Интерферон и гриппферон разница: Чем отличается Гриппферон от обычного лейкоцитарного интерферона в ампулах? – ФИРН М

Открытие интерферона и его клиническое применение

Инфекц. бол.: новости, мнения, обучение. 2017. № 1. С. 23-31.

Задолго до обнаружения интерферона (ИФН) было из­вестно явление интерференции (взаимного подавле­ния) вирусов, заключающееся в невосприимчивости животных, инфицированных вирусом одного типа, к вирусам другого типа. Природа данного феномена долго оставалась не выясненной.

Вечером 6 ноября 1956 г. английский вирусолог Алик Айзекс, занимавшийся изучением феномена вирусной интер­ференции, записал в своем блокноте необычную фразу: «в поисках интерферона». Этим шутливым словом, при­думанным швейцарским ученым Жаном Линдеманном, со­автором открытия эндогенного фактора противовирусной защиты, начинается первая глава в истории изучения и кли­нического применения основного противовирусного сред­ства современности [1].

В 1957 г. в журнале «Proceedings of the Royal Society» Алик Айзекс и Жан Линдеманн опубликовали две статьи, по­священные открытию и изучению белка ИФН [2, 3]. Авторы описывали ИФН как «белок, значительно меньший, чем им­муноглобулины, который производится клетками различных видов животных после заражения живыми или инактивированными вирусами; способный ингибировать рост разно­образных вирусов в клетках тех же видов животных, в дозах, нетоксичных для клеток».

Эти работы открыли эру ИФН. Человечество обрело мощное естественное средство в борьбе с вирусными ин­фекциями. Важность открытия подтверждается тем, что уже в 1959 г. для координации научной программы исследова­ний был образован Научный комитет по интерферону (да­лее — Комитет), который возглавил Алик Айзекс. Комитет сфокусировал свои задачи на развитии методов продукции ИФН и его очистки. В первую очередь Комитет сосредо­точился на проблеме видоспецифичности в связи с не­обходимостью получения препарата ИФН, пригодного для человека.

Из соображений видового сходства приматов первое испытание на добровольцах было предпринято с ИФН, по­лученным на клетках обезьян. В июне 1960 г. Д.А. Тиррелл информировал Комитет о проведении эксперимента с обезь­яньим ИФН на добровольцах из числа сотрудников своей лаборатории. За несколько дней до заседания Комитета сам Тиррелл, а также отдельные члены комитета ввели себе интраназально небольшое количество обезьяньего ИФН. Не­посредственно перед заседанием участников эксперимента заразили вирусом Коксаки, вызывающим простуду. Через несколько месяцев Д.А. Тиррелл доложил: несмотря на то, что в назальных смывах у всех участников эксперимента был выявлен вирус возбудителя, заболел только он один. При этом побочные эффекты действия ИФН обнаружены не были.

На основании полученных данных члены Комитета одо­брили проведение официальных испытаний ИФН на до­бровольцах. Результаты испытаний были опубликованы в журнале «Lancet» в апреле 1962 г., где был показан адъювантный эффект ИФН при вакцинации [4].

За прошедшее с момента открытия ИФН время были обнаружены и изучены различные белки ИФН. В орга­низме человека их вырабатывается около 20 видов — це­лое семейство. В начале 1960-х гг. ИФН классифициро­вали по клеткам-продуцентам: лейкоцитарный (ИФН-α), фибробластный (ИФН-β) и иммунный (ИФН-γ). На сего­дняшний день ИФН подразделяют по принципу иммуногенных свойств и отличий в генных последовательно­стях, которые кодируют разные популяции молекул ИФН. В зависимости от этих признаков, а также от физико-химических характеристик, механизма действия и на осно­вании ряда других факторов ИФН подразделяют на 3 типа — I, II, III.

ИФН I типа (α, β, ω, ε) продуцируются и секретируются большинством клеток организма в ответ на действие вирусов и некоторых других агентов. К ИФН II типа относится ИФН-γ, который продуцируется клетками иммунной системы в ответ на действие чужеродных агентов. К III типу отно­сится недавно открытый ИФН-λ.

С медицинской точки зрения наиболее важна противо­вирусная функция ИФН I типа. Механизм их действия схема­тически представлен на рис. 1.

Лейкоцитарный интерферон: лечение и профилактика вирусных заболеваний

Вначале в медицинскую практику нашей страны были внедрены природные ИФН-α, вырабатываемые лейкоци­тами.

Широкое применение человеческого лейкоцитар­ного ИФН в лечебных и профилактических целях началось в СССР в конце 1960-х гг. под руководством В.Д. Соловьева, предложившего оригинальную технологию производ­ства препарата на лейкоцитах плацентарной крови, со­биравшейся от родильниц в отдельных городах страны. Продукцию ИФН в лейкоцитах стимулировали вирусом Ньюкасл [6].

Во время эпидемии гриппа Гонконг в Советском Союзе в 1969 г. провели успешное испытание человеческого лейкоцитарного ИФН. В исследованиях приняли участие 14 тыс. человек разных возрастных групп. При интраназальном введении препарата (в дозе 128 ЕД 5 раз в день в течение 5 дней) его эффективность варьировалась от 56,3 до 69,2%, в зависимости от возраста участников [7].

В период эпидемии гриппа в 1973 г., когда в одной только Москве регистрировалось в день до 90 тыс. заболеваний, применение в школах человеческого лейкоцитарного ИФН (интраназально по 500 ЕД в течение 3 дней) значительно снизило заболеваемость и уменьшило симптомы вирусной инфекции [8].

Исследования по лечебному применению ИФН под ру­ководством академика А.А. Смородинцева в 1971-1975 гг. показали улучшение клинического состояния больных гриппом типа В при введении 1000 ЕД ИФН интраназально в виде капель. Одновременно с этим было отмечено бо­лее эффективное использование данного препарата по­средством интраназального распыления. Применение лейкоцитарного ИФН с низкой активностью (32 ЕД/мл) в лечебно-профилактических целях позволило снизить за­болеваемость детей в 3,9 раза по сравнению с контрольной группой, получавшей плацебо. Кроме того, было отмечено, что в 14 детских учреждениях, где применяли ИФН, наблю­далось более быстрое купирование вспышек гриппа по сравнению с двумя контрольными учреждениями, где ИФН не применяли [9].

Таким образом, к началу 1990-х гг. в СССР был накоплен значительный опыт местного применения человеческого лейкоцитарного ИФН для профилактики и лечения респира­торных заболеваний, гриппа и некоторых других вирусных инфекций. Эффективность применения лейкоцитарного ИФН для профилактики гриппа в СССР получила высокую оценку во всем мире. Для ознакомления с этим передовым опытом Советский Союз посетила группа английских и американских ученых по линии Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) [8].

Впоследствии данный опыт применили английские врачи, специалисты из Болгарии и Японии. Так, значитель­ный успех терапевтического и профилактического дей­ствия лейкоцитарного ИФН в низкой дозе 160 ЕД, вводи­мого интраназально от 3 до 5 раз в день в течение 3 дней, продемонстрировали болгарские исследователи в 1976 г. Эффективность защиты от вирусных инфекций у детей до­школьного возраста (включая новорожденных), принимав­ших препарат, достигала 85,2% [10].

Противовирусный эффект человеческого лейкоцитар­ного ИФН также был продемонстрирован на добровольцах в Великобритании в отношении риновирусной инфекции в 1977 г. [11] и в США в отношении вируса везикулярного стоматита в 1978 г. [12].

Высокая профилактическая активность лейкоцитарного ИФН в отношении простудных заболеваний была показана японскими исследователями в 1980-1985 гг., изучавшими низкие дозы лейкоцитарного ИФН при интраназальном при­менении (от 5000 до 50 000 ЕД) в профилактике респиратор­ных заболеваний и гриппа [13-15].

Однако одним из препятствий для дальнейшего широкого внедрения ИФН в клиническую практику становится отсут­ствие их стандартизации и единых методов контроля каче­ства, в том числе определения биологической активности (противовирусной, антипролиферативной, иммуномодулирующей). Сравнивать результаты клинического применения препаратов ИФН, полученных в различных странах, было за­труднительно, поскольку каждая страна для производства ИФН использовала собственные методики и собственные способы оценки его качества и активности, отличные от раз­работанных в других странах.

Стандартизация препаратов интерферона

Как уже отмечалось, для клинических исследований чрезвычайно важно, чтобы дозировка используемых препа­ратов была сопоставима. Таким образом, возникла необхо­димость создать международные стандарты ИФН.

Национальные референсные образцы человеческого лейкоцитарного ИФН были разработаны к 1969 г. в Нацио­нальном институте биологических стандартов и контроля (Великобритания), Национальном институте аллергии и ин­фекционных заболеваний (США) и Государственном научно-исследовательском институте стандартизации и контроля медицинских биологических препаратов им. Л.А. Тарасевича (СССР/Россия).

В 1978 г. ВОЗ выпустила меморандум, обобщивший на­копленный мировой опыт по производству, контролю каче­ства и клиническому применению ИФН. В меморандуме было сформулировано требование о необходимости стандартиза­ции препаратов ИФН [16].

Разработкой международных стандартов занялись 93 лаборатории из 29 стран мира. 15 различных препаратов ИФН-α были исследованы на противовирусную и антипро-лиферативную активность. Полученные результаты предста­вили в NIBSC для обобщения и сравнения. Поскольку самым важным тестом для характеристики всех ИФН является опре­деление их противовирусной активности, для ее сравнения в 1999 г. на 50-й сессии Экспертного комитета по биологи­ческой стандартизации ВОЗ (The WHO Expert Committee on Biological Standardization, ECBS) был принят первый между­народный референс-препарат биологической активности (1^st International Reference Preparation, IRP). Одна ампула стандарта IRP содержала человеческий лейкоцитарный ИФН с суммарной активностью 11 000 международных единиц (ME). На той же сессии были приняты стандарты и для дру­гих ИФН, в том числе человеческого рекомбинантного ИФН альфа-2b [Interferon alpha-2b, human, recombinant, rHulFN-alpha2 (alpha-2b)] с активностью 70 000 ME/амп. Оба референс-препарата ВОЗ хранятся в NIBSC и используются по на­стоящее время [17, 18].

Необходимость создания двух стандартов биологиче­ской активности ИФН была продиктована тем, что к этому времени помимо природных лейкоцитарных ИФН были раз­работаны препараты на основе рекомбинантных технологий.

Рекомбинантный интерферон: новые возможности терапии и профилактики

Препараты человеческого лейкоцитарного ИФН пред­ставляют совокупность ИФН-α, а также других белков-цитокинов, синтезируемых лейкоцитами донорской крови в ответ на воздействие вируса-интерфероногена. Это объясняет его высокую клиническую эффективность.

Стоит, однако, учитывать, что состав препарата челове­ческого лейкоцитарного ИФН непостоянен даже у одного производителя. К недостаткам препаратов ИФН, полученных из крови человека, помимо неоднородности состава, отно­сится также низкая степень очистки, в том числе от вирус­ных частиц — индукторов синтеза ИФН. Кроме того, нельзя не отметить высокую себестоимость таких препаратов и не­возможность их парентерального применения. В настоящее время препараты лейкоцитарного ИФН используют строго по жизненным показаниям, когда ожидаемая польза превышает возможный риск.

Получение методами генной инженерии препаратов человеческого ИФН-α в бактериальных клетках позволило преодолеть все вышеназванные проблемы и получать особо чистый однородный рекомбинантный белок ИФН, идентич­ный природному по аминокислотному составу, в больших количествах и по относительно низкой себестоимости.

Разработка технологий производства рекомбинантного ИФН-α во многих странах, в том числе в СССР, создала воз­можность реализовать его противовирусную и антипролиферативную активность там, где требуются длительные курсы с парентеральным введением высоких доз, что было недо­стижимо с человеческим лейкоцитарным ИФН. Наиболее широкое применение инъекционные препараты рекомбинантного ИФН нашли при лечении вирусных гепатитов и онкологических заболеваний.

После создания отечественного рекомбинантного ИФН альфа-2Ь в СССР (1986-1990 гг.) были проведены кли­нические испытания и внедрение в медицинскую практику новых лекарственных препаратов на основе рекомбинантного ИФН. Испытания проводились не только для традици­онной инъекционной формы, но и для других лекарственных форм, таких как мази, таблетки для профилактики вирусной и бактериально-вирусной диареи, суппозитории[19-21].

Препараты местного применения на основе рекомбинантного интерферона альфа

Необходимо подчеркнуть, что лишь в СССР, а затем в Рос­сийской Федерации продолжились работы по расширению спектра ИФН-содержащих препаратов для местного при­менения. Была проведена поистине масштабная работа, поскольку переход от лейкоцитарного к рекомбинантному ИФН потребовал заново провести подбор эффективных доз в препаратах для местного назначения.

Использование рекомбинантного ИФН-α в высоких до­зах для профилактики и лечения респираторных вирусных инфекций не получило в мире широкого развития из-за не­желательных реакций при местном применении ИФН. Боль­шинство побочных эффектов, связанных с использованием высокодозных интраназальных препаратов с ИФН, прояв­лялось заложенностью, кровоточивостью и подсушиванием слизистой оболочки носа, а также образованием на ней эро­зий и язв [22].

Российский опыт интраназального применения ИФН-α в профилактических целях позволяет считать, что дозы <1000 МЕ/мл не так эффективны, а дозы >1 000 000 МЕ/мл опасны, поскольку вызывают нежелательные реакции. Наибо­лее приемлемы и безопасны для профилактики респиратор­ных вирусных заболеваний дозы от 10 000 до 100 000 МЕ/мл.

Установлено, что физиологические уровни эндогенных ИФН I типа во время вирусных инфекций колеблются между 116-138 МЕ/мл в смывах из носовой полости и только 10-30 МЕ/мл в сыворотке крови [23, 24]. Механизм дей­ствия относительно малых доз ИФН при профилактике ре­спираторных инфекций и гриппа изучен недостаточно. Тем не менее можно предположить, что ИФН I типа, выделяе­мые в физиологических концентрациях клетками эндоте­лия дыхательного тракта, могут способствовать противови­русной защите этих клеток без формирования адаптивного иммунного ответа, для которого требуется значительно большее количество ИФН. Это позволяет сделать вывод о том, что в случае опасности заражения гриппом и дру­гими ОРВИ при выраженном недостатке эндогенных ИФН необходимо применять экзогенные ИФН — в дозах, до­статочных для предотвращения заболеваний вирусными инфекциями.

Опираясь на опыт клинического применения ИФН в России, недавние исследования китайских и американских авторов воз­родили интерес к профилактическому использованию местных форм ИФН-α [25-27]. Применение назального спрея, содержа­щего 9х10⁵ МЕ человеческого рекомбинантного ИФН альфа-2b позволило снизить заболеваемость среди новобранцев китай­ской армии от инфекций, вызываемых вирусами гриппа А и В, парагриппа 1-3-го типа и аденовируса типа В [25, 26].

В настоящее время благодаря большому опыту практи­ческого применения ИФН Россия занимает лидирующие по­зиции в области разработки и клинического использования местных форм препаратов ИФН.

Одной из ведущих российских компаний по производ­ству ИФН-содержащих препаратов местного применения является биотехнологическая компания ФИРН М. Специ­алистами компании разработана широкая гамма новых лекарственных форм рекомбинантного ИФН альфа-2b на основании собственного многолетнего опыта использо­вания человеческого ИФН и проведенного анализа эф­фективности относительно малых доз этого препарата для профилактики и лечения острых респираторных вирус­ных инфекций (ОРВИ) и гриппа. Самым известным и наи­более доступным лекарственным препаратом является Гриппферон®. Препарат выпускается в форме назальных капель и спрея. Гриппферон® действует в месте первич­ного внедрения и размножения респираторных вирусов -в эпителиальных клетках слизистой оболочки носа. Специ­альные полиэлектролитные добавки, широко применяемые в медицине, обеспечивают надежную фиксацию препарата на слизистой оболочке носа и способствуют уменьшению ее отека [28].

Использование рекомбинантного ИФН вместо природ­ного позволило решить несколько задач: преодолеть дефи­цит естественного сырья (крови) для производства; умень­шить стоимость конечного продукта; обеспечить полную безопасность препарата с точки зрения контаминации виру­сами гемоконтактных гепатитов, цитомегаловирусом (ЦМВ), вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) и др.

Гриппферон® не имеет аналогов в мире. В отличие от препаратов для парентерального введения Гриппферон® не вызывает побочного действия, к нему не развиваются привыкание и резистентность [29].

