Интерферон как фактор противовирусного иммунитета
ИФ-альфа, продуцируется лейкоцитами, противовирусным, антипролиферативным, противоопухолевым действием. Нарушает репродукцию вирусов, активируя в клетки ингибиторов релекации вируса.
ИФ-бэта, продуцируется фибробластами, противоопухолевым и противовирусным действием.
ИФ-гамма, продукт Т – хелперов, противовирусное действия. Влияет на рост клеток, активирует макрофаги, повышает продукцию ИЛ-1.
Интерферон относится к важным защитным белкам иммунной системы. Открыт при изучении интерференции вирусов, т. е. явления, когда животные или культуры клеток, инфицированные одним вирусом, становились нечувствительными к заражению другим вирусом. Оказалось, что интерференция обусловлена образующимся при этом белком, обладающим защитным противовирусным свойством. Этот белок назвали интерфероном.
Интерферон представляет собой семейство белков-гликопротеидов, которые синтезируются клетками иммунной системы и соединительной ткани. В зависимости от того, какими клетками синтезируется интерферон, выделяют три типа: α, β и γ-интерфероны.
Альфа-интерферон вырабатывается лейкоцитами и он получил название лейкоцитарного; бета-интерферон называют фибробластным, поскольку он синтезируется фибробластами — клетками соединительной ткани, а гамма-интерферон — иммунным, так как он вырабатывается активированными Т-лимфоцитами, макрофагами, естественными киллерами, т. е. иммунными клетками.
Интерферон синтезируется в организме постоянно, и его концентрация в крови держится на уровне примерно 2 МЕ/мл (1 международная единица — ME — это количество интерферона, защищающее культуру клеток от 1 ЦПД50 вируса). Выработка интерферона резко возрастает при инфицировании вирусами, а также при воздействии индукторов интерферона, например РНК, ДНК, сложных полимеров. Такие индукторы интерферона получили название интерфероногенов.
Помимо противовирусного действия интерферон обладает противоопухолевой защитой, так как задерживает пролиферацию (размножение) опухолевых клеток, а также иммуномодулирующей активностью, стимулируя фагоцитоз, естественные киллеры, регулируя антителообразование В-клетками, активируя экспрессию главного комплекса гистосовместимости.
Механизм действия интерферона сложен. Интерферон непосредственно на вирус вне клетки не действует, а связывается со специальными рецепторами клеток и оказывает влияние на процесс репродукции вируса внутри клетки на стадии синтеза белков.
Применение интерферона. Действие интерферона тем эффективнее, чем раньше он начинает синтезироваться или поступать в организм извне. Поэтому его используют с профилактической целью при многих вирусных инфекциях, например гриппе, а также с лечебной целью при хронических вирусных инфекциях, таких как парентеральные гепатиты (В, С, D), герпес, рассеянный склероз и др. Интерферон дает положительные результаты при лечении злокачественных опухолей и заболеваний, связанных с иммунодефицитами.
Интерфероны обладают видоспецифичностью, т. е. интерферон человека менее эффективен для животных и наоборот. Однако эта видоспецифичность относительна.
Получение интерферона. Получают интерферон двумя способами: а) путем инфицирования лейкоцитов или лимфоцитов крови человека безопасным вирусом, в результате чего инфицированные клетки синтезируют интерферон, который затем выделяют и конструируют из него препараты интерферона; б) генно-инженерным способом — путем выращивания в производственных условиях рекомбинантных штаммов бактерий, способных продуцировать интерферон. Обычно используют рекомбинантные штаммы псевдомонад, кишечной палочки со встроенными в их ДНК генами интерферона. Интерферон, полученный генно-инженерным способом, носит название рекомбинантного. В нашей стране рекомбинантный интерферон получил официальное название «Реаферон». Производство этого препарата во многом эффективнее и дешевле, чем лейкоцитарного.
Рекомбинантный интерферон нашел широкое применение в медицине как профилактическое и лечебное средство при вирусных инфекциях, новообразованиях и при иммунодефицитах.
Реакция аглютинации в диагностики инфекций. Механизмы, диагностическое значение. Агглютинирующие сыворотки (комплексные и монорецепторные), диагностикумы. Нагрузочные реакции иммунетета.
Агглютинация представляет собой склеивание клеток или отдельных частичек — носителей антигена с помощью иммунной сыворотки к этому антигену.
Реакция агглютинации
Реакция пассивной, или непрямой, гемагглютинации (РПГА, РНГА). В ней используют эритроциты, на поверхности которых сорбированы антигены (бактериальные, вирусные, тканевые). Их агглютинация происходит при добавлении соответствующих сывороток или антигенов. Эритроциты, сенсибилизированные антигенами, называют антигенным эритроцитарным диагностикумом и используют для выявления и титрования антител. Эритроциты, сенсибилизированные антителами. называют иммуноглобулиновыми эритроцитарными диагностикумами и применяют для выявления антигенов.
