Активность альфа интерферона определяется по

Интерфероновый статус: что это такое, на что влияет? Проведение анализов и расшифровка результатов

В статье рассмотрим, что это — интерфероновый статус.

Интерфероны представляют собой компоненты неспецифического иммунитета, который есть у человека с рождения. Среди их основных функций – повышение устойчивости организма к влиянию вирусов, модуляция циклов гибели и развития опухолевых и нормальных клеток, усиление иммунного ответа.

Основные понятия

Многим интересно, что это. Интерфероновый статус – это комплексная лабораторная характеристика, отражающая активность неспецифических иммунных компонентов, чувствительность организма человека к медикаментам, которые направлены на их коррекцию. В данной системе находятся тесты на альфа-, гамма-, спонтанный, сывороточный интерферон и определение восприимчивости к лекарственным средствам, оказывающим влияние на уровень интерферонов.

Назначают анализ на интерфероновый статус при инфекциях, в том числе вирусных, аллергических проявлениях, иммунодефиците, онкологических патологиях. Кровь берут венозную, используют биологические и иммуноферментные методики анализа. Подготовка результатов занимает 11-14 дней.

Сочетание нескольких показателей

Интерфероновый статус является сочетанием нескольких показателей, характеризующих активность неспецифических, то есть врожденных, ответов иммунной системы. Первыми на защиту организма при проникновении в него чужеродных агентов инфекционного и неинфекционного характера встают интерфероны. В результате инфицирования в клетке начинается реакция, запускающая синтез определенных белков, которые и являются интерферонами. Среди их основных функций – прерывание процесса распространения инфекции, сохранение гемостаза, стимуляция адаптивных и врожденных ответов иммунитета. Интерфероны образуются у всех позвоночных, естественные индукторы соединений – вирусы.

Продуцируются интерфероны всеми клетками в организме, фибробласты и лейкоциты производят не один вид интерферонов. Чтобы осуществить исследование, необходимо осуществить забор образца венозной крови. Получаемые в ходе лабораторного исследования результаты используются в области аллергологии, онкогематологии, инфекционистики, иммунологии.

Показания к проведению исследования

Исследование крови на интерфероновый статус – часть комплексного обследования иммунологического характера. Наиболее распространенными показаниями к исследованию являются: рецидивы вирусных инфекций, затяжные хронические инфекционные патологии. Благодаря результатам исследования появляется возможность оценки иммунологической реактивности организма, подбора оптимального варианта терапии. В силу того, что интерфероны вызывают резистентность к вирусам и иным чужеродным агентам (опухолевым клеткам), перечень показаний к подобному исследованию достаточно обширен, в него включены онкологические, аутоиммунные, аллергические, некоторые другие патологии.

Исследование интерферонового статуса рекомендуют при следующих заболеваниях.

  1. Разнообразные формы бронхиальной астмы.
  2. Крапивница.
  3. Прогрессирующее течение рассеянного склероза.
  4. Вирусные гепатиты.
  5. Ревматоидный артрит.
  6. Иммунодефицитные состояния.
  7. Рак.
  8. Системная красная волчанка.

Для чего еще применяется?

Оценивая отклонения от нормы полученных в ходе исследования данных, врач уточняет диагноз, осуществляет контроль терапии, составляет прогноз течения патологии. В некоторых случаях лабораторное исследование применяется, чтобы составить адаптированную схему терапии интерфероновыми препаратами и лекарствами, стимулирующими синтез интерферонов.

Результаты, полученные в ходе расшифровки интерферонового статуса, следует рассматривать в совокупности с результатами других лабораторных тестов и информацией, которая получена при осмотре и клиническом опросе. Снижение показателей синтеза интерферонов может выступать следствием или причиной патологии. В ходе исследования можно выявить приобретенный или врожденный дефицит иммунитета неспецифического, кроме этого, на основании его могут быть назначены интерферон-стимулирующие лекарства.

Подготовка к исследованию

Итак, что это — интерфероновый статус, теперь понятно.

Чтобы определить его, используют образец крови, взятой из вены. Сдавать кровь рекомендовано не ранее, чем через 4-6 часов после последнего приема пищи. Если исследование предполагает также определение восприимчивости к интерфероновым лекарствам, то проводить его следует до их назначения. Как правило, процедуру забора крови осуществляют натощак, в утреннее время. Рекомендовано за полчаса до забора крови отказаться от курения, избегать эмоциональных, физических нагрузок.

Результаты оценки в большинстве лабораторий готовят на протяжении нескольких недель, как правило, 1-2.

Что показывает интерфероновый статус? Рассмотрим подробнее.

Показатели нормы

Определение его имеет комплексный характер, поэтому для каждого теста имеются референсные значения. Если иммунная система функционирует нормально, то показатели тестов на спонтанный и сывороточный интерфероны будут низкими, а на альфа- и гамма-интерферон – высокими.

В любом возрасте нормальный уровень:

  • интерферона сывороточного типа – 0-8 единиц в миллилитре;
  • спонтанного типа – 0-2 единицы в миллилитре;
  • ИНФ-альфа индуцированного – 640-1280 единиц в миллилитре (у взрослых);
  • ИНФ-альфа индуцированного – 320-640 единиц в миллилитре (до 14 лет);
  • ИНФ-гамма индуцированного – 128-256 единиц в миллилитре (у взрослых);
  • ИНФ-гамма индуцированного – 64-128 единиц в миллилитре (до 14 лет).

Результаты исследований, проводимых с целью выяснения индивидуальной восприимчивости, имеют качественный характер. Если под воздействием препарата продукция ИНФ-гамма возрастает вдвое, то чувствительность является слабой, втрое-вчетверо – выраженной, впятеро и более – сильно выраженной. Однако стоит принимать во внимание, что показатели исследования влияют на физиологические факторы. На фоне сильного стресса и физических нагрузок увеличивается продукция интерферона спонтанного типа, снижается производство индуцируемых ИНФ-альфа и ИНФ-гамма.

Оценка результатов

Исследование интерферонового статуса проводят, чтобы оценить готовность иммунной системы к адекватной реакции на вторжение чужеродных и вирусных агентов. Определение индивидуальной восприимчивости к интерфероновым препаратам (лекарствам, стимулирующим выработку интерферонов) — иммуномодуляторам позволяет специалисту подобрать наиболее эффективные терапевтические схемы. С учетом диагноза лекарственные средства, входящие в данные группы препаратов, сочетают с противовоспалительными, противовирусными, антибиотическими препаратами. Чтобы получить назначение, следует обратиться к врачу – ревматологу, онкологу, аллергологу, инфекционисту, иммунологу.

Предупреждение колебаний результатов

С целью предупреждения физиологических колебаний результатов тестов, рекомендовано предпринимать меры, направленные на профилактику стрессовых состояний, а также подбирать физические нагрузки, уровень которых соответствует уровню подготовки организма. Кроме того, необходимо перед процедурой забора крови придерживаться определенных рекомендаций, о которых сообщит врач.

Мы рассмотрели, что это — интерфероновый статус. Анализ с определением чувствительности к лекарствам проводят, чтобы правильно подобрать препараты интерферона и иммуномодуляторы.

Источник статьи: http://fb.ru/article/453586/interferonovyiy-status-chto-eto-takoe-na-chto-vliyaet-provedenie-analizov-i-rasshifrovka-rezultatov

Амиксин – индукция интерферонов альфа, бета, гамма и лямбда в сыворотке крови и легочной ткани

*Импакт фактор за 2018 г. по данным РИНЦ

Амиксин (тилорон) — низкомолекулярный синтетический индуктор синтеза интерферона (ИФН), относится к классу флуоренонов. Его способность при пероральном введении была впервые установлена в 1970 г. , [1]. Амиксин является наиболее изученным препаратом среди имеющихся сегодня на фармацевтическом рынке индукторов ИФН. Более чем опыт клинического применения свидетельствует о его безопасности и эффективности при широком круге заболеваний инфекционного и неинфекционного генеза [2]. Несмотря на разнообразие генетического материала вирусов, Амиксин, так же как ИФН, подавляет фундаментальные процессы их репродукции на стадиях, обязательных для всех вирусов: блокирует адсорбцию вирусов, синтез белков и сборку зрелых вирусных частиц, распознавая и дискриминируя вирусные информационные РНК от клеточных, подавляет внутриклеточное размножение вирусов. Именно поэтому к действию Амиксина чувствительны практически все РНК- или вирусы [3, 4].

Семейство ИФН является ключевым компонентом врожденного и адаптивного иммунитета, обеспечивающего первую линию защиты организма от различных инфекционных агентов [5].

В настоящее время идентифицированы 3 типа ИФН:

1. ИФН типа, включающие прежде всего ИФН -α, -β, которые в той или иной степени продуцируются всеми ядерными клетками, оказывают прямое противовирусное действие на репликацию вирусов в инфицированных клетках, предупреждают инфицирование окружающих и, активируя каскад антивирусных сигнальных путей, включают врожденный иммунитет и способствуют развитию соответствующих адаптивных иммунных ответов [6, 7].

2. ИФН типа — ИФН-γ, который продуцируется различными субпопуляциями и естественных киллеров — NK, регулируя гомеостаз в лимфоузлах и очагах инфекции, вызывает стимуляцию и обеспечивает функциональную эффективность специфического адаптивного иммунитета [8].