Успешный многолетний опыт эффективного приме­нения Гриппферона для профилактики и лечения гриппа и других ОРВИ у взрослых и детей с рождения [30-32] послу­жил отправной точкой для создания новых комбинированных препаратов на основе рекомбинантного ИФН. Так, мазевая форма генно-инженерного ИФН альфа-2b (Герпферон®) пред­назначена для терапии герпетической инфекции кожи и сли­зистых. В ее состав для усиления лечебного эффекта были введены фармакологические средства с целенаправленным механизмом действия: ацикловир и лидокаин. Глазные капли рекомбинантного ИФН и антигистаминного компонента ди­медрола (Офтальмоферон®) широко применяются в офталь­мологии при лечении глазных заболеваний вирусной этио­логии. Представляет интерес комбинация ИФН и лоратадина (Аллергоферон®) для лечения аллергического ринита и конъюнктивита [33]. В повседневную гинекологическую практику активно внедряются вагинальные суппозитории с содержанием рекомбинантного ИФН, метронидазола и флуконазола (Вагиферон®) для лечения дисбиотических нарушений и инфекционных заболеваний женской половой сферы.

Следует особо подчеркнуть, что все готовые лекарствен­ные формы производятся на собственном производстве ком­пании ФИРН М, аттестованном на соответствие правилам Над­лежащей производственной практики (ГОСТ Р 52249-2009) и имеющем систему менеджмента качества, соответствующую требованиям ГОСТ ISO 9001-2011 (ISO 9001:2008). Эффектив­ность и безопасность всех выпускаемых препаратов доказана клиническими исследованиями, а также многолетним опытом пострегистрационного применения.

Накопленный значительный опыт использования ИФН в России и в мире, новые технологии его получения откры­вают новую главу к дальнейшему изучению уникальных свойств этого белка.

Сведения об авторах

Лев Александрович Денисов

Cтепень/зв.: доктор медицинских наук, профессор

Должность: советник по научным вопросам

Место работы: Биотехнологическая компания ЗАО «Фирн М», Москва

e-mail: [email protected]

Игорь Владимирович Шолохов

Должность: научный консультант

Место работы: Биотехнологическая компания ЗАО «Фирн М», Москва

Возможность применения новых препаратов для профилактики гриппа и других ОРВИ | Максакова В.Л., Ерофеева М.К., Позднякова М.Г.

В общей структуре инфекционной заболеваемости в России доля гриппа и других острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ) превышает 90%, с ними связан целый ряд медицинских и социально–экономических проблем. На протяжении последних лет отмечается тенденция роста заболеваемости ОРВИ при отсутствии роста заболеваемости гриппом.

Несмотря на многолетние исследования по проблеме гриппа и ОРВИ, профилактика и лечение этих инфекций по–прежнему остается крайне сложной задачей. Среди основных причин следует отметить полиэтиологичность самих ОРВИ, высокую контагиозность возбудителей, уникально высокую изменчивость антигенных свойств вирусов (особенно гриппа), что затрудняет создание средств профилактики. К настоящему времени разработан и ежегодно осуществляется комплекс мер по борьбе с гриппом и другими ОРВИ. В распоряжении врачей имеется широкий арсенал средств, используемых для профилактики гриппа и ОРВИ. Он включает иммунопрофилактику с помощью противогриппозных вакцин, антивирусные химиопрепараты этиотропного действия, а также иммунотропные средства для проведения неспецифической профилактики. Тем не менее нет оснований быть удовлетворенными результатами борьбы с острыми респираторными инфекционными заболеваниями, так как названные средства при использовании их по отдельности не способны обеспечить радикальный эффект, и данные заболевания продолжают оставаться слабо контролируемыми [1]. В связи с высоким риском мутаций вируса и угрозой развития пандемии в последнее время вызывают особую тревогу проблема птичьего гриппа (вирус гриппа А штаммов Н5N1 и H9N2), «свиного» гриппа (вирус гриппа Ah2N1).
Современная практика защиты населения от инфекционных заболеваний включает 2 основных подхода: специфическая профилактика, связанная с использованием вакцин, и неспецифическая профилактика, направленная на включение механизмов врожденного иммунитета для повышения резистентности организма. Основным методом профилактики гриппа среди широких слоев населения в настоящее время обоснованно считается вакцинация с использованием живых и инактивированных вакцин. Следует отметить, что высокую эффективность вакцинация приобретает при условии охвата не менее 50–60% населения. Кроме того, поствакцинальный иммунитет, развивающийся после применения противогриппозных вакцин, не является пожизненным и не может обеспечить достаточно длительную защиту от гриппа [1]. К тому же проведение вакцинации не всегда возможно, особенно в группах риска: у детей, людей старше 50 лет, пациентов с со­путствующими заболеваниями, иммунодефицитами, аллергическими заболеваниями [2].
Поэтому важным принципом системы мероприятий по защите населения от гриппа и других ОРВИ является комплексность, использование всех эффективных средств и методов профилактики в разных условиях и в различных группах населения [3,4].
Средствам и методам неспецифической профилактики гриппа и других ОРВИ отводится важная роль. Большой интерес вызывают препараты, влияющие на иммунную систему и повышающие неспецифическую резистентность организма, а также обладающие широким спектром действия на многочисленные возбудители ОРВИ. К этой группе препаратов следует отнести интерфероны и индукторы интерферонов.
Интерфероны (ИФН) – естественные цитокины, обладающие универсальными антивирусными свойствами: способностью к подавлению репликации многих РНК и ДНК– содержащих вирусов благодаря ингибированию процессов транскрипции и трансляции вирусных матриц [5]. Кроме того, ИФН являются медиаторами иммунитета, повышают эффективность неспецифических защитных реакций: усиливают цитотоксичность сенсибилизированных лимфоцитов и NK–клеток, активность макрофагов, а также способствуют восстановлению нарушенного гомеостаза и оказывают иммуномодулирующее действие. Антивирусные свойства более всего присущи ИФН–α и ИФН–β, а ИФН–γ оказывает преимущественно иммунорегуляторные и антипролиферативные эффекты. Образование и действие ИФН составляет важнейший механизм врожденного (естественного) иммунитета. Система ИФН есть во всех клетках организма; при проникновении в клетку любого вируса в ней вырабатываются ИФН, подавляющие вирусную репликацию, блокируя синтез вирусспецифических белков, но наиболее ярко она выражена у иммунокомпетентных клеток [6]. В зависимости от антигенной структуры ИФН и клеток–продуцентов выделяют продуцируемые макрофагами ИФН–α, фибробластами – ИФН–β и Т–клетками – ИФН–γ.
ИФН–α и ИФН–β имеют одинаковые рецепторы и относятся к первому типу ИФН, а ИФН–γ – к иммунным, многофункциональным ИФН второго типа и синтезируется только клетками иммунной системы (это натуральные киллеры, Т–хелперы, Т–супрессоры). Установлено, что интерфероногенез складывается из трех четко следующих друг за другом этапов (индукция, продукция, действие) и представляет собой своеобразную цепную реакцию в ответ на «сигнал тревоги» – чужеродную генетическую информацию [7,8].
Противовирусная активность ИФН не связана с непосредственным воздействием на вирион, а является следствием изменения обменных процессов на клеточном уровне. ИФН подавляют репродукцию генетического материала вирусов на стадии, которая является обязательной для всех вирусов – они блокируют начало трансляции, т.е. синтез вирусоспецифических белков, распознавая и дискриминируя вирусные информационные РНК от клеточных. В настоящее время ИФН широко применяются для лечения многих заболеваний, прежде всего вирусной этиологии [9–11]. Кроме того, ИФН используют с профилактическими целями. По литературным данным, более 90% заболеваний, вызванных вирусами и сопровождающихся поражением верхних дыхательных путей, могут быть предотвращены при использовании ИФН в интраназальной форме. Наибо­лее детально изучены взаимоотношения системы ИФН с вирусами гриппа. Последние обладают способностью угнетать выработку ИФН инфицированными клетками, что способствует быстрому прогрессированию инфекции. Установлено также подавление защитного действия ИФН при РС вирусной инфекции.
Клинический эффект ИФН, как средств неспецифической профилактики и лечебных в первые часы заболевания, получен при применении человеческого лейкоцитарного ИФН (ЧЛИ), бетаферона, реаферона, реальдирона, роферона А, интрона А, веллферона. Указанные препараты применяются как внутримышечно и интраназально, так и в виде аэрозолей [12].
Кроме моновалентных препаратов ИФН, созданы комбинированные препараты, в состав которых, помимо ИФН, входят дополнительные компоненты, улучшающие их фармакодинамику и повышающие их эффективность. Так, в состав препарата Гриппферон входит рекомбинантный ИФН, поливинилпирролидон, полиэтиленоксид и трилон Б. Применяется в виде капель в нос, для профилактики и лечения гриппа и других ОРВИ у детей (с 1 года) и взрослых. В период сезонного повышения уровня заболеваемости гриппом и ОРВИ Грипп­ферон оказывает выраженный профилактический эффект в организованных коллективах, что обеспечивает снижение заболеваемости в 2,4–3,5 раза [13].
Виферон – комплексный противовирусный иммуномодулирующий препарат, применяется в виде ректальных суппозиториев, мази и геля. При создании виферона рекомбинантный ИНФ–α–2b был объединен в комплексе с витаминами С и Е, обладающими мембраностабилизирующим и антиоксидантным свойствами, что позволило повысить противовирусную и иммуномодулирующую активность препарата [14,15]. Успехи молекулярной биологии при создании рекомбинантных ИФН позволили разработать полноценные белки эукариотов, которые синтезируются прокариотами в результате генно–инженерных технологий.

Изучены также и рекомбинантные интерферо­ны–α (рИФН–α), к которым относят рекомбинантный α–2b–ин­терферон. Он представляет собой высокоочищенный стерильный белок, содержащий 165 аминокислот, идентичен человеческому лейкоцитарному интерферону α–2b и обладает универсальной противовирусной (изменение синтеза РНК, ДНК и белков) и иммуномодулирующей активностью (повышает фагоцитарную активность макрофагов, усиливает специфическое цитотоксическое действие лимфоцитов на клет­ки–ми­шени). Эти свойства препарата являются определяющими для использования его в терапии вирусных заболеваний, в том числе вирусных заболеваний респираторного тракта [7,16].
Так как ИФН относятся к высокомолекулярным белковым соединениям, существенным моментом использования таких препаратов является увеличение биодоступности. Одним из направлений повышения биодоступности может стать использование липосомальных форм. Включенные в липосомы лекарственные вещества становятся более устойчивыми к действию внешних факторов, в меньшей степени оказывают общетоксическое действие на организм, а также способны проникать внутрь клеток, с которыми они взаимодействуют путем слияния или эндоцитоза [17]. К таким препаратам можно отнести Реаферон–ЕС–Липинт липосомальный, полученный при культивировании штамма–продуцента бактерий E. сoli, в генетический аппарат которых встроен ген человеческого α–2–ИФН. Реаферон обладает антивирусной, противоопухолевой и иммуномодулирующей активностью [18]. В НИИ гриппа (С.–Пе­тербург) проведено эпидемиологическое наблюдение по применению Реаферона–ЕС–Липинта в качестве средства неспецифической профилактики ОРВИ у взрослых в период полиэтиологичного сезонного подъема острой респираторной заболеваемости. За время профилактического приема «Реаферо­на–ЕС–Ли­пинта» по 500 000 ед. с интервалом 3–4 суток в защищаемой группе заболело ОРВИ 7,8% наблюдаемых, в контрольной группе– 17,5%; индекс эффективности был равен 2,2. Среди заболевших в основной группе осложнения возникали реже в 1,6 раза по сравнению с заболевшими в контрольной группе, сократилась также продолжительность заболевания. Побочных явлений при приеме препарата не отмечено [19].
Менее изученным является ИФН–γ, хотя его роль в процессах ингибирования внедрения вируса в клетки, декапсуляции, репликации вирусных РНК и ДНК, синтеза и сборки вирусных белков были исследованы на различных моделях вирусных инфекций в системах in vitro и in vivo. Единственным лекарственным препаратом ИНФ–γ, зарегистрированным в России, является Ингарон® (ИНФ–γ человеческий рекомбинантный). По результатам исследований, проведенных в НИИ гриппа, показано, что Ингарон® проявляет выраженную противовирусную активность в отношении различных штаммов вируса гриппа, в том числе и вирусов гриппа птиц [8]. В то же время известно, что применение препаратов интерферона может сопровождаться рядом побочных эффектов, а также развитием толерантности к применяемым дозам, что приводит к их последующему повышению, например, из–за образования аутоантител против экзогенного рекомбинантного ИФН, что особенно заметно при длительно протекающих заболеваниях, требующих многократного введения ИФН в высоких концентрациях. Другим немаловажным фактором, ограничивающим использование препаратов ИФН в широкой практике, является их высокая стоимость [6].
Целесообразно использование средств, активирующих естественный иммунитет, стабилизирующих и корригирующих адаптивный иммунитет и восстанавливающих систему цитокинов. К таким лекарственным средствам относится новое поколение весьма перспективных индукторов эндогенного ИФН [5,20].
Возможность «включения» собственной системы ИФН в организме, которая получила название «эндогенной интерферонизации», возникла после того, как было доказано наличие генов ИФН практически во всех клетках организма [6]. В дальнейшем оказалось, что применение индукторов ИФН приводит к включению синтеза собственного (эндогенного) ИФН, что, по сути, является одной из самых ранних реакций естественного (врожденного) иммунитета.
Индукторы интерферона относятся к новому поколению лекарственных средств, вызывающих в организме человека образование собственных (эндогенных) ИФН–α, ИФН–β, ИФН–γ [5]. Образование эндогенного ИФН является более физиологичным процессом, чем постоянное введение больших доз ИФН, которые к тому же быстро выводятся из организма и угнетают образование собственных ИФН по принципу отрицательной обратной связи. Индукторы ИФН, в отличие от экзогенных препаратов рекомбинантных ИФН, не приводят к образованию в организме пациента антител к ИФН, они слабоаллергенны, а самое главное – вызывают пролонгированную продукцию эндогенного ИФН в физиологических дозах, достаточных для достижения терапевтических и профилактических эффектов. Кроме того, индукторы ИФН стимулируют нейтрофилы периферической крови, увеличивая их противовоспалительный потенциал и возможность генерации активных форм кислорода. Этим они повышают бактерицидные свойства крови, что особенно важно при широко распространенных смешанных (вирусно–бактериальных) инфекциях. Необходимо подчеркнуть, что индукторы ИФН обладают не только антивирусным, но и иммунокорригирующим эффектом, что позволяет отнести их к препаратам широкого спектра действия [21]. Противо­вирусная активность ряда индукторов ИФН в целом совпадает с ранее выявленной активностью экзогенных ИФН.
Очень важным качеством этой группы препаратов является уникальная способность некоторых индукторов ИФН «включать» синтез ИФН в определенных популяциях клеток и органах, что в ряде случаев имеет определенные преимущества перед поликлональной стимуляцией иммуноцитов ИФН. Индукторы ИФН хорошо сочетаются с химиопрепаратами, антибиотиками, иммуномодуляторами, препаратами ИФН и др. Индук­торы ИФН представляют собой разнородную группу высоко и низкомолекулярных природных и синтетических соединений. В результате целенаправленного скрининга был выявлен ряд перспективных индукторов ИФН, относящихся к акридононам, флуоренонам, которые в настоящее время широко применяются. Прове­дено всестороннее исследование безвредности и эффективности отечественного препарата циклоферон, представляющего собой низкомолекулярное синтетическое вещество, относящееся к классу гетероароматических соединений. Циклоферон, как препарат этиотропного действия, положительно зарекомендовал себя в качестве препарата для экстренной профилактики в организованных коллективах во время уже начавшегося эпидемического подъема заболеваемости гриппом и ОРВИ [22]. Циклоферон способен подавлять репродукцию широкого спектра возбудителей ОРВИ (ортамиксовирусы, парамиксовирусы, аденовирусы, коронавирусы и др.) и вместе с тем обладает выраженным иммунокорригирующим эффектом, нормализуя нарушения системы иммунитета (вторичные иммунодефициты), столь характерные для респираторных вирусных инфекций. Для лечения тяжелых и осложненных форм гриппа и ОРВИ рекомендуется применение инъек­ционной формы циклоферона. Циклоферон хорошо сочетается с другими препаратами, традиционно используемыми для лечения гриппа и ОРВИ, и не вызывает побочных явлений. Показана стимуляция иммунного ответа организма при совместном использовании противогриппозных вакцин и циклоферона [22].
Для лечения и профилактики респираторных инфекций, вызванных вирусами парагриппа, риновирусами, РС–вирусом, аденовирусами, вирусом гриппа, возможно применение другого синтетического низкомолекулярного индуктора ИФН – амиксина, относящегося к классу флуоренонов [23]. Применение амиксина, основным действующим веществом которого является тилорон, с профилактической целью снизило заболеваемость ОРВИ в 3,6 раза, наблюдалось более легкое течение респираторных инфекций. Назначение Тило­рона больным гриппом и ОРВИ в комплексе со стандартной симптоматической терапией привело к снижению длительности острого периода, включая симптомы лихорадки, головную боль, кашель, ринит. Среди получавших тилорон случаи развития пневмонии, бронхита, отита, гайморита обострения хронического тонзиллита встречались в 2–3 раза реже по сравнению с контрольной группой или вовсе не развивались [24,25].
Новым перспективным препаратом, который в последнее время находит широкое применение, является препарат Лавомакс®, производства компании «Нижфарм». Это современный препарат – индуктор интерферона, оказывающий иммуномодулирующий эффект и обладающий широким спектром противовирусного действия. Лавомакс® выпускается в виде таблеток, покрытых оболочкой, 0,125 г (регистрационное удостоверение Р № 003749/01). Одна таблетка содержит активное вещество – тилорон 0,125 г, вспомогательные вещества: магний углекислый основной водный, коллидон, кальция стеарат, сахароза, титана диоксид, аэросил, тропеолин 0, полиэтиленгликоль высокомолекулярный (6000), воск пчелиный, масло вазелиновое, тальк – до получения таблетки массой 0,39 г [26]. Основным действующим веществом в препарате Лавомакса®, как и в амиксине, является тилорон.
Тилорон является первым из описанных пероральным эффективным низкомолекулярным индуктором интерферона. Тилорон приводит к заметному и достоверному увеличению титров интерферона у лиц с низкими фоновыми его значениями. Тилорону, как и другим индукторам интерферона, свойственно явление гипореактивности – снижение уровня синтеза интерферона в ответ на повторное введение индуктора через короткий интервал времени [2].
Низкомолекулярный синтетический индуктор ин­терферона Лавомакс® стимулирует образование в организме α–, β– и γ–интерферонов. Основными продуцентами интерферона в ответ на введение Лавомакса® являются клетки эпителия кишечника, гепатоциты, Т–лимфоциты, нейтрофилы. После приема внутрь максимум продукции интерферона определяется в последовательности: кишечник – печень – кровь через 4–24 ч. Обладает иммуномодулирующим, противовирусным действием. Иммуномодулирующее действие осуществляется посредством восстановления адекватного соотношения иммунокомпетентных клеток (Th/Ts) и нормализации синтеза антител в организме. Механизм противовирусного действия связан с ингибированием трансляции вирус–специфических белков в инфицированных клетках, в результате чего подавляется репродукция вирусов. Лаво­макс® эффективен в отношении широкого круга ДНК– и РНК–содержащих вирусов. В клинике препарат успешно применяется против различных вирусных инфекций, в том числе вызванных вирусами гриппа, другими респираторными вирусами, вирусами гепатита и герпес–ви­русами.
Для лечения и профилактики гриппа и других ОРЗ Лавомакс® разрешен у детей с 7 лет и у взрослых. У взрослых при лечении гриппа и ОРВИ – по 125 мг 1 в первые 2 дня, затем по 125 мг через 48 ч, на курс 6 таблеток. Для профилактики гриппа и ОРВИ препарат назначают в дозе 125 мг 1 раз в неделю в течение 6 недель. Курсовая доза – 750 мг (6 таблеток).
Исследование биоэквивалентности препарата Лавомакс® (Россия) в сравнении с препаратом амиксин показало, что процессы всасывания, распределения, метаболизма, выведения таблеток Лавомакс® и амиксин равнозначны.
На базе ФГУН Московский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского Роспотреб­надзора проведено клинико–эпидемиологическое плацебо–контролируемое наблюдение по изучению профилактической эффективности препарата Лавомакс® в отношении гриппа и ОРВИ [27]. В наблюдении участвовали взрослые лица, относящиеся к группе повышенного риска по заболеваемости гриппом и ОРВИ. Методом случайной выборки были сформированы две равноценные группы по 100 человек – основная и контрольная. Лица основной группы принимали препарат Лавомакс® по схеме, разработанной для профилактики заболеваемости гриппом и ОРВИ: по одной таблетке 0,125 г 1 раз в неделю (фиксированные дни) в течение 6 недель. Лицам контрольной группы специфическая и неспецифическая профилактика гриппа не проводилась.
С целью подтверждения этиологии респираторного заболевания у всех заболевших был взят материал (носоглоточные мазки) для лабораторного исследования методом ИФА. Данные лабораторной диагностики свидетельствовали о преимущественной циркуляции вирусов парагриппа 2 типа и аденовирусов.
Результаты исследования показали, что применение Лавомакса® для профилактики ОРВИ по стандартной схеме в течение 6 недель привело к выраженному снижению заболеваемости ОРВИ в основной группе по сравнению с контрольной группой в течение всего периода приема препарата и двух недель дополнительного наблюдения (всего 8 недель). Индекс эффективности составил 4,0 при соответствующем показателе защищенности 75%, что свидетельствует о высокой профилактической активности. Средняя продолжительность случая ОРВИ в основной группе (на фоне профилактического использования препарата Лавомакс®) составила 2,0±1,0 суток, в группе контроля –10,08±5,23, т.е. использование препарата Лавомакс® для профилактики ОРВИ привело к сокращению средней продолжительности случая ОРВИ в опытной группе по сравнению с контрольной группой в 5 раз [28].
Полученные данные свидетельствуют о высокой клинико–эпидемиологической эффективности препарата в отношении широкого спектра респираторных вирусов. Удобная схема применения – 1 раз в неделю, небольшое число возможных побочных эффектов – аллергические реакции, диспепсические явления, кратковременный озноб – позволяют рекомендовать противовирусный препарат Лавомакс® в качестве современного средства для профилактики гриппа и ОРВИ у взрослых.
Быстродействующие индукторы эндогенного интерферона, к числу которых относится и новый препарат Лавомакс®, могут быть рекомендованы для массовой профилактики гриппа при появлении пандемического вируса, во вновь сформированных коллективах интернатного типа для предотвращения вспышек ОРВИ, а также для индивидуального применения в период сезонного подъема заболеваемости ОРВИ и гриппом.

