ИНТЕРФЕРОНЫ: ПРИРОДА И ИНДУКЦИЯ УСТОЙЧИВОСТИ КЛЕТОК К ВИРУСАМ

INTERFERONS: NATURE AND INDUCTION OF CELL RESISTANCE TO VIRUSES

Oleg Tsvetkov

student, faculty of veterinary medicine, Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin,

Russia, Karsnodar

Dmitry Alferov

student, faculty of veterinary medicine, Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin,

Russia, Karsnodar

Natalia Gorkovenko

scientific adviser, doctor of Biological Sciences, professor, Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin,

Russia, Karsnodar

АННОТАЦИЯ

Интерферон (от англ. Interfere – вмешиваться, мешать, препятствовать) является гуморальным фактором неспецифической защиты организма. Интерфероны представляют собой белки, синтезируемые в клетках организма теплокровных животных, а также человека, в ответ на действие вирусов.

ABSTRACT

Interferon (from the English. Interfere - interfere, interfere, interfere) is a humoral factor in the nonspecific defense of the body. Interferons are proteins synthesized in the cells of the body of warm-blooded animals, as well as humans, in response to the action of viruses.

Ключевые слова: интерферон, вирус, болезнь, температура, метаболизм, контакт, инактивация.

Keywords: interferon, virus, disease, temperature, metabolism, contact, inactivation.

История открытия

Интерферон, как антивирусный фактор, впервые был описан вирусологами, сотрудниками Лондонского национального института Аликом Айзексом и Жаном Линденманом в 1957 году. В ходе исследования ученые столкнулись с интересным явлением: у мышей, подвергавшихся заражению определёнными вирусами, болезнь не развивалась. При выяснении причин отсутствия заболевания мышей, было установлено, что в организме подопытных животных в момент заражения уже находился вирус, который препятствовал размножению другого вируса. Явление антагонизма получило название интерференция (помеха, препятствие) [4, с. 13].  

Первые клинические испытания интерферонов на людях не приносили желаемых результатов вплоть до 1970-х годов. В это время был открыт метод очистки интерферона человека, после чего он показал высокую эффективность при применении.

В течении долгого времени главным поставщиком очищенного человеческого интерферона по всему миру была финская исследовательская лаборатория – она осуществляла производство лейкоцитарного интерферона, интерферона-альфа, с помощью лейкоцитов крови путем их стимуляции вирусом Сендаи. Не менее известными производителями интерферона были компании Wellcome Research Laboratories – научилась получать интерферон из лимфобластов, выращиваемых в суспензии в промышленных масштабах.

В 1980-х годах произошёл прорыв в производстве интерферона. Компаниям Biogen (Швейцария) и Genentech (США) удалось наладить производство рекомбинантного интерферона с использованием кишечной палочки [5, с. 98].

Природа интерферона

Интерфероны являются гликопротеидами, синтезируюемым иммунными и соединительнотканными клетками. Различают α, β и γ-интерфероны. Альфа-интерфероны продуцируются лейкоцитами (лейкоцитар­ные); бета-интерферон продуцируется клетками соединительной ткани – фибробластами (фибробластный); гамма-интерферон продуцируется активированными Т-лимфоцитами, макрофагами, естественными киллерами, т. е. иммунными клетками (иммунный) [6, с. 273].

Синтез интерферона организмом осуществляется непрерывно. Его концентрация в крови поддерживается на постоянном уровне, и составляет около 2 МЕ/мл. Выработка интерферона увеличивается при внедрении виру­сов в организм. Также одним из факторов, способствующих повышению его выработки, является воздействие веществ, являющихся индукторами интерферона - РНК, ДНК, сложные полимеры. Вещества, индуцирующие продукцию интерферона, были названы интерфероногенами [9].

Интерферон, кроме вируснейтрализующего действия, осуществляет противоопухолевую защиту [7, с. 39]. Она осуществляется путём задержки пролиферации клеток опухоли, иммуномодулирующей активности [11, с. 1].

Индукторами продукции интерферона, кроме вирусов, выступают бактерии и их токсины, митогены и др. [2, с. 12].

Индукция интерфероном устойчивости клеток к вирусам

Синтез интерферона представляет собой универсальную и немедленную защитную реакцию чувствительных клеток организма в ответ на действие вирусов. Наибольшая его продукция обеспечивается лимфоцитами. Интерферон обладает строгой видовой клеточной специфичностью [3, с. 229]. Индукторами синтеза интерферона в организме является вирусная нуклеиновая кислота, в лабораторных условиях - синтетические полинуклеотиды и нуклеиновые кислоты, обладающие устойчивостью к нуклеазам клеток. Интенсивность продукции интерферона имеет обратную зависимость от вирулентности вируса, имеет большую активность у живых вакцин со сниженной вирулентностью при условии температуры 40 ℃.

Защитное действие интерферона основано на нарушении трансляции мРНК вируса и синтеза его специфического белка. Есть предположение, что синтез вируса подавляется за счет индукции интерфероном специфического клеточного белка. Продолжительность индукции интерферона составляет от 7 до 28 дней, и зависит от времени репродукции вируса, вводимого в организм. Лейкоцитарный интерферон, при введении в организм искусственным путем, быстро теряет активность из-за снижения концентрации: снижается на 97% в час и выделяется в количестве около 2% от первоначальной дозы через почки. Количество интерферона при доброкачественном течении болезни повышается, при тяжелом течении существенно снижается. При выздоровлении, полном освобождении организма от патогенных агентов, продукция интерферона полностью прекращается [4, с. 28].

Наряду с интерфероном первого типа, синтез которого осуществляется при первоначальном воздействии вируса на иммунные клетки, существует интерферон второго типа, обладающий большей активностью, продуцируемый при повторном воздействии индуктора, на Т-лимфоциты и макрофаги, сенсибилизированные первичным индуктором. Образование иммунного интерферона - результат сочетанного участия специфических и неспецифических противовирусных факторов иммунитета [8, с. 44].

На стадии болезни, вызванной вирусом, предшествующей формированию иммунитета, неспецифическая защита инфицированного организма с участием интерферона усиливается действием ингибиторов крови, а также температурного и гуморальных факторов. Данные факторы способствуют легкому течению инфекции и реконвалесценции.

Применение рекомбинантных интерферонов, участвующих в адекватной и целенаправленной медикаментозной коррекции иммунных дисфункций, способствует повышению эффективности иммунотерапии и лечения в целом. Вводимые в организм интерфероны восполняют дефицит внутриклеточных регуляторных молекул и полностью воспроизводят их эффекты. Это особенно важно в условиях тяжелой или хронической патологии, когда применение индукторов синтеза интерферона не эффективно из-за истощения компенсаторных возможностей иммунной системы. В настоящее время терапия рекомбинантными интерферонами является одним из наиболее перспективных и постоянно расширяющихся направлений иммунофармакологии [1, с. 282].

Т-вируснейтрализующие бетаингибиторы.

Ингибиторы вступают в комплекс с вирусом. Из него полностью реактивируют вирус после контакта (1–2 ч) с 0,25% трипсином. Более длительный контакт вируса с бетаингибиторами с участием кофактора приводит к необратимой инактивации вируса. Сам кофактор не имеет биологической активности, но способен резко усиливать действие бетаингибитора, вызывая повреждения вирусной частицы [10, с. 220].

Активность сывороточных факторов находится в обратной зависимости от вирулентности испытуемого вируса для гомологичного вида животных.

Известно, что снижение температуры тела лабораторных животных угнетает метаболическую активность организма, циркуляцию периферической крови, иммунологические и воспалительные реакции. Это способствует развитию стресса и отягощению вирусных инфекций. Напротив, повышение температуры тела приводит к смягчению вирусных инфекций. Температурный оптимум для большинства вирусов соответствует 37 ℃. Подавление репродукции происходит при 39–40 ℃. Повышенная температура тела повышает продукцию интерферона и усиливает резистентность животных к вирусам. Это объясняет благоприятное влияние лихорадочной реакции на выздоровление от вирусных инфекций. Интенсивная витаминизация, температурный защитный фактор приобрели значительный интерес как ценный метод усиления продукции интерферона, что повышает устойчивость животных к вирусным инфекциям [4, с. 24].

Список литературы:

1. Аспандиярова М.Т. Организация системы контроля инфекционных болезней, применения антимикробных препаратов и производства безопасной продукции свиноводства : справочник / М. Т. Аспандиярова, В. Н. Афонюшкин, В. И. Балабанова [и др.] ; составители А. А. Стекольников, С. В. Щепеткина. – Санкт-Петербург : СПбГУВМ, 2020. – 536 с.
2. Волкова Л. В. Биотехнология природного альфа-интерферона и лекарственные формы на его основе : учебное пособие / Л. В. Волкова. – Пермь : ПНИПУ, 2008. – 161 с.
3. Горковенко Н. Е. Иммунобиологический статус животных в различных экологических условиях Приамурья и пути его коррекции: дис. д-р биол. наук / 16.00.03; 03.00.16. – Благовещенск, 2006. – С. 227–232.
4. Госманов Р. Г. Иммунология : учебное пособие / Р. Г. Госманов, Н. М. Колычев, Р. Х. Равилов [и др.]. – 3-е изд., стер. – Санкт-Петербург : Лань, 2021. – 188 с.
5. Ермаков В. В. Биотехнология: практикум : учебное пособие / В. В. Ермаков, О. О. Датченко, Н. С. Титов. – Самара : СамГАУ, 2020. – 178 с.
6. Конопатов Ю. В. Биохимия животных : учебное пособие / Ю. В. Конопатов, С. В. Васильева. – Санкт-Петербург : Лань, 2021. – 384 с.
7. Куртасова Л. М. Этот сложный иммунитет против опухолей : учебное пособие / Л. М. Куртасова, Р. А. Зуков, Е. В. Слепов. – Красноярск : КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, 2020. – 73 с. 
8. Магер С. Н. Физиология иммунной системы : учебное пособие / С. Н. Магер, Е. С. Дементьева. – СПб : Лань, 2021. – 192 с.
9. Макаров Ю. А. Кишечные инфекции бактериальной этиологии у новорожденных телят / Ю. А. Макаров, Н.Е. Горковенко, А.М. Кузьменко // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук, 2009. – № 2. – С. 46-49.
10. Скопичев В. Г. Физиолого-биохимические основы резистентности животных : учебное пособие / В. Г. Скопичев, Н. Н. Максимюк. – СПб : Лань, 2021. – 352 с.
11. Сологуб Т. В. Интерферон гамма-цитокин с противовирусной, иммуномодулирующей и противоопухолевой активностью / Т.В. Сологуб, В.В. Цветков, Э.Г. Деева // Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова, 2014. – № 3. – С. 56-60.