Интерферони (интерферони, лат. интер- между, взаимно и ferens- пренасяне, пренасяне) - три класа (алфа-, бета- и гама-интерферони) от специфични протеини, образувани в отделни клетки (В- и Т-лимфоцити, макрофаги, фибробласти) на животински организми, повечето от които (алфа- и бета - интерферон) има силно изразена неспецифична антивирусна активност поради способността да включва защитни клетъчни механизми, които възпрепятстват възпроизводството на вируси. Гама интерфероните са цитокини с множество ефекти върху различни клетки на имунната система, по-специално те участват в разрешаването на съотношението на хуморалния и клетъчния имунен отговор. В човешкия геном има над две дузини интерферонови гени. Според механизма на действие интерфероните са фундаментално различни от антителата: те не са специфични за вирусни инфекции (действат срещу различни вируси), не неутрализират инфекциозността на вируса, но инхибират неговото възпроизвеждане в организма, действайки върху заразените клетки и потискане на синтеза на вирусни нуклеинови киселини. Обикновено интерфероните са максимално активни само в клетките на животинския вид, от който са получени. От диагностична стойност е откриването на нивото на интерферони в кръвния серум и способността на левкоцитите на периферната кръв да произвеждат различни видове интерферони в отговор на активиращ сигнал (вирусни частици или имуномодулатори). Този вид изследване се нарича "интерферонов статус". Според неговите параметри е възможно да се определи индивидуалната чувствителност на пациента към определено лекарство (индуктор на интерферон, имуномодулатор), за да се предскаже ефективността на лечението. Първият от интерфероните е открит от A. Isaacs и J. Lindeman през 1957 г.
Интерфероните имат не само антивирусна активност - признакът, по който са открити - но също така участват многостранно в регулирането на имунния отговор. Интерфероните, като система като цяло, имат по-широк биологичен ефект от ограничаването на вирусната инфекция.
Някои от тези протеини са транскрипционни фактори, които участват в регулирането на генната експресия, включително IFN гени [Harada H. et al., 1994], което води до образуването на сложна генна мрежа, която регулира функционирането на IFN системата, т.е. системи за регулиране на процесите на индукция и действие на IFN.
В зависимост от антигенните и физико-химичните характеристики, метода на индукция, ефективността и механизмите на действие, IFN се разделят на два вида:
IFN тип I (алфа, бета, омега и тау) - произвежда се и секретира от повечето клетки в отговор на действието на вируси или dsRNA [ Pitha P.M. et al., 1995, Hiscott J. et al., 1995]. Тип I IFN индуктори също са бактериални липополизахариди и цитокини. IFN-алфа се синтезира главно от левкоцити и моноцити, докато IFN-бета се синтезира от фибробласти [Pitha P.M. et al., 1995, Hiscott J. et al., 1995]. Левкоцитният IF-алфа е кодиран при хора от семейство гени (около 20), разположени на хромозома 9; фибробластен IF-бета - единственият ген, разположен и на 9-та хромозома; имунният IF-гама също е кодиран от един ген, но разположен на хромозома 12. Човешкият геном съдържа един активен
Интерферон
Интерферони- общото наименование, под което в момента се комбинират редица протеини с подобни свойства, секретирани от клетките на тялото в отговор на инвазията на вируса. Благодарение на интерфероните клетките стават имунизирани срещу вируса. „Факторът, определен като интерферон, трябва да има протеинова природа, да има антивирусна активност срещу различни вируси, поне в хомоложни клетки, медииран от клетъчни метаболитни процеси, включително РНК и протеинов синтез.“
История на откритията
През 1957 г. служители на Лондонския национален институт на вирусолозите, англичанинът А. Айзък и швейцарецът Дж. Линдеман случайно откриват интерферон по време на експерименти. Изследователите се сблъскват със странен феномен: мишки, които са били заразени с определени вируси, не се разболяват. Търсенето на причините за това явление показа, че мишки, които не са се поддали на инфекция с вируси, вече са били болни от друга вирусна инфекция по време на заразяването. Така се оказа, че в тялото на мишка един от вирусите предотвратява възпроизвеждането на другия. Това явление на вирусен антагонизъм се нарича интерференция (пречка, препятствие, английски), това явление възниква, когато два вируса се въвеждат в тялото едновременно или с интервал от не повече от 24 часа.
Класификация
Механизъм на действие
Най-изследваното свойство на интерферона е способността му да предотвратява възпроизвеждането на вируси. Произвежда се в клетки на бозайници и птици в отговор на вирусна инфекция.
Втората посока на действие на интерфероните е да стимулират имунната система да се бори с вирусите. Интерферонът повишава синтеза на молекулите на главния комплекс на хистосъвместимост от клас I и II и активира имунопротеазомата. Високо нивомолекулите на главния комплекс за хистосъвместимост от клас I осигуряват ефективното представяне на вирусни пептиди на цитотоксични Т-лимфоцити и естествени клетки убийци, а имунопротеазомата обработва вирусните пептиди преди представянето. Високо ниво на молекули на главния комплекс за хистосъвместимост от клас II осигурява представянето на вирусни антигени на Т-хелперите. Помощните Т клетки на свой ред освобождават цитокини, които координират дейността на други клетки на имунната система. Някои видове интерферони, като интерферон-γ, могат директно да стимулират клетките на имунната система като макрофаги и естествени клетки убийци.
Производството на интерферон може да бъде стимулирано не само от непокътнати вируси, но и от различни други агенти, като някои инактивирани вируси, двойноверижни РНК, синтетични двойноверижни олигонуклеотиди и бактериални ендотоксини.
Човешки левкоцитен интерферон във флакони
Биологичната активност на интерферона е много висока. В миши интерферон той е 2 10 9 единици/mg, като една единица намалява образуването на вируси с около 50%. Това означава, че една молекула интерферон е достатъчна, за да направи клетката устойчива на вирусна инфекция. Доказано е, че молекулите на интерферона трябва да имат ефект върху клетката най-малко четири часа, за да може клетката да започне да се бори с вируса, така че много експерти не смятат интраназалното приложение на интерферон за ефективно за предотвратяване на остри респираторни вирусни инфекции. Въпреки това, последните проучвания показват, че интерферонът, приложен върху лигавицата, може да действа като имунологичен адювант срещу грипния вирус, засилвайки специфичния отговор на имунната система. . Ваксина срещу грип, която използва интерферон като адювант, е в клинични изпитвания в САЩ.