Литература
1. Каира А.Н., Ющенко Г.В., Ахмадуллина Р.Р., Черкасова Н.А. Неспецифическая профилактика гриппа и острых респираторных вирусных инфекций препаратом Анаферон на территории Московской области. Инфекционные болезни. 2005. т.3. №3. с.64–67.
2. Маркова Т.П. Профилактика и лечение респираторных инфекций. РМЖ. 2010. т.18.
№ 2. с.77.
3.Бурцева Е.И. Специфическая профилактика гриппа в условиях современного эпидемического процесса: Автореф. дис… д–ра мед. наук. М. 2005. – 52с.
4. Грипп и гриппоподобные инфекции (включая особо опасные формы гриппозной инфекции). Фундаментальные и прикладные аспекты изучения. Бюллетень проблемной комиссии. Под ред. В.И.Покровского, Д.К.Львова, О.И.Киселёва, Ф.И.Ершова. – СПб.: «Роза мира». 2008. 109 с.
5. Ершов Ф.И., Киселёв О.И.. Интерфероны и их индукторы (от молекул до лекарств) /. М.: «ГЭОТАР–Медиа». 2005. 368 с.
6. Ершов Ф.И. и др. Индукторы интерферона – новое поколение иммуномодуляторов. Terra Medica. 1998. (2). с.2–7
7. Ершов Ф.И. Система интерферона в норме и патологии. М.: Медицина. 1996.240 с.
8. Киселев О.И., Ершов Ф.И., Деева Э.Г.. Интерферон–гамма: новый цитокин в клинической практике – ИНГАРОН. М.: Изд–во Дмитрейд График Групп. 2007. 348 с.
9. Серкова Н.А., Серков И.Л., Кулаков А.В. Иммуномодуляторы и инфекционная патология. Иммунология. 2000. №3. с.62–63.
10. Сологуб Т.В., Эсауленко Е.В., Деева Э.Г., Йолла И. Гамма – интерферон: обоснование и перспективы применения в инфекционной патологии. Медлайн. 2006. №3. с.21–23.
11. Ушкалова А.В. Противовирусные средства для профилактики гриппа и других респираторных инфекций. Трудный пациент. 2006. №1. с.10–13.
12. Васильева И.А., Киселёв О.И., Свентицкий Е.Н., Николаев Б.П., Мартюшин С.В., Маняхин Е.Е. Опыт ингаляционного применения комбинированного препарата интерферона с олифеном в комплексной терапии гриппа и ОРЗ, осложнённых пневмонией. Тез. Всерос. научно–практ. конф. «Новые препараты в профилактике терапии и диагностике вирусных инфекций. СПб.: Б.и. 2002. с.31–33.
13. Шумилов В.И., Иванников Ю.Г., Огарков П.И., Лобастов С.П., Олонцев В.В.. Эпидемиологическая эффективность Полудана в профилактике гриппа и других острых респираторных заболеваний в войсках. Военно–медицинский журнал. 2002. Т.СССХХIII №1. с.45–47.
14. Гатич Р.З., Колобухина Л.В., Исаева Е.И., Бурцева Е.И., Орлова Т.Г., Воронина Ф.В., Малиновская В.В.. Эффективность Виферона при гриппе у взрослых больных. Русский медицинский журнал. 2004. Т.12. №14. с.898–902.
15. Малиновская В.В. Виферон. Руководство для врачей М.: Б.и. 1997. 32 с.
16. Савиных Н.А. Клинико–иммунологическая эффективность интерферона в таблетках при гриппе: Автореф. дис. … канд. мед наук. М, 2008. 25 с.
17. Реаферон–ЕС®–липинт. Сборник статей и тезисов. М.; СПб.; Новосибирск, ЗАО «Вектор–медика», 2003. 25 с.
18. Реаферон (генно–инженерный человеческий альфа–2 интерферон): Сб.ст. Под ред О.И.Киселёва. Л.: Б.и., 1988. 118 с.
19. Ерофеева М.К., Максакова В.Л., Колыванова И.Л., Шадрин А.С., Колокольцов А.А., Николаева В.М., Войцеховская Е.М. Реаферон–ЕС–Липинт – как средство экстренной профилактики гриппоподобных вирусных заболеваний. Цитокины и воспаление. 2003. Т.2, №4. с. 44–47.
20. Позднякова М.Г. Оценка клинико–эпидемиологической эффективности препаратов Реаферон–ЕС–Липинт, Ингарон, Полудан для профилактики и раннего лечения ОРВИ в организованных коллективах: Автореф. кан.дис… к–та мед. наук. СПб. 2009. – 23с.
21. Малышев Н.А., Колобухина Л.В., Меркулова Л.Н., Ершов Ф.И. Современные подходы к повышению эффективности терапии и профилактики гриппа и других острых респираторных вирусных инфекций. Consilium medicum. 2005. Том 07. №10.
22. Исаков В.А., Ерофеева М.К., Коваленко А.Л., Каболова И.В. Приме­нение таблеток циклоферона в терапии гриппа и ОРЗ. Поликлиника №3 2004. с.12.
23. Учайкин В.Ф., Чешик С.Г., Балаболкин И.И. Терапевтическая эффективность и безопасность амиксина при респираторных вирусных инфекциях у детей. РМЖ. 2001. т.9. №19.
24. Селькова Е. П., Никитина Г. Ю. Неспецифическая профилактика гриппа и ОРВИ отечественным препаратом амиксин .Лечащий врач. 2004. №3.
25. Волчек И.В. Профилактическая и лечебная эффективность амиксина при гриппе и других острых респираторных инфекциях. TERRA MEDICA nova. 2004. №4 с.25–28.
26. Справочник ВИДАЛЬ. Лекарственные препараты в России. 2009.
27. Лыткина И.Н., Гренкова Т.А. Профилактическая эффективность препарата Лавомакс при гриппе и ОРВИ. Врач. 2010. N 4. с.64– 67.

.

Чем нас лечат: Эргоферон. Дозорные, убийцы и передозировка

Третье исследование было многоцентровым, двойным слепым, плацебо-контролируемым и рандомизированным. Оно проверяло, как Эргоферон помогает лечить грипп у детей. В него включено 162 участника из 13 медицинских центров. Эта работа также оценивает выздоровление по «улучшению состояния» (согласитесь, это довольно размытый критерий), однако в этом случае схема приема плацебо и препарата там одинаковая, что можно назвать достоинством исследования. Там также использовался критерий температуры тела, и также применялись жаропонижающие. Наблюдения велись по данным дневника пациента и осмотра врача, причем по второму показателю эффективность Эргоферона и плацебо была почти равноценной. Кстати, третье исследование было проведено на жидкой форме Эргоферона, но в статье не указано, в какой пропорции разводился препарат.

Indicator.Ru не рекомендует

Малая концентрация действующего вещества, а также то, что само вещество, даже если бы оно и попадало в таблетку, должно было бы играть скорее за вирусы, чем за иммунитет («подобное лечится подобным»), делает Эргоферон классическим гомеопатическим препаратом, хотя на упаковке это никак не указано.

О гомеопатии долго спорят, ломая копья, но следует помнить, что официальная наука не может признать за лекарство то, в чем молекула действующего, по мнению производителя, вещества, даже не побывала. Гомеопаты заводят суды со своими противниками (например, с журналом «Вокруг света»), пытаются доказать, что их препараты работают, однако при аккуратно собранной статистике и корректных методах исследования сахарные шарики действуют не лучше, чем плацебо. Если у читателя живое воображение, он может с таким же успехом поверить в целебные силы чая с малиновым вареньем. По сравнению с целлюлозой, которой в таблетке много больше, чем действующего компонента, употреблять его во время простуды как минимум приятнее, да и известные каждому народные средства вполне могут помочь организму справиться с некоторыми симптомами, даже не требуя вашей особенной веры в них.

Лечение или «развод на деньги»?

Российский рынок лекарственных препаратов заполнен препаратами с недоказанной эффективностью.

Конец февраля – время, когда из года в год наблюдается вспышка ОРВИ и гриппа. Далеко не все при первых признаках заболевания пойдут к врачу. Большинство из нас предпочитают лечиться, понадеявшись на фармацевта в аптеке или на рекомендации родных и близких в духе: «Я принимал, мне помогло».

Сегодня главный показатель эффективности лекарственных препаратов основывается на выводах доказательной медицины. А если точнее, на рандомизированных контролируемых испытаниях (РКИ). Что это такое? Участники испытания делятся на две группы, одной из которых дают исследуемый препарат, а другой — плацебо. При сравнении результатов выявляется степень воздействия препарата. Такие исследования проводятся в течение нескольких лет.

Доказательная медицина выделяет четыре основных типа лекарственных препаратов в зависимости от их доказанной или недоказанной эффективности и обозначает их буквами от A до D. Приведенный ниже список препаратов, которые активно рекламируются у нас в период простуд, не входит в классы А и В. Это значит, что препараты не прошли РКИ и не включены в основные международные списки лекарственных препаратов. Самое интересное, что этих препаратов нет и в списке Формулярного комитета Российской Академии медицинских наук. При этом часть из них входит в официальный российский список жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов (ЖНВЛП). Попадание в такой список с одной стороны уменьшает стоимость препарата, с другой — упрощает процедуру закупок и позволяет увеличить объем продаж, то есть мы имеем дело с государственным лобби.

Гомеопатические средства

Согласно данным доказательной медицины, эффективность гомеопатических средств равна плацебо. Между тем на российском рынке существует целых ряд гомеопатических препаратов, которые «притворяются» лекарствами. Это так называемы интерфероны. Самые известные торговые названия — «Анаферон», «Гриппферон», «Эргоферон», «Ренгалин». Эффективность интерферонов доказана только в виде инъекций при лечении вирусного гепатита, рассеянного склероза и рака. В виде же таблеток и капель в нос при ОРВИ и гриппе интерфероны не оказывают никакого действия. Также к разряду гомеопатических относятся «Афлубин» и «Оциллококцинум».

Антибиотики локального действия

Капли «Полидекса», «Биопарокс», «Изофра». До недавнего времени назальные препараты с антибиотиками были в ходу и активно применялись в качестве дополнительного средства при основном лечении. В 2013 году провели исследования, которые поставили точку в вопросе использования подобных капель при рините. Было доказано, что антибиотики в нос неэффективны из-за малой концентрации препарата, вводимого таким образом. Антибиотики помогут только в виде таблеток.

Иммуностимуляторы

Действием иммуностимуляторов объясняют «взбадривание» иммунных клеток, то есть такие препараты призваны укрепить иммунитет. Между тем как врачам известен факт, что при помощи лекарств простуду в принципе нельзя предотвратить. Иммунитет стимулируется только болезнью или прививкой (вакциной). Тем более при помощи иммуностимуляторов нельзя вылечиться от простуды, так как они, строго говоря, лекарствами не являются. Так, «Кагоцел» характеризуется производителем как противовирусный препарат, индуктор интерферона. На официальном сайте Минздрава РФ нет информации о результатах клинических исследований данного препарата. На самом деле исследования проводились, но без соблюдения современных требований РКИ и при недостаточной выборке, чтобы можно было сделать достоверный вывод. К тому же эти исследования подвергались критике за нарушение законодательства, так как проводились на военнослужащих и лицах с психическими заболеваниями. Впрочем, это не помешало активному продвижению препарата на российском рынке при непосредственном участии бывшего министра здравоохранения Татьяны Голиковой.

