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 белковая молекула, которая играет важную роль в поддержании противовирусного иммунитета организма. Защитное свойство интерферона не ограничивается конкретным видом вируса – оно направлено на все вирусные частицы в целом. Он является важным «защитником» организма, начинающим свое действие уже на ранних стадиях заражения. Препараты интерферона используются в лечении онкологии, поскольку они способны уторможить опухолевый рост.
Интерферон вырабатывается клетками в ответ на действие вирусов, бактерий, опухолевых клеток или их метаболических продуктов. Стимулировать их выработку могут лекарственные препараты, называемые индукторами интерферона. Молекулы индукторов, попадая в кровь и межклеточную жидкость, связываются с рецепторами зараженных или поврежденных клеток, и запускают сложную цепочку реакций, которые приводят к образованию специальных белков. Эти белки не только останавливают воспроизводство вирусных частиц, но и расщепляют генетическую структуру вирусов, а также делают поверхность зараженной клетки менее проницаемой для внутриклеточных паразитов.
Интерфероны стимулируют активность различных элементов иммунитета, контролируют воспалительную реакцию организма и могут предотвращать развитие опухолей. Это свойство интерферонов сейчас активно изучается и уже используется 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
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.
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