3. Недавно открытый тип ИФН (ИФН-λ) представлен ИФН — λ1, λ2, λ3 (известными также как интерлейкин , и IL28B), функционально тесно связан с ИФН типа, экспрессия рецепторов которых, однако, определяется на узком спектре клеток, ограничивая ответ на ИФН типа [9]. Мишенью ИФН-λ являются, прежде всего, эпителиальные клетки дыхательных путей и легких, тракта, половых органов, кожи, гепатоциты печени, РМВС и плазмоцитарные дендритные клетки [10–13]. Антивирусное действие ИФН типа дополняет и, более того, преобладает над таковым ИФН типа во входных воротах инфекции и не вызывает характерных для ИФН типа системных побочных эффектов [14].

Все 3 типа ИФН выполняют роль первой линии защиты организма не только при вирусных, но и бактериальных и паразитарных заболеваниях [15, 16]. Важно отметить, что ИФН продуцируются не только при различной инфекционной патологии, но и под действием ряда высоко- и низкомолекулярных соединений — индукторов ИФН [3, 4].

Известно, что Амиксин стимулирует выработку в организме эндогенных ИФН, которые в ранних исследованиях тестировались биологическим методом — по противовирусному действию — и были отнесены к ИФН -α, -β ( тип) и -γ ( тип) [2, 3]. Хотя первой мишенью контакта и воздействия Амиксина является тракт, где ведущую роль в продукции ИФН выполняют ассоциированные с тонким кишечником лимфоидные образования — GALT (gut associated lymphoid tissue) — пейеровы бляшки, иммунокомпетентные клетки кишечника обладают уникальной способностью к миграции, и потому их стимуляция вызывает активацию иммунной системы не только , но и легочного, урогенитального трактов и системного иммунитета [17]. Амиксин вызывает длительную циркуляцию в крови терапевтических доз ИФН, которые предотвращают инфицирование незараженных клеток и создают барьерное антивирусное состояние. Максимальная продукция ИФН в крови у людей после четырехкратного еженедельного приема Амиксина достигает в среднем 64–128 ед/мл и сохраняется до нед. включительно [18].

Для оптимизации клинического применения индуктора ИФН Амиксина представлялось целесообразным в рамках доклинического исследования, в строго контролируемых лабораторных условиях, основанных на принципах доказательной медицины, идентифицировать и провести сравнительное изучение индукции препаратом Амиксин ИФН -α ( тип), -β ( тип), -γ ( тип) и -λ ( тип) в сыворотке крови и легочной ткани экспериментальных животных с использованием современных методов определения типовой принадлежности индуцируемых ИФН. Также определить последовательность их продукции, продолжительность аккумуляции и установить зависимость динамики индукции — продукции ИФН , и типов в сыворотке и легочной ткани от дозы вводимого препарата. Подобные исследования препарата Амиксин ранее не проводились.

Цель настоящего исследования — идентифицировать на молекулярном уровне экспериментальные данные по индукции ИФН -α и -β ( тип), -γ ( тип) и -λ ( тип) в сыворотке крови и легочной ткани мышей препаратом Амиксин® (таблетки, покрытые пленочной оболочкой, 125 мг (, Россия)) при его однократном пероральном (внутрижелудочном) введении в дозах: 20, 40, 400 мг/кг, рассчитанных эквивалентно разовой, максимальной суточной и суточной дозам для человека [19] и оценить динамику продукции ИФН -α, -β, -γ и -λ2/3 в сыворотке и легочной ткани мышей под действием препарата Амиксин в различных дозах в течение 120 ч, в 9 сроках исследований (0 ч, 4 ч, 8 ч, 12 ч, 24 ч, 48 ч, 72 ч, 96 ч, 120 ч).

Материалы и методы

Дизайн исследований

Исследования проводились в 2 этапа. Первый этап — в Институте органического синтеза Латвии (г. Рига), включал исследование динамики индукции и продукции ИФН -α, -β, -γ и -λ препаратом Амиксин в дозах 40 и 400 мг/кг в сыворотке крови мышей в течение 120 ч.

Второй этап — в лаборатории индукторов интерферона ФГБУ «ФНИЦЭМ им. » Минздрава России (г. Москва), включал исследование динамики индукции и продукции ИФН -α и -λ препаратом Амиксин в дозах 20, 40 и 400 мг/кг в легочной ткани мышей в течение 120 ч.

Животные

На первом этапе использовались самки 55 мышей линии СВА/СаОlaHsd весом 19–30 г, полученные из вивария Harlan Laboratories, Нидерланды.

На втором этапе — самки 85 мышей линии СВА/CaOlaHsd весом 18–20 г, полученные из питомника «Андреевка» (ФГБУ «НЦБМТ» РАМН).

Содержание животных

Содержание, питание и уход за животными в ходе эксперимента осуществлялись в соответствии с требованиями «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных», Приказ Минздравсоцразвития РФ от 23 августа 2010 г. № 708н. Этические принципы обращения с лабораторными животными соблюдались в соответствии с European Convention for the Protection of Vertebral Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes. CETS No.123. Перед исследованием животные подвергались карантину.

Исследуемый препарат

Амиксин® (тилорон) — лекарственная форма: таблетки, покрытые пленочной оболочкой, 125 мг, (634009, Россия, г. Томск).

Процедура введения препарата

Исследуемый препарат растворяли в стерильной дистиллированной воде в концентрациях, соответствующих вводимым дозам: 20, 40, 400 мг/кг. Экспериментальные животные распределялись на 2 или 3 группы, соответственно этапу исследований и дозам вводимого препарата. Подбор животных в группы осуществлялся методом случайной выборки. Каждая доза препарата Амиксин вводилась мышам однократно перорально (внутрижелудочно) в объеме 50 мкл специальными дозированными зондами размерами, соответствующими физиологической длине пищевода экспериментальных мышей. На каждый срок исследования использовались по 3 мыши.

Получение образцов сыворотки и суспензии легочной ткани мышей

Мышей выдерживали под легким эфирным наркозом до исчезновения ноцицептивных рефлексов. Забор крови проводили методом декапитации в стерильных условиях. Образцы крови, полученные в каждый срок исследования, состояли из пула (смеси) крови от 3 мышей в объеме 3 мл (по 1 мл от каждой особи), из которого после центрифугирования в режиме 5000 об/мин 15 мин отбирали надосадочную сыворотку в объеме 1,0 мл в стерильные пробирки типа Эппендорф. Сыворотки крови мышей, соответствующие каждому сроку забора, разделяли на аликвоты по 0,3 мл в 3 стерильные пробирки Эппендорф, каждую из которых хранили при t -70°C до проведения соответствующего иммуноферментного анализа (ИФА). Для получения суспензии легочной ткани обескровленных мышей фиксировали на специальных парафиновых подложках, в асептических условиях вскрывалась грудная клетка, изолировались и извлекались легкие (правое и левое), которые последовательно трехкратно промывали в буфере Hepes и питательной среде № 199, взвешивали и размельчали сначала в ступке, а затем в специальном гомогенизаторе. Все процедуры проводились в кратчайшие сроки и на холоде. Разрушение клеток ткани легкого достигалось трехкратным замораживанием и оттаиванием. Готовилась 10% суспензия гомогената в питательной среде № 199. Супернатанты суспензии гомогената легочной ткани после низкоскоростного центрифугирования (при 1600 g в течение 30 мин) отбирали и замораживали при -70°С до последующего исследования методом ИФА.

Определение ИФН альфа, бета, гамма и лямбда в сыворотке и легочной ткани мышей

Содержание ИФН -α, -β, -γ и -λ2/3 в пробах сывороток и супернатантов 10% суспензии гомогенатов легочной ткани мышей определялось в 9 временных сроках (0 ч, 4 ч, 8 ч, 12 ч, 24 ч, 48 ч, 72 ч, 96 ч, 120 ч — 3 мыши в каждый срок) после однократного перорального (внутрижелудочного) введения Амиксина в дозах 20, 40, 400 мг/кг.

Количественное содержание ИФН -α, -β, -γ и -λ2/3 (/B) в сыворотке крови и надосадочной жидкости 10% суспензии легочной ткани c последующим пересчетом на 1 мл и 1 мг легочной ткани, соответственно, определялось методом ИФА с использованием следующих коммерческих согласно инструкции производителя:

  • Mouse Interferon Alpha ELISA Kit; R & D Systems; США.
  • Mouse IFN-β ELISA Kit; PBL Interferon Source; США.
  • Mouse IFN-γ ELISA Kit; R&D Systems Europe LTD; Великобритания.
  • DuoSet® ELISA; Mouse IL-28A/B (IFN-λ2/3) Kit; R&D Systems; CША.

Расчет оптической плотности исследуемых проб проводили на спектрофотометре — ридере Anthos Labtec c использованием вошера и шейкера (Instruments GmbH, Austria) с последующей обработкой и преобразованием данных оптической плотности в пикограммы в мл и мг (пкг/мл и пкг/ мг) по компьютерной программе Software ADAP. Все исследования проводили в повторах.

Статистическая обработка

Результаты подвергались статистической обработке путем расчета среднего арифметического значения (M) и стандартной ошибки к нему (±σ). Оценка статистической значимости различий при межгрупповых сравнениях производилась по двустороннему Стьюдента для независимых групп. Для статистических расчетов использовалась компьютерная программа Microsoft Excel 2009.

