Интерферон"виферон,реаферон",интерлейкин

Установлено, что интерферон не проникает в клетку, а связывается  с особыми рецепторами на мембране. Интерферон воздействует на мембраны выделившей его клетки и соседних клеток. Соединяясь с рецепторами  мембраны, интерферон вызывает внутриклеточную  продукцию веществ, подавляющих  размножение вирусов, воздействует на аппарат клетки так, что она  становится непригодной для размножения  вирусов.

Пораженная вирусом клетка погибает из-за проникновения в нее  вируса, но при этом усиливает защиту соседних клеток от вирусов. Выделяемый погибающей клеткой интерферон преследует вирусы, защищая соседние клетки. После  контакта с интерфероном каждая клетка погибает вместе с проникшим в  нее вирусом, но вирус при этом не оставляет потомства. Интерферон, выделенный пораженной клеткой, током  крови разносится по всему организму  и активизирует защитные реакции.

Антитела крови уничтожают вирусы вне клетки, обезвреживают  вирусы путем соединения с ними. Интерферон же действует только внутриклеточно, вызывая разрушение генетического  механизма воспроизводства вируса, не соединяясь с ним. Интерферон защищает организм практически от всех вирусов.

Однако интерферон существенно  не увеличивает защищенность людей, например, от гриппа. Исчерпывающего объяснения этого явления пока нет. Скорее всего, причина кроется в преувеличении  возможностей интерферона и недооценке возможностей вирусов. Все дело в  том, что период образования многих тысяч молекул интерферона намного  дольше, чем время производства вирусного потомства. А раз так, клетка не успевает опередить агрессора и построить оборонительные сооружения. В любом руководстве по микробиологии можно найти красочное описание размножения вирусов, при котором из ядра погибающей клетки, в которую внедрился вирус, через 20 минут высыпаются 100 свежих вирусов, потомков первого. В течение часа с момента внедрения в клетку первого вируса все эти 100 вирусов могут дать каждый по 100 вирусов, их станет 10000, да еще эти вирусы успеют дать по 100 потомков каждый. Таким образом, через час с небольшим в организме из одного-единственного вируса может оказаться миллион потомков!

А интерферона еще нет, он появляется только "в первые часы заражения". Еще через 40 минут количество вирусов в организме может перевалить за миллиард! Интерферон все это время еще "зреет".

Процесс образования интерферона  очень сложен и еще до конца  не познан. Так, до сих пор неизвестно, присутствует ли в клетке низкомолекулярный  белок до проникновения в нее  вируса. С уверенностью можно сказать  лишь, что количество интерферона  начинает нарастать сразу после  нарушения вирусом границ клетки.

Исследованиями установлено, что у детей до трех лет и  у пожилых людей (старше 60-65 лет) интерферон образуется медленнее и в меньших  количествах. Но и в этих возрастных группах люди по-разному реагируют  на контакты с вирусами.

Менее интенсивно интерферон продуцируется клетками слизистой  оболочки верхних дыхательных путей  и в холодное время года. Эти  данные могут частично объяснить  рост заболеваемости людей вирусными  инфекциями в это время года и  более тяжелое течение их у  маленьких детей и пожилых  людей.

Защитный эффект интерферона  снижается, если человек ослаблен переутомлением, нервными переживаниями, хроническими заболеваниями.

Не обходится без курьезов. В печати можно встретить раздраженные отклики людей по поводу неэффективности  интерферона в случаях, не связанных  с вирусной инфекцией (переохлаждение и т. п.). Интерферон, рекламируемый  как самое современное и самое  действенное средство в борьбе с  гриппом, естественно, в таких случаях  не помогает.

Интерферон образуется не только в клетках организма, но и  вне его, в клетках, культивируемых изолированно от организма. Это позволило организовать производство интерферона сначала для лечебных, а затем и для профилактических целей.

В специальной литературе ценность интерферона как лечебного  препарата усматривается в его  полной безвредности для организма  даже в очень больших дозах. Однако в больших дозах интерферон не безвреден. Полную безвредность интерферона  для организма опровергает А. Балаж: "...Следует упомянуть о широко известных интерферонах. Вскоре после открытия интерферона ученые поняли, что наряду с противовирусной активностью он обладает еще способностью подавлять пролиферацию (разрастание) клеток... Если приложить много усилий, можно использовать его противоопухолевую активность. Но, к сожалению, он подавляет пролиферацию клеток всех типов, без разбора".

