Система интерферона низших обезьян в норме и при некоторых видах инфекционной патологии

Актуальность проблемы.

Возрастание экологического неблагополучия оборачивает популяци-онное снижение иммунитета населения, что приводит к росту инфекционных и неинфекционных заболеваний, хронизации болезней, генетическим нарушениям, высокой смертности [44]. В связи с этим, отмечены и значительные отклонения от нормы в иммунной системе людей. Растет число вирусных и бактериальных инфекций не поддающихся общепринятой терапии, хронические инфекции приводят к развитию вторичных иммуноде-фицитов. При этом в первую очередь страдают система иммунитета и система, интерферона [54]. Все вышесказанное обуславливает актуальность исследования этих систем и поиска объективных методов их коррекции.

Для решения этой задачи изучение механизмов возникновенияи течения заболеваний приобретает важное значение, и в конечном счете, является первым шагом для выбора необходимого лечения при острых и хронических заболеваниях.

В этой связи особенно актуально адекватное моделирование различных патологических состояний человека. Для правильной оценки данных, получаемых при моделировании патологических состояний человека на обезьянах, необходимо точное описание их физиологических систем. Хорошо изучены пищеварительная, кроветворная, эндокринная и др. системы приматов [38,36,8,9]. Вместе с тем, совокупных сведений о функционировании системы ИФН, как ведущего фактора естественной резистентности, нет ни одного.

Открытие интерферона (ИФН) в середине XX века было одним из великих открытий в биологии. Первооткрыватели ИФН А. Айзеке и Б. Линденман (1957г) через 6 лет после открытия ИФН предложили следующее его определение: «Антивирусное вещество, образующееся в клетках многих позвоночных в ответ на вирусную инфекцию. По-видимому, оно имеет белковую или полипептидную природу, отличается по антигенным свойствам от вируса и сообщает клетке резистентноть, препятствующую размножению в ней различных вирусов» [21]. Это представление, узкое по сути, но правильное, представляет сегодня лишь историческую ценность.

В нашей стране много внимания проблеме изучения интерферона уделяли ученые школы профессора В. Д. Соловьева (Соловьев В.Д., Бекти-миров Т.А., 1970., Ершов Ф. И., Новохатский А. С., 1980) [50], которые находились также и у истоков клинического использования интерферона и его индукторов в нашей стране.

В настоящее время академик Ершов Ф. И. с соавторами развивают это направление в медицине. Они предлагают следующее определение ин-терферонов: «ИФН относятся к цитокинам (медиаторам иммунитета) и представлены семейством белков, обладающих антивирусной, иммуномо-дулирующей и противоопухолевой активностью, что позволяет отнести их к полифункциональным биорегуляторам широкого спектра действия и го-меостатическим агентам.» Данное определение было представлено после того, как были проведены обширные клинические испытания интерферо-нов, доказывающие их лидирующие позиции при таких массовых и плохо контролируемых инфекциях, как острые респираторные вирусные инфекции, герпес и особенно гепатиты В и С. [40,43,50].

Доказано, что система ИФН, являясь важнейшим механизмом естественного иммунитета, представлена практически в каждой клетке организма и направлена на распознавание и элиминацию чужеродной генетической информации.

Определение интерферонового статуса у людей находится в центре внимания клинических иммунологов. Его изучение необходимо для понимания процессов активации, трансформации, малигнизации и противоопухолевого иммунитета, природы возникающих иммунодефицитных состояний при различных патологических процессах, а также разработки путей иммунотерапии и иммунокоррекции [20].

Фундаментальные представления об интерфероновом статусе существенны при исследовании различных патологических состояний человека. Моделирование человеческих патологических состояний на обезьянах создает адекватную модель, т.к. в силу анатомо-физиологической и эволюционной близости обезьяны и человека, результаты исследований, полученные на обезьянах, с минимальной коррекцией можно экстраполировать на людей (Лапин и др., 2004) [38].

Данные об интерфероновом статусе обезьян (способность к продукции ИФН а/(3, у, спонтанная продукция и циркулирующий в сыворотке крови интерферон) в комплексе в литературе отсутствуют. Есть лишь упоминание об определении ИФН-у в связи изучением действия некоторых интерфероногенов и экспрессии генов ИФНа и ИФН-р при SIV-инфекции у макаков резус [56]. В соответствии с этим является актуальным определение интерферонового статуса клинически здоровых обезьян для установления нормативных показателей функционирования этой системы.

Сведения о показателях системы интерферона при моделирование иммунопатологических и иммунодефицитных состояний обезьян могут, внести неоценимый вклад при испытании иммунопрепаратов и других препаратов. Так как в настоящее время существует целый ряд препаратов, которые обладают противоинфекционной, антитуморогенной и иммуно-модулирующей активностями, способные индуцировать интерферон в различных иммунокомпетентных клетках человека и животных [33,55]. Поиск малотоксичных, безвредных препаратов обладающих подобными эффектами продолжается.

Эксперименты на обезьянах в широком плане в. настоящее время по многим причинам недоступны для большинства исследователей (исчезновение многих видов из мест естественного обитания, запреты законодательствами многих стран на экспорт обезьян, дороговизна, запреты по использованию животных для экспериментальных целей обществом защиты животных и т. д.). Вместе с тем, потребность в обезьянах, специально разводимых в питомниках и заказниках для широкого спектра медико-биологических исследований. Поэтому использование обезьян в медико-биологических исследованиях должно быть строго обосновано.