Результаты исследований

Индукция интерферонов альфа, бета, гамма и лямбда в сыворотке крови мышей препаратом Амиксин

Однократное пероральное введение Амиксина в дозах 40 и 400 мг/кг вызывало дозозависимую индукцию и продукцию ИФН -α и -λ2/3 в сыворотке крови мышей, максимальное содержание которых через 24 ч после введения препарата в дозе 40 мг/кг составляло 176±1,0 и 398±12,0 пкг/мл, а в дозе 400 мг/кг — 1337±93 и 2231±93 пкг/мл соответственно. Уровень продукции ИФН-λ2/3 в сыворотке крови мышей под действием Амиксина в дозе 40 и 400 мг/кг в этот срок значительно (в 7,5 и 5,6 раза соответственно) превышал таковой ИФН-α (рис. 1).

Сопоставимая динамика определялась в индукции под действием Амиксина и накоплении в крови ИФН -β и -γ, максимальный уровень которых достигался также через 24 ч после однократного введения препарата. Однако количественное содержание ИФН -β и -γ в сыворотке крови экспериментальных животных на пике продукции тестировалось на более низком уровне, чем таковое ИФН-α и -λ2/3. При дозе Амиксина 40 мг/кг максимальный уровень синтеза ИФН-β, как и ИФН-γ, в крови определялся на уровне фоновых терапевтических значений (8,1±4,3 и 4,4±1,2 пкг/мл соответственно). При дозе 400 мг/кг максимальные количества ИФН-β и -γ через 24 ч после введения препарата увеличивались в среднем в 10 раз относительно дозы 40 мг/кг, а относительно контроля — в 110 и 46 раз соответственно (рис. 2).

По совокупности результатов, представленных на рисунках 1 и 2, однократное пероральное введение Амиксина в дозах 40 и 400 мг/кг вызывало индукцию в сыворотке крови экспериментальных животных всех типов: -α, -β, -γ, -λ, но количественное содержание ИФН -λ и -α превосходило таковое ИФН-β и -γ в среднем в 10 раз.

Индукция интерферона альфа и лямбда в легочной ткани мышей препаратом Амиксин

По результатам первого этапа исследований были установлены индукция Амиксином всех типов ИФН в сыворотке крови мышей и преобладание в ней продукции ИФН-α и -λ2/3, на втором этапе исследований — более детально изучена динамика локальной продукции ИФН-α и -λ2/3 в легочной ткани мышей при введении препарата в дозах: 20, 40 и 400 мг/кг.

Инициация индукции ИФН-α в легочной ткани мышей выражалась в двухкратном повышении через 24 ч после введения Амиксина в дозе 400 мг/кг среднестатистических значений его выработки относительно нулевой точки, а максимальные количества (1125 пкг/мг) синтезировались и аккумулировались только через 48 ч после индукции той же дозой препарата (рис. 3).

Низкая доза препарата также вызывала двухкратное повышение содержания ИФН-α по сравнению с контролем через 96 ч после его введения. Увеличение дозы вводимого препарата до 40 мг/кг сопровождалось сокращением срока индукции максимальных количеств ИФН-α в легочной ткани мышей к 48 ч (595,0 пкг/мг), причем в течение последующих 24 ч синтез ИФН-α сохранялся на уровне 335,0 пкг/мг.

В целом, под действием различных доз Амиксина в легочной ткани мышей определялась дозозависимая, но более поздняя, относительно таковой в сыворотке крови, продукция ИФН-α (рис. 3).

Амиксин в возрастающих от 20 до 400 мг/кг дозах вызывал также индукцию продукции в легочной ткани мышей ИФН-λ, среднестатистические значения количественного содержания которого на пике продукции составляли от 675,0 до 1547,5 пкг/мг соответственно.

Из данных, представленных на рисунке 4, следует, что через 48 ч после введения Амиксина в низкой дозе — 20 мг/кг — в легочной ткани мышей определялось шестикратное повышение содержания ИФН-λ2/3 относительно контроля в нулевой точке. Увеличение дозы препарата до 40 мг/кг повышало содержание в легочной ткани мышей ИФН-λ2/3 до 1405,0 пкг/мг и сокращало срок индукции его максимальной продукции на 24 ч относительно низкой дозы. Иными словами, двухкратное увеличение дозы однократно вводимого Амиксина приводило к пропорциональному двухкратному повышению количества синтезированного ИФН-λ2/3 и обратно пропорциональному двухкратному сокращению срока достижения пика его продукции. Максимальная доза препарата — 400 мг/кг — смещала пик индукции ИФН-λ2/3 в легочной ткани мышей к 12 ч, а уровень его продукции достигал 1547,5 пкг/мг. При использовании Амиксина в дозах 20 и 40 мг/кг продолжительность синтеза ИФН-λ2/3 относительно нулевой точки и его аккумуляции в легочной ткани экспериментальных животных составляла 96 и 72 ч соответственно. Максимальная доза препарата — 400 мг/мг — вызывала более быстрый (12 ч) и значительный подъем продукции ИФН-λ2/3 (1547,5 пкг/мг), который сохранялся на достаточном уровне (347,5 пкг/мг) относительно контроля до 24 ч включительно.

Таким образом, динамика продукции ИФН-λ2/3 в легочной ткани мышей показала, что увеличение однократной пероральной дозы препарата Амиксин сокращает срок достижения пика продукции ИФН-λ2/3. В дозах 20, 40 и 400 мг/кг максимальный синтез ИФН-λ2/3 в легочной ткани тестируется соответственно через 48, 24 и 12 ч после введения препарата. Причем двухкратное повышение дозы Амиксина с 20 до 40 мг/кг вызывает более чем двухкратное увеличение количества синтезированного в легочной ткани ИФН-λ2/3 на пике его максимальной продукции — с 675,0±5,94 до 1405,0±9,86 пкг/мг соответственно. При последующем повышении дозы препарата с 40 до 400 мг/кг срок достижения максимальной продукции сокращается до 12 ч, но уровень его продукции практически сохраняется на уровне, достигнутом введением в дозе 40 мг/кг через 24 ч — 1547,5±3,70 и 1405,0±9,86 пкг/мг соответственно (рис. 4).

Сравнительная характеристика динамики продукции интерферонов альфа и лямбда в сыворотке и легочной ткани мышей препаратом Амиксин

Сравнительный анализ результатов индукции ИФН-α в сыворотке крови и легочной ткани мышей препаратом Амиксин в дозе 400 мг/кг показал значительное количественное преобладание его продукции (в 2,8 раза) в легочной ткани относительно таковой в сыворотке крови экспериментальных животных. Однако пик продукции ИФН-α в сыворотке крови определялся через 24 ч после однократного введения препарата, максимальная продукция ИФН-α в легочной ткани мышей тестировалась только через 48 ч. Иными словами, продукция ИФН-α под действием Амиксина определялась последовательно сначала в сыворотке крови (через 24 ч после введения), а затем в легочной ткани (через 48 ч после введения), но в значительно большем количестве (рис. 5).

Максимальный уровень продукции ИФН-λ2/3 в легочной ткани мышей под действием Амиксина в дозе 400 мг/кг достигался через 12 ч после введения препарата и составлял 1547,5±3,70 пкг/мг, а пик его продукции в сыворотке крови тестировался через 24 ч после введения препарата и составлял 2231±93 пкг/мл, что превышало содержание ИФН-λ2/3 в легочной ткани на пике его продукции в 1,4 раза. Иными словами, продукция ИФН-λ2/3 в легочной ткани опережала по сроку достижения максимального синтеза таковую в сыворотке крови мышей, но определялась на более низком уровне (рис. 6).

Таким образом, индукция и продукция ИФН-α в сыворотке крови опережает во времени таковую в легочной ткани на 24 ч, но на пике продукции значительно уступает по количественному содержанию (в 2,8 раза). А индукция и продукция ИФН-λ2/3 в легочной ткани опережает по времени таковую в сыворотке крови мышей на 12 ч, но на пике продукции количественно тестируется на более низком уровне, чем в сыворотке крови мышей (в 1,4 раза) (рис. 6).

Сравнительный анализ результатов индукции ИФН-α и -λ2/3 в сыворотке крови мышей под действием однократной дозы Амиксина 400 мг/кг показал, что срок достижения их максимальной продукции совпадает и определяется через 24 ч после введения препарата. Однако количественное содержание в крови ИФН-λ2/3 на пике его продукции в 5,6 раза превышает таковое ИФН-α (2231±93 и 398±12 пкг/мл соответственно) (рис. 7).

В легочной ткани мышей максимальный синтез ИФН-λ2/3 под действием Амиксина в той же дозе опережает по времени синтез ИФН-α на 36 ч и превосходит его количественно в 1,4 раза (1547±3,0 и 1125,0±14,43 пкг/мг соответственно) (рис. 8).

Обсуждение результатов исследований

По суммарным результатам проведенных исследований и их сравнительного анализа, препарат Амиксин в дозе 40 мг/кг (эквивалентной суточной дозе для человека) вызывает пролонгированную системную индукцию и продукцию ИФН-α, -β, -γ и -λ в сыворотке крови, максимальный уровень которых определяется уже через 24 ч после его введения, а фоновые значения сохраняются до 120 ч (5 сут) включительно. Одновременно Амиксин в дозе 40 мг/кг индуцирует пролонгированную локальную продукцию ИФН -λ и -α в легочной ткани экспериментальных животных, максимальный уровень которых тестируется соответственно через 24 и 48 ч после введения препарата и также сохраняется в терапевтических значениях до 96 и 120 ч включительно.

