Медицина и здоровье
zdor.org.ua

НОВЫЙ ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКСНЫЙ ПРЕПАРАТ ВИФЕРОН, ПРИНЦИПЫ ЕГО СОЗДАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ В ПЕДИАТРИЧЕСКОЙ И АКУШЕРСКОЙ ИНФЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКЕ

В.В. Малиновская

Известно, что широкое применение антибиотиков, химиотерапевтических и противовирусных препаратов в лечении инфекционно-воспалительных заболеваний часто приводит ко многим побочным эффектам (аллергические реакции, дисбактериоз, гепатотоксичность, иммунодепрессивные состояния) и может сопровождаться появлением новых устойчивых штаммов микроорганизмов.

Часто развивающийся после курса антибиотикотерапии синдром «иммуно-логической недостаточности» может повышать вероятность последующих заражений инфекционными агентами другой природы, поскольку восстановление иммунного статуса протекает недостаточно быстро.

В связи с этим медицинская практика решает задачу одновременного повышения эффективности этиотропной терапии и снижения побочных эффектов, появляющихся в ходе ее применения, увеличения функциональной активности собственной иммунной системы и ускорения восстановления ее нарушенных звеньев, исключения аллергизации организма и развития иммунодефицита.

В настоящее время в терапии многих инфекционных заболеваний все шире и чаще применяются препараты интерферонов.

Задолго до открытия интерферона вирусологи столкнулись с малопонятным феноменом интерференции (взаимного подавления) вирусов. В случае заражения животных вирусом одного типа они становились невосприимчивыми к вирусам другого типа.

В 1957 году английский ученый Алик Айзеке и швейцарский Джин Линден-ман впервые получили белок, определяющий феномен интерференции, и назвали его «интерферон». Это открытие послужило толчком к развитию самостоятельного направления в медицинской науке на стыке вирусологии и иммунологии — интерферонологии. Об интенсивности исследований в этой области свидетельствует тот факт, что в день выходит около 1200 научных и медицинских публикаций, связанных с проблемой интерферона.

Было установлено, что интерфероны (ИФН) — это белки, которые могут вырабатываться практически всеми клетками организма в любой момент в ответ на внедрение чужеродной информации вне зависимости от ее природы (вирусы, бактерии, грибы, онкогены).

Главный биологический смысл ИФН — участие в процессах распознавания и удаления чужеродной информации. Уникальность свойств интерферона состоит в сочетании антивирусной, иммуномодулирующей и антипролифератив-ной активности. Исходя из этого было сформулировано понятие системы интерферона.

Система интерферона включает механизмы индукции и продукции различных белков, отличных по аминокислотной последовательности, молекулярной массе и осуществляемым ими в организме функциям в нескольких наиболее изученных направлениях: формировании противовирусной и антибактериальной защиты, поддержании устойчивости клеток к внедрению микроорганизмов, воздействии на систему клеточного иммунитета. Даже простое перечисление эффектов интерферона свидетельствует о том, что по весомости эта система сравнима с системой иммунитета, а по универсальности — даже превосходит ее.

В начале в медицинскую практику нашей страны были внедрены природные интерфероны. Эта работа проводилась под руководством академика Соловьева В.Д. Первое производство лейкоцитарного интерферона было организовано на базе НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи РАМЫ, его возглавил академик РАЕН Кузнецов В.П. В середине семидесятых годов в целях укрупнения масштабов производства и исключения использования в качестве сырья донорской крови были разработаны способы получения ИФНов генно-инженерным путем. В результате совместной работы институтов АН И АМН СССР под руководством Ю.А. Овчинникова во ВНИИ генетики и селекции промышленных микроорганизмов Главмикробиопрома СССР был создан штамм-продуцент рекомбинан-тного интерферона а2. В восьмидесятых годах в системе Главмикробиопрома СССР было организовано производство а.2 интерферона.

Рекомбинантные интерфероны по составу и происхождению делятся на три основных типа: а-ИФН, р-ЙФН и у-ИФН.

Схематически действие ИФН можно представить следующим образом: ИФНы индуцируют синтез протеинкиназы, которая фосфорилирует один из инициирующих факторов трансляции. В результате не образуется инициирующий комплекс для начала процесса трансляции. Избирательное подавление трансляции вирусных матриц обусловлено либо большей чувствительностью вирусной системы трансляции к фосфорилированию инициирующего фактора, либо специфическим выключением трансляции зараженной клетки.