«Циклоферон» – еще один индуктор интерферона. Изучался в СССР как противовирусный препарат для животных, зарегистрирован в нашей стране для лечения людей в 1995 году. Активное продвижение препарата началось с 2001 года и продолжается по сей день. В отличие от «Кагоцела» эффективность «Циклоферона» подтверждают ряд клинических исследований, но опять же без учета современных требований РКИ. Препарат не входит в справочник лекарственных средств Формулярного комитета РАМН и не зарегистрирован в качестве лекарственного средства нигде в мире, кроме России и стран бывшего СНГ.

«Полиоксидоний» — также российский препарат против любых инфекций и ОРВИ, который используется только в России и в Грузии. На основе действующего вещества в 2001 году даже была разработана вакцина «Гриппол», а позднее препарат «Лонгидаза». До сих пор эффективность препарата не подтверждена независимыми клиническим исследованиями.

Все перечисленные иммуностимуляторы внесены в обновленный список ЖНВЛП 2019 года и имеют одни из самых высоких показателей по продажам на российском рынке.

Препараты «загадочного» действия

Наряду с иммуномодуляторами «Кагоцелом», «Полиоксидонием» и «Циклофероном», в список ЖНВЛП входят препараты, эффективность которых известна только производителям этих лекарств, которые позаботились о клинических исследованиях, но получили спорные результаты. Прежде всего это «Арбидол» и «Ингавирин».

«Арбидол», действующее вещество которого изобретено еще в 70-х годах, был благополучно забыт до начала нулевых годов, когда начались поиски российских аналогов зарубежным противовирусным препаратам. Единственное клиническое исследование, которое проводилось по препарату, спонсировалось производителем. В 2015 году опубликовали промежуточные результаты, которые оказались неубедительными. Окончание исследования планировалось на 2017 год, однако до сих пор его результаты неизвестны.

«Ингавирин» зарегистрирован Минздравом РФ для рецептурного применения, но имеет очень небольшую доказательную базу, что в свое время вызвало критику. Группой российских ученых из НИИ гриппа при участии сотрудников компании, производящей препарат, было опубликовано прямое сравнение «Ингавирина», «Тамифлю» и «Рибовирина» по результатам применения их на мышах. Итог – «Ингавирин» менее токсичен, но уступает в эффективности.

«Бронхомунал» («Имудон»), производимый в Швейцарии, также подвергся клиническим исследованиям при непосредственном участии производителя. Результаты показали, что препарат снижает риск ОРВИ у детей, но с оговоркой – применять нужно осторожно, так как не хватало более подробных данных, которые могли бы исключить системную ошибку. Вывод – представленные результаты «несколько запутаны» и затрудняют достоверный анализ.

Пить или не пить

Вышеназванные препараты, несмотря на их недоказанную эффективность, не причинят вреда. Другое дело, что вылечить от серьезного заболевания с их помощью вряд ли получится. Помните, что врач обязан выписывать препарат не по торговому названию, а по действующему веществу. Если же действующее вещество у вас вызывает сомнения, обратитесь к списку лекарственных препаратов ВОЗ или Формулярного комитета РАМН.

Клиническая эффективность препарата Реаферон-ЕС-Липинт в терапии гриппа и ОРВИ | #12/14

На правах рекламы

Грипп и другие острые респираторные заболевания остаются самыми массовыми инфекциями. Вирусы гриппа поражают различные органы и системы и вызывают у 5% больных тяжелые гипертоксические формы. Летальность среди госпитализированных больных составляет 0,5–2,5%. Пневмонии, осложняющие грипп и ОРВИ, регистрируют у 2–17% всех больных гриппом и у 15–46% среди госпитализированных больных [5].

Нарушения различных звеньев иммунитета, неспецифической резистентности способствуют тяжелому течению гриппа [4, 5]. Большое значение в патогенезе гриппа и острых респираторных вирусных заболеваний (ОРВИ) придается развитию состояния интерферонового дефицита [4]. Интерфероны (ИФН-α/β и γ) являются цитокинами, регулирующими дифференцировку, рост и размножение клеток, поэтому они относятся к важнейшим гомеостатическим средствам и факторам неспецифической резистентности организма. Антивирусное действие выражено у ИФН-α/β, а иммунорегуляторные и антипролиферативные эффекты свойственны ИФН-γ [4].

Противовирусное действие интерферона α-2b проявляется в период репродукции вируса путем активного включения в обменные процессы клеток. Интерферон, взаимодействуя со специфическими рецепторами на поверхности клеток, инициирует ряд внутриклеточных изменений, включающих в себя синтез специфических цитокинов и ферментов (2–5-аденилатсинтетазы и протеинкиназы), действие которых тормозит образование вирусного белка и вирусной рибонуклеиновой кислоты в клетке.

Иммуномодулирующее действие интерферона α-2b проявляется в повышении фагоцитарной активности макрофагов, усилении специфического цитотоксического действия лимфоцитов на клетки-мишени, изменении количественного и качественного состава секретируемых цитокинов, изменении функциональной активности иммунокомпетентных клеток, изменении продукции и секреции внутриклеточных белков.

Целью настоящей работы было оценить клиническую эффективность Реаферон-ЕС-Липинта при лечении больных гриппом и ОРВИ.

Реаферон-ЕС-Липинт — отечественный препарат рекомбинантного человеческого интерферона α-2b в липосомальной форме. Препарат обладает противовирусной и иммуномодулирующей активностью. Липосомы, в отличие от полимерных систем доставки лекарств, полностью биодеградируемы и биосовместимы, защищают белок от кислого содержимого желудка, обеспечивают полное и быстрое всасывание через кишечник и длительную циркуляцию ИФН в крови с дальнейшей индукцией эндогенного ИФН. Препарат Реаферон-ЕС-Липинт легко дозируется, доступен в употреблении, безопасен [1, 3].

Материалы и методы исследования

Под наблюдением находилось 45 больных обоего пола, в возрасте 18–50 лет, с симптомами гриппа и ОРВИ. Кроме общеклинического обследования проводили иммунофлюоресцентное исследование мазков-отпечатков секрета нижних носовых ходов, серологическое и рентгенологическое обследование больных. Статистически обрабатывались полученные результаты.

Пациенты основной группы (n = 30) дополнительно к базисной терапии получали перорально 500 тыс. МЕ препарата Реаферон-ЕС-Липинт дважды в день 3 дня. Пациенты контрольной группы (n = 15) получали препараты только базовой терапии (Антигриппин, поливитамины, отхаркивающие средства). Эффективность Реаферон-ЕС-Липинта учитывали по следующим критериям: длительность и интенсивность температурной реакции, продолжительность инфекционной интоксикации (головная и мышечная боль, недомогание, слабость, снижение аппетита), динамика развития катаральных симптомов (кашель, насморк, боли в горле), частота осложнений.

Результаты и обсуждение

Комплексное лабораторное обследование показало, что у 35 больных заболевание было обусловлено вирусами гриппа А (h4N2) и А (h2N1), в 10 случаях ОРВИ различной этиологии.

Клиническим маркером тяжести инфекции является степень выраженности лихорадочных реакций. При неосложненном гриппе среди принимавших Реаферон-ЕС-Липинт у 70% больных температура тела не превышала 38,5 °C, что указывает на легкое течение болезни, и лишь у 10 человек (30%) отмечено среднетяжелое течение гриппа с температурой тела выше 38,6 °C. В контрольной группе на фоне базовой терапии 51,5% больных имели лихорадку выше 38,6–39,0 °C, таким образом, у более половины пациентов контрольной группы заболевание протекало в среднетяжелой форме. Длительность лихорадки у 81,8% больных основной группы, получавших Реаферон-ЕС-Липинт, не превышала 2–3 суток, при базовой терапии у 54,5% лиц лихорадка продолжалась 4–5 суток. Включение препарата Реаферон-ЕС-Липинт в схему базисной терапии позволило сократить выраженность и продолжительность лихорадочного периода.

На фоне приема Реаферон-ЕС-Липинта в среднем на 1,2 дня быстрее, чем в контрольной группе, купированы симптомы инфекционной интоксикации в виде головной боли, недомогания, слабости (р < 0,05).

На момент включения в исследование выделения из носа слизистого, слизисто-гнойного характера регистрировали у 100% пациентов основной и контрольной групп. Данный симптом разрешался в более короткий срок (меньше на 0,5 дня) у пациентов основной группы, чем в группе контроля, различия не достоверны (р > 0,05). Симптом кашля регистрировали в основной группе в течение 4,2 ± 0,25 дня, что достоверно короче на 1,5 дня, чем в группе сравнения — 5,7 ± 0,2 (p < 0,05). Симптомокомплекс трахеобронхита (кашель, изменения голоса, жесткое дыхание, хрипы) регистрировали у 5 пациентов основной группы и 4 группы контроля. Средняя длительность симптомов была на 1 день короче у пациентов основной группы (3,5 ± 0,25 дня), чем в группе контроля (4,5 ± 0,3 дня) (p < 0,05).

Таким образом, на фоне приема Реаферон-ЕС-Липинта у пациентов быстрее проходили катаральные явления (в среднем 3,5–4,2 дня), в контрольной группе эти симптомы проявлялись длительнее (4,5–5,7 дня, p < 0,05).

Общая средняя продолжительность одного случая заболевания неосложненного гриппа при приеме препарата Реаферон-ЕС-Липинта была на 1 день короче (p < 0,05).

В период активного наблюдения у 13,3% основной группы и 33,3% группы контроля регистрировали развитие осложнений (носовое кровотечение у 6 пациентов, пневмония у 3 пациентов). Частота развития осложненного течения гриппа и ОРВИ была в 2,5 раза реже по сравнению с группой пациентов, получавших только базовую терапию (p < 0,001).

Таким образом, применение препарата Реаферон-ЕС-Липинт у больных среднетяжелыми формами гриппа и других ОРВИ привело к статистически значимому уменьшению длительности объективных признаков синдрома общей инфекционной интоксикации, продуктивного кашля и снижению частоты развития осложнений. Отмечена хорошая переносимость препарата, удовлетворительные органолептические качества препарата, нежелательных лекарственных реакций зарегистрировано не было.

Высокая клиническая эффективность и безопасность препарата Реаферон-ЕС-Липинт в составе комплексной терапии гриппа и других ОРВИ показана и другими исследователями [6]. Препарат с успехом использовали для экстренной профилактики гриппа и других ОРВИ у детей и взрослых в период эпидемий гриппа или сезонного подъема заболеваемости [2, 3]. Проведенные нами исследования позволяют рекомендовать препарат Реаферон-ЕС-Липинт для лечения острых респираторных инфекций.

Выводы

Включение препарата Реаферон-ЕС-Липинт в схему базовой терапии гриппа и ОРВИ улучшает клиническую эффективность лечения.

Литература

1. Бажутин Н. Б., Золин В. В., Колокольцов А. А., Таргонский С. Н. Перспективы применения липосомальных препаратов в медицинской практике // Terra medica. 2003. № 3 (31). С. 3–6.
2. Ерофеева М. К., Максакова В. Л., Колыванова И. Л. и др. Реаферон-ЕС-Липинт как средство экстренной профилактики гриппоподобных вирусных заболеваний // Цитокины и воспаление. 2004. Т. 2. № 4. С. 44–47.
3. Ерофеева М. К., Максакова В. Л., Позднякова М. Г., Колыванова И. Л. Возможность применения липосомального альфа-2b интерферона для профилактики гриппа и других ОРВИ // Вопросы современной педиатрии. 2007. Т. 6. № 1. С. 42–46.
4. Ершов Ф. И., Киселев О. И. Интерфероны и их индукторы (от молекул до лекарств). М., 2005. 368 с.
5. Исаков В. А. Клинико-патогенетические аспекты тяжелого гриппа // Аллергол. и иммунол.//2002. Т. 3, № 1. С. 136–144.
6. Лобзин Ю. В., Львов Н. И., Колокольцов А. А. Клиническая эффективность препарата «Реаферон-ЕС-Липинт липосомальный» в комплексной терапии больных гриппом и другими острыми респираторными заболеваниями при пероральном способе применения/Реаферон-ЕС-Липинт. Сборник статей и тезисов. Кольцово, 2003. С. 3–11.

---

В. А. Исаков*, доктор медицинских наук, профессор
В. Я. Сергеева*
Т. Е. Ефимова*
И. В. Каболова*
С. Н. Таргонский**
О. Н. Мухина**
М. Г. Шарыпова**^{, 1}

* ООО Медицинский центр «Авиценна», Великий Новгород
** ЗАО «Вектор-Медика», Новосибирск

¹ Контактная информация: [email protected]

Как уберечься от коронавируса

1 из 1 изображений

Как уберечься от коронавируса

© фото: архив «жн»

Скоро осень – время сезонных респираторных заболеваний, к которым присоединяется теперь и новая инфекция. Поэтому сегодня многие стараются провести профилактику средствами, которые, по их мнению, для этого подходят. Но лучше прислушаться к специалисту – директору МУП «Витафарм» Галине Чернышевой.

Пить или не пить

С коронавирусной инфекцией мир столкнулся впервые, и сегодня специфических препаратов для ее профилактики и лечения, к сожалению, нет. Противовирусные препараты, которые применяют при сезонных вирусных заболеваниях – амиксин, ингавирин, кагоцел и другие – не подходят, поскольку не обладают свойствами для профилактики и лечения новой инфекции. Есть препараты, рекомендованные ВОЗ и Росздравнадзором, Минздравом РФ: это галавит, препараты интерферона – гриппферон, виферон, который назначают детям. Эти медикаменты по фармакологическому действию более всего приближены для профилактики и лечения коронавирусной инфекции. Они продаются и по рецепту, и без рецепта.

Однако бездумно пить эти средства тоже не стоит. Ведь инфекция так быстро из нашей жизни не уйдет, и не будете же вы полгода принимать их. Лучше провести курс профилактики ближе к осеннему сезону простуд, а ребенку – перед началом учебного года и предварительно проконсультироваться с врачом.

Лечит только врач

Есть еще группа лекарств, которая применяется непосредственно в лечении ковида, но не предохраняет от него. Подчеркну еще раз, что врачи­эпидемиологи приспосабливают для лечения ковида те медикаменты, которыми всегда лечили малярию, красную системную волчанку, тяжелые полиартриты, ВИЧ­инфекции. В каждом случае подбирают определенную группу препаратов.

Такие лекарства в нашей аптечной сети есть, но отпускаются исключительно по рецепту врача. Ведь это очень серьезные медикаменты, имеющие побочные эффекты, и для подбора препарата нужно глубокое исследование сердечно­сосудистой, дыхательной, кроветворной деятельности.

Самолечение в этой ситуации может привести к плачевным результатам. Коронавирусная инфекция опасна тем, что протекает в разных формах. Может быть бессимптомной, когда человек вообще не ощущает симптомов или они очень слабые – дня на два заложило нос и побаливает горло, может быть, появился дня на три кашель – и все прошло. Но если при симптомах респираторного заболевания поднялась температура – это уже знак, что нужно немедленно обратиться к врачу.

Учтите, что при коронавирусной инфекции смертность зависит от четырех факторов. Первый – это «доза» вируса, полученная от инфицированного человека. Второй – наличие побочных заболеваний. Третий – скорость обращения к врачу. И четвертый – генетические особенности иммунитета.

Большое значение имеют также биологические особенности возраста. Почему весной всех пожилых посадили на карантин? Чем старше человек, тем больше у него в организме специфического белка, к которому охотно цепляется коронавирус. Поэтому пожилым до сих пор, хотя коронавирусная инфекция несколько отступила, настоятельно рекомендуют продолжать носить маски в общественных местах, надевать перчатки, соблюдать социальную дистанцию 1,5­2 метра. Но это касается и молодых, ведь люди продолжают заражаться.

Соблюдайте правила

У нас в аптеках по­прежнему есть отметки, где должны стоять люди. И если посетители нарушают это правило, мы делаем замечание. По моим наблюдениям, железногорцы менее дисциплинированы, чем, например, жители Курска. Там в организации по­прежнему оператор запускает в зал, обязательно в маске, на входе проверяют бесконтактным термометром температуру. А в наших маршрутках почти все перестали ездить в масках.

Но представьте, что будет осенью, когда дети начнут ходить в детсады и школы, начнется пуб­личное общение, и к сезонным инфекциям присоединится вторая волна коронавируса.

А теперь вспомните, что Китай именно за счет дисциплины в применении средств защиты так быстро погасил массированный удар коронавирусной инфекции. Китайцы и сейчас ходят в масках. Поэтому пользуйтесь средствами индивидуальной защиты.

Ведь несложно в супермаркетах, аптеках, банках, где работают кондиционеры и прохладно, надеть маску. Или надеть ее в общественном транспорте на короткую поездку по нашему небольшому городу. На улице маску не надо носить, дышите свежим воздухом. Но если повстречали знакомого, остановились поговорить – проявите уважение, наденьте маску, так вы бережете здоровье собеседника и свое.

Не надо думать, что эта болезнь может случиться с кем­нибудь, но не с вами, коронавирусной инфекцией может заразиться каждый.