Динамика аккумуляции ИФН -α, -β, -γ и -λ в крови при использовании препарата Амиксин в дозе 400 мг/кг (эквивалентной курсовой для людей) повторяет таковую в дозе 40 мг/кг, но количественные показатели ИФН-α и -λ, синтезированных на пике продукции, увеличиваются в среднем в 2 раза, а ИФН-β и -γ — в 10 раз и сохраняются на уровне терапевтических значений в течение 120 ч. Максимальная локальная продукция ИФН-α в легочной ткани мышей под действием Амиксина в дозе 400 мг/кг определяется через 48 ч, а синтез максимальных количеств ИФН-λ2/3 увеличивается и ускоряется на 36 ч, опережая максимальную продукцию ИФН-α в легочной ткани при дозе препарата 400 мг/кг. В последующие сроки исследования — до 120 ч включительно, в легочной ткани экспериментальных животных определяется локальная продукция терапевтических количеств как ИФН-α, так и ИФН-λ.

Таким образом, однократный прием препарата Амиксин в дозе, эквивалентной суточной дозе для человека, в течение первых 24 ч включает синтез ИФН , и типов в крови и легочной ткани мышей. Повторные приемы Амиксина в указанной дозе (суммарно соответствующей курсовой дозе для человека) с интервалом 48 ч позволяют избежать характерного для индукторов ИФН феномена гипореактивности и обеспечивают постоянную максимальную выработку всех типов ИФН в крови и дополнительно — локальную в легочной ткани. Следует отметить также, что хотя по результатам исследований максимальная продукция ИФН-α и -λ2/3 в сыворотке крови мышей под действием Aмиксина в дозах 40 и 400 мг/кг тестируется одновременно — через 24 ч, количественные показатели продукции ИФН-λ2/3 превышают таковые ИФН-α в 7,6 и 5,6 раза соответственно. В легочной ткани мышей также всегда тестируется большее содержание ИФН-λ2/3, сроки достижения которого опережают таковое ИФН-α на 24 и 36 ч соответственно. Такая последовательность системной и локальной продукции ИФН-α и -λ в сыворотке крови и легочной ткани указывает на взаимно индуцирующий характер их взаимодействия, когда предварительно синтезированный в большем количестве ИФН-λ2/3 способствует и/или стимулирует индукцию и продукцию ИФН-α, и наоборот. Известно, что ИФН-α и -λ имеют общий механизм регуляции продукции и обладают взаимно индуцирующим действием [20–22].

Многочисленными исследованиями последних лет установлено также, что различные штаммы вируса гриппа, А, высокопатогенный штамм H1N1 (2009 г.), обладают повышенной чувствительностью к ИФН-α и -λ [11, 15, 23, 29], преобладающая продукция которых определяется и в проведенных нами исследованиях. Индуцированные препаратом Амиксин плюрипотентные молекулы ИФН , и типов могут оказывать как системное действие на организм в целом, так и, что особенно важно, адресное противовирусное действие на не только при гриппе, но и при других ОРВИ и выполняют ключевую роль в повышении барьерной защитной функции легочной ткани [12, 24–28, 30]. По последним научным публикациям, при инфицировании вирусом гриппа, А ИФН-λ в легочной ткани мышей также преобладает над продукцией ИФН-α [11, 12, 23], что указывает на его доминантную, защитную роль в очагах поражения гриппозной инфекцией. Корреляция результатов действия различных доз препарата Амиксин в условиях отсутствия инфицирования с аналогичными данными под действием вируса гриппа, А связана, вероятно, со сходством механизмов продукции ИФН-α и -λ, индуцированных вирусом и препаратом Амиксин, что в свою очередь является научным обоснованием профилактического и лечебного эффектов препарата, направленных на повышение противовирусной защиты входных ворот, и организма в целом как при гриппозной, так и других острых респираторных вирусных инфекциях. Не исключено также, что подобный механизм преобладания индукции Амиксином локальной продукции ИФН-α и -λ, и особенно ИФН-λ, в воротах инфекции и , может быть актуален при вирусных инфекциях кишечного и урогенитального трактов. Ведущая защитная роль локальной продукции ИФН-λ описана, в частности, при ротавирусной и генитальной герпетической инфекциях [10, 11, 14], тем более что ранее, в исследованиях кинетики синтеза под действием Амиксина ИФН в органах и тканях, также установлена опережающая во времени и количественно его продукция в последовательности: кишечник — печень — легкие — кровь [3, 17].

Заключение

В настоящей работе, впервые в строго контролируемых лабораторных условиях, соответствующих принципам доказательной медицины, идентифицированы все известные 3 типа ИФН, которые индуцируются препаратом Амиксин в крови и легочной ткани, подробно изучена динамика, последовательность и профиль их системной и локальной продукции. Согласно результатам проведенных исследований, препарат Амиксин является быстродействующим в первые 24 ч противовирусным средством эндогенной пролонгированной стимуляции выработки ИФН , и типов в крови и ИФН и типов в легочной ткани, которые в совокупности активируют собственные защитные силы легких и организма в целом, что свидетельствует о возможности профилактического применения препарата для предотвращения повторных ОРВИ. Преобладание аккумуляции ИФН-α и -λ в крови и, что особенно важно, ИФН-λ в легких, указывающее на его доминирующую роль в защите легочной ткани — ворот респираторной инфекции различного генеза, свидетельствует, что препарат Амиксин может и должен быть использован с лечебной целью как на ранних, так и на поздних стадиях развития ОРВИ для противовирусной защиты первой линии воздействия возбудителя на при ОРВИ. Многократное профилактическое или лечебное применение препарата Амиксин с минимальным интервалом 48 ч позволит ускорить и увеличить продукцию ИФН и избежать развития феномена гипореактивности.

Таким образом, на сегодняшний день препарат Амиксин является единственным среди зарегистрированных в РФ индукторов ИФН, для которого достоверно доказано действие на выработку всех типов ИФН в крови и и типов — в легочной ткани.

Индукция препаратом Амиксин эндогенных ИФН , и типов в крови и легочной ткани активирует врожденный и адаптивный иммунные ответы, сохраняет иммунный гомеостаз собственного организма и предотвращает и/или прерывает синтез вирусных нуклеиновых кислот и белков, не вызывая характерных для экзогенных препаратов ИФН побочных эффектов.

  1. Mayer G.D., Kruger R.F. Tilorone hydrochloride: mode de action // Science. 1970 Vol. 169. P. 1214–1215.
  2. Чижов Н.П., Смольская Т.Т., Байченко П.И. и др. Клинические исследования переносимости и интерферон-индуцирующей активности амиксина // Вопросы вирусологии. 1990. № 5. С. 411–414.
  3. Тазулахова Э.Б. Закономерности индукции и продукции α-, β-, γ- интерферона: автореф. дисс. д.б.н. М., 1986.
  4. Интерферон – 2011: Сборник научных статей. М., 2012.
  5. Shapira S.D., Hacohen N. Systems biology approaches to dissect mammalian innate immunity // Curr. Opin. Immunol. 2011. Vol. 23. P. 2373–2377.
  6. Hertzog P.J. Type 1 interferons as primers, activators and inhibitors of innate and adaptive immune responses // Immunol. Cell Biol. 2012. Vol. 90. P. 471–473.
  7. Hervas-Stubs S., Perez-Garcia J.L. et al. Direct effects of type 1 interferons on cеlls of immune system // Clin. Cancer Res. 2011. Vol. 17. P. 2619–2627.
  8. Choubey D., Moudgi K.D. Interferons in autoimmune and inflammatory diseases: regulation and roles // J. Interferon &Cytokine Research. 2011. Vol. 12. P. 857–865.
  9. Hillyer Ph., Mane V.P. et al. Expression profiles of human interferon-alpha and interferon-lambda subtypes are ligand- and cell-dependent // Immunol. Cell Biol. 2012. Vol. 90. P. 774–783.
  10. Mordstein M., Neugebauer E. et al. Lambda Interferon reders epithelial cells of respiratory and gastrointestinal tracts resistant to viral infections // J. Virol. 2010. Vol. 11. P. 5670–5677.
  11. Durbin R.K., Kotenko S.V., Durbin J.E. Interferon induction and function at the mucosal surface // Immunol. Rev. 2013. Vol. 255. P. 25–39.
  12. Jewell N.A., Cline T. et al. Lambda Interferon is the predominant interferon induced by Influenza A virus infection in vivo // J. Virol. 2010. P.11515–11522.
  13. Donnelly R.P., Kotenko S.V. Interferon-Lambda: A new addition to an old Family // J. Interferon & Cytokine Research. 2010. Vol. 8. P. 555–564.
  14. Kotenko S.V. IFN –λs // Curr. Opin Immunol. 2011. Vol. 23. P. 1–8.
  15. Levy D.E., Marie I.J., Induction of type 1 and 3 interferon in response to viral infection // Curr. Opin. Virol. 2011. Vol. 1. P. 476–486.
  16. Wang B.X., Fish E.N. The yen and yang of viruses and interferons // Trend Immunol. 2012. Vol. 33. P.190–197.
  17. Григорян С.С., Ершов Ф.И., Поверенный А.М. и др. Особенности продукции интерферона при энтеральном введении индукторов интерферона // Вопросы вирусологии. 1988. №1. C. 67–70.
  18. Григорян С.С., Иванова А.М., Ершов Ф.И. Противовирусная активность амиксина и его влияние на интерфероновый статус // Вопросы вирусологии. 1990. № 2. C. 138–140.
  19. Миронов А.Н., Бунатян Н.Д. и др. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. М., 2012.
  20. Iversen M.B., Paludan S.R. Mechanisms of type 3 interferon expression // J. Interferon & Cytokine Research. 2010. Vol. 8. P. 573–578.
  21. Onoguchi K., Yoneyama M. et al. Viral infection activate type 1 and 3 interferon gene through a common mechanism // J. Biol.Chem. 2007. Vol. 282. P. 7576–7581.
  22. Ank N., West H. et al. λ-Interferon ( IFN-λ ), a type 3 IFN, is induced by viruses and IFNs and displays potent antiviral activity against select virus infections in vivo // J. Virol. 2006. Vol. 80. P. 4501–4509.
  23. Hermant P., Michiels Th. Interferon-λ in the context of viral infections; production, response and therapeutic implication // J. Innate Immune. 2014. Vol. 6. P. 563–574.
  24. Okabayashi T., Kojima T., Masaki T. et al. Type 3 interferon, not type 1, is predominant interferon induced by respiratory viruses in nasal epithelial cells // Virus Res. 2011. Vol. 1–2. P. 360–366.
  25. Mordsstein M., Neugebauer E., Ditt V. et al. Lambda interferon renders epithelial cells of respiratory and gastrointestinal tracts resistant to viral infections // J. Virol. 2010. Vol. 84 (11). P. 5670–5677.
  26. Svetlikova D., Kabat P. et al. Influenza A virus replication is inhibited in IFN-λ2 and IFN-λ3 transfected or stimulated cells // Antiviral. Res. 2010. P. 329–333.
  27. Khaitov M.R., Laza-Stanca V., Edwards M.R. et al. Respiratory virus induction of alpha-beta- and lambda interferons in bronchial epithelial cells and peripheral blood mononuclear cells // Allergy. 2009. Vol. 63(3). P. 375–386.
  28. Wang J., Oberley-Deegan R., Wang Sh. et al. Differentiated human alveolar type 2 cells secrete antiviral IL-29 (IFN-λ1) in response to influenza A infection // J. Immunol. 2012. Vol. 182. P. 1296–1304.
  29. Osterlund P., Pirhonen J., Ikonen N. et al. Pandemic H1N1 Influenza A virus highly sensitive to the antiviral action of interferons // J. Virol. 2010. P. 1414–1422.
  30. Ank N., Iversen M. et al. An important role for type 3 interferon in TLR-induced antiviral activity // J. Immunol. 2008. Vol. 180. P. 2474–2485.