Интерферонът предизвиква и редица други биологични ефекти, включително инхибиране на клетъчното възпроизвеждане. Последните проучвания показват, че при определени условия може да предотврати развитието на злокачествени новообразувания. Установено е също, че интерферонът действа върху имунната система и предизвиква промени в клетъчните мембрани. По този начин интерфероновата система вероятно може да играе важна роля в защитата на тялото от вируси.
Странични ефекти
Интерферонът е сложно лекарство, което причинява огромен брой странични ефекти. Ето защо не се възлага на всеки, който наистина се нуждае от него.
В повечето случаи страничните ефекти се появяват при парентерално приложение. Развитието им обаче е възможно и от супозитории, мехлеми или други фармацевтични форми. По време на лечението интерферонът предизвиква нежелани реакции както от страна на централната нервна и сърдечно-съдовата система, така и от страна на стомашно-чревния тракт, сетивните органи, хемопоезата и др. От страна на сетивните органи е напълно възможно да се развият такива странични ефекти като: исхемична ретинопатия, парализа на нервите, които са отговорни за движението на очите, както и значително зрително увреждане. От страна на кожата са възможни уртикария, сърбеж, парене, суха кожа, херпес, фурункулоза, както и различни кожни обриви. Психопатологичните разстройства, включително индуцираната от интерферон депресия, са от голямо значение. Доскоро преобладаващото мнение беше, че наличието на депресия (включително анамнеза) е противопоказание за назначаването на интерферони; в случай на развитие на депресия с употребата на интерферон, лечението се препоръчва незабавно да се спре, главно поради високия суициден риск от такива състояния. Въпреки това изследванията последните годиниразкрива несъмнения терапевтичен ефект на антидепресантите за корекция на афективни разстройства при пациенти, получаващи интерферон.
Интерферон в биотехнологиите
Разработването на методи за получаване на левкоцитен и рекомбинантен интерферон в препаративни количества, както и високоефективни методи за тяхното пречистване, отвориха възможността за използване на тези лекарства при лечението на вирусен хепатит. В момента, както в Русия, така и в чужбина, се произвеждат търговски препарати: човешки левкоцитен, лимфобластен "Велферон" (Wellferon), фибробласт (Feron); интерферон и интерферони, получени чрез методи на генно инженерство: рекомбинантен алфа (Laferobion, Roferon, Realdiron, Viferon, Grippferon, Genferon и други), бета и гама интерферон (Gammaferon).
Отличителна черта на рекомбинантните интерферони е, че те се получават извън човешкото тяло (произвеждат се от бактерията Е. coli, в чиято ДНК е вмъкнат генът на човешкия интерферон). Това значително намалява разходите за производство, плюс намалява вероятността от предаване на всяка инфекция от донора до нула.
Индуктори на интерферон
Извън страните от бившия СССР индукторите на интерферон (включително тези в Западна Европа и Северна Америка) не са регистрирани като лекарства и тяхната клинична ефикасност не е публикувана в реномирани научни списания.
Бележки
Фондация Уикимедия. 2010 г.
Синоними:Вижте какво е "интерферон" в други речници:
- (Интерферон). Левкоцитен интерферон от човешка донорска кръв. Порест прах със сивкаво розов цвят (понякога с кафеникав оттенък). Разтворим във вода. Лекарството е предназначено за профилактика и лечение на грип, както и на други остри респираторни вирусни инфекции. Медицински речник
ИНТЕРФЕРОН, протеин, произвеждан от инфектирани с ВИРУС клетки в човешкото тяло. Помага на неинфектираните клетки да устоят на инфекцията, може също да попречи на вирусната репликация и протеиновия синтез. При някои условия се забавя ... ... Научно-технически енциклопедичен речник
ИНТЕРФЕРОН, защитен протеин, произвеждан от клетки на бозайници и птици в отговор на инфекция с всякакви вируси; фактор на антивирусен имунитет. Получено чрез генно инженерство. Използва се за профилактика и лечение на вирусни ... ... Съвременна енциклопедия
Защитен протеин, произведен от клетки на бозайници и птици в отговор на вирусна инфекция; неспецифичен фактор на антивирусен имунитет. Използва се за профилактика и лечение на вирусни заболявания, например грип ... Голям енциклопедичен речник
Протеин, образуван в клетките на организмите по време на вирусни инфекции; неспецифични фактор на антивирусен имунитет. Mol. м. 25 000 НА 000. Потиска размножаването разкл. вируси, но е активен в тъканите, върху които се получава (I. на пилешките клетки потиска ... ... Биологичен енциклопедичен речник
Протеин, синтезиран от животински клетки (молекулно тегло 25 110 kDa) в отговор на проникването на двойноверижната РНК на вируса в тях. Той е неспецифичен фактор в антивирусния имунитет, предизвиква синтеза на клетъчни продукти, които възпрепятстват образуването на ... ... Речник по микробиология
Съществува., Брой синоними: 1 протеин (99) Речник на синонимите на ASIS. В.Н. Тришин. 2013 ... Речник на синонимите
интерферон- интерферон. Произнася се [интерферон] ... Речник на произношението и ударението в съвременния руски език
Ампулите с интерферон вече са същият аксесоар към всеки семеен комплект за първа помощ, като активен въглен или аналгин. И ние сме твърдо убедени, че това е надежден приятел, който ще предпази от вездесъщите вируси, освен това е абсолютно безвреден и лекарите му дават само хвалебствени отзиви. Наистина ли е? Субективен поглед върху проблема с интерферона е изразен от Марк Яковлевич Жолондз, кандидат на биологичните науки, автор на най-интересните проблемни книги от поредицата "Медицина ... срещу медицина".
Най-мащабното събитие в медицината и биологията
Имунологията класифицира интерферона като неспецифичен защитен фактор. Трябва да отдадем почит на имунолозите: те са много резервирани по отношение на интерферона в своите публикации. Това е особено поразително на фона на необузданото възхваляване на интерферона в съвременната медицина.
Интерферонът далеч не е най-силната част от имунната система.
Откриването на интерферона беше признато за най-голямото събитие в медицината и биологията на този век. Ето как много автори на специална и популярна литература възприеха това откритие: в края на краищата беше открито специално протеиново вещество, което може до известна степен да защити тялото от всякакви вируси.
