zdá se, že molekuly, které přenášejí signál (například faktor interferonové odpovědi 3 – IRF3), mají sníženou funkci. To vede ke snížené produkci klíčových mediátorů zánětu, například interleukinu-12 (IL-12) a interferonu-α (IFNα). Funkce PRR se v průběhu času zvyšuje a ke zvýšení kapacity dochází spíše úměrně době od narození než „gestačnímu“ věku, což naznačuje, že je řízena expozicí prostředí a odstraněním vlivu matky.
T-buněčná odpověď: Je dobře zdokumentováno vychýlení novorozenecké T-buněčné odpovědi směrem k T-pomocníkům 2 (Th2). To souvisí se snížením produkce IL-12 a IFNα novorozeneckými antigen prezentujícími buňkami (APC). To může mít vliv na imunitní odpověď na antigeny, která se objevuje v raném věku – možná vyvolává reakci alergického typu.
B-buněčná odpověď: Tvorba protilátek v raném věku je snížena. Snížena je zejména protilátková odpověď na polysacharidové antigeny. To je problém zejména v souvislosti s bakteriálními infekcemi, ke kterým jsou novorozenci velmi náchylní. Tato nedostatečná tvorba protilátek je spojena s několika faktory, včetně snížené pomoci T-buněk, menšího počtu folikulárních dendritických buněk a zárodečných center a snížené signalizace prostřednictvím členů rodiny ligandů CD40.
Doléhající účinky novorozenecké imunitní odpovědi
Nezralost novorozenecké imunitní odpovědi má vliv na tři důležité oblasti:
1. Zvýšená náchylnost k infekcím. Rozpoznávání infekčních agens je v raném věku snížené, a proto je pro patogen snazší napadnout hostitele. Novorozenci jsou také méně zkušení, takže nemají imunitní paměť proti infekci.
2. Snížená účinnost vakcín. Podobně jako u infekce znamená snížené rozpoznávání vakcinačních antigenů jako cizorodých snížení indukce ochranných paměťových reakcí na vakcíny. Existuje také vliv mateřských protilátek, které mohou maskovat klíčové epitopy vakcíny.
3. Rozvoj astmatu a alergie. Předpokládá se, že Th2 vychýlení T buněčné odpovědi je hnací silou rozvoje alergických reakcí na antigen v raném věku.
Neonatální imunitní systém je vystaven velkému množství dosud nepoznaných antigenů. Většina těchto antigenů je benigních, a proto by měly být tolerovány, ale některé jsou nebezpečné, a proto by měly vyvolat imunitní odpověď. Novorozenecké antigen prezentující buňky (APC) mají snížené rozpoznávání antigenů bez ohledu na jejich zdroj (vlastní, benigní, patogenní, vakcína). To je zprostředkováno na úrovni receptorů pro rozpoznávání vzorů (pattern recognition receptors, PRR) nebo jejich adaptorových molekul. To vede ke snížené imunitní odpovědi na tyto antigeny a má dopad na účinnost vakcín, náchylnost k onemocnění a pravděpodobně i na rozvoj astmatu a alergie v důsledku vychýlení odpovědí na Th2.