Успейте укрепить иммунитет

Этим летом многие не смогли выехать из города к морю, вывезти на отдых детей. Тем не менее, оставшееся время лета нужно использовать для укрепления иммунитета ввиду приближающейся осени с ее сезонными инфекциями.

Рекомендовала бы всем хронически больным взрослым и детям прежде всего посоветоваться с лечащим врачом – терапевтом или педиатром. Возможно, он назначит специфические лекарственные препараты, которые повышают иммунитет при таких заболеваниях, как хронические бронхиты, бронхиальная астма, частые пневмонии и ангины, проблемы с сосудистой системой, онкология, заболевания опорно­двигательного аппарата. Эти медикаментозные средства нужно, после консультации с врачом, начать принимать уже в сентябре.

Относительно здоровым людям совет такой: сейчас ешьте больше овощей и фруктов, если нет противопоказаний по заболеваниям желудочно­кишечного тракта или аллергии. И желательно – без термической обработки. Нужно запасаться витаминами и микроэлементами, которые есть в дарах природы. Ведь помимо витаминов есть много микроэлементов, которые крайне необходимы организму и положительно влияют на иммунную систему.

Хотела бы обратить внимание на плоды и ягоды, которые окрашены в темный цвет. Фрукты­о вощи, окрашенные в темный цвет, содержат антоцианы – вещества­антиоксиданты, которые благотворно действуют на иммунную систему и предохраняют даже от таких серьезных заболеваний, как онкология. К этим продуктам относится также свекла. Она сейчас молодая, ее можно варить и добавлять в свежем виде в салаты. Хороши молодые кабачки, капуста.

В аптеках есть также очень хорошая группа препаратов в виде настоек женьшеня, элеутерококка, аралии для повышения иммунитета. Несколько капель такой настойки можно добавлять в чай.

Порекомендую также травы. На даче, на лесной полянке, вдали от дорог и выхлопных газов можно собирать зверобой, душицу, чабрец, сушить на бумаге в прохладном затененном месте, а затем тоже добавлять в чай. Например, очень хорошими иммуномодулирующими свойствами обладают цветы эхинацеи. Ее лепестки тоже обогатят ваш чай полезными свойствами.

Ближе к осени стоит начать принимать витамины. Хотя людям, которым врачи не рекомендуют свежие овощи и фрукты, можно принимать и сейчас. Необязательно покупать дорогие поливитаминные комплексы. Поливитамины отечественного производства также хороши – это ревит, ундевит, аскорутин, компливит, гендевит, декамевит.

Очень приветствуются занятия физкультурой и спортом. Не в жару, а в более прохладное время – утром, вечером или в спортзале. Врачи­эпидемиологи утверждают, что двигательная активность улучшает кровоснабжение и обменные процессы в организме, и такая закалка снижает риск заболевания инфекцией, в том числе коронавирусной.

Ждем вакцину

Сегодня пока не поступила вакцина для иммунизации против коронавируса. Одна вакцина прошла клинические испытания, другие в процессе. Клинические испытания – это проверка препарата на людях. Хочу пояснить, что испытания любого лекарства или вакцины начинаются в лабораториях с помощью химических веществ, затем их испытывают на мелких грызунах, потом переходят к стадии доклинических испытаний на приматах, и последняя стадия – клинические испытания на людях­добровольцах.

Вакцина в нашей стране регистрируется, когда отвечает в наибольшей степени фармакологическим требованиям. Она должна полностью предохранять человека от заражения коронавирусной инфекцией, кроме того, даже при наличии хронических или острых заболеваний не принести вреда.

В мире кто­то пытается запускать в действие сырую вакцину, но у нас в стране очень осторожно относятся к внедрению в практику вакцин и препаратов. Это сложилось исторически. Наверное, сыграло роль и то, что министр здравоохранения Михаил Мурашко был начальником Росздравнадзора, который контролировал включение в лекарственный реестр страны новых препаратов или вакцин.

Как бы то ни было, вскоре станет ясно, какие отечественные вакцины более эффективны, видимо, их будет 4­5. Еще надо сказать, что вакцина будет предохранять на два года, но не более. Сначала говорилось, что вакцинацию придется делать каждый год, как от гриппа. Но затем была поставлена задача, чтобы эта вакцина два года предохраняла людей от коронавирусной инфекции. Это, без преувеличения, будет нашим спасением.

что лучше и можно ли одновременно

Что это за медицинские средства

Гриппферон и Виферон относятся к группе лекарственных препаратов, являющихся источниками рекомбинантного человеческого интерферона. Поэтому нужно понимать, что собой представляют интерфероны.

К ним относятся специальные белковые соединения, которые обладают сходными друг с другом свойствами. Их выработка организмом усиливается при попадании в него того, или иного вируса. Иммунными клетками распознаются чужеродные агенты, и подается сигнал на продукцию другими иммунными клетками интерферонов. Из-за этого организм становится более устойчивым к влиянию патогенов. Также, происходит подавление размножения вирусов.

Именно интерфероны способны усиливать иммунный ответ, благодаря чему выздоровление от вирусных болезней наступает быстрее.

Но бывают ситуации, когда собственных белков, борющихся с вирусами, не хватает. В таких случаях их необходимо вводить пациенту из вне. Именно тогда и используются препараты интерферона.

Есть два способа синтезировать данные вещества, чтоб потом использовать их в виде препаратов:

• Синтезировать их лейкоцитарным способом – выделить из донорской крови;
• Создать и потом синтезировать их генноинженерными методами. В таком случае интерфероны будут носить название рекомбинантных.

Второй способ более безопасен и широко используется фармацевтическими компаниями.

Чем похожи Гриппферон и Виферон

Если сравнить Гриппферон с Вифероном, рационально говорить о том, что главным действующим веществом данных лекарственных средств является синтетический Альфа –2b интерферон.

Он способен:

• блокировать процессы внутриклеточного размножения вирусов;
• стимулирует образование биологических соединений, которые ускоряют процесс выздоровления;
• стимулирует процессы гибели тех клеток, в которых находится вирус.

Из-за отсутствия прямых контактов с вирусными объектами, они не становятся устойчивыми к интерферону.

Одновременно препараты вполне можно использовать для профилактики ОРВИ. Однако, разница между Гриппфероном и Вифероном есть. И заметная.

В чем разница между этими лекарствами

Во первых, второй препарат назначают не только при простудных заболеваниях, но и применяют при:

• заболеваниях, вызванных вирусом герпеса;
• инфекционно-воспалительных патологиях;
• гепатитах.

Во вторых, разница в формах выпуска. Виферон выпускают в форме гелей, мазей и свечей, а Гриппферон – в каплях для носа, в спрее и мази с лоратадином.

В третьих, содержание веществ разное в разных препаратах. Так в одном миллилитре капель и спрея и в одном грамме мази Гриппферона содержится по 10 000 международных единиц препарата, а в одном грамме Виферона – 36 000, в одном грамме мази – сорок тысяч. Также существуют разные свечи данного препарата, где доза колеблется от пятидесяти и до трхе миллионов международных единиц измерения.

Четвертое. Стоят эти лекарства по-разному. Так Виферон дешевле Гриппферона.

Пятое. Беременным и кормящим мамам можно принимать Гриппферон, это не повлияет на здоровье ребенка, а вот с Вифероном ситуация другая. Но его назначают грудным детям в виде суппозиториев (свечей).

Можно ли комбинировать эти лекарственные средства

Исходя из информации, указанной на инструкции к Виферону и Гриппферону, препараты комбинировать можно. Даже считается, что в таком случае они помогут пациенту быстрее вылечиться от болезни.

Учитывая природу обоих препаратов, их действующие компоненты и механизм фармакологического действия, модно сделать вывод, что их совместное применение только усиливает продукцию собственных иммунных белков и увеличивает поступление подобных веществ в организм больного из вне.

Какие есть аналоги препаратов

Если под рукой не оказалось указанных лекарств, или есть проблема с их приобретением, можно купить их аналоги:

• Анаферон;
• Деринат;
• Интрон;
• Интробион;
• Лаферобион и другие подобные лекарства.

Рынок препаратов интерферона сегодня очень широк, поэтому выбор того, или иного средства остается за пациентом.

Ответ на интересующий вопрос

Однозначно сказать какой из препаратов лучше, Виферон или Гриппферон, нельзя. Ведь каждый из них используется в тех, или иных обстоятельствах. И эффективность в таком случае будет на хорошем уровне, что у того, что у другого лекарственного средства.

Однако, можно смело сказать, что вместо Виферона принимать Гриппферон для профилактики ОРВИ будет более рационально. Ведь лишний раз «влезать» в систему синтеза организмом собственного интерферона тоже не стоит.

Источники:

Видаль: https://www.vidal.ru/drugs/viferon__17497
ГРЛС: https://grls.rosminzdrav.ru/Grls_View_v2.aspx?routingGuid=17d123e0-c99e-43c1-a653-197cf507d7a0&t=

Нашли ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Ненастроенный противовирусный иммунитет при COVID-19, выявленный с помощью временных характеристик интерферона I / III типа и сравнения гриппа

COVID-19, вызванный бета-коронавирусом SARS-CoV-2, стал одной из самых страшных пандемий нашего времени, вызвав высокую заболеваемость пневмонии, острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС) и смерти ^3,4 . Одной из наиболее примечательных особенностей инфекции SARS-CoV-2 является то, что она остается незамеченной в течение очень длительного периода времени, протекая курсом легкой или неосложненной болезни в течение нескольких недель, пока внезапные и тяжелые симптомы не разовьются в подгруппе пациентов, что требует госпитализация, кислородная поддержка и / или госпитализация в отделение интенсивной терапии (ОИТ) ^3,4 .Этот сценарий соответствует необычно долгому инкубационному периоду вируса, составляющему от 2 до 14 дней, и необычно длительному присутствию вируса в дыхательных путях, которое часто обнаруживается в течение более месяца после первоначального заражения с помощью обычных молекулярных диагностических тестов ^{5, 6} . Для сравнения: вирусная инфекция гриппа, основной респираторный вирус, являющийся причиной госпитализаций пневмонии до настоящего времени, имеет время инкубации от 1 до 4 дней, короткое окно вирусной положительности в несколько дней и резкое проявление симптомов, вызывающих пневмонию, в течение 1-3 дней. д ^7,8 .Другие частые респираторные вирусы, такие как респираторно-синцитиальные вирусы, риновирусы, вирусы парагриппа, метапневмоновирусы и коронавирусы простуды, также имеют более короткое время инкубации (от 1 до 5 дней) и более быстрое и острое проявление симптомов ⁹ , что делает SARS-CoV- 2 довольно уникален в этом отношении. Причина этого различия неизвестна, но, вероятно, является ключевым фактором патофизиологии COVID-19, лежащей в основе его отличительного течения заболевания и клинических проявлений.

Отличительной чертой COVID-19 является развитие гипервоспалительной реакции, также известной как «цитокиновый шторм», нарушающей газообменную функцию и приводящей к ОРДС, полиорганной недостаточности и смерти ^10,11,12 . Мы и другие ранее показали, что точно настроенный противовирусный ответ, управляемый IFN-λ (IFN типа III) и IFN типа I, имеет решающее значение для балансирования иммунитета для оптимальной защиты и минимального ущерба ^13,14,15 . Отклонение от этого баланса может спровоцировать разрушительный «цитокиновый шторм» с разрушительными последствиями для здоровья человека.Недавнее исследование показало, что у пациентов с COVID-19 IFN и IFN-λ типа I не продуцируются, так как они не могут быть обнаружены в сыворотке небольшой когорты COVID-19 с неустановленными клиническими характеристиками ¹⁶ . Напротив, другое исследование сообщило, что IFN типа I индуцируется у пациентов с COVID-19, и показало, что его концентрация может быть снижена у тех, кто находится в критическом состоянии ¹⁷ . Такое несоответствие может быть связано с тем, что каждое из этих исследований сосредоточено на единственном и, вероятно, отличном снимке явно неоднородного процесса болезни.Следовательно, проведение кинетических анализов уместно для определения хода иммунного ответа, особенно с учетом того, что цитокины продуцируются временно. Этот критерий особенно верен для IFN, которые экспрессируются на ранней стадии инфекции и после этого быстро снижаются.

Здесь мы выполнили комплексный временной анализ интерферонов I и III типов и основных воспалительных цитокиновых паттернов у 32 пациентов с COVID-19 и 16 пациентов с гриппом, госпитализированных по поводу внебольничной пневмонии и прошедших долгосрочное наблюдение в соответствии с текущими данными World Health. Руководящие принципы организации ¹⁸ .Обе группы пациентов имели сходные клинико-патологические характеристики и сопоставимую тяжесть заболевания при поступлении (дополнительная таблица 1). Мы также проанализировали 24 пациента с более легкими случаями гриппа без рентгенологических данных о пневмонии и не нуждающихся в госпитализации (называемых легким гриппом; дополнительная таблица 1), а также 10 здоровых людей. Используя высокочувствительные тесты Luminex и ELISA, мы количественно определили 18 цитокинов и хемокинов, имеющих отношение к противовирусному иммунитету и гипервоспалению, в сыворотке крови пациента, собранной через определенные интервалы времени после госпитализации (рис.1а и расширенные данные на рис. 1а). Этот анализ выстраивает пациентов на основе одних и тех же клинических критериев симптомов и тяжести заболевания, в основном наличия пневмонии и потребности в кислородной поддержке.

Рис. 1. Характер временного интерферона и воспалительных цитокинов у пациентов с COVID-19 и гриппом в зависимости от госпитализации.

a , Схема, показывающая план эксперимента с отбором образцов через определенные промежутки времени после госпитализации 32 пациентов с COVID-19 и 16 пациентов с гриппом с пневмонией, наблюдаемых в долгосрочном плане.Пунктирные линии указывают время первого и последнего начала критического заболевания соответственно. b , Уровни IFN-λ1, IFN-α, IFN-γ, TNF, IL-6, IL-7, IL-8, IL-10 и CCL3 в сыворотке крови в различные промежутки времени после поступления в больницу. Данные представлены в виде диаграмм разброса с точками, показывающими индивидуальные измерения пациента, средними значениями столбцов и полосами погрешностей диапазона. Для COVID-19 n = 16, 17, 21, 15, 11 и 8 для каждого из шести последовательных временных интервалов. Для гриппа n = 16, 14 и 11 соответственно.Для здоровых n = 10. Серым оттенком отмечен предел количественной оценки анализа. Значения P были определены с помощью двустороннего критерия Манна – Уитни U для непараметрических сравнений. * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001 показывают значимость по сравнению со здоровым контролем. ^# P <0,05, ^## P <0,01 и ^### P <0,001 показывают значимость между группами COVID-19 и гриппа.

Мы обнаружили, что у пациентов с COVID-19 значительно нарушена индукция как IFN-λ, так и IFN типа I. IFN-λ и IFN типа I не выявлялись у большинства пациентов с COVID-19 (со средними уровнями на пределе количественной оценки анализа), хотя некоторые пациенты принимали IFN-λ, а меньшее их количество также получали IFN-α (рис. 1б). Это наблюдение контрастирует с пациентами с гриппом, которые почти равномерно экспрессировали оба типа ИФН в течение первого (1-3 дня) временного интервала приема и в значительно более высоких концентрациях.Во всех случаях экспрессия IFN была преходящей, при этом уровни IFN типа I быстро снижались после первых 3 дней госпитализации, тогда как IFN-λ сохранялась дольше. Примечательно, что, несмотря на их ограниченную способность вырабатывать IFN, пациенты с COVID-19 сильно экспрессировали провоспалительные цитокины, такие как TNF, IL-6, IL-7, IL-8, IL-10, IFN-γ и CCL3, которые поддерживались высокие концентрации в течение длительного времени (рис. 1b). Другие цитокины, такие как IL-1β, IL-12, IL-23 и CCL4, также значительно усиливались через определенные промежутки времени по сравнению со здоровыми людьми, что отражает гетерогенность течения заболевания (расширенные данные, рис.2).

Похожая картина была выявлена ​​при сравнении, проведенном в соответствии с началом симптомов заболевания (расширенные данные, рис. 1b). Пациенты с COVID-19 демонстрировали заметно отсроченные и сниженные уровни IFN-λ и IFN типа I, которые выявлялись только у части пациентов и начиная с 7-10 дней после появления симптомов (расширенные данные, рис. 3a, b). Для сравнения, все пациенты с гриппом показали высокие уровни этих цитокинов в течение первых 6 дней (расширенные данные, рис. 3a, b). Хотя пациенты с COVID-19 вырабатывали мало IFN в течение первых 6 дней после появления симптомов, они сильно вырабатывали провоспалительные цитокины и хемокины, такие как TNF, IL-6, IL-8, IL-10 и CCL3 в концентрациях, аналогичных гриппу ( Расширенные данные Рис.3б, в). Более того, они продемонстрировали пролонгированную экспрессию провоспалительных медиаторов, при этом высокие концентрации TNF, IL-6, IL-7, IL-8, IL-10 и CCL4 оставались обнаруживаемыми в течение более 3 недель от начала, тогда как у пациентов с гриппом a количество из них к тому времени было подавлено.