През 1957 г. вирусолозите от Лондонския национален институт, англичанинът Айзъкс и швейцарецът Линдеман, случайно откриват интерферон по време на експерименти. Изследователите се сблъскват със странен феномен: мишки, които са били заразени с определени вируси, не се разболяват. Търсенето на причините за това явление показа, че мишки, които не са се поддали на инфекция с вируси, вече са били болни от друга вирусна инфекция по време на заразяването. Оказало се, че в тялото на мишките един от вирусите пречи на възпроизвеждането на другия. Това явление на вирусен антагонизъм се нарича английската дума "interference", което означава "пречка", "пречка". Отбелязва се, когато два вируса се въвеждат в тялото едновременно или с интервал от не повече от 24 часа.
Изследователите предполагат, че протеин участва в тази борба срещу вирусите. Съответният протеин с ниско молекулно тегло е открит и наречен интерферон.
Интерферонът се среща във всички гръбначни животни и интерферонът е различен при различните животински видове; той е максимално активен само в клетките на животинския вид, от който е получен.
Интерферонът е един от неспецифичните фактори на имунитета, фактори, защитаващи постоянството на вътрешната среда на тялото, имунологична защита на хомеостазата.
Интерферонът е продукт на самия организъмА
Установено е, че интерферонът се произвежда от всички клетки на тялото като защитен агент в първите часове от въвеждането в клетката на всякакви генетично чужди агенти (антигени), чужди протеини и нуклеинови киселини. Клетките синтезират интерферон особено интензивно, когато такива антигени са вируси.
Интерферонът е неспецифичен, универсален, не действа селективно срещу нито един вирус, а защитава организма от всякакви вируси. Както знаете, тялото произвежда високоефективни антитела за защита срещу антигени. Антителата се произвеждат само от определени клетки на имунната система и са силно селективни срещу вируси. Антителата, които защитават тялото от един вирус, в отговор на въвеждането на който са се образували, са безсилни срещу друг вирус.
В допълнение, антителата "започват да навлизат в кръвния поток само няколко дни след инфекцията. Безброй орди от нови вируси се образуват много по-бързо и защитните тела може просто да нямат време" (А. А. Смородинцев, "Гранична застава" на тялото, 1983) . Интерферонът, от друга страна, защитава тялото още в първите часове след заразяването, "докато се затегне основната защита - антитела, насочени директно срещу нахлуващите вируси".
Клетка, засегната от вирус, отделя интерферон като антивирусен агент към съседните клетки, мобилизирайки ги да се борят с размножаващия се вирус. Интерферонът няма пряк ефект върху вируса и това не позволява на вируса да се адаптира към интерферона, да развие резистентност срещу него.
Установено е, че интерферонът не прониква в клетката, а се свързва със специални рецептори на цитоплазмената мембрана. Интерферонът действа върху мембраните на клетката, която го секретира, и съседните клетки. Свързвайки се с мембранните рецептори, интерферонът предизвиква вътреклетъчно производство на вещества, които инхибират възпроизводството на вируси, засяга клетъчния апарат, така че да стане неподходящ за възпроизвеждане на вируси.
Засегнатата от вируса клетка умира поради проникването на вируса в нея, но в същото време засилва защитата на съседните клетки от вируси. Интерферонът, секретиран от умиращата клетка, преследва вирусите, защитавайки съседните клетки. След контакт с интерферон всяка клетка умира заедно с вируса, който е проникнал в нея, но вирусът не оставя потомство. Интерферонът, секретиран от засегнатата клетка, се пренася от кръвта в тялото и активира защитни реакции.
интерферон - надеждна защитаот вируси?
Кръвните антитела унищожават вирусите извън клетката, неутрализират вирусите, като се свързват с тях. Интерферонът, от друга страна, действа само вътреклетъчно, причинявайки разрушаване на генетичния механизъм за възпроизвеждане на вируса, без да се свързва с него. Интерферонът предпазва тялото от почти всички вируси.
Универсалността на интерферона в борбата срещу вирусите породи надежда, че той може да се използва като обещаващо средство за защита срещу вирусни заболявания, тъй като антителата обикновено се образуват едва в края на вирусно заболяване.
В днешно време са известни около 500 различни вируса, които могат да причинят човешки заболявания, включително злокачествени. Създаването на ефективни ваксини срещу вируси е почти невъзможно, тъй като вирусите лесно мутират, в резултат на което ваксините престават да работят.
Интерферонът действа като катализатор: в процеса на контакт с клетките се изразходва незначително количество от него. Но интерферонът не е катализатор. В специализираната литература може да се намери съобщение за голямата потенциална сила на интерферона, че една негова молекула е в състояние да защити няколко хиляди клетки от вирусна инфекция. Такива твърдения са абсурдни, тъй като всеки специален рецептор на клетъчната мембрана се свързва с поне една молекула интерферон. И тази молекула ще работи ефективно само ако вирус влезе в същата клетка.
Вирусите са по-умни и по-мобилни
Интерферонът обаче не повишава значително защитата на хората, например срещу грип. Все още няма изчерпателно обяснение на този феномен. Най-вероятно причината се крие в преувеличаването на възможностите на интерферона и подценяването на възможностите на вирусите. Ето как известният специалист, доктор на медицинските науки А. А. Смородинцев (1983), рисува картина на случващото се в тялото: „Периодът на образуване на много хиляди молекули интерферон е много по-малък от времето на производство на вирусно потомство. И ако е така, клетката има време да изпревари агресора и да изгради защитни структури ". Но това е чиста фалшификация на събитията. В действителност се наблюдава точно обратното. Във всеки наръчник по микробиология можете да намерите колоритно описание на възпроизвеждането на вируси, при което 100 свежи вируса, потомци на първите, се изсипват от ядрото на умираща клетка, в която вирусът е нахлул за 20 минути. В рамките на един час от момента, в който първият вирус навлезе в клетката, всичките тези 100 вируса могат да породят по 100 вируса, ще има 10 000 от тях и освен това тези вируси ще имат време да дадат по 100 потомци.
Вирусите не са живи клетки, те не се нуждаят от време за узряване, за диференциация. За около час от един вирус в тялото могат да се появят милиони потомци!
