Интерферон как фактор противовирусного иммунитета

Обновлено: 28.03.2024

Интерфероны (IFN). Механизм действия интерферона на вирусы

Интерфероны (IFN) составляют семейство цитокинов, вызывающих сложные внутриклеточные антивирусные, антипроли-феративные и иммуномодулирующие эффекты. Лучше всего известен их антивирусный эффект (впервые описан в 1957 г.) как феномен вирусной интерференции, состоящий в ингибиции роста разнообразных вирусов в клетках под влиянием медиаторов, секретируемых другими инфицированными клетками того же вида. Три основных класса IFN (rIFN-oc, rIFN-(3 и rIFN-y) различаются по структуре, биологическим функциям и анти-генности.

IFN — это белки, которые получают с помощью рекомбинантной технологии, а также путем химического синтеза (консенсусный, с). rIFN-ОС представлен двумя подтипами — 2а и 2b, различающихся одной аминокислотой. IFN-a и IFN-J3 обладают в основном антивирусными свойствами, а IFN-y — преимущественно иммуномодулирующими. rIFN-a и rIFN-P предназначены для лечения хронических инфекций, вызываемых HBV, HCV, HPV и HHV-8, а rIFN-(3 эффективен также при лечении рассеянного склероза. Поскольку IFN являются белками, их следует вводить парентерально; для лечения хронической инфекции, вызванной HBV и HCV, необходимы подкожные инъекции (их может делать сам пациент) 3 раза в неделю на протяжении 24-48 нед.

интерфероны

Недавно rIFN-a-2a был модифицирован путем ковалентного присоединения полиэтиленгликолевого компонента с разветвленной цепью молекулярной массой 40 кД. Таким способом был получен медленно высвобождающийся препарат, который пациент может вводить себе 1 раз в неделю и который более эффективен, чем вводимый 3 раза в неделю rIFN-0C-2a, при лечении хронической HCV-инфекции с циррозом и без цирроза. Этот новый агент был назван пегилированным интерфероном (пег-IFN), который был разрешен и рекомендован для лечения хронических HCV-инфекций в сочетании с рибавирином. Такая терапия поддерживала ответ вируса на уровне 50% у пациентов, инфицированных HCV генотипа 1, и 80% — у пациентов, инфицированных HCV других генотипов.

IFN быстро синтезируются и секретируются клетками, инфицированными вирусом, а также стимулированными другими патогенами, цитокинами (например, интерлейкин-1, IL-1) и небольшими молекулами типа двуцепочечной РНК. IFN сами по себе не обладают антивирусным эффектом, однако стимулируют возникновение резистентности к вирусам у неинфицированных клеток. Эта резистентность быстро развивается после связывания IFN с рецепторами клеточной поверхности, которые активируются IFN-a и IFN-бета, но не IFN-y.

Связывание рецепторов IFN активирует Янус-активированные киназы (JAK), которые фосфорилируют латентные, конститутивно экспрессированные цитоплазматические белки, называемые сигнальными передатчиками и активаторами транскрипции (STAT); отсюда быстрота индуцированного IFN-ответа. Фосфорилированные STAT перемещаются в ядро и связываются с генами цитокинов в хромосоме 21 (IFN-a и IFN-бета) или 6 (IFN-y), где индуцируют транскрипцию генов. В результате синтезируется более 20 известных белков. Они повышают клеточную резистентность, ингибируя проникновение, декапсидацию, транскрипцию и/или синтез белка различных вирусов.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

По данным Роспотребнадзора, в последние годы в РФ эпидемии гриппа охватывали гораздо меньше людей, чем ранее. Можно предположить, что это стало возможным благодаря растущей популярности интерферонов и применению противовирусных препаратов с данными веществами в составе. Сейчас фармацевты всего мира ищут лекарственные препараты, которые гарантированно бы помогали против COVID-19. Пока, к сожалению, их попытки не увенчались успехом.

Тем не менее, в российской и зарубежной медицинской прессе все больше появляется статей с результатами исследований препаратов интерферона, что явно говорит о высоком внимании ученых разных стран к этим проверенным временем препаратам.

