Интерферон: общие сведения
Интерфероны (interferons, лат. inter — между, взаимно и ferens — несущий, переносящий) - три класса (альфа-, бета- и гамма-интерфероны) специфических белков, образующихся в отдельных клетках (В- и Т-лимфоциты, макрофаги, фибробласты) животных организмов, большинство из которых (альфа- и бета-интерферон) обладает сильно выраженной неспецифической противовирусной активностью благодаря способности включать защитные клеточные механизмы, затрудняющие размножение вирусов. Гамма интерфероны являются цитокинами с множественным действием на разные клетки иммунной системы, в частности, участвуют в резуляции соотношения гуморального и клеточного иммунного ответа. В геноме человека существует свыше двух десятков генов интерферона. По механизму действия интерфероны принципиально отличаются от антител: они не специфичны по отношению к вирусным инфекциям (действуют против разных вирусов), не нейтрализуют инфекционность вируса, а угнетают его размножение в организме, действуя на инфицированные клетки и подавляя синтез вирусных нуклеиновых кислот. Обычно интерфероны максимально активны лишь в клетках того вида животных, от которых они получены. Диагностическую ценность имеет выявление уровня интерферонов в сыворотке крови и определение способности лейкоцитов периферической крови продуцировать различные типы интерферонов в ответ на активирующий сигнал (вирусные частицы или иммуномодуляторы). Такого рода исследование получило название «интерфероновый статус». По его параметрам возможно определение индивидуальной чувствительности больного к тому или иному лекарственному препарату (индуктору интерферона, иммуномодулятору) для прогнозирования эффективности лечения. Первый из интерферонов открыли А. Айзекс и Дж. Линдеман в 1957 г.
Эти цитокины особенно важны в сдерживании некоторых вирусных инфекций, они образуются на ранней стадии инфекции и создают первую линию защиты против большинства вирусов.Противовирусный препарат интерферон обладает лечебной и профилактической активность при вирусных инфекциях. Интерфероны по силе действия сравнимы с ИЛ-6 . При повторных инъекциях интерферонов их действие ослабевает. Генноинженерный интерферон - интерлок - используют для лечения вирусных заболеваний глаз, генноинженерный интерферон - реаферон - при вирусном гепатите.
Интерфероны (IFN) - это ряд антивирусных агентов широкого спектра действия. Существует по меньшей мере 14 альфа-интерферонов, которые продуцируются лимфоцитами, тогда как фибробласты, а возможно, и другие клетки продуцируют бета-интерферон.
При вирусной инфекции клетки синтезируют интерферон (ИФ-альфа и ИФ-бета) и секретируют его в межклеточное пространство, где он связывается со специфическими рецепторами соседних незараженных клеток. Связанный интерферон оказывает противовирусное действие.
Конечный результат состоит из образования барьера из устойчивых к вирусу неинфицированных клеток вокруг очага инфекции, чтобы ограничить ее распространение. Однако следует подчеркнуть, что интерфероны играют большую роль именно в борьбе с вирусами, а не в предотвращении вирусных инфекций.
Интерферон ИФ-гамма выделяют некоторые активированные T-лимфоциты и НК-клетки . Его образование не индуцируется вирусами. ИФ-гамма оказывает многочисленные иммунорегуляторные эффекты. Противовирусное и антипролиферативное действие гамма-интерферона менее выражено, чем у ИФ-альфа и ИФ-бета. Кроме того, он не столь эффективно стимулирует НК-клетки, как ИФ-альфа. Однако при этом ИФ-гамма служит наиболее сильным активатором макрофагов и индуктором экспрессии молекул MHC класса II клетками тканей. Осуществляя эти и другие функции, ИФ-гамма действует синергично с факторами некроза пухолей ФНО-альфа и ФНО-бета .
Интерфероны не только обладают противовирусной активностью - признак, по которому они были открыты, - но и принимают разностороннее участие в регуляции иммунного ответа. Интерфероны, как система в целом, обладают более широким биологическим действием, чем ограничение вирусной инфекции.