Только для зарегистрированных пользователей

Источник статьи: http://www.rmj.ru/articles/infektsionnye_bolezni/Amiksin__indukciya_interferonov_alyfa_beta_gamma_i_lyambda_v_syvorotke_krovi_i_legochnoy_tkani/

ИНТЕРФЕРОН

Интерферон (лат. приставка inter- между; гибель, уничтожение + ferre нести, переносить) — низкомолекулярный белок с противовирусными свойствами, содержащий некоторое количество углеводов, включая глюкозамин. Открыт в 1957 г. Айзексом и Линденманном (A. Isaacs, J. Lindenmanu), которые нашли, что клетки, инфицированные вирусом гриппа, начинают вырабатывать и выделять в окружающую среду особый белок, препятствующий размножению вирусов в клетках. В дальнейшем было установлено, что наряду с вирусами способностью вызывать образование Интерферона обладают многие микроорганизмы и некоторые вещества, полученные синтетическим путем (см. Индукторы интерферона).

Основное свойство Интерферона заключается в противовирусном действии, проявляющемся в подавлении размножения инфекционных и онкогенных вирусов. В зависимости от вида животных, в клетках к-рого продуцируется Интерферон, особенностей индуктора Интерферона наблюдаются вариации некоторых его констант. Мол. вес Интерферона колеблется от 12 000 до 160 000, а Изоэлектрическая точка — в пределах от pH 3 до 9.

В связи с вариабельностью физ.-хим. свойств Интерфероны стали определять как гетерогенный класс белков. Однако получены данные, что это является отражением состояния агрегации мономерных форм молекул вещества. В частности, в И. человека были найдены молекулы с мол. весом 96 000, 24 000 и 12 000. Более тяжелый И. в солевых р-рах низкой ионной силы может быть диссоциирован до более легкого. Мономеры по противовирусной активности не уступают димерам и олигомерам.

Характерным свойством И. является видовая специфичность его действия. Противовирусное действие И. более всего проявляется в организме или клеточных культурах того вида животных, в клетках к-рого он получен. Даже в клетках родственных видов он действует значительно слабее. Так, мышиный И. оказывает в клетках крысы и хомяка примерно в 20 раз более слабое противовирусное действие, чем в клетках мыши. В клетках человека, обезьян, курицы И. мышей лишен активности практически полностью. Исключением из этого правила является И. человека, активный и в клетках кролика.

И. обладает сравнительно низкой антигенной активностью. Гомологичный И. вообще не обладает антигенными свойствами. Препараты его стабильны в широком диапазоне pH. Даже при pH 12,5 И. полностью не разрушается и сохраняет до 10% активности. При pH 1,0 инактивируется 67% активности. Следует отметить, что резко кислые значения pH губительны для вирусов, в то время как И. проявляет устойчивость не менее 7 дней. Поэтому кислотоустойчивость И. используется для инактивации инфекционного вируса в препаратах И.

И. инактивируется протеолитическими ферментами — трипсином (см.), химотрипсином (см.) и папаином (см.).

Термостабильность препаратов И. зависит от его происхождения. И. птиц устойчивее к действию нагревания, чем И. млекопитающих. Длительно сохраняет И. активность при 4—10°, а также в замороженном состоянии. Будучи высушен лиофильным методом, И. сохраняет активность в течение длительного времени. И. можно очищать и концентрировать, используя различные методы, применяемые в работе с белками. Весьма эффективна очистка И. методом хроматографии на твердофазном иммуноадсорбенте.

Способностью синтезировать Интерферон in vitro обладают как первичные, диплоидные, так и перевиваемые линии клеток фибробластического и эпителиального типов. Активными продуцентами И. являются также элементы белой крови человека и животных.

Количество образованного в клеточных культурах И. определяется видовыми и штаммовыми особенностями вирусов и клеток, активностью вирусов в данной культуре клеток и множественностью инфекции. Известно, что один и тот же вирус может индуцировать синтез И. в одной клеточной системе и не проявлять эту способность в другой.

Интерферон образуется также в организме людей и животных, инфицированных вирусами. Образование И. идет обычно параллельно с размножением вируса. Однако в некоторых случаях максимум продукции И. опережает или несколько отстает от максимума репродукции вируса в избирательно пораженных тканях. Вместе с тем при некоторых вирусных инфекциях (экспериментальный грипп) И. исчезает из организма раньше, чем вирус.

Интерферон, индуцированный у животных внутривенным введением вируса, рано (через 1 — 2 часа) появляется в крови и сравнительно быстро исчезает (через 24—36 час. он уже не обнаруживается в крови). И., рано выявляемый в крови после внутривенного введения индуктора, называют сывороточным И. Его образование не связано с размножением вируса. Период полувыведения И. из русла крови исчисляется несколькими минутами.

И., вероятно, является одним из наиболее биологически активных веществ. Напр., куриный И. при 20 000-кратной очистке имел специфическую активность 1,6 X 10 3 ед. на 1 мг белка, а мышиный И.— 3 X 10 8 ед. Но даже эти материалы не были достаточно очищенными.

И. не обладает избирательной противовирусной активностью и действует практически на все вирусы. Лишь на инфекцию, вызванную вирусом скрепи, не удалось воздействовать ни И., ни его индукторами. Интенсивность действия И. на различные вирусы неодинакова: одни вирусы более, а другие менее податливы к действию И. Установлено различие в чувствительности не только между разными видами вирусов, но и между штаммами одного и того ж о вида. Следует учитывать, что результаты определения активности И. зависят не только от чувствительности вируса, но и от чувствительности тканей к И. Известно, что некоторые клеточные культуры, являясь хорошими продуцентами И., не чувствительны к его действию.

Некоторые вирусы индуцируют в клетках особые ингибиторы (стимулон, блокер, антагонист И. и др.), которые подавляют образование или действие И. Следует подчеркнуть, что описанные свойства присущи только отдельным штаммам вирусов, которые вызывают образование ингибиторов Интерферона лишь в определенных типах клеточных культур.

Содержание

Механизм действия

Интерферон непосредственно не инактивирует вирусы или их нуклеиновые к-ты, не препятствует адсорбции и проникновению вируса в клетку, а также его депротеинизации. Интерферон проявляет свое действие на внутриклеточном этапе репродукции вируса.

Механизм взаимодействия И. с клетками, в которых он индуцирует антивирусное состояние, остается неясным. По данным одних авторов, И. может индуцировать антивирусное состояние в клетках без обнаруживаемой потери активности, по другим — защитное действие И. связано с интенсивностью его поглощения. Для проявления действия И. должна сохраняться целостность клеточных рецепторов и способность клеток к синтезу РНК и белков, что, по мнению ряда исследователей, свидетельствует в пользу его опосредованного действия путем индукции в клетках особого противовирусного белка (АВБ).