Но все още няма интерферон, той се появява само "в първите часове на инфекцията". След още 40 минути броят на вирусите в тялото може да надхвърли милиард! Интерферонът все още "узрява" през цялото това време. Следователно интерферонът няма време да навакса предсрочно размножаващите се вируси. Специалистите продължават да изграждат нереалистични перспективи за победа над грипа, снимки на победното шествие на интерферона. Естествено е невъзможно напълно да се отрече антивирусната ефикасност на интерферона, но реалността не трябва да се заменя с спекулации.
Когато интерферонът се произвежда в тялото трудно
Липсата на значителен успех в борбата с вирусните инфекции при използване на интерферон кара специалистите да прибягват до оправдателни обяснения, препратки към възрастта на пациентите, студения сезон и др.
Процесът на образуване на интерферон е много сложен и все още не е напълно разбран. Така че все още не е известно дали протеин с ниско молекулно тегло присъства в клетката, преди вирусът да влезе в нея. Можем само да кажем със сигурност, че количеството интерферон започва да се увеличава веднага след като вирусът наруши границите на клетката.
Проучванията показват, че при деца под тригодишна възраст и при възрастни (над 60-65 години) интерферонът се образува по-бавно и в по-малки количества. Но и в тези възрастови групиХората реагират различно на излагане на вируси.
По-малко интензивно интерферонът се произвежда от клетките на лигавицата на горните дихателни пътища и през студения сезон. Тези данни могат отчасти да обяснят нарастването на човешките вирусни инфекции по това време на годината и по-тежкото им протичане при малки деца и възрастни хора.
Защитният ефект на интерферона се намалява, ако човек е отслабен от преумора, нервни преживявания и хронични заболявания.
Производството на интерферон от организма има индивидуални различия, които оставят отпечатък върху неговия антивирусен отговор.
Интерферонът се образува не само в клетките на тялото, но и извън него, в клетки, култивирани изолирано от тялото. Това даде възможност да се организира производството на интерферон, първо за терапевтични, а след това и за профилактични цели.
Уви, интерферонът не е безвреден
В специализираната литература стойността на интерферона като терапевтично лекарство се вижда в неговата пълна безвредност за организма, дори в много големи дози. Във високи дози обаче интерферонът не е безвреден. A. Balazs (1987) опровергава пълната безвредност на интерферона за организма: "... Трябва да споменем широко известните интерферони. Скоро след откриването на интерферона учените разбраха, че наред с антивирусната активност той има и способността да потискат пролиферацията (растеж. - М. Ж .) клетки... Ако положите много усилия, можете да използвате неговата антитуморна активност. Но, за съжаление, той потиска пролиферацията на клетки от всякакъв вид, безразборно.
Що се отнася до антивирусната активност на интерферона, както бе споменато по-горе, тя не се проявява веднага, а само няколко часа след като вирусът засяга клетката. През това време вирусът има време да се закрепи напълно в тялото, размножавайки се много бързо и изпреварвайки действието на интерферона.
Интерферонът практически не спира развитието на вирусна инфекция, а само отслабва нейното развитие.
Интерферонът бързо се екскретира от тялото. При парентерално приложение интерферонът се инактивира много бързо (полуживотът е около 20 минути). Следователно, за профилактика и още повече за лечение на вирусни инфекции е необходимо голямо количество от това лекарство и честото му приложение.
И често неактивен...
Интерферонът, произведен за терапевтични цели, в някои случаи се оказва неактивен и не оправдава надеждите, възложени на него. Необходимо е да се увеличи активността много стотици пъти. Най-добрите примери за масово произвеждан интерферон имат тази активност.
A. Balazs (1987) за интерферона: „Това не е хомогенно вещество, а група вещества, чието молекулно тегло е в диапазона от 1,2 х 104 до 6,7 х 104. Въпреки че интерферонът е открит през 1957 г., той е все още е възможно да се пречисти до хомогенно (хомогенно. - М. Ж.) състояние беше възможно едва през 1976 - 1978 г. В същото време беше определен неговият аминокиселинен състав ... Когато беше открит интерферонът, само 10 IU интерферон беше извлечена от 1 ml клетъчна суспензия, а сега – 100 000!"
Има търсене на средства, които биха принудили клетките да произвеждат повече от техния собствен (ендогенен) интерферон, подобно на начина, по който се прави с екзогенния интерферон. Търсенето на индукторни лекарства (интерфероногени), включително синтетични симулатори на вируси, не доведе до производството на вещества, подходящи за медицинска практика.
Извън човешкото тяло екзогенният интерферон се получава от левкоцити от донорска кръв, тъй като е ефективен само интерферон, извлечен от човешки клетки. В специалната литература се дава информация, че за да се получи една доза интерферон, трябва да се изразходва до 1 литър донорска кръв. Разработени са методи за пречистване на интерферон от баластни протеини и получаване на концентриран високоактивен интерферон, който се използва малко по-успешно като терапевтично и профилактично средство.
Задачата е да се увеличи продължителността на действие на интерферона. Ефектът му е краткотраен, лекарството трябва да се прилага многократно по време на лечението, което не позволява използването му в доста широка практика. Стимулирането на производството на интерферон в организма чрез безвредни живи ваксини срещу полиомиелит, грип, заушка продължава само 5-7 дни.
Митът за панацеята срещу радиацията
Професор GD Zasukhina (1985) съобщава, че интерфероните предпазват човешките клетки, култивирани в епруветка, от действието на бързи неутрони и от гама-лъчение. Клетките, предварително третирани с интерферон, дори и в ниски концентрации, не само оцеляват след облъчване, но вредното въздействие на бързите неутрони върху структурата на техните хромозоми е почти напълно предотвратено. И така, в наши дни изглежда възможно да се създаде сензация за анти-радиационна панацея. Изглежда, че лечението с интерферон вече е достатъчно - и човек не е застрашен от радиация. Или още по-просто - човек се е заразил с грип и никаква радиация вече не го е страх. За кого са предназначени тези научни митове?
Материалът е предоставен от главния редактор на списание "Лечебни сили"
Ирина Филипова
Интерферон и имунната система
През студения сезон проблемът с имунитета и устойчивостта на болести излиза на преден план. Вече всеки знае думата имунитет, но малко хора знаят колко сложна и многостепенна система е включена в това понятие. Освен това мнозина вярват, че ако детето е болно, това означава, че имунитетът му е слаб и трябва спешно да се повиши. В същото време лекарят е тероризиран, настоявайки на детето да се даде вълшебно хапче за всички болести, което укрепва имунната система. Така че няма такива хапчета и в повечето случаи на заболяване на детето не е необходимо укрепване - необходима е само рационалност и адекватна помощ при лечението и последващите грижи на заболяванията. Имунитетът може да се тренира и оформя точно като мускулите на тялото, това трябва да правят лекарите и родителите, а не да търсят чудодейни хапчета.
