Разделы: Обзор |

Актуальные вопросы рациональной интерферонотерапии при туберкулезе

страницы: 18-22

И.Ф. Ильинская, д.м.н. лаборатория клинической иммунологии ГУ «Национальный институт фтизиатрии и пульмонологии имени Ф.Г. Яновского НАМН Украины», г. Киев

Iljinskaja_3(spec)_2012.jpg

В Украине, как и во всем мире, туберкулез (ТБ) остается одной из наиболее острых проблем здравоохранения, что обусловлено одновременной эпидемией ВИЧ-инфекции/СПИДа и прогрессирующим распространением микобактерий туберкулеза (МБT) с резистентностью и мультирезистентностью к противотуберкулезным препаратам [7, 20]. Это предопределяет насущную потребность в усовершенствовании патогенетической терапии, в том числе иммуномодулирующей. Одним из ее перспективных направлений считается цитокинотерапия [25], в частности интерферонотерапия, которая предусматривает применение в комплексном лечении больных ТБ препаратов интерферона (INF) и его индукторов [48, 56].

Согласно современным представлениям, INF – это белки, которые могут синтезироваться в любой момент практически всеми клетками организма в ответ на появление чужеродной генетической информации вне зависимости от ее природы (вирусной, бактериальной, грибковой, онкогенной). Основной биологический эффект INF заключается в их участии в процессах распознавания и элиминации чужеродных агентов, а уникальность их свойств – в сочетании антивирусной, антипролиферативной и иммуномодулирующей активности [9, 21].

В систему INF входят сами интерфероны, их гены и репрессоры, интерфероновые клеточные рецепторы, а также ферментные системы, активирующиеся при взаимодействии INF с рецепторами [9, 11, 58]. При стимуляции клеток индуктором происходит активация генов, кодирующих белки INF, и трансляция – продукция этих белков. INF секретируются в межклеточное пространство и оказывают свое действие на клетки через соответствующие рецепторы. В результате соединения INF с рецепторами индуцируется синтез протеинов, повышающих резистентность клеток к чужеродному агенту. Такие протеины могут переноситься на соседние клетки, не имевшие контакта ни с индуктором, ни с INF [9, 12, 58].

Различают два основных типа INF:
• к INF І типа относят кислотоустойчивые термостабильные α-, β-, ω- и τ-INF, с молекулярной массой 18–24 кДa, которые обладают способностью угнетать репликацию вирусов, клеточную пролиферацию и усиливать литическое действие натуральных киллеров (NK). Они продуцируются большинством клеток (в частности INF-α преимущественно лейкоцитами, INF-β преимущественно фибробластами, в связи с чем в литературе данные INF называют лейкоцитарным и фибробластным соответственно). Синтез INF І типа индуцируется вирусами, двунитевой РНК или синтетическими низкомолекулярными соединениями [9, 58];
INF ІІ типа представлен кислото- и термолабильным INF-γ с молекулярной массой 45 кДa, который в основном продуцируется Т-лимфоцитами (при их взаимодействии с антигенпрезентирующими макрофагами или во время ответа этих клеток на митогены), NK-клетками – при их контакте с клетками-мишенями, а также активированными макрофагами [9, 58]. Кроме противовирусной и антипролиферативной активности он обладает ярко выраженным иммуномодулирующим действием благодаря своей способности оказывать влияние практически на все клетки, участвующие в иммунном ответе.

Биологическое действие INF характеризуется:
• универсальностью;
• выраженной видоспецифичностью;
• наличием последействия;
• внутриклеточной активностью;
• необходимостью полноценного метаболизма клеток (действие INF блокируется ингибиторами синтеза белков и нуклеиновых кислот);
• дискретностью (INF не чувствительны к антителам против тех микроорганизмов, которые индуцируют их продукцию);
• дозозависимостью [9].

INF связываются с мишенями через специфические рецепторы, внеклеточная часть которых представлена соответствующей структурой для распознавания INF, а внутриклеточная – осуществляет передачу сигнала контрольным элементам. Рецептор для INF-α и INF-β – общий и обладает высоким аффинитетом к данным молекулам. Для INF-γ существует свой собственный рецептор, тоже с очень высоким аффинитетом [9, 58].

Плотность этих рецепторов различна на разных типах клеток (от сотен до десятков тысяч) и зависит от многих факторов, в частности от стадии дифференцировки и функциональной активности клеток, а также от дозы INF: при его высоком уровне плотность экспрессии этих рецепторов существенно снижается. В связи с этим не стоит назначать высокие дозы препаратов INF ежедневно, так как рецепторы к ним восстанавливаются лишь через 2–3 дня; целесообразен интермиттирующий режим приема – 2–3 раза в неделю.

После взаимодействия с рецептором происходит интернализация образовавшегося комплекса, его транспорт в ядро клетки с последующей деградацией [9, 27]. INF не обладают ферментативной и химической активностью, а их действие, как и у гормонов, проявляется опосредованно через клетки-мишени, причем, одновременно реализуется аутокринное влияние INF на продуценты, паракринное – на соседние клетки, а также эндокринное – на отдаленные клеточные элементы [21].

Несмотря на то что в последнее время появились исследования, подтверждающие определенное влияние INF І типа на функции клеток иммунной защиты при ТБ [32, 44], ключевая роль в его патогенезе принадлежит INF-g. Именно INF-g регулирует формирование адаптивного иммунитета и способствует появлению цитотоксических Т-лимфоцитов, активированных макрофагов и NK-клеток, отвечающих за вне- и внутриклеточный киллинг и элиминацию МБТ [40, 51, 55]. Поэтому дефекты в системе INF-g повышают риск манифестации ТБ, способствуют диссеминации МБТ и прогрессированию заболевания, ухудшают его клиническое течение и прогноз [30, 31, 33, 35, 36, 47, 53].

При ТБ проявления нарушений в системе INF-γ могут быть следующими (рис. 1):
• изменения уровня INF-γ в сыворотке крови [23, 41, 44], плевральном экссудате [6, 8], выдыхаемом воздухе [29], бронхоальвеолярном смыве [34];
• уменьшение числа клеток-продуцентов INF-γ [26];
• угнетение синтеза клетками-продуцентами данного цитокина [17, 22];
• снижение экспрессии рецепторов к INF-γ на клетках-мишенях [20, 33];
• модификация указанных рецепторов вследствие влияния МБТ и мутаций [33, 49, 50, 53, 54, 57].

Iljinskaya_3(spec)_2012_1.gif
Снижение уровня, продукции и рецепции INF-γ у пациентов с ТБ приводит к выраженным нарушениям Т-клеточного иммунитета, туберкулиновой анергии, снижению цитотоксического потенциала специфических, антителозависимых и натуральных киллеров, торможению активации макрофагов, дисбалансу цитокинов, дисрегуляции апоптоза лимфоидных и фагоцитирующих клеток вслед­ствие того, что:
• экспрессия молекул главного комплекса гистосовместимости І типа (ГКГС І), ГКГС ІІ и Іа-антигенов остается низкой, в результате чего нарушаются процессы антигенпрезентации и распознавания;
• тормозится или прекращается дифференциация наивных CD4+-Т-клеток в Th1-клетки, и таким образом тормозится или прекращается формирование пула специфических Т-эффекторов (CD8+-Т-клеток);
• секреция специфических иммуноглобулинов остается низкой;
• не происходит стимуляции NK;
• не повышается экспрессия высокоаффинных рецепторов IgG на клетках миелоидных линий, нейтрофилах и моноцитах, что препятствует их опсонизации антителами и реализации антителозависимой цитотоксичности;
• не происходит стимуляции секреции макрофагами фактора некроза опухоли (TNF-α) и продукции ими оксида азота и активных форм кислорода, поэтому внутриклеточный киллинг МБТ не реализуется, что создает благоприятные условия для экспансии данного патогена [31, 45].

Наличие таких иммунологических нарушений у пациентов с ТБ является показанием к проведению комплексной оценки состояния системы INF-γ и в случае выявления ее дефектов – проведения заместительной или стимулирующей интерферонотерапии препаратами INF-γ или его индукторов [9, 56].

Сегодня в продаже имеются как природные INF, которые получают из лейкоцитов донорской крови человека после их обработки вирусными антигенами или иными индукторами, так и рекомбинантные INF, полученные путем микробиологического синтеза (рис. 2). Благодаря генной инженерии появилась возможность получать значительное количество препаратов из сравнительно недорогого сырья, так как исходными микроорганизмами служат различные быстрорастущие штаммы Pichia pastoris, Pseudomonas putida и Escherichia coli [12, 18].

Iljinskaya_3(spec)_2012_2.gif


Сегодня в клинической практике чаще используют не природные INF, а их генно-инженерные формы [9, 18, 21, 56]. Опыт их применения в терапии ТБ ограничен.

Так, в Украине в лечении больных деструктивным ТБ с угнетением функции Th1 при малоэффективной специфической терапии применяли препарат рекомбинантного ІNF-α-2b – лаферон, что способствовало нормализации иммунного статуса пациентов: были зафиксированы увеличение числа Т-клеток и их хелперной субпопуляции, уменьшение уровней сывороточных иммуноглобулинов, активация кислородзависимого метаболизма циркулирующих фагоцитов. Благодаря этому повышалась эффективность повторного курса химиотерапии: процент вылеченных пациентов увеличивался с 40 до 70%, частота абацилирования возрастала на 26,7%, темпы заживления каверн сокращались на 21,5% (1–2 мес) [4].

Появление рекомбинантного INF-γ открыло новые перспективы иммунотерапии больных ТБ [56]. Так, при его назначении в виде аэрозоля при ВИЧ/СПИД-ассоциированном и мультирезистентном ТБ существенно улучшались клинико-рентгенологические и лабораторные показатели у больных, а также значительно снижалась «бациллярная нагрузка» на паренхиму легких. Однако этот эффект оказался временным, сохранялся лишь во время лечения, а через 1–5 мес после его завершения в мокроте пациентов снова обнаруживали МБТ [1]. Системное применение рекомбинантного INF-γ у ВИЧ-положительных пациентов с ТБ оказалось более эффективным [13, 42, 56].

В Украине зарегистрирован российский препарат ингарон (НПП «Фармаклон», РФ). Рекомбинантный INF-γ человека, который содержится в данном препарате, имеет молекулярную массу 16,9 кДа и состоит из 144 аминокислотных остатков. Его особенность заключается в том, что он не гликозилирован и первые три аминокислоты в нем (Cys-Tyr-Cys) замещены на метионин [11, 13].

Также известно лекарственное средство актимун (InterMune Pharmaceuticals, Inc., USA), который относится к INF-γ-1b и представляет собой однонитевый полипептид, состоящий из 140 аминокислот. Boehringer Ingelheim International GmbH (Германия) выпускает препарат INF-γ-1b имукин, содержащий нековалентные димеры двух идентичных мономеров по 16,465 кДа каждый. А недавно на фармакологическом рынке появился еще один аналогичный препарат Gamma immunex (Exir Pharmaceutical Company, Иран).

Отечественный опыт использования рекомбинантного INF-γ в терапии ТБ крайне ограничен из-за высокой стоимости, а отсутствие данного препарата в утвержденных МЗ Украины протоколах лечения больных ТБ не позволяет проводить такое лечение за средства госбюджета. И хотя сегодня оно доступно лишь незначительной группе состоятельных пациентов, рекомбинантный INF-γ является препаратом выбора при острой необходимости в заместительной иммунотерапии при тяжелом прогрессирующем ТБ, не поддающемся лечению противотуберкулезными препаратами.

При проведении интерферонотерапии необходимо помнить о том, что препараты INF поступают в клетки через специфические рецепторы, которые после соединения с INF-γ интернализируются и восстанавливаются только спустя 2–3 суток. Кроме того, введение экзогенного INF неминуемо будет тормозить его эндогенную продукцию, которая и без того у иммунокомпрометированных пациентов может быть недостаточной [23]. Поэтому мы считаем, что интервал между инъекциями должен составлять не менее 3 дней (лучше 4–5 дней). А при резком снижении экспрессии интерфероновых рецепторов и дефектах их структуры вследствие мутаций или модуляции МБТ прием данных препаратов вообще может оказаться безрезультатным [33, 46, 49]. Чтобы исключить такую ситуацию, перед назначением INF-γ целесообразно не только оценивать плотность экспрессии рецепторов к нему на клетках-мишенях (моноклональными анти-СD119-антителами), но и определять in vitro степень их связывания c данным цитокином, и если она не превышает 30%, заместительную интерферонотерапию проводить не следует [2]. Данная методика также позволяет подобрать оптимальную дозу препарата – уменьшение плотности экспрессии клетками СD119-антигена на 60% и более после инкубации с рекомбинантным INF-γ свидетельствует о превышении нужной дозировки [2].

Высокая стоимость препаратов INF и риск развития осложнений вследствие их применения стимулировали исследования по изучению индукторов INF – интерфероногенов, имеющих ряд преимуществ перед экзогенными INF:
• они стимулируют продукцию собственных эндогенных INF, которые не антигенны;
• одноразовое введение интерфероногена вызывает относительно длительную циркуляцию эндогенного INF;
• синтез эндогенных INF пребывает под контролем белков-репрессоров, вследствие чего уровень данного цитокина обычно не достигает такого, который оказывает разрушающее влияние на организм;
• при комбинированном применении индукторов INF и других лекарственных форм, традиционно используемых в терапии ТБ, достигается их синергический эффект [9, 21].

Как было отмечено выше, для экспрессии генов INF и, соответственно, синтеза этих цитокинов необходим какой-либо внеклеточный стимул – индукция. Биосинтез INF при этом зависит не только от типа клеток-продуцентов, но и от природы индукторов. Классификация индукторов INF представлена в таблице [9, 21].

Индукторы INF (интерфероногены)
Группа
Происхождение/
химический состав
Препараты
1
Препараты биогенного происхождения
Лейкинферон
2
Препараты, полученные методом химического синтеза
2.1
низкомолекулярные:
• флюреоны
• азотистые основания
Амиксин
Циклоферон, камедон
2.2
высокомолекулярные:
• полинуклеотиды
• сополимеры пирана
• сополимеры малеинового альдегида
Амплиген, полудан,
полигуацил
3
Природные соединения
3.1
низкомолекулярные полифенолы растительного происхождения:
• госсипол
• производные коры березы
Мегасин, кагоцел,
саврац, гозалидон
3.2
Полимеры – двунитевая РНК
Ларифан, ридостин

Мощными индукторами INF І типа, кроме вирусов, выступают высокомолекулярные препараты нуклеиновой природы, в первую очередь ДНК и двунитевая РНК [12]. Существует также большое число низкомолекулярных индукторов INF І типа (см. рис. 2). Это прежде всего синтетические соединения, содержащие в своей структуре разнообразные гетероциклические ядра: пропандиамины, акридины, основные красители, антрахиноны, пиримидиноны, в частности флуорены и флуореноны, наиболее известным представителем которых является пероральний индуктор INF – 2,7-бис[2-(диэтиламино)этокси]флуорен-9-OH-дигидрохлорид (тилорон, амиксин). Амиксин действует преимущественно на Т-клетки без участия вспомогательных клеток, стимулируя в них синтез INF. Этот препарат в течение 2 дней индуцирует продукцию поздних INF-α и INF-β с максимумом действия через 12–18 ч [3, 19, 21].

Российские исследователи Р.Г. Ковалева и соавт. (2006) назначали амиксин больным ТБ по 250 мг/сутки первые два дня, а затем по 125 мг через день до получения полного курса – 2,5 г, что позволило достоверно повысить эффективность антимикобактериальной терапии [19].

Другой низкомолекулярный индуктор INF – циклоферон – является растворимым синтетическим аналогом природного алкалоида из культуры Citrus grandis. Он обладает высокой биодоступностью и в течение 24 ч стимулирует синтез INF-α в высоких титрах (с максимальной продукцией через 4–6 ч) [28]. При изучении возможности его применения у пациентов с ТБ легких также была доказана его клинико-иммунологическая эффективность, особенно при коморбидной патологии вирусного генеза [10, 28].

Широко известны и низкомолекулярные индукторы INF І типа природного происхождения (производные госипола – мегасин, кагоцел, саврац, рагосип, гозалидон), а также танины. Считается, что их интерфероногенная активность может быть обусловлена специфическим связыванием этих соединений с особыми гипотетическими клеточными рецепторами или их способностью к интеркаляции между парами комплементарных основ ДНК [9, 21].

Кагоцел – вещество природного происхождения, синтезированное на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и низкомолекулярного полифенола – госсипола. Кагоцел стимулирует синтез позднего INF-α и INF-β, после его введения их продукция держится на достаточно высоком уровне в течение недели, что объясняется тем, что данный препарат индуцирует синтез INF во всех клетках-продуцентах: Т- и В-лимфоцитах, макрофагах и фибробластах. Препарат нетоксичен. Через 7 дней из организма элиминируется приблизительно 90% кагоцела [9, 21].

Ридостин и ларифан относятся к группе высокомолекулярных индукторов INF. Ридостин содержит двуспиральную РНК, полученную из лизата дрожжей Saccharomyces cervicis, ларифан – двуспиральную РНК фага λ2. Эти препараты также нетоксичны.

Недавно было показано, что молекулярный комплекс (МК), образующийся при взаимодействии однонитевой дрожжевой РНК с 2,7-бис[2-(диэтиламино)этокси]флуорен-9-ОН-дигидрохлоридом (тилороном), способен индуцировать продукцию INF-α/β в условиях как in vitro, так и in vivo. Считается, что указанный комплекс приобретает интерфероногенные свойства вследствие образования в структуре однонитевой РНК многочисленных двунитевых участков под действием тилорона, которые и отвечают за индукцию INF [10, 15, 16, 28]. В модельных исследованиях была обнаружена выраженная иммуномодулирующая активность МК РНК – тилорон при экспериментальном ТБ у животных с Т-клеточным и макрофагальным иммунодефицитами: под влиянием МК РНК–тилорон восстанавливалось содержание мононуклеаров в органах, крови и перитонеальном экссудате, усиливалась фагоцитарная активность макрофагов и замедлялся их апоптоз. Благодаря этому повышалась эффективность этиотропной терапии ТБ: индексы туберкулезного поражения внутренних органов уменьшались наполовину, число погибших особей сокращалось вдвое и на 78% удлинялась продолжительность их жизни [5, 14]. Полученные данные свидетельствуют о том, что использование данного соединения в иммунотерапии пациентов с ТБ может оказаться полезным. Но это требует проведения клинических испытаний.

Эффективность применения INF-α/β и их индукторов при ТБ доказана многими независимыми исследователями [5, 9, 10, 14, 19, 28], тогда как роль указанных цитокинов в патогенезе данной патологии остается малоизученной, что открывает перспективы для научных исследований в этом направлении.