Окончательно не решен вопрос о молекулярном механизме противовирусного действия И. Допускается действие И. на уровне трансляции (см.), так и транскрипции (см.). В пользу первого свидетельствуют данные о том, что И., не влияя на синтез вирусспецифических РНК, ингибирует синтез вирусных белков. И. не только уменьшает количество образующихся вирусспецифических полипептидов в зараженных клетках, но приводит также к укорочению полипептидных цепей. Предполагают, что И. или АВБ могут модифицировать вирусную РНК настолько, что она утрачивает способность участвовать в образовании полисом.

Сторонники действия И. на уровне транскрипции опираются на данные об ингибиторном действии И. на транскрипцию ранней вирусной РНК. Эта ингибиция связана с подавлением вирусиндуцированного синтеза, обусловленного вирионной РНК-зависимой полимеразой.

Некоторые авторы допускают существование двух способов действия И.— на транскрипцию и трансляцию — с преобладанием одного из механизмов при различных вирусных инфекциях. Наиболее распространенным является предположение о том, что в результате воздействия И. нарушается трансляция, что и обусловливает невозможность осуществления последующих этапов в репродукции вируса (см. Вирусы).

Методы индикации и титрования

Наиболее чувствительным методом титрования И. считается определение его действия на интенсивность размножения вируса в клетках, выявляемое либо по уменьшению вирусных гемагглютининов, либо по снижению «урожая» инфекционного вируса.

Для определения активности Интерферона чаще применяют методы, основанные на подавлении И. цитопатического действия вируса в пробирках или подавлении им бляшек (метод негативных колоний вируса по Дульбекко). Причем, последний в 16— 32 раза чувствительнее метода титрования по подавлению цитопатического действия в пробирочных культурах.

Следует иметь в виду, что максимальная резистентность обработанных И. клеток развивается не менее 7—8 час. после внесения препарата. Если И. из клеточных культур удаляется промыванием после достижения максимума резистентности, клетки нек-рое время сохраняют невосприимчивость к вирусу. Однако продолжительная инкубация клеток после удаления И. приводит к постепенной потере устойчивости.

На чувствительность системы к И. оказывают влияние многие факторы: вид индикаторного вируса и его доза, тип клеточной культуры, возраст клеток, длительность инкубации клеток с И. и pH среды. Для стандартизации методов титрования И. рекомендуется вводить в каждый опыт хорошо изученный стандарт активности И. и определять активность исследуемого материала в международных единицах.

Интерферон и восприимчивость к вирусной инфекции

Поскольку подавление размножения вирусов является важнейшей функцией И., его количество, образующееся в организме при вирусной инфекции, имеет важное значение в проявлении противовирусной резистентности. Чем больше вырабатывается И. в организме, тем более защищенным оказывается данный индивидуум. Вместе с тем потенциальные возможности выработки И. у отдельных людей и животных неодинаковы. Способность к образованию И. передается по наследству по законам Менделя (см. Менделя законы). Несмотря на генетическую детерминированность этого признака, его фенотипическое проявление существенным образом меняется на различных этапах физиол. развития организма. Способность интерферонообразования относительно низка у грудных детей, постепенно возрастает у детей старше 1 года, достигая максимума у взрослых. После 60-летнего возраста выработка И. резко снижается.

Способность к выработке Интерферона меняется также при различных неблагоприятных воздействиях на организм: охлаждении, облучении, шумовом стрессе, алкогольной интоксикации и т. п. К понижению образования И. ведет также нарушение обмена веществ, обусловленное как гиперфункцией, так и гипофункцией эндокринных желез.

Вырабатывать И. может практически любая клетка организма. Выработка И. начинается тотчас после проникновения вируса в организм. Его продуцируют те клетки, которые первично поражаются вирусом, т. е. выработка И. начинается уже во входных воротах инфекции. При этом, если даже инфекция ограничивается входными воротами, все же определенное количество клеток погибает. Разрушаются именно те клетки, которые первыми вступили в контакт с вирусом. Образованный этими клетками И. не успевает обеспечить резистентность самих клеток-продуцентов, однако окружающие клетки за счет И. обретают резистентность к вирусу.

И. рассматривается как один из важнейших факторов защиты организма при первичной вирусной инфекции. Вместе с тем далеко не всегда удается обнаружить соответствие между образованием И. и исходом вирусной инфекции (см. Иммунитет противовирусный).

Непротивовирусное действие

Противоинфекционное действие Интерферона не ограничивается только вирусами, а распространяется также на другие внутриклеточные паразиты. В частности, Интерферон подавляет внутриклеточное размножение возбудителя трахомы, малярийного плазмодия, токсоплазм и риккетсий. У И. выявлена также антитоксическая активность. При наличии И. клеточные культуры более устойчивы как в отношении экзо-, так и эндотоксинов.

И. влияет на активность антителообразующих клеток: малые дозы И. стимулируют их активность, а высокие концентрации — тормозят.

Полагают, что И. играет роль в клеточном иммунитете. В частности, лимфоциты людей и животных, чувствительных к туберкулину, продуцируют И. в ответ на воздействие очищенного белка туберкулина. У нечувствительных к туберкулину особей И. не продуцируется. Эти данные подкрепляются также тем, что резистентность животных к вирусным инфекциям, связанная с реакцией гиперчувствительности замедленного типа, также в определенной мере обусловлена И.

И. усиливает фагоцитоз и влияет на реакцию отторжения трансплантата, подавляет трансформацию клеток онкогенными вирусами, рост опухолевых клеток in vivo и in vitro, повышает цитотоксичность лимфоцитов. Предполагают также, что И. участвует в контроле дифференциации клеток в организме.

И. может изменять ответ клеток на вирусные или невирусные индукторы И., либо усиливая, либо снижая выработку И. Кроме того, под влиянием И. клетки становятся чувствительными к разрушению их двунитчатыми РНК.

Препараты Интерферона подавляют рост нормальных клеток, угнетая синтез клеточной ДНК и белков, вследствие блокады трансляции клеточной иРНК. Полной уверенности, что именно И. обусловливает антиклеточную активность препаратов И., не имеется. Даже самые высокоочищенные препараты И. при проверке электрофоретическим методом оказывались гетерогенными.

Исходя из выявленного многообразия функций, считают, что в основе различных биол, феноменов, обусловленных И., лежит его способность регулировать синтез макромолекул в клетке.

Практическое значение

Использование И. для профилактики и лечения вирусных инфекций возможно по двум основным направлениям: 1) применение готового препарата (экзогенный И.), получаемого в системе клеток человека, 2) стимуляция в организме своего собственного, так наз. эндогенного И.

И. оказывает выраженный профилактический и лечебный эффект при заболеваниях, вызываемых многими вирусами. Целесообразно его применение при вирусных инфекциях с преимущественно местным поражением (дерматиты, глазные заболевания и др.). Особенно важным признается возможность применения И. при респираторных вирусных инфекциях, этиология которых разнообразна, и следовательно, вакцинопрофилактика их чрезвычайно затруднена.

Наилучший эффект дает И. при профилактическом применении. При развитии заболевания необходимо по возможности раннее его применение. Одним из основных путей повышения эффективности И. является увеличение кратности его введения.

Из других аспектов практического применения И. следует упомянуть разработанную В. Д. Соловьевым и Т. А. Бектемировым (1967) методику определения продукции И. лейкоцитами in vitro, к-рая была названа интерфероновой реакцией лейкоцитов (ИРЛ). Установлено, что ИРЛ при ряде вирусных инфекций может быть использована как показатель иммунореактивности организма. Вместе с тем показано, что определение продукции И. лейкоцитами может быть использовано для оценки реактивности организма в норме и при патол, состояниях не вирусного происхождения.

Из дополнительных материалов

Различают лейкоцитарный, фибробластный и иммунный интерфероны. Все они представляют собой индуцибельные белки, обладающие способностью вызывать в клетках развитие резистентности к последующему вирусному инфицированию. И. обладают универсальной противовирусной активностью, однако интерферонобусловленная защита клеток против отдельных вирусов отличается разной степенью выраженности. Эффективность И. наиболее интенсивно проявляется в гомологичных клетках, т. е. в клетках того вида животных, из к-рых были получены препараты И. (видовая специфичность действия). И. можно рассматривать как фактор неспецифической резистентности организма (см.) и как фактор, обладающий регуляторным воздействием на иммунную систему организма (см. Иммунитет). И. оказывает противоопухолевое действие. П., образующиеся в лейкоцитах или фибробластах в ответ на воздействие вирусов или синтетических полирибонуклеотидов (см. Индукторы интерферона). отнесены к интерферонам I типа или соответственно к лейкоцитарному и ибробластному И. Интерферон, продуцируемый лейкоцитами в ответ на воздействие митогенов, напр. лектинов (см.), при пролиферации лимфоцитов или продуцируемый сенсибилизированными лимфоцитами в ответ на специфические бактериальные или вирусные антигены, назван интерфероном II типа или иммунным И. Отличительными свойствами интерферонов I и II типа, помимо условий их получения, являются также антигенные различия и их устойчивость в среде с pH 2,0 (интерферон I типа устойчив в этой среде, а интерферон II типа неустойчив). Деление II. на два типа (I и II) заменяется подразделением на типы, отражающие как источник получения И., так и их основные свойства. В соответствии с таким подходом различают альфа-интерферон (лейкоцитарный интерферон I типа), бета-интерферон (фибробластный интерферон I типа) и гамма-интерферон (иммунный интерферон II типа).