Какво представлява имунната система?
Имунитетът е имунитетът на човешкото тяло към инфекциозни и неинфекциозни агенти. Имунитетът не само се бори с вируси, бактерии, но и атакува червеи и ракови клетки в тялото. За съжаление, ако най-често той може да се справи сам с микробите и вирусите, но червеите и туморите са напълно извън неговия контрол.
Имунитетът обикновено се разделя на две големи групи. Един от тях - вроден имунитет. Това е, когато тялото, поради генетичните си особености, не може да страда от някои заболявания - например, хората не се разболяват от кучешка чума. Тези характеристики са фиксирани на ниво гени и се наследяват от родители на деца. Втората част от имунитета е придобити, точно този, за който в по-голямата си част говорим, при споменаването на тази дума.
Придобитият имунитет се разделя на две големи групи - пасивенИ активен.
Пасивен имунитет- това е получаването от тялото на готови антитела срещу инфекции с помощта на инжектиране на специален серум или от майката към плода и детето с кърмата.
активен имунитетпроизведени по време на живота в резултат на заболяване или ваксинация (ваксинация). Тялото произвежда специални вещества - антитела, които се свързват с антигени. Антиген за даден организъм може да бъде вирус, микроб, протозоя и дори компоненти на собствените му клетки, които са болни, увредени и дори здрави, ако имунната система се разпадне. Комплексите антиген-антитяло са безвредни за организма, обикновено са разтворими в кръвната плазма и се екскретират от тялото чрез бъбреците или черния дроб. Благодарение на имунитета тялото на възрастен и дете се съпротивлява на инфекцията. Благодарение на работата на имунитета се повишава температурата ни, развива се възпаление и благодарение на имунитета се образува обрив (алергия). Просто механизмите на имунитета във всеки случай са различни.
Основните клетки на имунната система са белите кръвни клетки - левкоцити и лимфоцити. Тромбоцитите също участват частично в механизмите на имунитета. Освен това много биологични течности и вещества участват във формирането на имунитета - слюнка, сълзи, слуз от стомаха и червата, пот и кръв.
Левкоцитите работят в зоните на възпаление. Когато патогенът проникне и унищожи клетките на тялото, те абсорбират (изяждат) увредени клетки, микроби и образуват гной и възпаление. Лимфоцитите извършват синтеза на имуноглобулини - специални вещества, които участват в неутрализирането на патогени и в запомнянето им за бъдещето. Това ви позволява да формирате стабилен имунитет в бъдеще - ако патогенът влезе отново, болестта няма да се развие. Според нивото на същите тези имуноглобулини днес те определят наличието на имунитет към много заболявания и ефективността на ваксинацията.
В допълнение към имуноглобулините, тялото произвежда редица биологично активни вещества, които помагат да се противопоставят на инфекцията. Това интерферони, лизозим, система на комплемента и др.
Ще говорим за интерфероновата система по-подробно ...
Как действа интерферонът? Интерферонът е продукт на самия организъм. Установено е, че интерферонът се произвежда от всички клетки на тялото като защитен агент в първите часове от въвеждането в клетката на всякакви генетично чужди агенти (антигени), чужди протеини и нуклеинови киселини. Клетките синтезират интерферон особено интензивно, когато такива антигени са вируси.
След като клетката е заразена с вирус, тя започва да се размножава интензивно, но едновременно с вируса клетката започва да произвежда защита под формата на интерферони. Засегнатата от вируса клетка умира поради проникването на вируса в нея, но в същото време засилва защитата на съседните клетки от вируси. Интерферонът, секретиран от умиращата клетка, преследва вирусите, защитавайки съседните клетки. След контакт с интерферон всяка клетка умира заедно с вируса, който е проникнал в нея, но вирусът не оставя потомство. Интерферонът не прониква в клетките, но действа върху специални рецептори на мембраните. В резултат на това предизвиква производството в тези клетки на специални вещества, които потискат възпроизводството на вируси. И клетките стават негодни за живота на вируса. Клетката, засегната от вируса, умира, защото е имала вирус, като същевременно защитава други клетки. Интерферонът, освободен в същото време, се придържа към вируса. И ако той проникне в друга клетка, тя ще умре, предотвратявайки умножаването на потомството на вируса. В допълнение, интерферонът се пренася от кръвта в тялото, активирайки имунната система и производството на антитела.
Тоест самият интерферон не действа върху вирусите, но помага на клетките активно да се защитават от инфекция с вирусни частици.Дори една молекула интерферон е достатъчна за защита на всяка клетка, тъй като интерферонът има висока биологична активност.
Но тук е много важно да се разбере, че интерферонът е неспецифичен, той е универсален, не действа селективно срещу нито един вирус, но предпазва тялото от всякакви вируси.(за разлика от много имуноглобулини, които са строго специфични за определен вирус или бактерия). Той се произвежда в отговор на всяко въздействие, независимо дали е вирус, микроб или увреждане на клетката. Но въпреки това, помощта на интерфероните за тялото е изключително необходима, тъй като синтезът на антитела в отговор на въвеждането на инфекция е много късно. Антителата започват активно да се развиват след няколко дни, като по това време борбата срещу инфекцията се извършва от интерферони. Те започват да действат от първите часове на заболяването и концентрацията им прогресивно нараства.
Интерферонът може да бъде получен изкуственочрез култивиране върху специални кръвни клетки. Това направи възможно използването му като лекарствен препарат. Все пак трябва да се помни, че в големи дози той инхибира растежа и диференциацията на всички телесни клетки, а не само на туморните клетки. Когато се използват интерферони, те практически не предотвратяват развитието на вирусна инфекция, но значително намаляват продължителността на заболяването и неговата тежест.
Интерферонът се получава чрез екстракция от човешки левкоцити. Той се пречиства от баласт и опасни вещества, след което се концентрира и се прави силно активен. Това дава възможност за по-успешното му използване.
Във връзка с такива трудности започнаха да се използват специални вещества - индуктори (стимулатори) на производството на собствен интерферон в организма. Някои от тези лекарства са kagocel, amixin, cycloferon и др.