Кроме того, активируется специфическая внутриклеточная рибонуклеаза, приводящая к быстрой деградации матричных РНК вируса.

С этих позиций легко объяснить антивирусный и антипролиферативный эффекты ИФН: ингибирование процессов транскрипции и трансляции обусловливает прекращение репликации вирусов (антивирусный эффект) или торможение размножения клеток (антипролиферативный эффект).

Было установлено, что рекомбинантные интерфероны активируют лизис и переваривание золотистого стафилококка, хламидий, легионелл, токсоплазм, листерий и кандид. Механизм бактерицидной и фунгицидной активности аналогов природного интерферона состоит в активации трансмембранного и ци-тозольного потока ионов Са*, в дозозависимом усилении фагосомальной активности и фагоцитоза, стимуляции респираторного взрыва.

Перечисленные эффекты, присущие ИФН, делают их универсальным фактором неспецифической резистентности, обеспечивающим защиту организма от чужеродной информации (вирусы, бактерии, хламидий, микоплазмы, патогенные грибы).

Кроме непосредственного действия на системы репродукции вирусов, ИФНы являются важными медиаторами иммунитета, что позволяет отнести их к семейству регуляторных цитокинов. Среди проявлений иммуномедиаторных свойств ИФНов особо стоит выделить следующие:

1. Под действием ИФНа увеличивается число Fc-рецепторов к IgG на мембранах макрофагов, что способствует выполнению ими таких важных функций как фагоцитоз и антителозависимую цитотоксичность (Vogel J. et al., 1983).

2. ИФН-р является мощным ингибитором Т-супрессоров, а ИФН-у—активирует их и инициирует синтез растворимого фактора супрессии иммунного ответа (Мота Т., Dorf M., 1985).

3. ИФНы являются основными модуляторами системы естественной цито-токсичности, воздействуя на активность естественных киллеров (Herberman R. et al., 1982).

4. Усиливается экспрессия на поверхности клеток антигенов гистосовмес-тимости I класса под действием ИФН-а и ИФН-р" (Zinkernagel R., Doherty P., 1974).

5. Усиливается экспрессия антигенов гистосовместимости II класса под действием ИФН-у(ВазпатТ.У., MeriganT.C., 1983), что приводит к увеличению функциональной активности антиген-презентирующих клеток, усилению сенсибилизации Т-хелперов, увеличению цитотоксичности моноцитов, повышению секреции других лимфокинов, таких как фактор некроза опухоли и интерлейкин-2 (Blackman M., Morris А., 1985).

Биологическое действие интерферонов характеризуется:

- универсальностью (ИФН активен против многих ДНК- и РНК-содержа-щих вирусов);

- выраженной тканевой специфичностью (ИФН высокоактивен в гомологичных системах, мало или неактивен в гетерологичных);

- последействием (даже после удаления ИФНа в обработанных клетках сохраняется способность подавлять размножение вирусов);

- внутриклеточной активностью (ИФН действует на вирусы лишь в процессе их репродукции);

- необходимостью полноценного метаболизма клеток (действие ИФНа снимается ингибиторами синтеза белка и нуклеиновых кислот);

- дискретностью (ИФНы не чувствительны к антителам против вирусов, его индуцирующих).

Многообразие обнаруженных и изученных к настоящему времени функций и свойств ИФНа указывает на их контрольно-регуляторную роль в сохранении гомеостаза.

Выявлены прямые и обратные связи системы интерферона с системой иммунитета и нейроэндокринной системой.

В настоящее время производятся следующие генно-инженерные препараты интерферонов: отечественные препараты Реаферон, Реальдирон, Реколин, а также зарубежные — Интрон А, Роферон, Инрек.

Определены показания и противопоказания для клинического применения ИФНов.

ИФНы вводили подкожно, внутримышечно, внутривенно в больших дозах — до 10x106 ME в сутки, в основном при онкологических заболеваниях и вирусных гепатитах. Наряду с высокой клинической эффективностью ИФНов при их применении часто наблюдаются побочные эффекты в виде гриппоподобного синдрома, артралгии, депрессивных состояний, диареи. У 30% больных при длительном применении больших доз рекомбинантных ИФНов образовывались нейтрализующие антивирусную активность ИФНа антитела, что сопровождалось развитием резистентности к рекомбинантным ИФНам.

В 60-х годах были опубликованы работы д-ра Грессера, в которых обосновывались необходимость тщательного исследования и длительного клинического наблюдения применения интерферонов у детей, особо в период новорож-денности.