Реакция торможения гемагглютинации (РТГА) основана на феномене предотвращения (торможении) иммунной сыворотки гемагглютинации эритроцитов вирусами, используется для выявления и титрования противовирусных антител. Если в сыворотке крови больного есть антитела к вирусу, то антиген нейтрализуется и агглютинация эритроцитов не происходит.
Имуннологическая память, формы проявления, механизм. Роль иммунологической памяти в защите организма от инфекций. Использование феномена иммунологической памяти диагностики и профилактики инфекционных заболеваний
Иммунологическая память – часть Т- и В- сенсибилизированых, но не диффиренцируются, долго сохраняются в лимфотической ткани с памятью об Аг. При повторном попадании – вторичный иммунный ответ. Имм. толерантность – ареактивность ооганизма к определеному Аг, который в других ооганизмах или условиях à имм. ответ. Толерантность к своим Аг может нарушаться при патологических процессах (аутоим. б-ни
Иммунологическая память. При повторной встрече с антигеном организм формирует более активную и быструю иммунную реакцию — вторичный иммунный ответ. Этот феномен получил название иммунологической памяти.
Иммунологическая память имеет высокую специфичность к конкретному антигену, распространяется как на гуморальное, так и клеточное звено иммунитета и обусловлена В- и Т-лимфоцитами. Она образуется практически всегда и сохраняется годами и даже десятилетиями. Благодаря ней наш организм надежно защищен от повторных антигенных интервенций.
На сегодняшний день рассматривают два наиболее вероятных механизма формирования иммунологической памяти. Один из них предполагает длительное сохранение антигена в организме. Этому имеется множество примеров: инкапсулированный возбудитель туберкулеза, персистирующие вирусы кори, полиомиелита, ветряной оспы и некоторые другие патогены длительное время, иногда всю жизнь, сохраняются в организме, поддерживая в напряжении иммунную систему. Вероятно также наличие долгоживущих дендритных АПК, способных длительно сохранять и презентировать антиген.
Другой механизм предусматривает, что в процессе развития в организме продуктивного иммунного ответа часть антигенореактивных Т- или В-лимфоцитов дифференцируется в малые покоящиеся клетки, или клетки иммунологической памяти. Эти клетки отличаются высокой специфичностью к конкретной антигенной детерминанте и большой продолжительностью жизни (до 10 лет и более). Они активно рециркулируют в организме, распределяясь в тканях и органах, но постоянно возвращаются в места своего происхождения за счет хоминговых рецепторов. Это обеспечивает постоянную готовность иммунной системы реагировать на повторный контакт с антигеном по вторичному типу.
Феномен иммунологической памяти широко используется в практике вакцинации людей для создания напряженного иммунитета и поддержания его длительное время на защитном уровне. Осуществляют это 2—3-кратными прививками при первичной вакцинации и периодическими повторными введениями вакцинного препарата — ревакцинациями.
Однако феномен иммунологической памяти имеет и отрицательные стороны. Например, повторная попытка трансплантировать уже однажды отторгнутую ткань вызывает быструю и бурную реакцию — криз отторжения.
АМИКСИН® — современное противовирусное и иммуностимулирующее средство; способствует образованию в организме четырех видов интерферонов (альфа, бета, гамма и лямбда).
Узнать подробнее про АМИКСИН®…
Противовирусные препараты с иммуностимулирующей активностью могут рекомендоваться как при лечении гриппа, так и других ОРВИ. С их помощью можно сократить сроки болезни и предотвратить развитие осложнений.
Узнать подробнее о препаратах…
Прием противовирусного препарата АМИКСИН® возможен на любой стадии простуды и гриппа по рекомендации врача.
Как принимать препарат?
В сезон простуды и гриппа прием противовирусных и иммуномодулирующих препаратов помогает снизить вероятность заболевания.
Узнать больше о профилактике…
АМИКСИН® — современный противовирусный и иммуномодулирующий препарат, используемый в комплексной терапии целого ряда вирусных инфекционных заболеваний, в том числе гриппа, ОРВИ и герпеса.
Подробнее о препарате…
Иммуномодулирующие препараты — одни из важных составляющих комплексной терапии гриппа и других ОРВИ.
Подробнее…
Справиться с вирусными инфекциями бывает очень сложно. Но в самом нашем организме есть «встроенная» система противовирусной защиты. Это специальные вещества, интерфероны. Чтобы помочь организму справиться с болезнью, медицина создала лекарственные препараты — искусственные интерфероны и стимуляторы их синтеза, о которых пойдет речь в этой статье.