Най-обещаващото и безопасно днес е използването на синтетични, получени чрез специални рекомбинантни технологии за генно инженерство. Те дори нямат чисто теоретичен шанс да пренасят инфекции с кръвта.
В нашата страна интерферонови препарати от две поколения са разрешени за употреба в здравната практика. Лекарствата от първо поколение включват лекарства с естествен произход, получени от донорски суровини (сух човешки левкоцитен интерферон за интраназално приложение; човешки левкоцитен интерферон, супозитории; пречистен концентриран сух човешки левкоцитен интерферон "Lokferon"; левкинферон). Лекарствата от второ поколение включват лекарства на рекомбинантен човешки интерферон алфа-2: Reaferon-EC, Interal, Viferon, Kipferon, Genferon, Reaferon-EC-Lipint, Infagel и др. Днес интерфероните се произвеждат в различни лекарствени форми- разтвор за инжекции, капки за нос и очи, супозитории и мехлеми, гелове, филми, таблетки, аерозоли. Естественият интерферон бързо се разрушава и отстранява от човешкото тяло. Когато се прилага чрез инжектиране, той губи активност след един час, следователно, за изразен ефект, той трябва да се прилага доста често. Трябва да се отбележи, че рекомбинантните интерферони (реаферон, роферон, интрон-А, виферон, генферон и велферон) са по-устойчиви от "естествените", поради което се прилагат по-рядко (2-3 пъти на ден) и могат да бъдат ректално.
Винаги трябва да помните, че това са лекарства, които имат странични ефекти и трябва да се използват само по лекарско предписание.
Интерфероните принадлежат към широк клас гликопротеини, наречени цитокини. Тези молекули се използват за комуникация между клетките, за да стимулират защитните сили на имунната система, което помага за унищожаването на патогените. Името "интерферони" идва от способността им да "пречат" на вирусната репликация, като предпазват клетките от вирусна инфекция. Интерфероните имат и други функции: те активират имунни клетки като естествени клетки убийци и макрофаги и повишават защитните сили на организма чрез представяне на регулаторни антигени чрез увеличаване на експресията на антигени на МНС (основен комплекс за хистосъвместимост). Някои симптоми на инфекция, като треска, мускулни болки и "грипоподобни симптоми", също могат да бъдат причинени от производството на интерферони и други цитокини.
Повече от 20 различни IFN гени и протеини са идентифицирани при животни, включително хора. Те обикновено се разделят на три класа: тип I, тип II и тип III. Интерфероните, принадлежащи към трите класа, са от голямо значение в борбата срещу вирусните инфекции и в регулирането на имунната система.
Видове интерферони
В зависимост от вида на рецептора, чрез който предават сигнал, човешките интерферони се разделят на три основни вида.
Интерфероните тип I се свързват със специфичен рецепторен комплекс на клетъчната повърхност. Той е известен като IFN-α рецептор (IFNAR) и се състои от веригите IFNAR1 и IFNAR2. Интерфероните тип I, присъстващи в човешкото тяло, са IFN-α, IFN-β, IFN-ε, IFN-κ и IFN-ω.
Интерфероните тип II се свързват с IFNGR рецептора, който се състои от IFNGR1 и IFNGR2 веригите. При хората това е IFN-γ.
Интерфероните тип III сигнализират чрез рецепторен комплекс, състоящ се от IL10R2 (наричан също CRF2-4) и IFNLR1 (наричан също CRF2-12). Въпреки че са открити по-късно от тип I и тип II, скорошна информация показва важността на тип III IFN при някои видове вирусни инфекции.
Експресията на интерферони тип I и III може да бъде индуцирана в почти всички типове клетки при откриване на вирусни компоненти, особено нуклеинови киселини, чрез цитоплазмени и ендозомни рецептори, докато тип II IFN се индуцира от цитокини, като IL-12, и неговата експресия е ограничен в имунните клетки (Т клетки и NK клетки).
Видео за интерферон
функция
Всички интерферони имат общи свойства: те са антивирусни средства, които модулират функциите на имунната система. Въвеждането на IFN тип I инхибира растежа на тумори при животни в експерименти, но благоприятният ефект върху човешките тумори не е документиран. Заразените с вирус клетки освобождават вирусни частици, които могат да заразят съседните клетки. Въпреки това, заразена клетка може да обучи съседни клетки да заразят потенциално вируса чрез деблокиране на интерферона. В отговор на интерферона клетките произвеждат ензим, известен като протеин киназа R (PKR) в големи количества. Този ензим фосфорилира протеина eIF-2 в отговор на нови вирусни инфекции. фосфорилираният eIF-2 образува неактивен комплекс с друг eIF2B протеин, намалявайки протеиновия синтез в клетката. Друг клетъчен ензим, РНКаза L, също индуциран от действието на интерферон, разгражда РНК в клетките, за да намали допълнително протеиновия синтез на вируса и гените на гостоприемника. Инхибираният протеинов синтез унищожава както вируса, така и заразените клетки гостоприемници. Интерфероните също индуцират производството на множество протеини, известни като интерферон-стимулирани гени (ISG). Те играят роля в борбата срещу вирусите и други действия, дължащи се на интерферона. Те също така ограничават разпространението на вируса чрез увеличаване на активността на р53, който убива заразените с вируса клетки чрез насърчаване на апоптозата. Ефектът на IFN върху p53 също се свързва с неговата защитна роля срещу някои видове рак.
Друга функция на интерфероните е да активират молекулите на главния комплекс за хистосъвместимост МНС I и МНС II и да увеличат активността на имунопротеазомата. По-високата експресия на МНС I увеличава представянето на вирусни пептиди в цитотоксичните Т клетки, докато имунопротеазомата обработва вирусни пептиди за зареждане върху молекулата на МНС I, като по този начин увеличава разпознаването и убиването на заразените клетки. По-високата експресия на MHC II увеличава представянето на вирусни пептиди към Т хелперите. Тези клетки отделят цитокини (като повече интерферони и интерлевкини, между другото), които изпращат сигнали и координират дейностите на други имунни клетки.
Интерфероните, като интерферон-гама, директно активират други имунни клетки, включително макрофаги и естествени клетки убийци.