Международным комитетом по номенклатуре интерферонов предложено обозначать И. букваvи латинского алфавита IFN, а типы И.— буквами греческого алфавита α, β, γ. Для обозначения животных, от к-рых получены клетки — продуценты И., рекомендуется использование соответствующих приставок. Так, напр., для обозначения человеческого И. следует использовать приставку Ни (англ. human, лат. humanus человеческий) — HuIFN, для обозначения мышиного интерферона приставку Ми (англ. mouse, лат. mus мышь) — MuIFN и др. При описании отдельных И. с различным мол. весjм (массой) после названия И. в скобках следует приводить эту величину в килодальтонах. В тех случаях, когда И., продуцируемый клетками, представляет собой смесь известных типов И., рекомендовано в названии использовать указание на преобладающий компонент. Так, Интерферон, продуцируемый лимфобластными клетками и состоящий из смеси лейкоцитарного (87%) и фибробластного (13%) интерферонов, рекомендовано обозначать HuIFN-a(Ly). При этом не исключается возможность указания в скобках источника такого интерферона, напр, лейкоцитарный интерферон человека в таком случае хможно обозначать HuIFN-a(Le), а лимфобластный — HuIFN-a(Ly). Интерфероны, получаемые с помощью методов генной инженерии (см.), получили название генно-инженерных или клональных Интерферонов, бактериальных Интерферонов, геноферонов.

Полипептиды альфа- и бета-интерферонов состоят из 165—166 аминокислотных остатков, к-рым предшествуют 21—23 аминокислоты сигнального полипептида, отщепляемого в процессе посттрансляционного превращения молекулы интерферона и секреции ее из клетки. Структуры альфа- и бета-интерферонов обладают определенным сходством (до 30% гомологии на аминокислотном уровне), тогда как последовательности аминокислот в полипептидах альфа и гамма-интерферонов характеризуются лишь крайне незначительным совпадением. В среднем на одну молекулу И. приходится меньше одного углеводного остатка (глюкоза мин или галактоза мин). Это противоречит ранее существовавшему мнению, что И. представляет собой гликопротеин. Молекулы человеческого лейкоцитарного И. в большинстве своем лишены углеводов.

Различия в аминокислотном составе и последовательности аминокислот в полипептидах отражают различия в структуре генов, детерминирующих их синтез. В частности, семейство генов человеческого а-интерферона содержит по меньшей мере 20 различных генов. Нек-рые из этих генов являются неаллельными, другие же представляют собой аллельные варианты. Значительно меньше генов (до пяти) кодируют синтез (3-интерферона. Количество структурных генов для у-интерферона неизвестно.

Структурные гены И. человека локализуются в 9-й хромосоме, но не исключена возможность того, что часть их (или генов-активаторов синтеза И.) принадлежит 2-й, 5-й и 13-й хромосомам. В процессе индукции И. происходит активация соответствующих генов, что приводит к последующему синтезу (транскрипции) матричной РНК (мРНК), трансляция к-рой и обусловливает образование полипептидов И. Механизм образования И. подразделяется на две фазы — индукцию и продукцию интерферона. I фаза — индукция (процесс чувствителен к ингибиторам синтеза РНК) — состоит из следующих этапов: адсорбции индуктора И. на поверхности клеток; взаимодействия индуктора И. с соответствующими клеточными рецепторами; инициации индукции И.; дерепрессии генов И.; транскрипции (см.) матричной РНК для интерферона. II фаза — продукция (процесс чувствителен к ингибиторам синтеза белка) — включает следующие этапы: трансляцию РНК с образованием полипептида И.; посттрансляционные превращения полипептида И. с образованием так наз. интерфероида (предшественника И.); возможное гликозилирование (присоединение аминосахаров) интерфероида, образование молекулы И.; выделение (секрецию) И. из клетки.

Интерферон в клетках синтезируется после индукции de novo. Гипотезы о наличии в клетках предшественника и активации его в процессе индукции оказались ошибочными. Практически все ядросодержащие клетки позвоночных способны образовывать И., однако известны клетки, не способные к продукции И., напр, перевиваемые клетки линии VER О.

Процесс образования различных И. имеет разную продолжительность. Так, синтез альфа- или бета-интерферона завершается в пределах 8—12 час., у гамма-интерферона этот процесс более длителен. Напр., сенсибилизированные лимфоциты человека продуцируют у-интерферон в ответ на воздействие вируса осповакцины через 7—8 дней.

Генно-инженерный метод получения И. схематически сводится к тому, что из клеток животных, продуцирующих И., выделяют и очищают мРНК для И. и на матрице мРНК с помощью ревертазы (см.) получают ДНК-копии — так наз. комплементарную ДНК (кДНК), или искусственно синтезированный ген И. Затем эти гены используют для конструирования рекомбинантных плазмид (см.), в к-рых кДНК соединена с активным прокариотическим промотором (см. Оперой). Полученные химерные плазмиды внедряют в бактерии (Escherichia coli, Bacillus subtilis) или дрожжи, к-рые и начинают продуцировать И., искусственный ген к-рого был внедрен в микробную клетку. Таким путем можно получать клоны бактерий или дрожжей, продуцирующих И. определенного типа в достаточно больших количествах, причем материальные затраты на получение такого И. во много раз меньше, нежели затраты на производство такого же количества И. в суспензиях лейкоцитов или в клеточных культурах. Однако такой генно-инженерный метод получения И. и получаемый И. не лишены ряда недостатков. Так, напр., отдельные клоны микробов продуцируют, как правило, лишь те полипептиды И., искусственный ген к-рых был введен в клетки-продуценты, а природный И. состоит из популяции полипептидов, кодируемых разными генами. Кроме того, необходима очистка И., полученного генно-инженерным методом, от антигенов бактериального (или дрожжевого) происхождения и др. Выход И., продуцируемого бактериями, достаточно высок — 8*10 7 — 2*10 8 ЕД в 1 л, что свидетельствует о перспективности этого метода.

И. обусловливает не только развитие резистентности клеток к вирусным инфекциям, но и воздействует на различные реакции иммунитета. И. следует рассматривать как регулятор (стимуляция или угнетение) различных механизмов иммунного ответа. К стимулирующим эффектам И. относят: повышение резистентности клеток к вирусному инфицированию, увеличение активности естественных лимфоцитов-киллеров (см. Опухоли), усиление фагоцитоза, экспрессию антигена главного комплекса гистосовместимости (см. Несовместимость иммунологическая), усиление продукции И, клетками, обработанными гомологичным И. в малых дозах (прайминг-эффект). К угнетающим эффектам И. относят угнетение синтеза антител, подавление анафилактических реакций (см. Анафилаксия), подавление гиперчувствительности замедленного типа (см. Аллергия), угнетение пролиферации лимфоцитов, подавление роста клеток (в т. ч. и опухолевых), подавление реакции на трансплантат и реакции трансплантат против хозяина, подавление комплемента, подавление продукции И. клетками, обработанными гомологичным И. в больших дозах (блокинг-эффект).

Эффективность влияния И. на реакции иммунитета различна и зависит от природы И. Так, наибольшим антипролиферативным действием обладает иммунный интерферон (гамма-интерферон), к-рый оказался эффективнее бета- и альфа-интерферонов.

И. обладает также способностью защищать клетки от ионизирующего излучения, ему присуща антимитогенная активность, он может оказывать антитоксическое действие. Долгое время дискутировался вопрос об антибактериальной активности интерферона, т. к. нативные или частично очищенные препараты И. обладали антибактериальным действием. Однако последующие эксперименты, проводившиеся с хорошо очищенными препаратами И., показали, что они лишены антибактериальной активности.

Высокая биол. эффективность И., его способность влиять на реакции иммунитета не позволяет объяснить его действие на клетки и тем более на организм каким-то единым простым механизмом. Наиболее изученным является механизм противовирусного действия И. Необходимым условием успешного развития в клетках антивирусной резистентности, обусловленной И., является сохранение клеточного метаболизма (угнетение синтеза клеточных РНК и белка препятствовало и даже полностью предотвращало этот эффект И.).

Процесс взаимодействия И. с чувствительными клетками можно подразделить на ряд этапов: адсорбцию И. на клеточных рецепторах (вопрос о проникновении И. в клетку не решен окончательно, имеется достаточно много данных о том, что И. в клетки не проникает); индукцию развития антивирусного состояния; развитие антивирусной резистентности; возникновение выраженной резистентности к вирусному инфицированию.

Процесс развития антивирусной резистентности в клетках контролируется двумя генами. Один из них локализован в дистальном сегменте длинного плеча 21-й хромосомы и детерминирует синтез поверхностного рецептора для интерферона (локус IFRC), а другой, находящийся в 16-й хромосоме, регулирует антивирусное состояние.