Примечательно, что пациенты с COVID-19 были госпитализированы с аналогичными маркерами системного воспаления, такими как концентрация C-реактивного белка (CRP), количество лейкоцитов (WBC) и количество нейтрофилов и соотношение нейтрофилов / лимфоцитов (N / L) к пациенты с гриппом (дополнительная таблица 1 и расширенные данные рис.4а – е). У них даже была более низкая температура и более низкий балл по шкале CURB-65, обычно используемый показатель тяжести пневмонии ¹⁹ (Расширенные данные, рис. 4g, h). Однако во время последующего наблюдения у пациентов с COVID-19 возникла гораздо более высокая частота ОРДС, требующих поддержки в отделении интенсивной терапии. В нашей когорте у 16 ​​из 32 пациентов (50%) развилось критическое заболевание, 3 из которых умерли, по сравнению с только 3 из 16 пациентов с гриппом (18,7%), ни один из которых не умер (расширенные данные, рис. 5). Пациенты с COVID-19 заболели в критическом состоянии в течение гораздо более длительного периода времени (первый случай наступил на 1-й день, а последний — на 9-й день после поступления в больницу; рис.1а и расширенные данные на рис. 5), чем у больных гриппом, у которых в первые сутки после госпитализации проявилось критическое заболевание. Этот результат согласуется с высокой частотой и длительным течением тяжелой дыхательной недостаточности, описанной для COVID-19 (ссылки ^4,12 ). Интересно, что среди пациентов с COVID-19 у тех, кто заболел в критическом состоянии, были более высокие концентрации CRP, количество лейкоцитов и нейтрофилов и отношение N / L при поступлении (расширенные данные, рис. 4a – f), но не CURB-65 или лихорадка (расширенные данные) Инжир.4g, h и дополнительная таблица 2). У тяжелобольных пациентов с гриппом также была тенденция к более высокому количеству лейкоцитов и нейтрофилов, соотношению N / L и CURB-65, тогда как у негоспитализированных пациентов с гриппом не наблюдалось ни одного из этих повышений (расширенные данные, рис. 4a – h).

Таким образом, мы исследовали, различаются ли временные цитокиновые паттерны у разных групп пациентов. Примечательно, что мы наблюдали, что, хотя пациенты с COVID-19, которые не заболели в критическом состоянии, вырабатывали мало интерферона типа I или III, у тех, кто заболел в критическом состоянии, уровни IFN-λ были значительно выше в интервале времени 1-3 дня по сравнению с здоровые и некритические пациенты (рис.2а). Некоторые из пациентов в критическом состоянии также получали IFN-α (рис. 2a), хотя и в значительно меньших количествах по сравнению с негоспитализированными пациентами с легким гриппом (рис. 2a) или общим числом госпитализированных пациентов с гриппом (как в критическом, так и в некритическом состоянии; P <0,05). Напротив, все пациенты с COVID-19 вырабатывают провоспалительные цитокины, такие как TNF, IL-6, IL-8, IL-10 и IFN-γ, а у пациентов в критическом состоянии также наблюдаются значительно более высокие концентрации IL-6 и IL. -7 по сравнению с некритическими пациентами в определенные промежутки времени и тенденцией к более высокому уровню IFN-γ, что согласуется с повышенным гипервоспалительным состоянием, в котором они находились (рис.2а и расширенные данные рис. 6). Данные отдельных пациентов дополнительно подтвердили эти тенденции (расширенные данные, рис. 7). CCL3 был значительно выше, чем у здоровых людей из контрольной группы у некритически больных пациентов с COVID-19, но не у тех, кто был в критическом состоянии (рис. 2а). Для сравнения, тяжелобольные и некритические пациенты с гриппом не различались по их способности продуцировать интерфероны типа I и III, а также провоспалительные цитокины, такие как TNF, IL-6 или IL-7 (рис.2a и расширенные данные на рис. 6). Аналогичным образом, у негоспитализированных пациентов с гриппом с легкой формой заболевания наблюдается сильная продукция IFN типа I и типа III, что указывает на то, что во всем спектре тяжести заболевания гриппом противовирусный ответ остается устойчивым.Они также продемонстрировали аналогичную продукцию провоспалительных цитокинов, таких как TNF, IL-6, IL-7, IL-8 и IFN-γ, но более высокие уровни CCL3 по сравнению с госпитализированными пациентами с гриппом в некритических или критических состояниях. Визуализация этих закономерностей на радиолокационном графике показывает серьезный дисбаланс в индукции противовирусных и провоспалительных реакций у пациентов с COVID-19, который не возникает при гриппе (рис. 2b).

Рис. 2: Сравнение IFN и паттернов воспалительных цитокинов между подгруппами пациентов с COVID-19 и гриппом в зависимости от тяжести заболевания.

a , Уровни IFN-λ1, IFN-α, IFN-γ, TNF, IL-6, IL-7, IL-8, IL-10 и CCL3 в сыворотке для пациентов с COVID-19 в критическом и некритическом состоянии грипп и негоспитализированные пациенты с легким гриппом через 1-3 и 7-10 дней после госпитализации или посещения соответственно, а также здоровые люди. Точки показывают индивидуальные измерения, а линии — средние значения госпитализированных пациентов и здоровых людей. Квадратами показаны госпитализированные пациенты с гриппом. Серый цвет обозначает предел количественной оценки анализа. b , Радарные графики средних уровней цитокинов и диапазона госпитализированных пациентов с COVID-19 и гриппом, у которых развивается критическое или некритическое заболевание, госпитализированных пациентов с гриппом и здоровых людей в интервале времени 1-3 дня после госпитализации. Каждый кружок на радиолокационном графике представляет логарифмически возрастающие концентрации от 4–256 пг / мл ^–1 , как показано в контрольной группе здоровых людей. Для дней 1–3 n = 9, 7, 24, 13 и 3 для каждой из пяти последовательных групп, соответственно.Для 7–10 дней n = 8, 13, 15, 12 и 2 соответственно. Для здоровых людей n = 10. P Значения определялись с помощью двустороннего критерия Манна-Уитни U- для непараметрических сравнений. * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001 показывают значимость по сравнению со здоровым контролем. ^# P <0,05, ^## P <0,01 и ^### P <0,001 показывают значимость между подгруппами COVID-19 и гриппа.

Затем мы попытались определить, связаны ли несбалансированные цитокиновые паттерны у пациентов с COVID-19 с системными иммунными эффектами и параметрами, связанными с тяжестью заболевания. С этой целью мы получили временные транскриптомы лейкоцитов у пяти здоровых людей и девяти пациентов с COVID-19, пяти некритических и четырех критически больных, начиная с первого дня поступления в палату или отделение интенсивной терапии и в различные моменты времени после этого. Всего было проанализировано 24 полных набора данных экспрессии генов RNA-seq.Кластерный анализ показал, что образцы группируются в соответствии с серьезностью клинического фенотипа, указывая на это как на основной источник вариаций и обеспечивая способ предсказать, у каких пациентов разовьется критическое или некритическое заболевание (рис. 3a и рис. 8 с расширенными данными). . Ориентируясь на день 1 как на наиболее подходящую временную точку, мы обнаружили, что 4225 генов дифференциально экспрессировались у пациентов с COVID-19 по сравнению со здоровыми людьми (дополнительная таблица 3). Когда пациентов в критическом и некритическом состоянии сравнивали отдельно со здоровыми пациентами из контрольной группы, было обнаружено 4214 и 4902 дифференциально экспрессируемых гена (ДЭГ), соответственно, из которых 1979 были обычными, тогда как остальные были однозначно обнаружены в одной или другой группе пациентов (рис.3b и дополнительные таблицы 3 и 4). Из этих DEG 2674 гена также значительно различались между пациентами в критическом и некритическом состоянии (дополнительная таблица 5). Графики вулканов указали на заметные различия в наиболее высоко регулируемых генах между группами, при этом пациенты в критическом состоянии демонстрируют более сильные паттерны генов иммунного и противовирусного ответа (рис. 3c – e). Анализ путей DEG действительно показал, что наиболее значимые пути, избыточно представленные у пациентов в критическом состоянии, были связаны с положительной регуляцией иммунной системы, активацией врожденного иммунного ответа, защитным ответом на вирус и клеточным ответом на IFN (рис. .3f и дополнительная таблица 6). Также были заметны индукция пути продукции IL-1β и ответ на IL-1. Напротив, у некритически больных пациентов эти пути не были значительно активированы, за исключением пути продукции IL-1β (рис. 3f). Другие пути, представленные в избытке, вместо этого включали регуляцию размера клеточного компонента и цитотоксичность естественных киллеров (NK) (рис. 3f).

Рис. 3: Кинетический анализ сигнатур транскрипции крови пациентов с COVID-19 в критическом и некритическом состоянии.

a , Анализ главных компонентов периферических транскриптомов лейкоцитов критически больных ( n = 4) и некритически больных ( n = 5) пациентов или здоровых (h2 – H5) контролей ( n = 5) . b , диаграмма Венна, показывающая уникальные и общие DEGs периферических транскриптомов лейкоцитов у критически больных ( n = 4) и некритически больных ( n = 5) пациентов по сравнению со здоровыми ( n = 5) людьми. c — e , графики вулканов, показывающие наиболее значимо активированные и релевантные DEG у всех пациентов с COVID-19 ( c ) и их критически ( d ) и некритически больных ( e ) подгрупп по сравнению со здоровыми людьми в 1 день госпитализации.ДЭГ-анализ проводился с использованием DESeq2 v.1.22.2. FC, изменение кратности; NS, не имеет значения. f , Анализ обогащения путей генной онтологии (GO) у всех пациентов в критическом и некритическом состоянии с COVID-19 в день 1 поступления в больницу или отделение интенсивной терапии. Использовался ClueGO, и значения члена P были скорректированы с использованием поправки Бонферрони для множественных сравнений. Визуализация проводилась с помощью пакета ggplot2 R. Размер точки указывает количество генов, дифференциально экспрессируемых на один путь, а красный цвет указывает на статистическую значимость.

Соответственно, тепловые карты с временной информацией выявили сильную индукцию длинного набора противовирусных генов у критически больных пациентов по сравнению с только частью из них, имеющей повышенную регуляцию в некритически больной группе (рис. 4a и дополнительная таблица 3). Этот набор включает гены классического противовирусного ответа, которые могут быть индуцированы IFN типа I и III, такие как Stat1 , Stat3 , Irf1 , Irf2 , Socs3 , Isg20 , Oasl , Ifi5 , Ifit1b , Ifit5 , Ifitm10 , Gbp1 , Gbp2 , Gbp4 , Gbp5 и Gbp6 , все они значительно активированы у тяжелобольных пациентов по сравнению с некритически больными или здоровыми людьми Irf3 , Socs3 , Mx1 , Oas1 , Ifi27 , Ifi44 и Ifitm5 также активируется у некритически больных пациентов, хотя и в меньшей степени, чем у пациентов в критическом состоянии (дополнительная таблица 5).Сравнение общего набора антивирусных генов, экспрессируемых в день 1, как показано на рис. 4a, подтвердило статистически значимое различие между пациентами в критическом и некритическом состоянии ( P = 1,25 × 10 ^-20 ), что согласуется с различными паттернами продукция IFN-λ и IFN типа I у этих пациентов. Этот более сильный ответ IFN типа I / III у пациентов в критическом состоянии вряд ли был обусловлен более высокой экспрессией компонентов рецептора IFN, поскольку не наблюдалось значительных различий между уровнями мРНК Ifnlr1 , Il10rb и Ifnar1 среди групп пациентов и здоровых. индивидуумов, за исключением двукратного увеличения Ифнара2 у пациентов в критическом состоянии (дополнительная таблица 3).

Рис. 4. Тепловые карты DEG критически и некритически больных пациентов с COVID-19 по сравнению со здоровыми людьми.

a — d , Тепловые карты, показывающие временные паттерны дифференциально экспрессируемых антивирусных генов ( a ), воспалительных генов ( b ), генов инфламмасом и PRR ( c ) и генов лейкоцитов ( d ). ) тяжелобольных и некритически больных пациентов с COVID-19 по сравнению со здоровыми людьми. Синий и желтый цвета представляют соответственно гены с пониженной и повышенной регуляцией.Данные выражены как логарифм ₂ кратных значений по сравнению со здоровыми контролями. П, больной.

Дальнейший анализ тепловой карты показал более сильный системный врожденный иммунный ответ у критически больных пациентов, отмеченный повышенной экспрессией ключевых провоспалительных медиаторов, включая компоненты комплемента ( C2 , C4bpa ), цитокины ( Csf1 , Cxcl10). ) и матриксных металлопротеиназ ( Mmp8 , Mmp9 ) над здоровыми людьми (рис.4б). Напротив, у некритически больных пациентов наблюдалась повышенная экспрессия Il10 , главного противовоспалительного белка, подавляющего цитокиновый шторм, и Il7 , который участвует в поддержании гомеостаза Т-клеток на периферии. Примечательно, что гены инфламмасом, такие как Nlrp6 , Nrlc4 , Nod2 , Aim2 , Casp9 , Casp10 , Il1rn и Il1r1 , все связаны с выработкой или ответом IL-1β ²⁰ , также были активированы у критически больных пациентов с COVID-19, тогда как Pycard ( Asc ), ключевой компонент сборки инфламмасом, подавлялась у некритически больных пациентов по сравнению со здоровыми людьми, что указывает на заметную роль пути IL-1β. при более тяжелом течении болезни (рис.4в). Рецепторы распознавания образов (PRR), участвующие в распознавании микробов, такие как Ddx58 ( Rigi ), Aim2 , Ifih2 ( Mda5 ), Ifi16 , Tlr2 и Tlr4 , также были активированы. В целом, при сравнении набора гены инфламмасомы и PRR, показанные на фиг. 4c, значительно различались между двумя группами ( P = 9,72 × 10 ^-7 ). На уровне клеток анализ экспрессии генов выявил доминантную сигнатуру активированных нейтрофилов / миелоидных клеток ( Mpo , Elane , Cd177 , Itgam , Arg1 , Ceacam8 и Fcgr1a ) в группа критических больных, которая была более легкой и незначительной у некритических пациентов (рис.4г). Напротив, линии T, B и NK лимфоцитов и родственные гены ( Cd3d , Cd3e , Cd4 , Cd8a , Cd19 , Cd22 и Ncam1 ) были заметно подавлены у тяжелобольных пациентов. . Эти данные согласуются с лимфопенией, высоким числом нейтрофилов и высоким отношением N / L, также присутствующими у этих пациентов (расширенные данные, рис.4), и, как сообщалось ранее, связаны с более тяжелым заболеванием и худшими исходами у пациентов с COVID-19 (ссылки . ^3,4 ). Цитокины, такие как TNF, IL-6 и IL-8, могут напрямую объяснять эти эффекты, поскольку хорошо известно, что они запускают мобилизацию и активацию нейтрофилов, развитие лимфопении и индукцию врожденных иммунных ответов и системного воспаления ^{21, 22} . Таким образом, транскриптомы лейкоцитов пациентов с COVID-19 на ранних этапах госпитализации могут предоставить жизненно важную информацию о серьезности заболевания и направить лечение, такое как введение ингибиторов IL-1, в более индивидуальной манере.

Интересно, что дисбаланс цитокинов у пациентов с COVID-19 с пневмонией был связан с гораздо худшим исходом заболевания по сравнению с гриппом. Во-первых, группа COVID-19 продемонстрировала более высокую частоту критических заболеваний и смертность (расширенные данные, рис. 5). Во-вторых, пациентам с COVID-19 в целом, а также пациентам в критических и некритических состояниях требовалось более длительное время госпитализации, чем у их сверстников с гриппом (рис. 5a – c). Для пациентов с COVID-19 в некритическом и критическом состоянии среднее время составило 14 и 23 дня, соответственно, по сравнению с гриппом через 7 и 19 дней (рис.5б, в). Длительная госпитализация может быть связана с ненастроенными противовирусными реакциями, что приводит к более длительному клиническому течению COVID-19 по сравнению с гриппом и необходимости более длительного выздоровления даже для некритически больных.