В недавнем прошлом, всего несколько десятилетий назад, препараты интерферона представляли собой небольшие пузырьки со светлым порошком, которые обычно хранили в холодильнике. Во время сезона простуд врачи рекомендовали проводить профилактику болезней. Для этого содержимое пузырька смешивали с кипяченой водой, а получившуюся розовую жидкость пипеткой закапывали в нос. Сейчас существует больше форм препаратов, которые удобны в применении взрослым и детям.

Интерфероны (ИФН) – это группа низкомолекулярных белков, которые являются частью врожденного иммунитета. ИФН стоят на страже здоровья человека – они активны при вторжении различных инфекционных агентов и сразу же вступают в бой. Это важнейший внутренний фактор защиты организма человека от вирусов и первая линия обороны. Они запускают сложный механизм иммунного ответа в ответ на вирусные, бактериальные, грибковые инвазии и даже злокачественные клетки, которые приводят к развитию онкологических заболеваний.

Открытие ИФН в середине прошлого века стало одним из самых значимых и великих открытий вирусологии. Со временем оно начало влиять практически на все направления медицины, ведь чем бы вы ни болели, скорость вашего выздоровления зависит от состояния и правильного функционирования вашей иммунной системы. i

Биологические эффекты интерферона

интерферон определение статьи по интерферону

Классификация и виды интерферонов

ИФН различаются по способу получения. Первоначально, сразу после открытия, ИФН получали из донорской крови. Именно из нее получали тот самый розоватый порошок, который в ампулах хранился в холодильнике во многих советских семьях. Подобный метод производства необходимого для многих препарата отличался массой недостатков. Во-первых, по понятным причинам его получение было достаточно дорогим – из одного литра крови донора можно получить не более двух микрограмм интерферона, которых хватало на изготовление одной дозы лекарства. Следовательно, такое производство было очень дорогим.

Поскольку развитие науки не стоит на месте, не так давно фармацевты начали пользоваться достижениями биотехнологии в производстве ИФН. Сегодня большинство фармацевтических компаний в мире получают это полезное вещество при выращивании рекомбинантных штаммов особых бактерий. Эти бактерии синтезируют ИФН. Подобный аналог ИФН гораздо более безопасен, чем произведенный из крови человека, а пользу при этом приносит такую же. Еще один немаловажный плюс – биотехнология значительно удешевляют производство противовирусных препаратов, что влияет на конечную цену лекарств для потребителя. Если бы ИФН до сих пор производили из донорской крови, такие препараты были бы недоступными для многих.

Содержащие интерферон иммуномодуляторы

Препараты на основе интерферона помимо противовирусного оказывают также и иммуномодулирующее действие, именно поэтому их также относят к группе иммуномодуляторов. Иммуномодуляторы (МН) – это препараты, способные оказывать влияние на отдельные звенья иммунитета, и в этом их отличие от иммуностимуляторов, которые оказывают влияние на весь иммунитет в целом.

При правильном применении эти препараты способствуют активизации защитных сил организма и их подъему до нормального физиологического уровня. Они не принимают непосредственного участия в ликвидации патогенных микроорганизмов, но укрепляют иммунитет и тем самым позволяют ему справляться с различными заболеваниями. ii

Различают эндогенные, т.е. продуцирующиеся самим организмом иммуномодуляторы, экзогенные – бактериального или растительного происхождения, и ИМ искусственного происхождения – синтетические. В каждом конкретном случае врач решает индивидуально, какие препараты стоит принимать пациенту.

Иммуномодуляторы показаны при выявленном иммунодефиците любой этиологии, аллергиях, для терапии и проведения профилактики обострений хронических заболеваний. Уже сегодня многие врачи советуют применять противовирусное с интерфероном для профилактики заражения, на что указывают национальные методические рекомендации Минздрава РФ.

Риск заражения уменьшается у здоровых лиц среднего возраста, которые ведут здоровый образ жизни и правильно питаются, занимаются закаливанием, спортом и в согласовании с врачом практикуют профилактическое применение средств специфической и неспецифической иммунопрофилактики.

Противовирусные интерферон-препараты в общей практике

скорость действия интерферона

Поскольку интерферон является естественной защитой против вирусных заболеваний, дальнейшее его изучение и разработка новых препаратов, возможно, в будущем позволит человечеству забыть о некоторых заболеваниях и жить намного дольше, чем сейчас. Уже сегодня при применении препаратов рекомбинантного ИФН, который является точной копией естественного ИФН, в несколько раз снижается риск развития тяжелых осложнений после различных заболеваний. Тем самым уменьшается количество летальных исходов.