Интерферон практически  не прекращает развития вирусной инфекции, он лишь ослабляет ее развитие.

Интерферон быстро выводится  из организма. При парентеральном (через  кожу) введении интерферон очень быстро инактивируется (теряет активность, период полураспада около 20 минут). Поэтому  для профилактики, а тем более  для лечения вирусных инфекций требуется  большое количество этого препарата  и частое его введение.

Вне организма человека экзогенный интерферон получают из лейкоцитов донорской крови, так как эффективен только интерферон, извлеченный из человеческих клеток. В специальной литературе приводились сведения, что для получения одной дозы интерферона приходится расходовать до 1 л донорской крови. Разработаны способы очистки интерферона от балластных (ненужных) белков и получения концентрированного высокоактивного интерферона, который несколько более успешно применяется как лечебное и профилактическое средство.

Ставится задача увеличения продолжительности действия интерферона. Эффект его кратковремен, препарат приходится вводить многократно  на протяжении курса лечения, и это  не позволяет использовать его в  достаточно широкой практике. Стимуляция выработки интерферона в организме  безвредными живыми вакцинами полиомиелита, гриппа, свинки продолжается всего 5-7 дней.

Применяются также препараты-индукторы (интерфероногены), которые стимулируют  выработку клетками организма человека эндогенного интерферона. Индукторы эндогенного интерферона - новый класс наиболее перспективных препаратов, самым эффективным среди которых является циклоферон, отличающийся низкой токсичностью, отсутствием аллергенного, мутагенного и эмбриотоксического действия на организм.

Нечто интересное

К серьезным вирусным заболеваниям животных можно отнести ящур крупного рогатого скота, рожистое воспаление у  свиней, чуму птиц и миксоматоз кроликов. Все эти болезни вызываются вирусами. Вирусное заражение растений обычно приводит либо к появлению желтых крапинок на листьях (так называемой мозаики листьев), либо к морщинистости  или карликовости листьев. Вирусы вызывают и задержку роста растений, что  впоследствии приводит к снижению урожая. Ряд серьезных заболеваний вызывают вирусы желтой мозаики турнепса, табачной мозаики, карликовой кустистости томатов  и бронзовости томатов. Появление  полосок на цветках некоторых  сортов тюльпанов также обусловлено  вирусом, а ведь цветоводы продают  эти тюльпаны, выдавая их за особый сорт. Вирусы растений, по-видимому, всегда относятся к РНК-содержащим вирусам.

И еще:

Ученые выяснили, что прием  препарата интерферона может  значительно отодвинуть начало развития рассеянного склероза, а в некоторых  случаях - затормозить развитие болезни, сообщает CNN. Исследования проводились  на группе из 383 пациентов в 50 клиниках. Прием препарата значительно  отдалил начало заболевания у  половины пациентов, начавших принимать  его при первых симптомах заболевания. У некоторых прием препарата  приостановил развитие болезни. Данные исследований опубликованы в журнале "New England Journal of Medicine".

 

Классификация

Интерфероны человека подразделяют на группы в зависимости от типа клеток, в которых они образуются: α, β и γ. α-Интерфероны включают несколько видов белков с молекулярной массой около 20 кДа .

Человеческий интерферон-α

Человеческий интерферон-β

Человеческий интерферон-γ

 

 

 

 

Механизм действия

Наиболее изученным свойством  интерферона является его способность  препятствовать размножению вирусов. Он образуется в клетках млекопитающих и птиц в ответ на вирусную инфекцию.

При заражении клетки вирус начинает размножаться. Клетка-хозяин одновременно с этим начинает продукцию интерферона, который выходит из клетки и вступает в контакт с соседними клетками, делая их невосприимчивыми к вирусу. Он действует, запуская цепь событий, приводящих к подавлению синтеза вирусных белков и в некоторых случаях сборки и выхода вирусных частиц (путём активации олигоаденилатциклазы). Таким образом, интерферон не обладает прямым противовирусным действием, но вызывает такие изменения в клетке, которые препятствуют в том числе и размножению вируса. Образование интерферона могут стимулировать не только интактные вирусы, но и различные другие агенты, например некоторые инактивированные вирусы, двухцепочечные РНК, синтетические двухцепочечные олигонуклеотиды и бактериальные эндотоксины.