Рис. 5: Корреляция паттернов экспрессии IFN и цитокинов с исходами заболевания.

a — c , Сравнение времени госпитализации пациентов с COVID-19 и гриппом. Показаны все пациенты ( a ), пациенты с некритическим заболеванием ( b ) и пациенты с критическим заболеванием ( c ). d , Матрица корреляции уровней концентрации цитокинов в сыворотке через интервал времени 1-3 дня после госпитализации пациентов с COVID-19, указывающая на корреляцию между цитокинами и общим временем госпитализации (TIME) или другими цитокинами. e , f , Корреляция уровней IL-6 ( e ) и CCL3 ( f ) в сыворотке крови с продолжительностью общей госпитализации всех пациентов с COVID-19. г , Корреляция уровней IFN-λ1 с вирусной нагрузкой, выраженная в виде значений компьютерной томографии в бронхиальных аспиратах, собранных в тот же интервал времени, что и сыворотки, использованные для количественного определения IFN-λ1. ч. . Корреляция уровней IFN-λ1 со временем, необходимым для выведения вируса, оценивается как первый отрицательный тест на SARS-CoV-2. i , Корреляция соотношения IFN-λ1: IFN-α с продолжительностью госпитализации в отделении интенсивной терапии. Точками показаны индивидуальные измерения пациентов с COVID-19. Открытые и заштрихованные точки соответствуют некритическим и критическим пациентам с COVID-19 соответственно ( e — i ). Для a — c , P значения для сравнения кривых госпитализации между группами пациентов были определены с использованием лог-рангового теста.Для d — i , P значения силы и направления связи между двумя переменными, как указано на каждой панели, были определены с использованием коэффициента корреляции рангового порядка Спирмена для непараметрических данных. ** P <0,01 и *** P <0,001.

Для определения цитокинов и комбинаций цитокинов, которые могут предсказать время госпитализации и, следовательно, иметь прогностическую ценность для стратификации риска независимо от известных лабораторных и клинических параметров тяжести (таких как насыщенность O ₂ , частота дыхания или отношение N / L), мы сформировали корреляционную матрицу уровней цитокинов при поступлении (интервал 1-3 дня) и продолжительности пребывания в стационаре (рис.4г). Мы обнаружили, что более высокие концентрации IL-6 и IL-10 и более низкие концентрации CCL3 прямо пропорциональны продолжительности госпитализации (рис. 5d – f). Сообщается о ценности IL-6 и IL-10 как биомаркеров для мониторинга тяжести COVID-19 ^4,23,24 , но для CCL3 это новость. Примечательно, что концентрация IFN-λ также коррелировала с более высоким уровнем IL-6 и IL-10 и более длительным временем госпитализации, что согласуется с их почти исключительной индукцией у критически, но не некритически больных пациентов (рис. 5d).

Возникает вопрос, полезны ли уровни IFN, индуцированные у пациентов в критическом состоянии, поскольку на животных моделях было показано, что замедленное производство IFN типа I или типа III вызывает иммунопатологию ^13,14,25 или препятствует восстановлению эпителия ^{26 , 27} соответственно. Мы обнаружили, что более высокие концентрации IFN-λ во время поступления в ОИТ были связаны с более низкой вирусной нагрузкой SARS-CoV-2 в дыхательных путях и более быстрым клиренсом вируса (рис. 5g, h). Более того, более высокое соотношение IFN-λ к IFN типа I в то время было связано с более коротким пребыванием в отделении интенсивной терапии (рис.5i), причем у двух пациентов с наивысшими уровнями IFN-α также наблюдалось самое длительное пребывание (оба 23 дня при медиане 17 дней). Эти данные предполагают, что отсроченная индукция IFN-λ может по-прежнему оказывать защитное действие у тяжелобольных пациентов с COVID-19, в то время как IFN-α может принести больше вреда, чем пользы, по крайней мере, у части пациентов.

В совокупности наши результаты демонстрируют, что инфекция SARS-CoV-2 не соответствует общепринятой парадигме противовирусного иммунитета. Вместо того, чтобы активировать сначала противовирусный ответ, а затем провоспалительный процесс в качестве второй линии защиты, он действует наоборот; он запускает провоспалительный ответ задолго до того, как индуцируется IFN-опосредованная противовирусная защита, если вообще возникает.Этот сценарий является серьезным парадоксом и помогает объяснить многие уникальные или необычные особенности COVID-19. Длительное время инкубации вируса и его стойкость в дыхательных путях, давая положительные результаты тестов на SARS-CoV-2 в течение нескольких недель, можно отнести к отсроченному и / или уменьшенному производству интерферонов типа I и III. Отсутствие или очень легкие симптомы у пациентов в течение необычно продолжительного периода времени можно объяснить отсутствием или нарушением или задержкой экспрессии IFN типа I, основных медиаторов гриппоподобного заболевания и таких симптомов, как насморк, кашель, усталость и т. одышка и лихорадка у людей ²⁸ .Наконец, ранняя и стойкая экспрессия провоспалительных цитокинов, достигающая кульминации в длительном гипервоспалении, может способствовать внезапному развитию дыхательной недостаточности, требующей госпитализации и часто приема в ОИТ. Примечательно, что при гриппе быстрая индукция ответа IFN I и III типов по всему спектру тяжести заболевания коррелирует с более быстрым выздоровлением и заметно более низкой частотой критических заболеваний или смертности ^13,25 . Недавнее ретроспективное когортное исследование 446 пациентов с COVID-19 продемонстрировало, что раннее введение IFN-α (IFN-a2b) связано со снижением внутрибольничной смертности, тогда как поздняя терапия IFN-α приводит к увеличению смертности и отсрочке выздоровления. мало сомнений в том, что время выработки IFN также имеет решающее значение для пациентов с COVID-19 (см. ²⁹ ). Вероятно, поздняя продукция IFN типа I или III может не вызывать вирусной резистентности, а вместо этого способствовать иммунопатологии.

Связано ли это уникальное клиническое течение COVID-19 с присутствием ингибиторов IFN, производных SARS-CoV-2, как ранее предлагалось для SARS-CoV ^30,31 и MERS-CoV ³² , не известно, но существует Возможность. Как и в случае с другими вирусами, подавление может быть преодолено при достижении более высоких вирусных нагрузок, например, после инкубации вируса и возможного распространения среди восприимчивых людей.В нашем исследовании мы не обнаружили значительных различий в уровнях вируса между некритическими и тяжелобольными пациентами на момент измерения ИФН (расширенные данные, рис. 9). Однако более высокая вирусная нагрузка при тяжелом или легком заболевании была описана в одном исследовании, но не была подтверждена в другом ^33,34 . Более того, более высокая вирусная нагрузка может преодолеть дозозависимое подавление SARS-CoV-2 продукции IFN в культивируемых клетках респираторного эпителия ¹⁶ .

В нашем исследовании есть оговорки.Во-первых, он характеризует паттерны цитокинов в кровообращении, и хотя они обычно используются для анализа «цитокиновых штормов» в ответ на инфекцию, трудно определить, насколько хорошо они коррелируют с иммунными ответами в дыхательных путях. Во-вторых, наше исследование относительно невелико, и наши результаты ждут подтверждения в других когортах. Тем не менее, наше исследование уникально информативно, поскольку оно касается выработки IFN и активации «цитокинового шторма» при COVID-19 во времени, от госпитализации до поступления в отделение интенсивной терапии, и поэтому оно должно быть особенно полезным для разработки клинических исследований. испытания терапии IFN.В нем также описаны биомаркеры, такие как IL-6 и CCL3, и сигнатуры экспрессии генов, которые могут быть особенно полезны для оценки риска развития критического заболевания и продолжительности госпитализации пациентов с COVID-19, которые недавно были госпитализированы. Наконец, он обеспечивает параллельное сравнение COVID-19 с гриппом, изучая популяции пациентов со схожими генетическими, демографическими и клинико-патологическими характеристиками, и, таким образом, выявляет важные различия в противовирусном иммунном ответе между этими двумя заболеваниями, которые ранее не подозревались. .

IFN-λ предотвращает распространение вируса гриппа из верхних дыхательных путей в легкие и ограничивает передачу вируса

Существенные изменения:

1) Приведите некоторые измерения того, сколько интерферонов типа I или III продуцируется в дыхательных путях. Нет данных о том, сколько интерферонов типа I или III продуцируется в дыхательных путях. Эти данные имеют решающее значение для понимания различий между системами IFN-α / β и IFN-λ во время инфекции.

Мы согласны с авторами обзора в том, что дополнительная информация о синтезе IFN типа I и типа III в верхних дыхательных путях инфицированных вирусом мышей может помочь объяснить наши выводы.Соответственно, мы использовали коммерческие наборы ELISA для измерения IFN-λ в лизатах, приготовленных из ткани рыла. Оказалось, что эти наборы ELISA не подходят для надлежащего анализа уровней IFN в гомогенатах тканей из-за сильных неспецифических фоновых сигналов. Следует отметить, что эти анализы хорошо работали для образцов сыворотки и жидкостей бронхоальвеолярного лаважа. К сожалению, однако, измерение уровней IFN в последних образцах не решает открытых вопросов нашего проекта.

Единственный метод, который сработал для нас, — это RT-qPCR.Данные, представленные на новом рисунке 2A, показывают, что исходная экспрессия генов IFN-λ значительно ниже в верхних дыхательных путях мышей Ifnar1 ^{— / —} по сравнению с мышами дикого типа и мышами Ifnlr1 ^{— / —} . В результате снижения базовой экспрессии гена IFN-λ у мышей Ifnar1 ^{— / —} также наблюдается низкая базовая экспрессия стимулированного IFN гена Mx1 , что может объяснить, почему мыши Ifnar1 ^{— / —} демонстрируют повышенную чувствительность к вирусам гриппа, даже если они обладают полностью функциональной системой IFN-λ.Эти новые результаты описаны в подразделе «IFN-λ предотвращает распространение вируса гриппа из верхних дыхательных путей в легкие» нашей измененной рукописи.

2) Определите количество индукции ISG в дыхательных путях мыши. Авторы не дали количественной оценки индукции ISG в дыхательных путях мышей. Было бы информативно измерить мРНК Mx в образцах легких мышей.

На новом рисунке 2B мы показываем индукцию генов IFN и репрезентативного ISG ( Mx1 ) в верхних дыхательных путях инфицированных мышей.Исходная экспрессия мРНК IFN-λ была заметно высокой у мышей WT, а экспрессия была лишь умеренно индуцированной после вирусной инфекции. Ifnar1 ^{— / —} мыши имели значительно более низкие уровни мРНК IFN-λ до заражения. Из-за технических проблем (как объяснено выше) высокая базовая экспрессия IFN-λ в мордах мышей WT не может быть подтверждена на уровне белка. Интересно, что экспрессия генов IFN-λ у мышей Ifnar1 ^{— / —} достигла сопоставимых уровней, как у мышей WT или Ifnlr1 ^{— / —} в течение двух дней после заражения вирусом.Эти данные показывают, что функциональная передача сигналов IFN типа I необходима для примирования клеток для надлежащей базовой экспрессии генов IFN-λ, что способствует ранней защите от вирусов в верхних дыхательных путях. Эти важные результаты описаны в подразделе «IFN-λ предотвращает распространение вируса гриппа из верхних дыхательных путей в легкие» исправленной рукописи.

По просьбе автора обзора мы также измерили экспрессию Mx1 в образцах легких наших мышей. Мы не обнаружили значительной индукции экспрессии Mx1 в легочной ткани мышей WT в течение первых трех дней после селективной инфекции верхних дыхательных путей.Эти результаты показывают, что IFN-λ действует локально и останавливает распространение вируса из верхних дыхательных путей в легкие, не вызывая системного ответа IFN. Мы решили не включать эти отрицательные данные в нашу исправленную рукопись, главным образом потому, что наша работа сосредоточена на верхних дыхательных путях.

По-видимому, в дыхательных путях действительно есть отдельные клетки (рис. 6С), которые реагируют на инфекцию экспрессией белка Mx. Эти клетки экспрессируют только рецепторы IFN-λ? Некоторые дополнительные комбинации инфекции, лечения IFN и окрашивания рецепторов и генов ответа, как показано на рисунке 6, были бы чрезвычайно информативными.Например, видны ли клетки, окрашенные на вирус на фиг. 6C, у мышей IFN-λ R — / -?

На рис. 6С (рис. 7С отредактированной рукописи) показана ткань морды мыши дикого типа, которую лечили IFN-α до заражения вирусом Удорна. На основании этого рисунка мы пришли к выводу, что небольшое количество эпителиальных клеток в верхних дыхательных путях не реагирует на IFN-α и что эти клетки, по-видимому, остаются восприимчивыми к вирусной инфекции, несмотря на предварительную обработку IFN-α. Мы хотели бы подчеркнуть, что аналогичные эксперименты с мышами Ifnar1 ^{— / —} и Ifnlr1 ^{— / —} , которых лечили перед вирусной инфекцией IFN-λ и IFN-α, соответственно, показаны на рисунке 7A и 7B (ранее 6A и 6B).Они ясно показывают, что IFN-λ очень эффективно блокирует репликацию вируса Удорна, тогда как IFN-α не подавляет репликацию вируса во всех эпителиальных клетках верхних дыхательных путей ни у WT, ни у Ifnlr1 ^{— / —} .

3) Предоставьте данные об исходе болезни. Одним из основных различий между системами IFN типа I и типа III является клеточное / тканевое распределение рецептора, которое ограничивает диапазон ответа на IFN типа III и системное воспаление, которое обычно сопровождается IFN типа I.Наблюдали ли авторы какие-либо различия в иммунопатологии между инфицированными ifnlr ^{— / —} и ifnar ^{— / —} мышами? Измерял ли автор уровни провоспалительных цитокинов у этих мышей? Некоторая информация о заболеваемости или смертности поможет интерпретации.

По-видимому, мы недостаточно хорошо подчеркнули, что наша модель передачи вируса на мышах основана на штаммах вируса гриппа h4N2, которые не вызывают явного заболевания у мышей. Кроме того, большинство наших экспериментов по заражению были разработаны для селективной доставки вирусного инокулята в верхние дыхательные пути, а не в легкие.Хорошо известно (Ivinson et al., 2017), что такие целевые вирусные инфекции не вызывают заболевания у мышей, даже если используются штаммы вируса, которые являются высокопатогенными при доставке непосредственно в легкие. Скорее всего, по этим техническим причинам мы не наблюдали каких-либо различий в иммунопатологии между мышами Ifnar1 ^{— / —} и Ifnlr1 ^{— / —} . Мы изменили текст в подразделе «IFN-λ предотвращает распространение вируса гриппа из верхних дыхательных путей в легкие» исправленной рукописи, чтобы лучше объяснить нашу модель.

4) Расширьте введение, чтобы четко выделить достижения текущего исследования по сравнению со статьей Галини и его коллег.

Мы согласны с тем, что на первый взгляд наша работа похожа на недавно опубликованную статью Галани и его коллег. Однако есть важные различия между дизайном и выводами двух исследований.

Во-первых, мы использовали протокол, в котором вирусная инфекция выборочно начинается в верхних дыхательных путях, имитируя естественное сокращение вируса.Galani et al., Напротив, использовали низкую дозу вируса для инокуляции всего респираторного тракта, как это обычно делается в исследованиях респираторных вирусов.

Во-вторых, мы показываем, что ответ IFN-λ останавливает распространение вируса уже в респираторном эпителии верхних дыхательных путей, предотвращая инфицирование легких в целом. Мы демонстрируем, что неизбыточная роль IFN-λ наиболее ярко проявляется в верхних дыхательных путях, где решающая битва между инвазивными респираторными вирусами и иммунной защитой хозяина происходит в естественных условиях.Мы демонстрируем, что повышенное количество инфекционных частиц секретируется, если система IFN-λ является дефектной. Это увеличивает вероятность успешного распространения вируса в легкие инфицированного человека. Напротив, Галани и др. Сосредоточили внимание исключительно на контроле репликации вируса после того, как он достигнет легких, и на иммунной патологии в инфицированных легких.

В-третьих, мы демонстрируем, что IFN-λ-опосредованный контроль репликации вируса в верхних дыхательных путях имеет решающее значение для ограничения передачи вируса.Большое количество инфекционных частиц выделяется из верхних дыхательных путей, что увеличивает вероятность успешной передачи вируса новому хозяину. Galani et al. Не оценивали роль IFN-λ в выделении вируса и контактной передаче.

Далее, мы использовали мышей с функциональными аллелями Mx1 для наших исследований. У таких мышей IFN-опосредованные противовирусные эффекты против вирусов гриппа намного более выражены, чем у мышей, лишенных функциональных аллелей Mx1 , что обеспечивает более широкое экспериментальное окно, которое позволяет обнаруживать небольшие различия в противовирусной активности различных подтипов IFN с более высокой чувствительностью.Galani et al. Использовали мышей с дефектными аллелями Mx1 . Как следствие, защитные эффекты IFN-λ были более выраженными и устойчивыми в нашем исследовании по сравнению с исследованием, опубликованным Галани и соавторами.

По просьбе рецензентов мы расширили разделы «Введение» и «Обсуждение» нашей рукописи, чтобы более четко осветить достижения нашей новой работы по сравнению с более ранним исследованием, опубликованным Галани и соавторами.

5) Обсудите возможные механистические различия между IFN-α и IFN-λ.

— Сравнение с IFN-α иногда игнорируется. Например, на рис. 2A не показано различий в выделении вируса от животных WTR или IFNAR — / -, и все же данные о передаче показали только 17% передачу от WT, но 42% от IFNAR ^{— / —} . Прокомментируйте, пожалуйста.