Главное – выбирать лекарственные средства, которые сочетают в себе клиническую эффективность и безопасность. Принимать те препараты, которые подходят именно вам, с учетом вашего состояния, возраста и анамнеза. Внимательно читать инструкцию к препарату и консультироваться с лечащим врачом по любым вопросам лечения.

Основное действующее вещество препарата Виферон – интерферон

Препарат ВИФЕРОН – это комплексный противовирусный иммуномодулирующий препарат, который содержит интерферон альфа-2b, обладающий широким спектром противовирусной активности, поэтому препарат применяется для лечения различных заболеваний. Препарат разрешен для лечения детей с первых дней жизни и взрослых, в том числе беременных женщин и лиц пожилого возраста. Препарат выпускается в форме суппозиториев, мази и геля. Для изготовления препарата ВИФЕРОН используется рекомбинантный интерферон, то есть вещество, произведенное с помощью современных технологий, без применения донорской крови. Отдел контроля качества проводит контроль всех поступающих партий сырья, материалов и выпускаемой готовой продукции по более чем 250 показателям.

Препарат ВИФЕРОН прошел полный цикл клинических испытаний в ведущих клиниках России. Результатом проведенных исследований явилось доказательство клинической эффективности препарата ВИФЕРОН при лечении различных инфекционно-воспалительных заболеваниях у взрослых и детей, включая новорожденных, и беременных женщин. Научно доказано, что комплексный состав и форма выпуска обеспечивает препарату ВИФЕРОН уникальные фармакокинетические характеристики, с пролонгированием действия интерферона при отсутствии побочных эффектов, присущих вводимым внутривенно препаратам данной группы. 1

Препарат в форме свечей применяется у детей и взрослых в составе комплексной терапии для лечения следующих заболеваний:

  • ОРВИ, включая грипп, в том числе осложненные бактериальной инфекцией, пневмонией;
  • инфекционно-воспалительные заболевания новорожденных детей, в том числе недоношенных: менингит, сепсис, внутриутробная инфекция;
  • инфекционно-воспалительные заболевания урогенитального тракта (хламидиоз, цитомегаловирусная инфекция, уреаплазмоз, трихомониаз, гарднереллез, ВПЧ, бактериальный вагиноз, рецидивирующий влагалищный кандидоз, микоплазмоз);
  • герпетическая инфекция кожи и слизистых оболочек, в том числе урогенитальная форма у взрослых;
  • хронические вирусные гепатиты В, С, D, в том числе осложненные циррозом печени.

Эргономичная форма свечи обеспечивает легкое введение. Суппозитории обеспечивают оперативное начало лечебного действия препарата за счет быстрого всасывания в слизистую оболочку. Быстрое и интенсивное всасывание из прямой кишки объясняется большей поверхностью всасывания и наличием в ткани нижнего отдела кишечника венозных сплетений и капиллярной сети. При использовании препарата в виде свечей печень и желудок не испытывают дополнительной нагрузки, что очень важно для маленьких детей, людей, страдающих заболеваниями ЖКТ, в том числе гастритами, а также для людей старшего возраста.

ВИФЕРОН Мазь и Суппозитории на основе интерферона - картинка

ВИФЕРОН Мазь применяется для лечения ОРВИ, в том числе гриппа, герпеса различной локализации у взрослых и детей. Применение препарата в составе комплексной терапии ОРВИ позволяет ослабить проявления симптомов заболевания (насморк, кашель, першение в горле, ломота в мышцах и суставах, озноб, слабость) и вовсе избавиться от них. А при герпесе (Herpes simplex 1-го и 2-го типа) использование мази приводит к полному исчезновению кожных высыпаний. 2

ВИФЕРОН Гель применяется для профилактики и лечения острых респираторных вирусных инфекций, частых и длительных ОРВИ, в том числе осложненных бактериальной инфекцией. Кроме того, препарат применяется для профилактики и терапии рецидивирующего стенозирующего ларинготрахеобронхита – воспаления слизистой оболочки гортани и трахеи, которое приводит к сужению просвета дыхательных путей и нарушению их функционирования.

Также препарат ВИФЕРОН Гель применяется для лечения острой и хронической герпетической инфекции кожи и слизистых, в том числе ее урогенитальной формы.

Факторы неспецифической резистентности организма. Система ИФН. Система интерферона (ифн). Функции интерферона (ифн). Механизм антивирусного действия интерферона (ифн).

Система интерферона (ифн) — важнейший фактор неспецифической резистентности организма человека. Следует отметить, что открытие интерферона (ифн) А. Айзексом и Ж. Линденманном (1957) было плодом блестящей случайности, по своей значимости сравнимой с открытием пенициллинов Флемингом: изучая интерференцию вирусов, авторы обратили внимание на то, что некоторые клетки становились резистентными к повторному заражению вирусами. В настоящее время ИФН относят к классу индуцируемых белков клеток позвоночных.

Факторы неспецифической резистентности организма. Система ИФН. Система интерферона (ифн). Функции интерферона (ифн)

Функции интерферона (ифн)

Важнейшие функции интерферона (ифн): антивирусная, противоопухолевая, иммуномодулирующая и радиопротективная. Различают три интерферона (ифн):

а-ИФН синтезируют лейкоциты периферической крови (ранее был известен как лейкоцитарный ИФН);

b-ИФН синтезируют фибробласты (ранее известен как фибробластный ИФН);

у-ИФН — продукт стимулированных Т-лимфоцитов, NK-клеток и (возможно) макрофагов (ранее был известен как иммунный ИФН).

По способу образования различают ИФН типа I (образуется в ответ на обработку клеток вирусами, молекулами двухцепочечной РНК, полинуклеотидами и рядом низкомолекулярных природных и синтетических соединений) и ИФН типа II (продуцируется лимфоцитами и макрофагами, активированными различными индукторами; действует как цитокин).

ИФН видоспецифичны. Каждый биологический вид, способный к их образованию, продуцирует свои уникальные продукты, похожие по структуре и свойствам, но не способные проявлять перекрёстный антивирусный эффект (то есть действовать в условиях организма другого вида).

Факторы неспецифической резистентности организма. Система ИФН. Система интерферона (ифн). Функции интерферона (ифн)

Механизм антивирусного действия интерферона (ифн)

Интерферон ( ИФН ) индуцируют антивирусное состояние клетки (резистентность к проникновению или блокада репродукции вирусов). Блокада репродуктивных процессов при проникновении вируса в клетку обусловлена угнетением трансляции вирусной мРНК. При этом противовирусный эффект интерферона (ифн) не направлен против конкретных вирусов; то есть ИФН не обладают вирусспецифтностъю. Это объясняет их универсально широкий спектр антивирусной активности. ИФН взаимодействует с интактными клетками ещё неинфицированными клетками, препятствуя реализации репродуктивного цикла вирусов за счёт активации клеточных ферментов (протеинкиназ).

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.



В 1961 году английский вирусолог Дж. Тиррел открыл коронавирусы и первым в мире применил на себе и своих сотрудниках интраназальный препарат с белком-интерфероном. Ученый предварительно закапал препарат в нос, а затем принудительно заразил себя и других вирусом Коксаки: ни сам исследователь, ни его сотрудники в ходе данного эксперимента не заразились [2].

Уже через пять лет после открытия интерферон альфа-2b был включен ВОЗ в список лекарственных препаратов, а в международной классификации лекарственных средств ему был присвоен код L03AB05 [3].

За прошедшие годы в научном мире интерес к интерфероновой тематике не ослабевал, с 1957 года по настоящее время в мире было опубликовано более 200 тыс. научных работ, посвященных изучению интерферона, а также его применению в клинической практике. Казалось бы, про интерферон уже все было известно. Однако с конца 2019 года наблюдается новый всплеск интереса к интерферону. Конечно, данный интерес возник благодаря появлению нового штамма коронавируса SARS-CoV-2, вызвавшего пандемию COVID-19. В 2020 году опубликовано 5834 научные статьи по теме интерферона, а за 11 месяцев 2021 года — 5008 работ [4].