Индукция на интерферон
Интерфероните се произвеждат главно в отговор на микробни организми като вируси и бактерии и техните продукти. Свързването на молекули, които се намират уникално в микробите - вирусни гликопротеини, вирусни РНК, бактериални ендотоксини (LPS), бактериални флагели, CpG фрагменти - чрез рецептори за разпознаване като Toll-подобни мембранни рецептори или цитоплазмени RIG-I или MDA5 рецептори може да предизвика освобождаването на интерферони . Toll-подобният рецептор 3 (TLR3) е от голямо значение за индуцирането на интерферон в отговор на присъствието на вируси, съдържащи двойноверижна РНК. Лигандът за този рецептор е двойноверижна РНК (dsRNA). Чрез свързване с dsRNA, този рецептор активира транскрипционните фактори IRF3 и NF-kB, които са важни за инициирането на синтеза на много възпалителни протеини. Технологични инструменти за интервенция на РНК като siRNA или реактиви на векторно базирани, може да потисне или стимулира интерфероновите пътища. Освобождаването на IFN от клетките (по-специално IFN-y в лимфоидните клетки) също се индуцира от митогени. Производството на интерферон може да бъде увеличено от други цитокини, включително интерлевкин 1, интерлевкин 2, интерлевкин-12, колония стимулиращ фактор и фактор на туморна некроза.
Сигнализация надолу по веригата
Чрез взаимодействие с техните специфични рецептори, интерфероните активират сигнален преобразувател и транскрипционен активатор (STAT) комплекси. Те са семейство от транскрипционни фактори, които регулират експресията на определени гени на имунната система. Някои STAT комплекси се активират от двата вида I и II IFN. Въпреки това, всеки тип IFN може също да активира уникални характеристики.
STAT активирането инициира най-добре дефинирания клетъчен сигнален път за всички интерферони, класическия JANUS киназа-STAT (JAK-STAT) сигнален път. По този път JAK комплексите се свързват с IFN рецепторите и последващото взаимодействие на рецепторите с IFN фосфорилира STAT1 и STAT2. В резултат на това се образува IFN-стимулиран ген фактор 3 (ISGF3) комплекс, който съдържа STAT1, STAT2 и третия транскрипционен фактор IRF9, след което се придвижва към клетъчното ядро. В рамките на ядрото комплексът ISGF3 се свързва със специфични нуклеотидни последователности, наречени IFN-стимулирани елементи на отговор (ISREs) в промотори на определени гени, известни като IFN-стимулирани гени (ISGs). Свързването на ISGF3 и други транскрипционни комплекси, активирани от IFN сигнализиране към тези конкретни регулаторни елементи, причинява транскрипцията на тези гени. В допълнение, STAT хомодимери или хетеродимери се образуват от различни комбинации от STAT-1, -3, -4, -5, -6 или по време на IFN сигнализиране. Тези димери инициират генна транскрипция чрез свързване към IFN-активирани сайтове (GAS) елементи в генни промотори. Тип I IFN може да индуцира експресия на гени с ISRE или GAS елементи, но индукция на гени от тип II IFN е възможна само в присъствието на GAS елемента.
В допълнение към пътя JAK-STAT, интерфероните могат също да активират други сигнални каскади. И тип I, и тип II IFNs активират членовете на CRK адапторната протеинова фамилия, наречена CRKL. Те са основни адаптери за STAT5, който също регулира сигнализирането по пътя C3G/Rap1. Тип I IFN допълнително активира р38 митоген-активирана протеин киназа (MAP киназа), за да индуцира генна транскрипция. Антивирусните и антипролиферативни ефекти, специфични за тип I IFN, са резултат от сигнална трансдукция от р38 MAP киназа. Сигнализирането на фосфатидилинозитол 3-киназа (PI3K) също се регулира от IFN типове I и II. PI3K активира P70-S6 киназа 1, ензим, който подобрява протеиновия синтез и клетъчната пролиферация. В допълнение, той фосфорилира рибозомния протеин S6, който участва в протеиновия синтез, и транслационния репресорен протеин, наречен Eukaryotic Translation Initiation Factor 4E-свързващ протеин 1 (EIF4EBP1), за да го деактивира.
Резистентност на вируса към интерферони
Много вируси са разработили механизми за противодействие на активността на интерферона. Те заобикалят отговора на IFN, като блокират сигнални събития надолу по веригата, които възникват, след като цитокинът се свърже с неговия рецептор, като предотвратяват по-нататъшното производство на IFN и като инхибират функцията на протеини, които са индуцирани от IFN. Вирусите, които инхибират сигнализирането на IFN, включват вирус на японски енцефалит (JEV), вирус на денга тип 2 (DEN-2) и вируси от семейството на херпес като човешки цитомегаловирус (HCMV) и херпесен вирус, свързан със саркома на Капоши (KSHV или HHV8). Сред вирусните протеини, за които е известно, че влияят върху сигнализирането на IFN, са EBV core антиген 1 (EBNA1) и EBV core антиген 2 (EBNA-2) от вируса на Epstein-Barr, големия Т антиген от полиома вируса, протеина E7 на човешкия папиломен вирус (HPV) и протеина B18R на вируса ваксиния. Намаляването на активността на IFN-α може да предотврати сигнализирането чрез STAT1, STAT2 или IRF9 (както се случва при JEV инфекция) или чрез JAK-STAT пътя (както при DEN-2 инфекция). Няколко поксвируса кодират разтворими хомолози на IFN рецептора, като протеина B18R на вируса ваксиния, които се свързват и предотвратяват взаимодействието на IFN с неговия клетъчен рецептор, нарушавайки комуникацията между този цитокин и неговите целеви клетки. Някои вируси могат да кодират протеини, които се свързват с двойноверижна РНК (dsRNA), за да предотвратят РНК-зависимата протеин киназна активност. Това е механизмът, който приема реовирус, използвайки неговия сигма 3 (σ3) протеин, и използва ваксиния вирус, използвайки генния продукт на неговия E3L ген, p25. Способността на интерферона да индуцира производството на протеин от интерферон-стимулирани гени (ISG) също може да бъде засегната. Производството на протеин киназа R, например, може да бъде нарушено в клетки, заразени с JEV вируса. Някои вируси избягват антивирусното действие на интерфероните чрез мутиране на генома (и следователно на протеина). Грипният вирус H5N1, известен също като вирус на птичия грип, е резистентен не само към интерферон, но и към други антивирусни цитокини, което се отнася до заместване на една аминокиселина в неговия неструктурен протеин 1 (NS1). Въпреки това, точният механизъм, по който се придобива имунитет, остава неясен.