Долгое время оставались нерешенными вопросы, связанные с молекулярным механизмом действия интерферона. В конце 60-х гг. 20 в. господствовала теория об образовании антивирусного белка, основное действие к-рого сводилось к подавлению синтеза вирусных белков (угнетение процесса их трансляции). В последующем эта теория подверглась пересмотру. Оказалось, что после воздействия И. на клетки в них активируется синтез клеточных РНК и белков, приводящий к накоплению трех клеточных белков, являющихся ферментами,— протеинкиназы, 2′-5′-изоолигоаде-нилатсинтетазы и эндонуклеазы (рис.). Синтезировавшиеся ферменты до момента инфицирования клетки вирусами остаются неактивными. Они активируются лишь после инфицирования, точнее после образования в клетке двухцепочечной репликативной формы вирусной РНК. Именно появление этой формы РНК и приводит к активации названных ферментов, синтезированных после воздействия И., но не активных до этого момента. Комплексное их действие и обусловливает антивирусный эффект, поскольку нарушается синтез вирусных макромолекул, как за счет прямого воздействия на процессы трансляции (см.), так и разрушения вирусных РНК.

Механизм действия И. при прочих проявлениях его активности неизвестен. Даже изучение механизма антипролиферативного действия И. находится еще на самой начальной стадии. Установлено, что И. подавляет деление опухолевых клеток, снижает в них интенсивность синтеза макромолекул, в частности ДНК. Противоопухолевое действие И. в организме, по-видимому, связано также и с активацией естественных лимфоцитов-киллеров.

Несмотря на несовершенство наших знаний о механизме действия И., происходит интенсивное внедрение его в клинику, о чем свидетельствуют следующие этапы его изучения: в 1962 г. был установлен защитный эффект обезьяньего И. при введении его (внутрикожно) людям, вакцинированным против оспы; в 1966—1967 гг. человеческий альфа-интерферон использовали для профилактики гриппа (интраназально); в 1973 г. был получен положительный эффект при применении человеческого а-интерферона (внутримышечно) у больных простым герпесом и опоясывающим лишаем; в 1974 г. сообщалось об использовании человеческого а-интерферона (внутримышечно) в онкологической практике при остеогенной саркоме; в 1976 г. было отмечено положительное действие И. при ряде инфекционных вирусных болезней — цитомегало-вирусной инфекции (см. Цитомегалия), гепатите В (см. Гепатит вирусный), риновирусной инфекции (см. Риновирусная болезнь), эмбриопатиях (см.), обусловленных краснухой; в 1977 г. начато широкое использование И. в онкологической практике по поводу миеломной болезни (см.), лимфом (см.), меланомы (см.), остеогенной саркомы (см.), рака шейки матки (см. Матка), лейкозов (см.).

Впервые И. стали успешно использовать в клинике для профилактики гриппа в 1966—1967 гг. по рекомендации В. Д. Соловьева. В последующем аналогичный профилактический эффект был достигнут в СФРЮ. Широко применяют И. при лечении герпетических поражений глаз, причем леч. действие отмечалось как при поверхностных, так и древовидных кератитах (см. Кератит). Получены положительные результаты при лечении И. герпеса наружных половых органов (см. Герпес). Использование И. при опоясывающем лишае привело к уменьшению частоты поражений внутренних органов, снижению болевых ощущений и уменьшению частоты невралгий. Заслуживают внимания и положительные результаты применения альфа-интерферона при хрон. гепатите В. Эффективным оказался И. при лечении и профилактике денге (см.), ареновирусных болезней (см.), японского энцефалита В (см. Энцефалиты комариные вирусные) и некоторых других вирусных инфекций.

К побочным эффектам, вызываемым И., относится лихорадочная реакция спустя 2—6 час. после его введения, а также преходящие лимфопения и тромбоцитопения, временное угнетение функции костного мозга, утомляемость и др.

В онкол. практике И. стали широко использовать после успеха, достигнутого при лечении остеогенной саркомы (см.). В 1972 г. Страндер (H. Strander) начал назначать адбфа-интерферон при остеогенной саркоме длинных трубчатых костей и получил благоприятный эффект. Успех был отмечен также при лечении интерфероном ряда других опухолей. Так, получены положительные результаты применения альфа-интерферона при раке молочной железы, опухолях легкого, нейробластомах (в последнем случае более эффективными оказались препараты бета-интерферона), папилломах гортани и мочевого пузыря. Хорошие результаты были получены при лечении лейкозов у детей: отмечалось значительное увеличение продолжительности ремиссий.

Несмотря на относительно небольшой срок использования И. в онкол. практике, можно сделать определенные обобщения, характеризующие действие этого препарата. При применении И. опухоль (папиллома гортани и мочевого пузыря, меланома) может полностью регрессировать или из иноперабельной превратиться в операбельную (рак молочной железы, остеогенная саркома); использование И. до операции блокирует распространение опухолевых клеток, что снижает опасность мета с’газирования ; И. способствует уменьшению числа метастазов и их регрессии; эффективность И. возрастает при одновременном введении цитостатиков (см. Противоопухолевые средства).

Анализ способов применения И. в онкол. практике свидетельствует о том, что на смену местному использованию нативного или частично очищенного И. приходит внутримышечное, внутривенное, внутристернальное введение, а также введение в спинномозговой канал более очищенного препарата И. Четко прослеживается также тенденция к увеличению дозы препарата: от 30 000 до 10 млн. ЕД на 1 инъекцию, а по нек-рым данным, минимальная эффективная доза И. составляет 2 млн. ЕД на 1 кг веса (массы) реципиента, что при весе человека (75 кг) составляет 150 млн. ЕД. При введении такого количества И. его концентрация в сыворотке крови достигает 160 ЕД в 1 мл. Однако оптимальной концентрацией предложено считать 500 ЕД в 1 мл сыворотки крови. Для достижения этой концентрации необходимо введение 300 млн. ЕД интерферона, т. е. 4 млн. ЕД на 1 кг веса тела.

Внутримышечное и непрерывное внутривенное введение И. позволяет поддерживать определенный уровень его в крови (при пероральном или интраназа льном введении И. в кровь практически не попадает). Без повторного введения И. быстро исчезает из крови и накапливается в различных органах: сердце, мышцах, легких, селезенке, печени и почках. Наиболее высокий уровень И. отмечается в почках: его концентрация в них по меньшей мере в 10 раз выше, чем в других органах. И. легко проходит через капилляры почечных клубочков, претерпевая почти полную реадсорбцию, и разрушается в лизосомах тубулярных клеток. Отсутствие И. в моче позволяет считать почки основным местом его деструкции и выведения из организма. И. почти не проникает из крови в цереброспинальную жидкость, в мозг и глаза.

Получение препаратов И. высокой степени очистки и высокой концентрации из естественных продуцентов (лейкоциты. фибробласты) является сложным и дорогостоящим процессом, во время к-рого теряется значительное количество исходного материала. Так, но данным лаборатории биосинтеза интерферона НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи АМН СССР, при получении препарата И. с активностью 3* 106 ЕД на 1 мг белка теряется до 40% исходного И. Перспективным является получение рекомбинантного а-интерферона с помощью генно-инженерного метода. Сравнительное изучение человеческих природных альфа- и бета-интерферонов и рекомбинантного а-интерферона, полученного из бактерий, позволило прийти к заключению, что все они обладают вполне сопоставимой противовирусной и антипролиферативной активностью. Более того, использование рекомбинантного а-интерферона предполагает возможность получения его препаратов с заданными соотношениями антиклеточной и противовирусной активности, что, несомненно, будет иметь важное практическое значение, поскольку позволит получать препараты И. определенного целевого назначения (противовирусные, противоопухолевые и др.).

Библиогр.: Ершов Ф. И. и Новохатский А. С. Интерферон и его индукторы, М., 1980; Семенов Б. Ф., Каулен Д. Г. и Баландин И. Г., Клеточные и молекулярные основы противовирусного иммунитета, М., 1982; Соловьев В. Д. и Бектемиров Т. А. Интерфероны в теории и практике медицины, М., 1981; Хесин Я. Е. Цитогенетические основы продукции и действия человеческого интерферона, Усп., совр. биол., т. 93, в. 3, с. 363, 1982, библиогр.; Dziewanowska Z. Е. а., Pestka S. The human interferons, Med. Res. Rev., v. 2, p. 325, 1982, bibliogr.; Interferon therapy, Techn. rep. ser., N 676, Geneva, 1982; Stewart W. E. The interferon system, Wien — N. Y., 1979, bibliogr.

Крмольепа 3, В. Антибиотики, Интерферон, Бактериальные полисахариды, М., 1968, библиогр.; Ершов Ф. И. Механизм действия интерферона, Усп. совр, биол., т. 77, № 3, с. 369, 1974; Интерферон, под ред. А. А. Смородинцева и Ал. А. Смородинцева, Л., 1970; Соловьев В. Д. и Бектемиров Т. А. Интерферон в теории и практике медицины. М., 1970, библиогр.; Физиология вирусов, интерфероны и интерфероногены, под ред. М. П. Чумакова, М. 1971; Interferons and interferon inducers, ed. by N. B. Finter, N. Y., 1973; Vilсek J. Interferon, Wien—N. Y., 1969, bibliogr.

T. А. Бектемиров; В. Д. Соловьев, И. Г. Баландин.

Источник статьи: http://xn--90aw5c.xn--c1avg/index.php/%D0%98%D0%9D%D0%A2%D0%95%D0%A0%D0%A4%D0%95%D0%A0%D0%9E%D0%9D