Интерфероны возникли много сотен миллионов лет назад, когда у первых позвоночных сформировалась иммунная система. Однако с самого начала они отличались от других факторов иммунитета: их основным действием является элиминация чужеродных нуклеиновых кислот, тогда как остальные факторы направлены на борьбу с чужеродными белками. Система интерферона не имеет ни специализированных клеток, ни органов, она существует в каждой клетке, так как каждая клетка может быть заражена вирусом и должна иметь систему распознавания и элиминации чужеродной генетической информации (нуклеиновой кислоты). [5].

Иными словами, интерфероны стоят на защите нашей видовой идентичности, они не позволяют вирусам внедрять свои РНК или ДНК в генетический аппарат клетки.

На сегодняшний день интерфероновые белки (ИФН) представлены тремя типами: ИФН I типа (α -альфа, β-бета, ω-омега), ИФН II типа (γ-гамма), ИФН III типа (λ-лямбда). При этом, если ИФН-α кодируется 24 (!) генами, то ИФН-β — только одним геном, и все они локализуются в 9-й хромосоме человека. Ген, который кодирует ИФН-γ, расположен в 12-й хромосоме. Именно интерфероны I типа — α, β и ω являются первой линией противовирусной защиты организма [6,7 ].

По химической природе интерфероны — полипептиды, состоящие из 166 аминокислот, специфическим рецептором для них является CD118, который присутствует на мембранах многих клеток человеческого организма — когда ИФН соединяется с этим рецептором, образуется белковый комплекс ИФН-α + CD118, который погружается внутрь клетки, после чего CD118 освобождается от белка-интерферона и возвращается на поверхность клеточной мембраны [8].

Механизм противовирусного действия интерферона изучен досконально. Интерферон не действует на вирус прямо, основной мишенью ИФН является остановка процесса трансляции вирусных РНК на рибосомах инфицированной клетки, иными словами, ИФН прерывает репродукцию (размножение) вируса. Интерферон увеличивает продукцию протеинкиназы, которая фосфорилирует один из факторов инициации трансляции и ингибирует синтез белка. Под влиянием интерферона накапливается фермент олигоаденилатсинтетаза, приводящий к образованию 2,5-олигоадениловой кислоты — она активирует клеточную эндонуклеазу, которая разрушает молекулы вирусной информационной РНК (иРНК), в том числе и матричную РНК (мРНК), которая обеспечивает репликацию вируса в клетке. Таким образом, под влиянием интерферона блокируется синтез вирусных макромолекул. В целом каскад сложных молекулярно-биологических реакций приводит к тому, что интерферон индуцирует синтез вторичных сигнальных белков-мессенджеров, может воздействовать практически на любой этап вирусной репликации внутри клетки:

  1. транскрипцию (считывание генетического кода);
  2. трансляцию (передачу кодовой информации от иРНК);
  3. синтез новых вирусных нуклеокапсидов;
  4. выход вирионов за пределы клеточной мембраны в межклеточное пространство.

В процессе биологической эволюции многие вирусы научились обходить интерфероновую систему и ингибировать (угнетать) синтез эндогенного интерферона. Так, например, вирус гриппа использует для этой цели белок NS-1, а коронавирус SARS-CoV-2, вызывающий инфекцию COVID-19, применяет сложный механизм из белков группы ORF и подавляет экспрессию интерферон-стимулирующих генов (ISG) — MX2, ISG15, IRF7, BST2, IFITM2 и ADAR [5,16—20].

Интерфероновая система, призванная защищать организм от вирусов, далека от совершенства (изменение физико-химических свойств молекулы интерферона у новорожденных и детей раннего возраста, снижение продуцирующей активности интерфероновой системы у пожилых, способность вирусов угнетать выработку собственного интерферона). В периоды активизации сезонных ОРВИ и пандемии COVID-19, а также отсутствие необходимой концентрации интерферона в крови у здорового человека приводит к необходимости применения интерфероновых лекарственных препаратов для активной профилактики, а в случае заражения и к лечению вирусных заболеваний.

По способу производства можно выделить две основные разновидности препаратов на основе интерферона: первые получают из крови доноров, а вторые создаются с помощью современных биотехнологий, их называют рекомбинантными. Технология получения рекомбинантных интерферонов удешевляет производство, и тем самым делает препарат более финансово доступным для пациента [21].

Как работают эти препараты, в чем их отличие друг от друга, мы расскажем в наших следующих публикациях.

Читайте также: