Что такое интерфероны, как они действуют и когда их примененяют?
Борьба с вирусными инфекциями может оказаться для нас очень затруднительной задачей. Однако наш собственный организм обладает встроенной системой защиты против вирусов, используя специальные вещества, называемые интерферонами. Медицина создала лекарственные средства для помощи организму в борьбе с болезнью, это так называемые искусственные интерфероны и стимуляторы их синтеза, о которых мы подробно расскажем в этой статье.
Функции и механизмы действия интерферона в человеческом организме
Интерфероны – это белковые молекулы, которые играют важную роль в обеспечении нашего противовирусного иммунитета. Они обладают неспецифической активностью, то есть действуют на все вирусные частицы в целом, а не на какой-то конкретный возбудитель заболевания. В общем, интерфероны – это универсальные защитники организма, которые начинают действовать даже до того, как обычные звенья иммунитета включатся в работу.
Даже при лечении онкологии применяются препараты на основе интерферона, которые уменьшают размер опухоли. Их неспецифическое действие позволяет воздействовать на все виды онкологических процессов, нецеленаправленно.
Клетки нашего организма вырабатывают интерферон в ответ на действие вирусов, бактерий, опухолевых клеток или продуктов их метаболизма. Лекарственные препараты, так называемые индукторы интерферона, также могут стимулировать его выработку. Когда молекулы индукторов попадают в кровь и межклеточную жидкость, они связываются с рецепторами зараженных или поврежденных клеток, запуская сложный каскад реакций, которые приводят к образованию специфических белков.
Эти белки не только приводят к остановке репликации вирусных частиц, но и расщепляют их генетическую структуру, делая клетку менее доступной для внутриклеточных паразитов. Кроме того, интерфероны стимулируют активность других звеньев иммунитета, контролируют воспалительную реакцию и даже защищают организм от опухолей.
Свойства интерферонов активно изучаются и уже используются для борьбы с некоторыми видами рака. Интерфероны могут задерживать и даже ограничивать рост опухоли, делая ее менее агрессивной. Благодаря такому комплексному действию, интерфероны используются при лечении многих заболеваний, включая гепатит, грипп и множество других вирусных инфекций.
Разновидности интерферона у человека
Молекулы интерферона различаются между собой по генетической структуре, типам клеточных рецепторов, на которые они оказывают воздействие, и даже участкам ДНК, которые кодируют их состав. Существуют три типа интерферонов.
Первый тип интерферонов включает в себя альфа-интерферон, который имеет 13 структурных вариантов, а также бета-, каппа-, эпсилон- и омега-интерфероны.
Второй тип представлен только одним видом - гамма-интерфероном.
Третий тип молекул, лямбда-интерферон, был открыт относительно недавно - в 2002 году. Он представляет собой отдельное семейство интерферонов, отличающееся от всех предыдущих генетическим строением, а также типом рецепторов, с которыми они взаимодействуют. Однако, по своей биологической активности лямбда-интерфероны очень похожи на интерфероны первого типа.
Несмотря на свой потенциальный вклад в борьбу с вирусами и опухолями, интерферонам следует относиться с некоторой осторожностью. Во-первых, некоторые вирусы могут подавлять образование специальных белков внутри инфицированных клеток, что существенно снижает эффективность противовирусной защиты.
Во-вторых, интерфероны являются только первой линией обороны и способны стимулировать другие звенья иммунитета, чтобы приостановить продвижение вируса через организм и дать времени на выработку иммунных клеток и антител.
В-третьих, основная функция интерферона заключается в подавлении развития и деления клеток. При физиологических дозах интерферона этот эффект способствует контролю размножения вирусов и опухолевых клеток. Тем не менее, с введением больших доз «чужеродного» вещества могут быть повреждены собственные ткани организма, клетки крови в первую очередь.
С учетом потенциальной пользы и вреда от приема интерферонов перед началом лечения необходимо внимательно изучить их свойства.
Применение аналогов интерферона в медицине
Эффективность лекарственных средств на основе интерферона доказана в лечении широкого круга заболеваний: герпетических инфекций, ВПЧ, острых и хронических форм вирусного гепатита, рассеянного склероза, волчанки, гриппа и многих других вирусных и бактериальных инфекций. Также интерферон применяется при терапии онкологических заболеваний и СПИДа. Несмотря на то, что открытие интерферона произошло довольно недавно, в 1957 году в результате проведения опытов на мышах, ученые обнаружили, что при заражении одним вирусом животные становились невосприимчивы к другому вирусному заболеванию. Это явление назвали интерференцией, а вещества, которые ему способствовали — интерферонами. Выяснилось, что интерфероны вырабатываются не только у мышей, но и у всех млекопитающих, включая человека. Это стало отправной точкой в исследованиях возможности промышленного производства веществ, обладающих противовирусным эффектом.