IFN являются цитокинами с широким спектром биологических активностей. К числу наиболее важных функций IFN можно отнести противовирусное действие [ Tanaka H. et al., 1994 , Schumacher B. et al., 1994 ], ингибирование гемопоэза [ Sato T. et al., 1995 ], модуляцию иммунного и воспалительного ответов [ Meda L. et al., 1994 , Korpelainen E.I. et al., 1995 , Naume B. et al., 1994 ], регуляцию пролиферации и дифференцировки клеток [ Wenner C.A. et al., 1996 , Gimeno R. et al., 1996 ] и т.д. Участие IFN в этих процессах осуществляется путем стимуляции транскрипциииндуцируемых IFN генов , кодирующих различные белки ( табл. 1 ).
Некоторые из этих белков являются транскрипционными факторами , которые участвуют в регуляции экспрессии генов, в том числе и генов IFN [ Harada H. et al., 1994 ], что приводит к формированию сложной генной сети, регулирующей функционирование системы IFN, т.е. системы регуляции процессов индукции и действия IFN.
В зависимости от антигенных и физико-химических характеристик, способа индукции, эффективности и механизмов действия IFN подразделяются на два типа:
- IFN типа I ( кислотоустойчивые IFN альфа, бета, омега и тау; IFN-омега и IFN-тау выделены позже других) и
- IFN типа II ( иммунный IFN , IFN-гамма ), кислотолабильный, который продуцируется Т-клетками и натуральными киллерами в ответ на чужеродные антигены или митогены [ Young H.A., 1995 ].
IFN типа I (альфа, бета, омега и тау) - вырабатываются и секретируются большинством клеток в ответ на действие вирусов или дцРНК [ Pitha P.M. et al., 1995 , Hiscott J. et al., 1995 ]. Индукторами IFN типа I являются также липополисахариды бактерий и цитокины. IFN-альфа синтезируется в основном лейкоцитами и моноцитами , а IFN-бета - фибробластами [ Pitha P.M. et al., 1995 , Hiscott J. et al., 1995 ]. Лейкоцитарный ИФ-альфа кодируется у человека семейством генов (примерно 20), расположенных в хромосоме 9; фибробластный ИФ-бета - единственным геном, расположенным также в 9-ой хромосоме; иммунный ИФ-гамма кодируется также единственным геном, но расположенным в хромосоме 12. Геном человека содержит один активный ген IFN-омега и шесть псевдогенов [ Hauptmann R. et al., 1985 ]. IFN-тау обнаружен пока только у жвачных животных [ Roberts R.M. et al., 1992 ]. О регуляции транскрипции генов IFN-омега и IFN-тау пока мало информации. Наиболее изученные интерфероны представлены в табл. 4.3 .
IFN-альфа человека образуют семейство, состоящее из нескольких белков, имеющих гомологию более 70%. В настоящее время выявлено более 20 генов этого семейства [ Henco K. et al., 1985 ]. Найдено только по одному гену IFN-бета и IFN-гамма человека, каждый из которых кодирует единственную полипептидную цепь. Некоторые свойства генов IFN-альфа, IFN-бета, IFN-гамма и их белковых продуктов приведены в табл. 2 [ Pestka S. et al., 1987 , Bocci V., 1988 ].
IFN типа II (IFN-гамма) продуцируется Т-клетками и натуральными киллерами в ответ на чужеродные антигены или митогены [ Young H.A., 1995 ].
Резюме. Интерферон является важным фактором, обеспечивающим индукцию и поддержание опосредованного клетками иммунитета к вирусным инфекциям . При этом его участие в защите организма от вирусов не ограничивается только влиянием на резистентость клеток к вирусным инфекциям. Роль интерферона в регуляции противовирусного иммунитета значительно шире. Обладая полифункциональной активностью, интерферон оказывает глубокое влияние на многие функции клеток и организма в целом, участвуя в регуляции самых различных механизмов иммунных реакций. Основные функции интерферона в регуляции иммунного ответа и функции клеток представлены в таблице 1 ( Соловьев, Баландин, 1981 ).
(Активность интерферонов рассматривается в главе " Интерфероны: противовирусная активность ").
Смотрите также:
