42. Продукция интерферонов: основные типы (α, β, γ), их биологические свойства

Ответ. Интерферон (ИФН) – это собирательное название целого ряда соединений белковой природы, которые необходимы для защиты организма от инфекций, являются важнейшим составным звеном врожденного неспецифического иммунитета. При проникновении в организм вирусов или других патогенных веществ интерфероны активируют внутри- и внеклеточные механизмы, необходимые для устойчивости или подавления инфекции. Существует классификация интерферонов, по которой они подразделяются на 3 типа – альфа-, бета- и гамма-интерфероны, – каждый из которых имеет свои особенности как по строению, так и по выполняемым функциям. Интерфероны альфа и бета наиболее схожи и формируют класс I типа, интерфероны гамма – II тип. Интерферон-альфа (лейкоцитарный) считается основным, продуцируется лейкоцитами, синтезированными в ответ на вторжение патогенных микроорганизмов. Основные функции: противовирусная (препятствует делению вирусных частиц), активация естественных Т-киллеров иммунной системы, противоопухолевая (посредством снижения пролиферации клеток и активации их апоптоза). Интерферон-бета (фибробластный) образуется в стимулированных фибробластах, выполняет сходные с интерфероном-альфа функции. Интерферон-гамма (иммунный) синтезируется Т-лимфоцитами и естественными киллерами, также оказывает противовирусное и противоопухолевое действие, но его главной функцией является иммуномодулирующая (регулирует весь комплекс реакций иммунного ответа в ответ на вторжение микроорганизма). После попадания вирусной частицы в организм его клетки начинают активную выработку интерферона. ИФН не обладает прямым противовирусным действием, но способен активировать клеточные процессы, которые блокируют деление и распространение вируса. Кроме того, индуцируются механизмы апоптоза пораженных клеток и защиты неинфицированных от возможного воздействия. Также интерфероны (преимущественно гамма) способствуют активации иммунной системы для борьбы с инфекцией и контролируют все каскады реакций, происходящих при этом. В настоящее время препараты интерферона широко используются в медицине в качестве противовирусных средств, которые дают те же биологические эффекты, что и врожденные интерфероны, синтезируемые в организме. ИФН I типа (альфа + бета) отражает потенциальную противовирусную активность организма; при остром инфекционном заболевании наиболее выражено его снижение; ИФН II типа (гамма) отражает состояние иммунной системы; его снижение происходит преимущественно при хроническом иммуноопосредованном заболевании.

43. Механизм действия интерферонов

Ответ. Наиболее изученным свойством интерферона является его способность препятствовать размножению вирусов. Он образуется в клетках млекопитающих и птиц в ответ на вирусную инфекцию. При заражении клетки вирус начинает размножаться. Клетка-хозяин одновременно с этим начинает продукцию интерферона, который выходит из клетки и вступает в контакт с соседними клетками. Хотя интерферон не обладает прямым противовирусным действием, он способен вызывать такие изменения в клетках, которые препятствуют размножению вируса, формированию вирусных частиц и дальнейшему его распространению. Интерферон действует в нескольких направлениях. Во-первых, он оказывает влияние на клетки, соседние с инфицированной, запуская в них цепь событий, приводящих к подавлению синтеза вирусных белков и в некоторых случаях сборки и выхода вирусных частиц (путём активации олигоаденилатциклазы). В ответ на воздействие интерферона клетки вырабатывают большое количество протеинкиназы R. Этот фермент фосфорилирует фактор инициации трансляции eIF-2, фосфорилированный eIF-2 формирует неактивный комплекс с другим фактором, eIF-2B. В результате уровень белкового синтеза в клетке снижается. После протеинкиназы R активируется синтез рибонуклеазы L, которая расщепляет клеточные РНК и ещё больше снижает уровень белкового синтеза. В целом, интерферон-зависимое подавление трансляции является губительным как для вируса, так и для клетки-хозяина. Помимо влияния на трансляцию, интерфероны способны активировать сотни других генов (они известны как гены, стимулируемые интерфероном), играющих роль в защите клетки от вирусов. Кроме того, интерферон лимитирует распространение вирусных частиц путём активации белка p53, что ведёт к апоптотической смерти инфицированной клетки. Вторым направлением действия интерферонов является стимуляция иммунной системы для борьбы с вирусами. Интерферон повышает синтез молекул главного комплекса гистосовместимости I и II классов и активирует иммунопротеасому. Высокий уровень молекул главного комплекса гистосовместимости I класса обеспечивает эффективную презентацию вирусных пептидов цитотоксическим Т-лимфоцитам и натуральным киллерам, а иммунопротеасома осуществляет процессинг вирусных пептидов, предшествующий презентации. Высокий уровень молекул главного комплекса гистосовместимости II класса обеспечивает презентацию вирусных антигенов Т-хелперам. Т-хелперы, в свою очередь, выделяют цитокины, которые координируют активность других клеток иммунной системы. Некоторые виды интерферонов, например интерферон-γ, могут прямо стимулировать клетки иммунной системы, такие как макрофаги и натуральные киллеры. Образование интерферона могут стимулировать не только интактные вирусы, но и различные другие агенты, например некоторые инактивированные вирусы, двухцепочечные РНК, синтетические двухцепочечные олигонуклеотиды и бактериальные эндотоксины. Интерферон вызывает и целый ряд других биологических эффектов, в том числе подавляет размножение клеток.