Однако долгое время применение интерферонов в медицине ограничивалось из-за несовершенства процедуры их получения. Выделять это вещество из крови человека-донора было сложно, дорого и неэффективно. В одном литре крови донора содержится всего 1 мкг интерферонов, примерно такое количество этих молекул требуется для изготовления только одной дозы препарата. Однако за курс лечения тяжелых вирусных заболеваний человек может получить около 150 доз. Именно поэтому были разработаны новые способы производства интерферонов.
Первыми на пути оптимизации производства стали ученые из Японии, которые в 1980 году впервые использовали специально выращенную культуру лимфобластных клеток для производства интерферона. Через год в США начали использовать культуру дрожжевых грибков вместо клеток человека. После этого с помощью генной инженерии ген, который кодирует производство молекулы интерферона, вводили в геном. Это значительно упростило производство препарата.
В настоящее время разработано четыре основных типа интерферона: лейкоцитарный, лимфобластоидный, рекомбинантный и пегилированный. Лейкоцитарный интерферон получают из крови доноров. Для усиления выработки нужных веществ клетки часто стимулируют с помощью непатогенных вирусов. Полученный таким образом препарат очищают и концентрируют. В него могут входить все виды интерферонов и другие биологически активные вещества. Такой препарат имеет высокий потенциал биологического действия, но может вызывать побочные эффекты при внутримышечном введении.
Лимфобластоидный интерферон получают из культуры лимфобластных клеток. Этот тип препарата содержит определенное соотношение различных видов интерферона и не так часто вызывает побочные эффекты.
Рекомбинантные препараты получают из культуры клеток бактерий или грибов, в которые специально внедрили участок человеческого гена. Интерферон, полученный таким образом, может немного отличаться по своему строению от «природного» человеческого. Такие препараты сохраняют противовирусную активность, но стимуляции иммунитета с их помощью добиться сложно.
Пегилированные интерфероны — это рекомбинантные белковые молекулы, соединенные с полиэтиленгликолем. Такое соединение увеличивает срок действия интерферона в организме. Например, стандартный рекомбинантный интерферон при лечении вирусного гепатита C нужно вводить три раза в неделю, в то время как пегилированный достаточно использовать один раз за это же время. ПЭГ растворим в воде, не вступает в биологические реакции в организме и не вызывает иммунного ответа. При присоединении ПЭГ молекула интерферона значительно увеличивается в размерах, что увеличивает период полувыведения препарата.
Препараты, основанные на интерфероне: показания для использования и противопоказания
Невозможно классифицировать интерфероны в однородные группы на основе методов получения, форм выпуска и показаний к применению, так как каждый препарат имеет свой спектр действия и применения. Некоторые препараты с одним и тем же видом иммуноглобулина могут использоваться только местно, тогда как другие могут быть применены в виде инъекций, в зависимости от степени очистки и других факторов.
Например, "Инферон" и "Альфаферон" - это лейкоцитарные интерфероны, которые вводят в мышцу для иммунотерапии. Тем не менее, "Инферон" рекомендуется использовать внутримышечно при неуточненных вирусных заболеваниях, а "Альфаферон" может быть использован для лечения гепатита, микоза и даже некоторых онкологических заболеваний. Одновременно "Интерферон человеческий лейкоцитарный" используют для местного применения, включая закапывание в нос и проведение ингаляций.
При выборе конкретного препарата интерферона необходимо ориентироваться на рекомендации врача и инструкцию по применению. "Интерферон" в виде инъекций применяют при системных заболеваниях, таких как гепатит, рассеянный склероз и опухоли. Капли "Интерферона" в носу используются для лечения риносинуситов и профилактики ОРВИ, а в глазные капли помогают при конъюнктивите. Суппозитории могут использоваться при многих заболеваниях, включая детскую популяцию, а гель подходит для смазывания носа или кожи.
Пегилированные интерфероны - это наиболее однородная группа препаратов, включая "Пегасис" и "ПегИнтрон". Эти препараты используют подкожно, один раз в неделю и применяют только для лечения хронического вирусного гепатита В и С.
Рекомбинантный интерферон - это одна из самых многочисленных групп препаратов. "Реаферон", "Виферон", "Ингарон", "Интерфераль" и другие препараты имеют различные формы для местного применения и для инъекций. У каждого препарата в инструкции определен свой перечень показаний, но в целом они используются для лечения вирусных и бактериальных инфекций.
Интерфероны обладают сложным биологическим действием и защищают организм от вирусов, бактерий и опухолевых клеток. Однако выбор подходящего препарата должен осуществляться только врачом, учитывая индивидуальные особенности каждого пациента.
Фото: freepik.com