Введение одинаковой дозы интерферона на единицу массы тела, безопасной для половозрелых животных (крысы, мыши), приводило к диффузным некрозам печени, гломерулонефритам (как отсроченный эффект) и гибели новорожденных животных. Такая же картина наблюдалась и при индукции эндогенного интерферона. Антитела к интерферонам снимали этот эффект. Механизм патологического действия интерферона на развивающийся организм был неизвестен. Применение препаратов ИФНа у детей, особенно в период новорожденное, составляло один из наименее изученных разделов интерферонологии.

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ ИНТЕРФЕРОНА.

В целях обоснования применения интерферонов в педиатрической практике было необходимо изучить становление системы интерферона в онтогенезе. Изучение возрастных особенностей системы ИФНа стало приоритетным для нашей страны. Развитие этого направления было начато в 70-х годах с работ академика В.Д. Соловьева и профессора Т.А. Бектемирова и позже продолжено в лаборатории «Онтогенез и коррекция системы интерферона» в НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН.

В наших экспериментальных исследованиях было установлено, что клетки новорожденных животных (мыши, крысы) продуцировали «ранний интерферон» (р-ИФН), состоящий из 1 субъединицы с молекулярной массой 45-62 КД. Это отличало р-ИФН от интерферона, синтезируемого клетками половозрелых животных, который состоял из 2 субъединиц с молекулярной масеой 25-30 КД и 32-45 КД. Ранний ИФН обладал сниженными антипролиферативными, противовирусными и гидрофобными свойствами. Вероятно, действие р-ИФН было направлено, в основном, не на неспецифическую защиту организма, а на участие в размножении и дифференциации клеток плода. Были определены факторы, свидетельствующие о том, что созревание интерфероновой системы происходит поэтапно с переходом одного возрастного периода в другой. Так, в сыворотке крови новорожденных животных наблюдали факторы с молекулярной массой 15-18 КД, способствующие выходу из лизосом фермента катепси-на Д. Последний обусловливал модификацию молекулы интерферона предположительно на посттрансляционном уровне. Другой фактор, определяющий синтез р-ИФН, был взаимосвязан с липидной природой энергетической составляющей раннего этапа жизни организма. Изменение интенсивности пере-кисного окисления липидов (ПОЛ), ответственного за проницаемость клеточных мембран и, в частности, лизосом для катепсина Д, изменялось «буквально по дням». У новорожденных мышей сыворотка крови обладала 50% проокси-дантным действием, а 1-, 2- и 10-ти дневных сосунков — 3%, 14%, и 20-30% антиокислительной активностью (АОА) соответственно. Кроме того, по мере взросления организма происходила замена факторов с молекулярной массой 15-18 КД в сыворотке крови, повышающих выход из лизосом катепсина Д, на высокомолекулярные факторы с молекулярной массой 30-40 КД, ингибирую-щие выход катепсина Д из лизосом. Как следует из данных литературы, активация выхода катепсина Д из лизосом всегда взаимосвязана с процессами регенерации и активного размножения клеток. Если к клеткам брюшнополостно-го экссудата новорожденных добавляли сыворотку крови взрослых животных, содержащую факторы, ингибирующие выход катепсина Д из лизосом, и обладающую выраженной антиокислительной активностью, — происходил синтез «взрослого» интерферона (в-ИФН), состоящего из 2 субъединиц. Такая же картина наблюдалась, если к клеткам брюшнополостного экссудата новорожденных добавлялся антиоксидант — витамин Е.

Исследования антивирусного действия интерферонов и их возможного побочного действия на развивающийся организм проводились на модели гриппозной инфекции у неполовозрелых животных. Введение р-ИФНа отражало активацию эндогенной системы интерферона, а применение в-ИФНа служило моделью экзогенной интерферонотерапии. В процессе развития инфекции происходило снижение АОА плазмы крови и усиление перекисное окисление ли-пидов (ПОЛ) мембран клеток, что повышало текучесть мембран клеток, увеличивая их проницаемость, в частности, и для катепсина Д. В этих условиях усиливалось и действие низкомолекулярных факторов, интенсифицирующих выход катепсина Д из лизосом. В конечном счете действие комплекса указанных факторов приводило к увеличению доли р-ИФНа в общем пуле продукции интерферона. Конечный метаболизм р-ИФНа в связи сего низкой гидрофобнос-тью осуществлялся в почках путем фагоцитоза.