Лечение с интерферон
Интерферон бета-1а и интерферон бета-1b се използват за лечение и контрол на множествена склероза, автоимунно заболяване. Това лечение е ефективно за намаляване на атаките при рецидивираща множествена склероза и забавяне на прогресията и активността на заболяването при вторично прогресираща множествена склероза.
Понастоящем одобрен за употреба при хора различни видовеинтерферон. В САЩ през януари 2001 г. FDA одобри използването на пегилиран интерферон-алфа в САЩ. В тази формулировка полиетилен гликолът е свързан с молекула на интерферон, за да удължи действието му в тялото. Първоначалното разрешение за пегилиран IFN-α-2b (PegIntron) беше приложено през октомври 2002 г. за пегилиран IFN-α-2a (Pegasys). Тези пегилирани лекарства се дават веднъж седмично, а не 2 или 3 пъти седмично, както се изисква за обикновен интерферон-алфа. Когато се използва с рибавирин, антивирусно лекарство, пегилираният интерферон е ефективен при лечението на хепатит С. Най-малко 75% от хората с генотип 2 или 3 хепатит С имат полза от лечението с интерферон, въпреки че то е ефективно при по-малко от 50% от хората, заразени с генотип 1 (повече от често срещана форма на вируса на хепатит С в Съединените щати и Западна Европа). Интерферон-съдържащите препарати могат също да включват протеазни инхибитори като боцепревир и телапревир.
История
Интерферонът е описан от Alik Isaacs и Jean Lindenmann от Лондонския национален институт за медицински изследвания. Откритието е резултат от тяхното изследване на вирусна намеса. Последното се отнася до инхибирането на вирусния растеж, причинено от предишно излагане на клетките на активен или топлинно инактивиран вирус. Айзъкс и Линденман работят върху система, включваща инхибирането на растежа на жив грипен вирус в хорионалантоисните мембрани на пилешки ембриони от топлинно инактивиран грипен вирус. Техните експерименти показват, че тази намеса е медиирана от протеин, освободен от клетки в мембрани, третирани с топлинно инактивиран грипен вирус. Те публикуват своите резултати през 1957 г., като назовават открития от тях антивирусен фактор „интерферон“. Резултатите на Айзък и Линденман са широко потвърдени и затвърдени в световната литература.
Други може да са направили наблюдения във връзка с интерферона преди публикуването на Айзък и Линденман през 1957 г. Докато проучват ваксина с по-голяма ефикасност срещу едра шарка, японски вирусолози, работещи в Института по инфекциозни болести към Токийския университет, Ясу-ичи Нагано и Yasuhiko Kojima забелязаха инхибирането на растежа на вируси в кожата или тестисите на заек, който преди това е инокулиран с UV-инактивиран вирус. Те предположиха, че някакъв "вирусен инхибиторен фактор" присъства в тъканите, заразени с вируса, и се опитаха да изолират и характеризират този фактор от тъканни хомогенати. Монто Хо в лабораторията на Джон Ендерс независимо наблюдава през 1957 г. как атенюираният полиовирус придава специфичен за вида антивирусен ефект в човешки амниотични клетъчни култури. Те описват тези наблюдения в публикация от 1959 г., като определят отговорния фактор като вирусен инхибиторен фактор (VIF). Отне още 15-20 години с помощта на генетиката на соматичните клетки, за да се покаже, че генът за действие на интерферона и генът на интерферона се намират на различни човешки хромозоми. Едва през 1977 г. човешкият интерферон-бета е пречистен. Крис Тан и колеги са пречистили и произвели биологично активен, радиомаркиран човешки интерферон-бета чрез ген, наслагващ протеина във фибробластните клетки, и са показали, че неговото активно място съдържа тирозинови остатъци. Танг изолира достатъчно човешки бета интерферон в лабораторията, за да извърши първия анализ на аминокиселините, състава на захарта и N-краищата. Те показаха, че човешкият интерферон-бета е необичайно хидрофобен гликопротеин. Това обяснява голямата загуба на активност на интерферона, когато неговите препарати се прехвърлят от епруветка в епруветка или от съд в съд по време на пречистването. Анализите установяват веднъж завинаги реалността на активността на интерферона чрез химически тестове. През 1978 г. е извършено пречистване на човешки интерферон-алфа. В поредица от публикации от лабораториите на Сидни Пестка и Алън Уолдман между 1978 и 1981 г. е описано пречистване на интерферони тип I IFN-α и IFN-β. Клонирането на гените за тези интерферони е извършено в началото на 80-те години на миналия век, предоставяйки допълнително окончателно доказателство, че тези протеини наистина са отговорни за намесата във вирусната репликация. Генното клониране също потвърди, че IFN-α не е кодиран от един ген, а от семейство свързани гени. Генът на IFN тип II (IFN-y) също беше изолиран по това време.
Интерферонът беше рядък и скъп до 1980 г., когато неговият ген беше въведен в бактерии с помощта на рекомбинантна ДНК технология, позволяваща масово култивиране и пречистване от бактериални култури или от дрожди. Интерферонът може да бъде получен и от рекомбинантни клетки на бозайници. Преди това, в началото на 70-те години, широкомащабното възпроизвеждане на човешки интерферон беше пионер от Кари Кантел. Той произвежда голямо количество човешки интерферон-алфа от огромно количество човешки левкоцити, получени от финландска кръвна банка. Големи обеми човешки интерферон-бета са генерирани чрез наслагване на неговия ген в човешки фибробластни клетки, в процедура, открита от Крис Тан и Монто Хо.
Методите на Cantell и Tan за получаване на големи количества естествени интерферони са важни за създаването на пречистени интерферони за характеризиране на техните химични параметри, за клинични изпитвания и във връзка с получаването на дефицитни количества информационна РНК интерферон медиаторна РНК за клониране на човешки IFN- α и IFN-β гени. Наложена РНК на човешкия интерферон-бета месинджър беше подготвена от лабораторията на Тан за Cetus Corp., за да клонира неговия ген в бактерии. След това е разработен рекомбинантен интерферон като "бетасерон" и одобрен за лечение на множествена склероза. Наслагването на човешки IFN-β ген също се използва от израелски учени при производството на човешки интерферон-бета.
Зареждане...