Что такое интерфероны, как они действуют и когда их примененяют?
Борьба с инфекциями является большой проблемой для многих людей. Тем не менее, организм человека обладает собственной системой борьбы с вирусами - интерферонами. Чтобы помочь организму бороться с заболеванием, медицина разработала лекарственные препараты, также известные как искусственные интерфероны и стимуляторы их синтеза. В данной статье мы рассмотрим эти препараты подробнее.
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
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.
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