При развитии инфекционного процесса чувствительность ткани почек к ПОЛ усиливалась на фоне нарастания концентрации конечных продуктов ПОЛ. Поэтому дополнительная индукция ПОЛ, происходящая при фагоцитозе ИФНа, приводила к дегенеративным изменениям ткани почек (данные пато-морфо-логических исследований). Катаболизм в-ИФН, синтезированного клетками половозрелых животных, как более гидрофобного, происходил в клетках печени. При моделировании инфекционного процесса ткань печени, аналогично почечной ткани, проявляла повышенную чувствительность по отношению к усилению процессов ПОЛ. Поэтому конечный катаболизм ИФНа приводил к нарушению целостности мембран гепатоцитов, что регистрировалось по усилению концентрации в сыворотке крови пятого изофермента лактатдегидрогенезы. При сочетанном введении интерферонов с природным антиоксидантом витамином Е побочных эффектов интерферонов на паренхиматозные органы не наблюдалось.Кроме того, значительно усиливалась противовирусная активность как р-ИФНа, так и в-ИФНа.

Таким образом, в результате наших экспериментальных исследований установлены механизмы токсического действия ИФНов на растущий организм. Выявлены некоторые закономерности, лежащие в основе возрастных особенностей системы интерферона: в различные периоды онтогенеза продуцируются интерфероны, отличные по физико-химическим и биологическим свойствам. Показана целесообразность применения антиоксидантов для устранения побочных действий эндогенного и экзогенного интерферона на растущий организм.

Комплексный подход к изучению проблемы позволил установить ряд механизмов сниженной неспецифической резистентности раннего этапа онтогенеза и ее взаимосвязь с несовершенством функционирования системы ИФНа. Особенно четко эта закономерность проявлялась в период новорожденное и у детей раннего возраста от 1 года до 3 лет (таблица 1).

У человека появление так называемого «раннего» а-интерферона зафиксировано, начиная с 10 недели беременности. Интерферон в значительных количествах (1-10 МЕ/г) выявляется в крови, тканях легкого, сердца, кишечника, скелетных мышцах, костях и мозговой ткани плода. Большие количества интерферона определялись и в амниотической жидкости, т. е. развивающийся плод как бы «пропитан» и «окружен» интерфероном. На этом фоне эмбрион интенсивно развивается, атипролиферативные свойства интерферона не проявляются, интерферон не может активировать натуральные киллеры (НК). Анализ имеющихся литературных данных позволяет рассматривать направленность действия «раннего» ИФНа не столько на защиту, сколько на размножение и дифференциацию клеток плода. У новорожденных детей в сыворотке крови циркулирует значительное количество «раннего» интерферона. Наибольшее его количество определяется у глубоконедоношенных детей. Установлена взаимосвязь снижения уровня продукции «раннего» ИФНа с отклонениями от нормы развития плода у беременных женщин.

В становлении противоинфекционной защиты организма в период новорожденное™ принимает участие только а-звено интерфероновой системы. Однако синтез а-ИФНа значительно снижен, особенно у глубоконедоношенных детей (таблица 1). Уменьшение способности новорожденных к синтезу а-ИФНа обуславливало нарушение показателей иммунорегуляторного индекса в сторону преобладания супрессорной активности Т-лимфоцитов и снижения кил-

Таблица 1.

Возрастные особенности системы интерферона
  Группы п энд. ИФН, МЕ/мл а-ИФН, МЕ/мл 7-ИФН, МЕ/мл

* N недоношенные дети <34 н. гест. < 1800г. 15 54,4 ±5, 9 33, 8 ±5, 9 6, 8 ±1,2

* N недоношенные дети > 34 н. гест. >1800г. 10 42, 2 ±4,8 41 ,8 ±5,9 31, 4 ±5, 9

* N доношенные новорожденные 11 33,0±7,2 50,0±4,2 57,0± 7,7

**Ранний возраст (от1 года до 3 лет) 30 6,3 ±0,1 17,6 ± 1,3 15,4± 1,2

*** Младший школьный возраст 17 6, 2 ±0,6 235 ± 1,08 70,85 ± 0,4

Взрослые доноры 24 1028 ±36, 8 203 ±12,8



Ребенок и лекарство

Большая семейная энциклопедия здоровья

Домашний доктор

Ребенок и лекарство

Лекарственные растения

Справочник терапевта

Большой справочник по болезням

Секреты гастроэнтерологии

Секреты дерматологии

Руководство по инфекционным болезням

Секреты ревматологии

Секреты эндокринологии

Словари