Функции и механизм действия интерферона в человеческом организме
Интерферон — это белковая молекула, которая обеспечивает противовирусный иммунитет. При этом она обладает неспецифической активностью, то есть действуют не на возбудителя какого-то конкретного заболевания, а на все вирусные частицы в целом. Если сказать обобщенно, то интерферон — универсальный защитник организма, который начинает действовать еще до того, как в работу включатся остальные звенья иммунитета[1]. Препараты интерферона применяются даже в терапии онкологии: они подавляют опухолевый рост.
Клетки вырабатывают этот защитный белок в ответ на действие вирусов, бактерий, опухолевых клеток или продуктов их метаболизма. Стимулировать их выработку могут и лекарственные препараты — индукторы интерферона. Молекулы последних, попадая в кровь и межклеточную жидкость, связываются с рецепторами зараженных или поврежденных клеток. Они запускают сложный каскад реакций, приводящих к образованию специфических белков. В результате клетка перестает воспроизводить вирусные частицы, расщепляет их генетическую структуру, а поверхность этой клетки становится менее проницаемой для внутриклеточных паразитов.
Кроме действия на сами зараженные клетки, интерфероны стимулируют активность других звеньев иммунитета, контролируют воспалительную реакцию[2] и даже могут защитить организм от опухолей. Это свойство активно изучают и уже используют для борьбы с некоторыми видами рака[3].
Виды человеческого интерферона
Молекулы интерферона отличаются между собой по генетической структуре, типу клеточных рецепторов, на которые они действуют, даже по участкам ДНК, которые кодируют их состав. Все интерфероны делят на 3 типа.
- К первому типу относят альфа-интерферон, который имеет 13 различных структурных вариантов, а также бета-, каппа-, эпсилон- и омега-.
- Второй тип представлен только одним типом, гамма-интерфероном.
- Относительно недавно, в 2002 году, был открыт и третий тип молекул, лямбда-. Это отдельное семейство интерферонов, которое отличается от всех предыдущих генетическим строением и даже типом рецепторов, с которыми они взаимодействуют. Но по своей биологической активности лямбда-интерфероны очень похожи на первый тип[4].
Не стоит относиться к интерферонам как к панацее от всех бед. Во-первых, некоторые вирусы могут подавлять образование специфических белков внутри зараженных клеток, что значительно снижает эффективность противовирусной защиты.
Во-вторых, это лишь первая «линия обороны», которая стимулирует другие звенья иммунитета и временно приостанавливает продвижение «врага» по организму, давая время на выработку иммунных клеток и антител.
В-третьих, основной механизм действия интерферона — это подавление развития и деления. В физиологических дозах этот эффект контролирует размножение вирусов и опухолевых клеток. Но при введении значительных доз «чужеродного» вещества могут пострадать и собственные ткани организма, которые быстро обновляются. В первую очередь — клетки крови.
Поэтому прежде чем начинать лечение препаратами интерферона, нужно внимательно изучить пользу и возможный вред от их приема.
Применение аналогов интерферона в медицине
Лекарственные средства на основе интерферона доказали свою эффективность[5] в лечении широкого круга заболеваний: герпетических инфекций, ВПЧ, острых и хронических форм вирусного гепатита, рассеянного склероза, волчанки, гриппа и многих других вирусных и бактериальных инфекций. Применяют интерферон и при терапии онкологических заболеваний, а также СПИДа. И это притом, что по меркам медицины открыли его совсем недавно. Это произошло в 1957 году при проведении опытов на мышах. Ученые обратили внимание, что животные, заразившиеся одним вирусом, становились невосприимчивы к другому вирусному заболеванию. Это явление было названо интерференцией, а вещества, которые ему способствовали — интерферонами. Оказалось, что интерфероны вырабатываются не только у мышей, но и у всех млекопитающих, в том числе у человека. Началось изучение возможности промышленного производства веществ, обладающих противовирусным эффектом.
Однако долгое время применение интерферонов было ограничено из-за несовершенства процедуры их получения. Выделять это вещество из крови человека-донора было сложно, дорого и неэффективно.
Цифры и факты
В 1 литре крови донора содержится всего 1 мкг интерферонов. Примерно такое количество этих молекул нужно для того чтобы изготовить всего одну дозу препарата[6]. А за курс лечения тяжелых вирусных заболеваний, таких как гепатит, человек может получить около 150 доз[7].
В 1980 году в Японии впервые использовали для производства интерферона специально выращенную культуру лимфобластных клеток. А в 1981 году в США вместо клеток человека использовали культуру дрожжевых грибков. С помощью генной инженерии в геном ввели ген, который кодирует производство молекулы интерферона. Это позволило значительно упростить производство препарата[8].
По способу производства существует четыре основных разновидности этого препарата: лейкоцитарный, лимфобластоидный, рекомбинантный и пегилированный.
Лейкоцитарный интерферон получают из крови доноров. Для того чтобы усилить выработку нужных веществ, клетки предварительно стимулируют чаще всего с помощью непатогенных вирусов — таких частиц, которые не могут вызвать заболевание, но при этом воспринимаются клетками иммунной системы как «сигнальные».
После получения такой препарат очищают и концентрируют. В него могут входить все виды интерферонов и другие биологически активные вещества. Это одновременно и плюс, и минус. Преимущество такого препарата — его высокий потенциал биологического действия. Недостаток — высокая вероятность побочных эффектов при внутримышечном введении.
Лимфобластоидный интерферон получают не от человека-донора, а из культуры лимфобластных клеток, которые также обрабатывают веществами, стимулирующими иммунный ответ. Такие препараты содержат определенное соотношение различных видов интерферона и не так часто вызывают побочные эффекты.
Рекомбинантные препараты получают из культуры клеток бактерий или грибов, в которые специально внедрили участок человеческого гена. Интерферон, полученный таким образом, может немного отличаться по своему строению от «природного» человеческого. Такие препараты сохраняют противовирусную активность, но стимуляции иммунитета с их помощью добиться сложно[9].
Пегилированные, или ПЭГ-интерфероны — это рекомбинантные белковые молекулы, соединенные с полиэтиленгликолем. Такое соединение увеличило срок действия интерферона в организме.
К примеру
Если стандартный рекомбинантный интерферон при лечении вирусного гепатита C нужно вводить три раза в неделю, то пегилированный достаточно использовать один раз за то же время[10].
ПЭГ растворим в воде, не вступает в биологические реакции в организме и не вызывает иммунного ответа. При присоединении ПЭГ молекула интерферона значительно увеличивается в размерах. А это, в свою очередь, увеличивает период полувыведения препарата.
Препараты на основе интерферона: показания и противопоказания к их применению
Объединить интерфероны в однородные группы по методу получения, формам выпуска и показаниям не получится. Каждый препарат имеет свои особенности применения, эффективность при определенных заболеваниях. В зависимости от степени очистки и других факторов какие-то препараты с одним и тем же видом иммуноглобулина могут применяться только местно, а какие-то можно использовать в виде инъекций.
Например, такие препараты как «Инферон» и «Альфаферон» относят к группе лейкоцитарных интерферонов. При этом «Инферон»[11] согласно инструкции применяют внутримышечно при неуточненных вирусных заболеваниях и для иммунотерапии. «Альфаферон»[12] тоже вводят в мышцу, но при этом уже используют для лечения гепатита, микоза и даже некоторых онкологических заболеваний. А «Интерферон человеческий лейкоцитарный»[13] используют для местного применения, закапывания в нос и проведения ингаляций.
Поэтому при выборе препарата интерферона стоит ориентироваться не только на общую характеристику группы веществ, но в первую очередь на рекомендации врача и инструкцию по применению конкретного препарата.
Интерферон в виде инъекций применяют при системных заболеваниях, таких как гепатит, опухоли или рассеянный склероз. Препарат в виде капель в нос подходит для лечения риносинуситов и профилактики ОРВИ. Капли в глаза помогут при конъюнктивите. Суппозитории можно использовать при многих заболеваниях, в том числе у детей. А гель подходит для смазывания носа или кожи.
Одной из наиболее однородных групп на сегодняшний момент являются пегилированные интерфероны. Существует два основных класса препаратов с доказанной эффективностью[14] — это пегинтерферон альфа-2а и пегинтерферон альфа-2b. Представитель первого класса — «Пегасис»[15], второго — «ПегИнтрон»[16]. Оба препарата используют подкожно, один раз в неделю и применяют только для лечения хронического вирусного гепатита В и С.
Рекомбинантный интерферон — одна из самых многочисленных по торговым наименованиям групп препаратов.[17] Сюда относятся такие лекарства как «Реаферон», «Виферон», «Ингарон», «Интерфераль» и другие. Эти препараты имеют различные формы для местного применения и для инъекций. У каждого препарата в инструкции определен свой перечень показаний, но в целом — это вирусные и бактериальные инфекции.
Интерфероны защищают организм от вирусов, бактерий и опухолевых клеток. Они обладают сложным биологическим действием. Но современная медицина научилась создавать аналогичные вещества и использовать их. Однако подбор подходящего препарата — задача, которую может решить только врач.