Из наблюдений, проведенных в нашем институте (ГУ НИИ МП РАМН), а также исходя из опытов других приматологических центров в разных странах, установлено широкое инфицирование обезьян латентными вирусами приматов (SIV, STLV, CMV, НВ) (Abel et al., 2002, Вышемирский О. И. и др. 2006). При инфицировании этими вирусами обезьяны остаются клинически здоровыми и не наблюдается сколько-нибудь существенных изменений в лабораторных показателях их биологических систем. Однако, до сих пор не изучено влияния латентных вирусов приматов (SIV, STLV, CMV, НВ) на иммунную и интерфероновую систему обезьян.

Исходя из вышеизложенного, изучение механизмов возникновения и течения заболеваний, нарушающих функционирование иммунной системы, приобретает все большую актуальность.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

.

Целью настоящей работы явилось изучение показателей системы иммунитета и интерферонов у разных видов приматов в норме и при патологии для создания адекватной модели воспроизведения иммунопатологических состояний человека.

В задачи исследования входило:

1. Исследовать интерфероновый статус клинически здоровых обезьян разных видов в зависимости от возраста и установить показатели нормы.

2. Изучить показатели иммунного и интерферонового статусов у обезьян, инфицированных одним и/или несколькими латентными вирусами приматов, как модели хронической вирусной инфекции.

3. Провести оценку показателей системы интерферона у обезьян с кишечной патологией, как одной из моделей бактериальной инфекции.

4. Изучить возможности коррекции нарушений системы ИФН с помощью иммуномодуляторов на примере обезьян с наличием AT к цитоме-галовирусу.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РА1ЮТЫ.

1. Впервые показаны особенности ИФН статуса у обезьян в зависимости от вида и возраста.

2. Впервые у 5 видов клинически здоровых обезьян Адлерского питомника установлены нормы интерферонового статуса — одного из ключевых параметров, определяющих эффективность иммунного ответа.

3: Впервые у 3-х видов обезьян, инфицированных латентными вирусами приматов, показаны особенности изменения продукции ИФН, которые определяют последующий запуск иммунологических реакций.

4. Впервые определены изменения продукции ИФН, отражающие особенности иммунного ответа, у обезьян с кишечными инфекциями (колиты, энтероколиты);

5. Впервые в лечении обезьян использовались отечественные лечебные препараты — иммуномодуляторы и определено их влияние на интерфе-роногенез на примере обезьян с наличием AT к цитомегаловирусу.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ.

Обезьяны, вследствие уникального биологического сходства с человеком и подчас абсолютной незаменимости, особенно для изучения различных патологических состояний человека, являются наиболее адекватными экспериментальными объектами для решения многочисленных задач в экспериментальной биологии и медицине.

Установление нормативных показателей интерферонового статуса обезьян открывает перспективы их использования для моделирования иммунопатологических состояний людей, а также возможность для апробации методов их иммунокоррекции и иммунотерапии. Низкие показатели продукции ИФН-ов у обезьян с патологией ЖКТ позволяют предложить новые схемы терапии желудочно-кишечных заболеваний у обезьян. Установление параметров ИФН-статуса у обезьян может быть рекомендовано в зооветеринарные лаборатории для выбора и определения стратегии и тактики эффективности проводимой терапии.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ.

1. Показатели ИФН-статуса (ИФН-а, ИФН-у, спонтанная продукция и циркулирующий ИФН) приближены к таковым у людей.

2. Латентные вирусные инфекции приматов (STLV, SIV, CMV, HB) не оказывают существенного влияния на интерфероногенез у обезьян.

3. Спонтанно подобранные иммуномодуляторы отечественного производства повышают продукцию ИФНа у обезьян с наличием AT к цитомега-ловирусу (CMV).

4. При некоторых инфекционных заболеваниях (заболевания ЖКТ) у обезьян происходят изменения в показателях интерферонового статуса.

5. Интерфероногенез у обезьян с возрастом снижается.

ВЫВОДЫ.

1. Изучен ИФН статус клинически здоровых обезьян и установлены показатели нормы, характерные для низших обезьян разного возраста африканского и азиатского происхождения (макаков резус, макаков лапундер, макаков яванских, павианов гамадрилов, зеленых мартышек). Доказано, что показатели интерферонового статуса (способность к продукции ИФН-а и ИФН-у, спонтанная продукция, циркулирующий в крови интерферон) у клинически здоровых низших обезьян максимально приближены к таковым у людей.

2. На модели обезьян, инфицированных латентными вирусами приматов (SIV, STLV, НВ, CMV), показано, что хроническая инфекция не оказывает существенного влияния на продукцию интерферонов и другие показатели ИФН статуса.

3. На модели обезьян с клинически выраженной кишечной патологией установлено изменение показателей ИФН статуса (снижение в среднем в 2 раза способности к продукции ИФН-а и ИФН-у и повышение продукции циркулирующего и/или спонтанно вырабатываемого ИФН), что, как и у человека, свидетельствует об остром течении инфекционного процесса.

4. На модели обезьян с наличием антител к цитомегаловирусу (CMV) коррекция ИФН статуса с использованием препаратов циклоферон, гамавит и фоспренил приводила к повышению уровня продукции ИНФа — одного из показателей состояния противовирусного иммунитета.

5. Полученные результаты свидетельствуют о том, что обезьяны могут служить адекватной моделью для воспроизведения иммунопатологических состояний людей, разработки возможных подходов к коррекции выявленных нарушений, а также для доклинического испытания новых иммунопрепаратов, наполняющих рынок лекарственных средств.