Основные классы интерферонов

Лекция № 4

Тема: Получение интерферона.

(Разработка и создание лекарственных форм интерферона и интерлейкинов против инфекционных заболеваний человека и животных.)

План:

Введение

1. Основные классы интерферонов

2. Основные эффекты действия интерферонов.

3. Получение интерферонов.

4. Применение интерферонов.

Ключевые слова: Интерфероны, противовирусное действие интерферона, основных класса интерферонов (α -, β-, и γ –интерфероны), основные клетки - продуценты интерферонов, эффекты действия интерферонов(противовирусный, иммуномодулирующий, противоопухолевый и антипролиферативный эффект), получение интерферонов, применение интерферонов.

Основные классы интерферонов

Интерфероны – это белки, выполняющие в организме функцию защиты, прежде всего от вирусов. Синтезируются они клетками иммунной системы у большинства животных и человека. Интерфероны открыты в 1957году двумя английскими учеными А.Айзеке и Линденманом в Национальном инсти­туте медицинских исследований в Лондоне. Они показали, что клетки при контакте с любым вирусом вырабатывают и выделяют в окружающую среду некое растворимое вещество, которое вызывает в организме цепь событий, приводящих к противовирусной резистентности. Это открытие является одним из наиболее замечательных и важных открытий 20 века.

Интерфероны относятся к древнейшим защитным субстанциям в живой природе. Даже у растений и насекомых имеются защитные механизмы, напоминающие интерфероны. Однако в стройную и четко функционирующую систему интерфероны развились лишь ко времени появления на земле позвоночных.

Интерфероны - это низкомолекулярные белки со сходными свойствами, состоящие их 146-166 аминокислотных остатков и выделяемые клетками организма в ответ на вторжение вируса. Общим их свойством является нарушение репликации вирусов, т.е. благодаря интерферонам клетки становятся устойчивыми к вирусным инфекциям. За это они и получили свое название, происходящее от английского термина interfere with- мешать (вирусам осуществлять синтез своей РНК и белков).

При заражении клеток вирусом он начинает размножаться, и одновременно клетка-хозяин «запускает» синтез интерферонов. Они выходят из клетки, вступают в контакт с соседними клетками и делают их невосприимчивыми к вирусу.

Противовирусное действие интерферона неспецифично, т.е.интерфероны, синтез которых индуцирован одним вирусом действуют не только на этот, но и на все известные вирусы. Это имеет огромный биологический смысл, так как работой нескольких генов, кодирующих образование интерферона, осуществляется защита от огромного количества вирусов.

В то же время имеется строгая видовая специфичность интерферонов. Т.Е. интерфероны, синтезированные клетками животного определенного вида, проявляют противовирусное действие в клетках животных только этого вида. Например, интерфероны, продуцированные клетками курицы, оказывают защитное действие во всех куриных клетках, меньше в клетках индейки и совсем не защищают клетки млекопитающих. Интерфероны, выработанные мышиными клетками, активны во всех клетках мыши, менее – в клетках крысы и не активны в клетках человека.

Образование интерферонов могут стимулировать не только интактные вирусы, но и различные другие агенты, например некоторые инактивированные вирусы, двухцепочечные олигонуклеотиды и бактериальные эндотоксины.

Существует три основных класса интерферонов: альфа-интерферон, бета-интерферон, гамма-интерферон (α -, β-, и γ –интерфероны).

Альфа-интерфероны – протеины, не содержащие простетических групп, а бета- и гамма-интерфероны –гликопротеины.

Основными клетками - продуцентами интерферонов являются: для альфа-интерферонов – макрофаги (лейкоциты Т и В); для бета-интерферона – эпителиальные клетки и фибробласты; гамма-интерферон продуцируется Т-лимфоцитами и естественными киллерами (NK-клетками).

У человека существуют лишь по одному подтипу интерферонов бета- и гамма. В то же время обнаружено по крайней мере 14 различных подтипов интерферона альфа. Наиболее важными и вырабатываемыми в организме в наибольшем количестве являются интерфероны класса альфа 2.

Интерфероны обладают не только антивирусным, но и противоопухолевым действием (Ion Gresser –американский вирусолог, конец 60-годов 20 века), а также способны активизировать клетки иммунной системы макрофаги.

Помимо общих свойств, между различными типами интерферонов есть существенные отличия. Основные функции альфа-интерферона и бета- интерферона связаня с ограничением и подавлением вирусной инфекции. Гамма-интерферон является одним из ключевых медиаторов активизации Т-звена иммунитета.