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
Основанные на интерфероне лекарственные препараты доказали свою эффективность при лечении целого ряда заболеваний: герпетических инфекций, ВПЧ, острых и хронических форм вирусного гепатита, рассеянного склероза, волчанки, гриппа и многих других вирусных и бактериальных инфекций. Интерферон также применяется при терапии онкологических заболеваний, и даже СПИДа. Учитывая, что медицина открыла эту вещь совсем недавно, в 1957 году при проведении опытов на мышах, это достаточно впечатляющее достижение.
Ученые заметили, что животные, зараженные одним вирусом, становились невосприимчивы к другому вирусному заболеванию. Это явление было названо интерференцией, а вещества, которые ему способствовали - интерферонами. Оказалось, что интерфероны вырабатываются не только у мышей, но и у всех млекопитающих, в том числе у человека. Началось изучение возможности промышленного производства веществ, обладающих противовирусным эффектом.
Однако долгое время применение интерферонов было ограничено из-за несовершенства процедуры их получения. Выделение этого вещества из крови человека-донора было сложным, дорогостоящим и неэффективным.
В 1980 году в Японии впервые использовали для производства интерферона специально выращенную культуру лимфобластных клеток. А в 1981 году в США вместо клеток человека использовали культуру дрожжевых грибков. Это было возможно благодаря генной инженерии, которая внесла ген, кодирующий производство молекулы интерферона в геном. Это значительно упростило производство препарата.
Существует четыре основных вида интерферонов. Лейкоцитарный интерферон получают из крови доноров. Для того чтобы увеличить выработку вещества, клетки стимулируют чаще всего с помощью неопасных для человека вирусов, которые воспринимаются клетками иммунной системы как "сигнальные". После получения препарата он очищается и концентрируется. Он может включать в себя все виды интерферонов и другие биологически активные вещества. Преимуществом такого препарата является высокий потенциал биологического действия, однако он может вызвать побочные эффекты при внутримышечном введении.
Лимфобластоидный интерферон производят не из крови донора, а из культуры лимфобластных клеток, которые также стимулируются веществами, способствующими иммунитету. Такие препараты содержат определенные пропорции разных видов интерферона и вызывают реже побочные эффекты.
Рекомбинантные препараты получают из культур бактерий или грибов, в которые вводят участок человеческого гена. Интерферон, полученный таким образом, может немного отличаться по своему составу от "природного" интерферона человека. Такие препараты сохраняют противовирусную активность, но стимуляция иммунитета при их использовании достигается с трудом.
Пегилированные, или ПЭГ-интерфероны - это рекомбинантные белковые молекулы, соединенные с полиэтиленгликолем. Это соединение увеличивает срок действия интерферона в организме. Например, при лечении вирусного гепатита С стандартный рекомбинантный интерферон нужно вводить три раза в неделю, тогда как пегилированный достаточно использовать только один раз. ПЭГ растворяется 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 в организме.
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