Отдельную группу представляют индукторы INF II типа – INF-γ (рис. 3). К ним принадлежат Т-клеточные митогены – лектины кормовых бобов, фасоли, сои и чечевицы, бактериальные липополисахариды, оксиданты, антилимфоцитарные сыворотки, специфические антигены различного происхождения в культурах сенсибилизированных лимфоцитов и аллоантигены, которые участвуют в процессе распознавания клеток. В качестве перспективных индукторов INF-γ рассматриваются также некоторые растительные немитогенные лектины, такие как агглютинин пророщенной пшеницы, связывающий сиаловые кислоты, нейраминовую кислоту и фетуин [39, 52]. Высокой интерфероногенной активностью обладают не только растительные, но и бактериальные лектины (Bacillus subtilis), а также другие продукты микробного происхождения: гликополимеры, липополисахариды и бактериальные токсины (например стафилококковые энтеротоксины А и В) [9].

Iljinskaya_3(spec)_2012_3.gif

Необходимо отметить, что в сенсибилизированных клетках синтез INF-γ происходит быстрее при их стимуляции антигеном, чем при индукции митогенами. Так, доказано, что при индукции митогенами (ФГА, КонА) INF-γ секретируется через 24–72 ч, а при антигенной стимуляции его выход наблюдается уже через 2 ч. Данный феномен был использован в новых диагностических «интерфероновых» тестах – QuantiFERON-TB Gold и Т-SPOT.TB, которые сегодня считаются в мире «золотым стандартом» специфической иммунодиагностики ТБ. Эти тесты и их аналоги основаны на определении продукции INF-γ мононуклеарами после их инкубации с антигенами МБТ (целыми микобактериями, БЦЖ, их лизатами, соникатами, туберкулином, отдельными антигенами этого возбудителя, такими как ESAT-6, CFP-10 и TB7.7, а также их смесью) [34, 38, 43]. Оценка продукции INF-γ проводится по увеличению его уровня в плазме крови или супернатантах культур мононуклеаров (QuantiFERON-TB) либо числу клеток-продуцентов (Т-SPOT.TB) [37]. По данным разработчиков, эти тесты дают возможность не только дифференцировать вакцинный и туберкулезный процесс, но и выявлять латентный ТБ. Они могут также быть полезными для выявления мононуклеарной (Т-клеточной и моноцитарно-макрофагальной) недостаточности у больных ТБ и ее причин, в частности дефектов продукции INF-γ, что служит показанием к назначению интерферонотерапии.

Очевидно, существование разных вариантов нарушений в системе INF-γ при ТБ требует разных подходов к их коррекции. Это обусловливает необходимость проведения комплексной оценки продукции и рецепции данного цитокина. Однако в настоящее время в лучшем случае исследуется лишь какой-либо один показатель (зачастую – уровень INF-γ в сыворотке крови), а, как правило, интерфероны и интерфероногены пациентам с ТБ назначают вообще без проведения иммунологического обследования.

До сих пор нет однозначных ответов, когда целесообразно назначать препарты INF-γ, а когда – его индукторы, и почти полностью отсутствует перечень противопоказаний к их приему. Также остается окончательно не выясненным вопрос об оптимальных дозах препаратов INF-γ и о периодичности их введения, а рекомендации производителей часто патогенетически не обоснованны и ориентированы на защиту коммерческих интересов фирм.

Решение всех этих задач позволит разработать научно обоснованные схемы рациональной интерферонотерапии при ТБ, повысить эффективность лечения пациентов и улучшить эпидемиологическую ситуацию в стране.

Список литературы находится в редакции

Поделиться с друзьями:

Книги

сборник - Гиперчувствительность к лекарственным препаратам. Руководство для врачей
сборник - Спадкові захворювання шкіри
сборник - Герпесвірусні нейроінфекції  людини
сборник - Атлас: герпесвірусні нейроінфекцїї
сборник - Дитяча дерматовенерологія
сборник - Иммунодефицитные болезни человека
сборник - Хвороби шкіри жінок у віковому аспекті
сборник - Клиника, диагностика и лечение герпетических инфекций человека: руководство для врачей
сборник - Клиническая иммунология и аллергология