Человеческий лейкоцитарный  интерферон во флаконах

Биологическая активность интерферона  очень высока. У мышиного интерферона она составляет 2×10⁹ ед./мг., а одна единица снижает образование вирусов примерно на 50 %. Это означает, что достаточно одной молекулы интерферона, чтобы сделать клетку резистентной к вирусной инфекции.

Интерферон вызывает и  целый ряд других биологических  эффектов, в том числе подавляет размножение клеток. Недавние исследования показали, что в определённых условиях он может препятствовать развитию злокачественных новообразований. Установлено также, что интерферон действует на иммунную систему и вызывает изменение клеточных мембран. Таким образом, интерфероновая система, вероятно, может играть важную роль в защите организма от вирусов.

Вероятно, существуют и отрицательные аспекты  применения препаратов интерферонов, есть мнение, что такие препараты  снижают синтез собственного интерферона  в организме. При возникновении  инфекции в организме человека развиваются  иммунные реакции со сложными клеточными взаимодействиями. Регуляторами этих взаимодействия являются специальные  белковые молекулы – цитокины. На сегодняшний  момент изучено уже более 200 различных  сигнальных молекул. Особенность их является то, что они сами не могут  оказывать никакого воздействия  на чужеродные антигены и служат исключительно  для передачи информации от одной  клетки другим. Без участия цитокинов  невозможно развитие нормального иммунного  ответа. Одним из ключевых цитокинов  является интерферон.

Существует три типа интерферона: интерферон-альфа (ИНФ-α), интерферон-бетта (ИНФ-β), интерферон-гамма (ИНФ-γ). Все интерфероны обладают противовирусным, иммуномодулирующим, противоопухолевым и антипролиферативным эффектами. Помимо общих свойств, интерфероны обладаю рядом отличий.

ИНФ-α и ИНФ-β больше похожи друг на друга. Их гены локализуются в 9 хромосоме. Для выработки обоих индуцирующим сигналом являются вирусы. Обладают выраженным противовирусным и противоопухолевым действием, в гораздо меньшей степени проявляют иммуномодулирующие свойства. Основными клетками продуцентами для ИНФ-α являются макрофаги, для ИНФ-β - клетки эпителия, фибробласты.

ИНФ-γ обладает выраженным иммуномодулирующим действием, вместе с интерлейкином-2 (ИЛ-2) и фактором некроза опухолей (ФНО или TNF) относится к основным провоспалительным цитокином, является индуктором клеточного звена иммунитета. Противовирусные и противоопухолевые свойства выражены слабее чем у  ИНФ-α и ИНФ-β. Ген ИНФ-γ расположен в 12 хромосоме, основными клетками продуцентами являются Т-лимфоциты, натуральные или естественные киллеры (NK-клетки).  Индуцирующим сигналом для выработки могут быть любой антиген или другие цитокины.

Противовирусный эффект интерферонов заключается в подавление синтеза вирусной РНК, подавление синтеза белков оболочки вируса. Механизмом этого эффекта является активация внутриклеточных ферментов, таких например как протеинкиназа или аденилатсинтетаза. Протеинкиназа разрушает фактор инициации синтеза белка с матричной РНК, что подавляет белковый синтез. Аденилатсинтетаза – вызывает синтез веществ разрушающих вирусную РНК.

Иммуномодулирующий  эффект интерферонов – способность регулировать взаимодействие клеток участвующих в иммунном ответе. Эту функцию интерфероны выполнят, регулируя чувствительность клеток к цитокинам и экспрессию на мембранах клеток молекул главного комплекса гистосовместимости I типа (ГКГ1). Усиление экспрессии ГКГ1 на вирус-инфицированных клетках значительно повышает вероятность того, что они будут распознаны иммунокомпетентными клетками и элеминированы из организма. Наиболее выраженными иммуномодулирующими свойствами обладает ИНФ-γ, являясь продуктом Т-лимфоцитов-хелперов I типа он вместе с другими провоспалительными цитокинами активирует макрофаги, Т-цитотоксические лимфоциты, клетки-естественные киллеры (NK-клетки), подавляет активность В-лимфоцитов, активизирует простагландиновую и кортикостероидную системы. Все эти факторы усиливают фагоцитарные и цитотоксические реакции в зоне воспалительного очага и способствую эффективной элиминации инфекционного агента.