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.
Интерферон – это белковый компонент, который обеспечивает защиту организма от вирусных инфекций. При этом он является неспецифическим по своей активности, то есть оказывает воздействие не только на возбудитель какого-либо конкретного заболевания, но и на все вирусные частицы в целом. Если говорить общими словами, то интерферон – это универсальный защитник организма, который начинает свою работу намного раньше чем другие компоненты иммунной системы. Препараты интерферона даже используются в онкологии для подавления опухолевого роста.
Клетки организма вырабатывают интерферон в ответ на действие вирусных, бактериальных инфекций, опухолевых клеток или на их метаболические продукты. Индукторы интерферона, то есть лекарственные препараты, также могут стимулировать его выработку. Когда молекулы индукторов попадают в кровь или межклеточную жидкость, они связываются с рецепторами зараженных или поврежденных клеток. Это затем запускает сложный каскад реакций, который приводит к образованию специфических белков. Как результат, клетка перестает воспроизводить вирусные частицы, расщепляет их генетическую структуру, а поверхность этой клетки становится менее проницаемой для внутриклеточных паразитов.
Кроме своего действия на зараженные клетки, интерфероны стимулируют работу других компонентов иммунной системы, участвуют в контроле воспалительной реакции и защищают организм от развития опухолей. Это свойство активно изучается и уже применяется для борьбы с некоторыми видами рака.
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
Интерферон-основанные лекарственные препараты доказали свою эффективность в борьбе с широким спектром заболеваний, включая герпес, ВПЧ, различные формы гепатита, волчанку, грипп и другие вирусные и бактериальные инфекции. Это применимо и для лечения онкологических заболеваний, а также СПИДа. Несмотря на то, что его открытие относительно ново в медицине и было осуществлено в 1957 году в результате экспериментов на мышах, оказалось, что интерфероны вырабатываются не только у мышей, но и у всех млекопитающих, в том числе у человека. Поэтому возникла задача разработки методов промышленного производства противовирусных веществ.
Однако, процедура получения интерферонов из крови доноров была долгое время несовершенной и неэффективной, что ограничивало их применение. В крови доноров находится всего 1 мкг интерферонов в 1 литре. А для производства всего одной дозы препарата требуется примерно такое же количество молекул. Очевидно, что для курса лечения тяжелых вирусных заболеваний, таких как гепатит, человек должен получить около 150 доз. Эту проблему удалось решить только в 1980 году в Японии, с помощью специально выращенной культуры лимфобластных клеток. А в 1981 году в США вместо клеток человека использовали культуру дрожжевых грибков. С помощью генной инженерии в геном был введен ген, который кодирует производство молекулы интерферона. Это значительно упростило производство препарата.
Существуют четыре основных метода производства препаратов на основе интерферона, отличающихся по специфике получения: лейкоцитарный, лимфобластоидный, рекомбинантный и пегилированный.
Лейкоцитарный интерферон получают из крови доноров. Для увеличения выработки требуемых веществ, клетки стимулируют непатогенными вирусами, что позволяет иммунной системе определить "сигнальные" частицы.
После получения такого препарата он очищается и концентрируется. В нем могут содержаться все виды интерферонов и другие биологически активные вещества. Это имеет свои преимущества и недостатки. Достоинством такого препарата является его высокий потенциал биологического действия. Однако недостатком является высокая вероятность побочных эффектов при внутримышечном введении.
Лимфобластоидный интерферон получается из культуры лимфобластных клеток, которые, также, обрабатывают специальными веществами, стимулирующими иммунный ответ. Такие препараты содержат определенное соотношение разных видов интерферона и не так часто вызывают побочные эффекты.
Рекомбинантные препараты производятся из культуры клеток бактерий или грибов, в которые специально внедрен участок человеческого гена. Интерферон, полученный таким способом, может немного отличаться по своей структуре от «природного» человеческого. Однако, такие препараты сохраняют противовирусную активность, но добиться стимуляции иммунитета им не так легко.
Пегилированные интерфероны - это рекомбинантные белковые молекулы с соединенным полиэтиленгликолем. Такое соединение увеличивает срок действия интерферона в организме. Например, если стандартный рекомбинантный интерферон при лечении вирусного гепатита C нужно вводить три раза в неделю, то пегилированный достаточно использовать один раз за тот же промежуток времени. ПЭГ растворим в воде, не взаимодействует с биологическими процессами в организме и не вызывает иммунного ответа. Приложение ПЭГ значительно увеличивает размер молекулы интерферона, что увеличивает период полувыведения препарата в организме.
Статья про препараты на основе интерферона: показания и противопоказания
Группировать интерфероны в одну категорию по методам получения, формам выпуска и показаниям не представляется возможным. Каждый препарат имеет свои отличительные черты использования и обладает эффективностью при определенных заболеваниях. На основе степени очистки и других факторов, некоторые препараты, содержащие один и тот же вид иммуноглобулина, могут применяться только местно, в то время как другие могут быть введены в качестве инъекций.
На примере лейкоцитарных интерферонов, таких как «Инферон» и «Альфаферон», можно понять эту идею. Инструкция рекомендует использование «Инферона» внутримышечно для лечения неуточненных вирусных заболеваний и для иммунотерапии. «Альфаферон» тоже используется для инъекций в мышцу, но его применяют для лечения гепатита, микозов и даже некоторых онкологических заболеваний. А «Интерферон человеческий лейкоцитарный» используется для местного применения, закапывая его в нос и проводя ингаляции.
Следовательно, при выборе препарата на основе интерферона стоит ориентироваться на рекомендации врача и инструкцию по применению конкретного препарата, а также на общую информацию о группе веществ.
Инъекционную форму интерферона используют для лечения системных заболеваний, таких как гепатит, опухоли или рассеянный склероз. Капли в нос подходят для лечения риносинуситов и профилактики ОРВИ. Капли для глаз помогают при конъюнктивите. Суппозитории можно использовать при многих заболеваниях, в том числе у детей. Гель подходит для смазывания носа или кожи.
На текущий момент, одной из наиболее однородных групп являются пегилированные интерфероны, такие как «Пегасис» и «ПегИнтрон». Оба препарата используют подкожно один раз в неделю и применяются только для лечения хронического вирусного гепатита B и C.
Рекомбинантный интерферон является одной из самых многочисленных групп препаратов по торговым наименованиям. В её числе находятся такие лекарства, как «Реаферон», «Виферон», «Ингарон», «Интерфераль» и другие. Эти препараты имеют различные формы для местного применения и введения в качестве инъекций. У каждого препарата в инструкции определен свой перечень показаний, но в целом это вирусные и бактериальные инфекции.
Интерфероны защищают организм от вирусов, бактерий и опухолевых клеток. Они обладают сложным биологическим действием, но подбор подходящего препарата – это задача, которую может решить только врач.
Фото: freepik.com