Основная причина, по которой мы не акцентируем внимание на данных IFN I типа, показанных на рисунке 3A (ранее 2A), заключается в том, что защитный эффект IFN-α был очень слабым. Как правильно заметил рецензент, выделение вируса не было усилено у мышей Ifnar1 ^{— / —} .Кроме того, хотя скорость передачи вируса Удорна была немного увеличена в эксперименте, показанном на фиг. 4A, эта разница не достигла статистической значимости и не наблюдалась в экспериментах по передаче штамма вируса HK68 (фиг. 4B). То же самое верно и для SeV: ни выделение вируса (рис. 3B), ни передача (рис. 4C) не были значительно усилены у мышей Ifnar1 ^{— / —} по сравнению с животными дикого типа.

— В подразделе «IFN-λ обеспечивает длительную защиту от вирусов в верхних дыхательных путях, тогда как IFN-α-опосредованная защита является кратковременной», упоминается кратковременный ответ на IFN-α.Может ли это быть объяснено разницей в дозировках? Пиковый титр вируса в легких, инфицированных SeV, ниже, чем в URT и мазках. IFN-α может лучше контролировать более низкую дозу вируса в легких.

Кратковременный эффект IFN-α не может быть объяснен разницей в дозировках. Мы использовали идентичные количества IFN-α и IFN-λ для лечения, и мы показали на Рисунке 5 — рисунке в приложении 2, что оба препарата IFN обладают сходной биологической активностью. Верно, что SeV рос до более низких титров в легких по сравнению с верхними дыхательными путями.Однако это наблюдение не имеет отношения к нашему аргументу. В эксперименте, показанном на рисунке 6, мы инфицировали все дыхательные пути, нанеся вирус в объеме 40 мкл. Таким образом, в самые ранние периоды после инфицирования уровни вируса были одинаково низкими во всех отделах дыхательных путей. Поскольку обработка животных IFN проводилась до заражения вирусом, наши данные, показанные на фиг. 6, демонстрируют, что IFN-α менее эффективен в предотвращении роста вируса в верхних дыхательных путях, чем в легких.Кратковременный характер ответа IFN-α показан на фиг. 6B и 6C.

— Авторы стараются контролировать количество наносимых IFN, титруя их на первичных эпителиальных клетках мыши. Через 4 часа после заражения два типа IFN выглядят эквивалентными, но в более поздние моменты времени они действительно различаются (рис. 5C). Что это означает для результатов in vivo?

Открытие того, что биологический эффект IFN-α недолговечен в эпителиальных клетках дыхательных путей, является важным.Это дает хорошее объяснение того, почему IFN-α менее эффективен, чем IFN-λ в контроле роста вируса в верхних дыхательных путях. Рисунок 6B формально исключает второе альтернативное объяснение наших результатов, а именно возможность того, что эпителиальные клетки верхних дыхательных путей могут не иметь функциональных рецепторов для IFN типа I. Мы расширили раздел «Обсуждение», чтобы выделить этот важный вывод.

6) Расширить обсуждение, включив механизмы, ответственные за различные ответы, особенно за короткоживущий ответ IFN-α.

Мы обсудили возможные механизмы, объясняющие короткоживущий характер ответа IFN-α (см. Раздел «Обсуждение»).

https://doi.org/10.7554/eLife.33354.018

Последовательное нацеливание путей интерферона для повышения устойчивости хозяина к бактериальной суперинфекции во время гриппа

Abstract

Сопутствующие бактериальные инфекции представляют собой серьезное клиническое осложнение гриппа. Интерферон, производный от хозяина (IFN), увеличивает восприимчивость к бактериальным инфекциям после гриппа, но относительная роль IFN типа I по сравнению с IFN типа II остается плохо изученной.Мы использовали новые мышиные модели коинфекции, в которых колонизирующие пневмококки были инокулированы в верхние дыхательные пути; последующая инфекция вируса сублетального гриппа привела к тому, что бактерии проникли в легкие и стали опосредовать смертельное заболевание. По сравнению с мышами дикого типа или мышами, дефицитными только по одному пути, мыши, лишенные обоих путей IFN, демонстрировали наименьшее количество повреждений легочной ткани и смертность после суперинфекции вирусом пневмококка-гриппа. Терапевтическая нейтрализация путей ИФН типа I и типа II аналогичным образом обеспечивала оптимальную защиту коинфицированных мышей дикого типа.Наиболее эффективной схемой лечения была ступенчатая нейтрализация пути IFN типа I на ранней стадии во время коинфекции в сочетании с более поздней нейтрализацией IFN типа II, что соответствовало экспрессии и зарегистрированной активности этих IFN во время суперинфекции. Эти результаты являются первыми, которые напрямую сравнивают активность IFN типа I и типа II во время суперинфекции и дают новое представление о потенциальных мишенях, направленных на хозяина, для лечения вторичных бактериальных инфекций во время гриппа.

Информация об авторе

Сопутствующие бактериальные инфекции представляют собой частое и серьезное клиническое осложнение гриппа. Пути интерферонов типа I и типа II (IFN) повышают восприимчивость к сочетанной инфекции гриппа и пневмококка, что приводит к увеличению патологии легких и смертности. Однако сравнительная важность ИФН типа I по сравнению с ИФН типа II остается неясной. Мы использовали две новые мышиные модели коинфекции, в которых пневмококки были инокулированы в верхние дыхательные пути с последующим заражением вирусом гриппа через два дня.Сопутствующая вирусная инфекция вызвала IFN-зависимое воспаление, которое способствовало распространению колонизирующих бактерий в легкие с последующим повреждением тканей и смертью. В этой модели суперинфекции вируса пневмококка и гриппа мыши, лишенные путей IFN как I, так и II типа, демонстрировали минимальную патологию легких и повышенную выживаемость по сравнению с мышами дикого типа и мышами, дефицитными только по одному пути. Терапевтическая нейтрализация путей ИФН типа I и типа II аналогичным образом обеспечивала оптимальную защиту суперинфицированных мышей дикого типа.Наиболее эффективная схема лечения включала нейтрализацию пути IFN типа I на ранней стадии во время коинфекции в сочетании с более поздней нейтрализацией пути IFN типа II. Эти результаты позволяют по-новому взглянуть на потенциальную терапию, направленную на хозяина, для управления бактериально-вирусными суперинфекциями.

Образец цитирования: Barman TK, Racine R, Bonin JL, Califano D, Salmon SL, Metzger DW (2021) Последовательное нацеливание путей интерферона для повышения устойчивости хозяина к бактериальной суперинфекции во время гриппа.PLoS Pathog 17 (3): e1009405. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009405

Редактор: Мирко Шмольке, Женевский университет, ШВЕЙЦАРИЯ

Поступила: 20 октября 2020 г .; Одобрена: 17 февраля 2021 г .; Опубликовано: 9 марта 2021 г.

Авторские права: © 2021 Barman et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в рукописи и ее файлах с вспомогательной информацией.

Финансирование: Это исследование было поддержано грантом R01 HL140496-01 Национального института здравоохранения DWM. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Вирус гриппа A является основной причиной респираторных инфекций в Соединенных Штатах.Осложнения, связанные с вторичными инфекциями, вызванными бактериальными патогенами, такими как Streptococcus pneumoniae , значительно повышают риск тяжелого заболевания и приводят к значительному увеличению частоты госпитализаций и летального исхода [1]. Подсчитано, что по крайней мере 95% смертей, произошедших во время пандемии 1918 года, были вызваны пневмококковой инфекцией легких, ассоциированной с гриппом [2]. Аналогичным образом, примерно у половины госпитализированных пациентов во время пандемий гриппа 1957 и 2009 гг. Были обнаружены сопутствующие бактериальные инфекции [3,4].Грипп может способствовать развитию бактериальной пневмонии через повреждение эпителия, воспаление дыхательных путей и подавление врожденных иммунных ответов легких [5,6]. Данные исследований на людях и мышах показывают, что инфекция гриппа ставит под угрозу как иммунный ответ хозяина, так и барьерную функцию легких, способствуя повышенной восприимчивости к бактериальной суперинфекции.

В настоящее время существует общий консенсус в области, что ответы цитокинов хозяина во время гриппа имеют решающее значение в опосредовании восприимчивости к вторичной бактериальной инфекции.Однако точная роль отдельных цитокинов остается неясной. В частности, несколько групп сообщили, что индуцированный вирусом интерферон типа I (IFN) приводит к повышенной восприимчивости к вторичной бактериальной инфекции [7–11]. Другие, в том числе наша собственная группа, вместо этого определили критическую роль IFN типа II в опосредовании суперинфекции во время гриппа [12–16]. Таким образом, относительная важность ИФН типа I по сравнению с ИФН типа II оставалась непонятной, особенно с учетом того, что в каждом случае нейтрализация любого цитокина по отдельности частично защищает от смерти.Дизайн экспериментов с коинфекцией в большинстве исследований на мышах — инфицирование вирусом гриппа с последующим заражением легкими бактериями — может частично быть причиной этой неопределенности. Считается, что у людей суперинфекция возникает в результате колонизации бактериями верхних дыхательных путей, которые затем всасываются в легкие во время последующего гриппа. Группа Вейзера показала, что опосредованное гриппом воспаление в верхних дыхательных путях мышей может увеличивать колонизацию пневмококков, что затем способствует микроаспирации, и что ИФН типа I ответственен за этот эффект [8,17].Исследования на мышах, в которых бактерии непосредственно инокулируются в легкие мышей после гриппа, фактически обращают вспять время коинфекции у человека и не точно воспроизводят клинический сценарий. Таким образом, модель колонизации пневмококка с последующей инфекцией вирусом гриппа А более актуальна для коинфекции человека, чем традиционные эксперименты на мышах, в которых вирус гриппа инокулируется до инфицирования пневмококком. Другой возможный сбивающий с толку фактор заключается в том, что IFN типа I, как известно, повышает устойчивость хозяина к вирулентным респираторным вирусам.Таким образом, нейтрализация IFN типа I может усугубить вирусную инфекцию, что, в свою очередь, может привести к повышенной восприимчивости к коинфекции. С другой стороны, нейтрализация IFN типа II либо не влияет на вирусное заболевание, либо увеличивает опосредованное ILC2 заживление легочной ткани [18,19].

В текущем исследовании мы непосредственно рассмотрели относительную важность IFN типа I и типа II в опосредовании восприимчивости к пневмококковой инфекции во время гриппа. Мы использовали экспериментальные модели, в которых мышей инокулировали пневмококками перед заражением вирусом гриппа, чтобы лучше моделировать человеческую колонизацию и коинфекцию.Наши результаты показывают, что на самом деле ИФН типа I и типа II играют взаимодополняющие и важные роли в опосредовании восприимчивости к пневмококковой инфекции во время гриппа. IFN типа I наиболее важен во время ранней бактериальной инфекции верхних дыхательных путей, в то время как IFN типа II ингибирует бактериальный клиренс из нижних дыхательных путей на более поздних стадиях инфекции. Эти результаты решают важную нерешенную проблему в этой области и предлагают новые терапевтические подходы для предотвращения смертельных бактериальных суперинфекций у людей.

Результаты

Модель сочетанной инфекции пневмококка и гриппа

Носоглоточная тележка S . pneumoniae у человека часто приводит к пневмококковой инфекции [20]. Для моделирования пневмококкового носительства, ограниченного верхними дыхательными путями, мы инокулировали мышей под легким наркозом с низким объемом A66.1 S . pneumoniae (рис. 1А). Через 48 часов мышей оценивали на бактериальную нагрузку в смывах для носа, крови и легких. Бактерии были обнаружены в этот момент в промывках для носа на уровне, приближающемся к начальной дозе инокулята, в то время как бактерии не наблюдались в кровотоке или в гомогенатах легких (рис. 1B).Затем мы проверили эффекты сочетанной инфекции гриппа после прививки пневмококка. С этой целью сублетальная доза вируса CA04, штамма h2N1, ответственного за пандемию 2009 г. и связанного с высокой степенью бактериальной коинфекции, была интраназально введена анестезированным мышам на 2-й день после пневмококковой инфекции (рис. 1A). В предварительных экспериментах по созданию условий синергической суперинфекции мы протестировали 3 различных дозы пневмококков (10 ² , 10 ³ и 10 ⁴ КОЕ) и 3 различных дозы вируса гриппа (10, 50 и 100 БОЕ), и выбрали дозы, которые вызвали наименьшую смертность у однократно инфицированных мышей и наиболее воспроизводимый синергетический эффект у коинфицированных мышей.Из этих различных доз инокулята 10 ³ КОЕ S . pneumoniae и 50 БОЕ СА04 были выбраны для использования в экспериментах.

Рис. 1. Суперинфекция сублеталом S . pneumoniae , за которым следует вирус гриппа, вызывает смертность у мышей C57BL / 6 и BALB / c.

(A) Протокол эксперимента по суперинфекции . (B) Бактериальная нагрузка в смывах для носа, крови и легких через 48 часов после пневмококковой инфекции и до сочетанной вирусной инфекции.Каждый символ представляет КОЕ отдельной мыши, а сплошные линии показывают среднее значение ± стандартное отклонение от 4 мышей / группу. Пунктирная линия указывает предел обнаружения. (C) Промывание носа и бактериальная нагрузка в легких на 4-й день после 0-го дня интраназальной инокуляции 20 мкл PBS, содержащего 10 ³ КОЕ S . pneumoniae (Spn) с последующей инокуляцией в день 2 только 40 мкл PBS или PBS, содержащего 50 БОЕ вируса гриппа A (IAV). (D) Бактериальная нагрузка в легких после интраназальной инокуляции 20 мкл PBS, содержащего 10 ³ КОЕ Spn, в день 0 и 5-минутной инокуляции только 40 мкл PBS или PBS, содержащего 50 PFU IAV, в день 2.( E-G ) Заболеваемость и смертность суперинфицированных Spn-IAV мышей C57BL / 6 и мышей BALB / c. ( E ) Выживание и ( F ) потеря веса мышей C57BL / 6 (n = 5 мышей / группа). ( G ) Выживание и ( H ) потеря веса мышей BALB / c (n = 5 мышей / группа). Статистический анализ для (B-D) выполняли с помощью двустороннего дисперсионного анализа, а данные о выживаемости анализировали с помощью лог-рангового критерия Мантела-Кокса. * P <0,05; ** P <0,01; **** P <0.0001; ns = не имеет значения.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009405.g001

После инфицирования только пневмококками низкие уровни бактерий были обнаружены в легких примерно у половины животных на 4-й день, но после вирусной суперинфекции (2 дней после вирусной инфекции) все мыши содержали значительно повышенные уровни бактерий в легких (рис. 1C). Присутствие бактерий в легких после коинфекции было связано не только с вымыванием бактерий из верхних дыхательных путей в легкие во время процедуры инокуляции вируса, поскольку легкие, собранные через 5 минут после инокуляции вируса или PBS, не содержали значительного количества бактерий. КОЕ (рис. 1D).Кроме того, увеличение бактериального роста в легких происходило при использовании даже в 4 раза меньших объемов PBS для вирусной инфекции (S1 фиг.). Инфекция вируса h2N1 CA04 вызвала значительный уровень воспаления в верхних дыхательных путях, о чем свидетельствует приток нейтрофилов (S2, фиг.). По сравнению с мышами, инфицированными S . pneumoniae , количество бактерий в смывах для носа у коинфицированных мышей увеличивалось, а затем оставалось постоянным в течение дня 8 (S3 фиг.). Эти результаты подтверждают сообщения других авторов [8], которые пришли к выводу, что индуцированное воспаление увеличивает способность S . pneumoniae колонизирует и распространяется в нижних дыхательных путях.

Затем мы исследовали заболеваемость и смертность у мышей, суперинфицированных пневмококковым гриппом. У мышей, инокулированных интраназально либо 10 ³ КОЕ пневмококков, либо 50 БОЕ только вируса гриппа, смертности не наблюдали (рис. 1E и 1G). Потеря веса наблюдалась после вирусной инфекции, как и ожидалось [18], но не при пневмококковой инфекции (рис. 1F и 1H). После совместного инфицирования мышей C57BL / 6 все животные погибли в период с 5 по 9 день (рис. 1E).Тот же результат был получен с мышами BALB / c, хотя время до смерти было несколько отложено и наступило между 9 и 13 днями (рис. 1G).

Наблюдалась корреляция между кинетикой роста бактерий и снижением выживаемости у мышей BALB / c после коинфекции вируса h2N1 CA04. Количество бактерий в смывах для носа оставалось неизменным с 4 по 8 день, подтверждая носоглоточное носительство (рис. 2A – 2C и S3). Количество бактерий в легких увеличилось с 4,79 log ₁₀ ± 0,69 log ₁₀ на дни с 4 по 7.53 log ₁₀ ± 0,71 log ₁₀ на 8-й день, уровни, которые были значительно выше, чем наблюдаемые при смывании носа. Бактерии в крови оставались не обнаруживаемыми на 4 и 6 дни, но были обнаружены на 8 день, незадолго до гибели мышей. У мышей инфицировано только S . pneumoniae , относительное количество бактерий в легких было незначительным, и бактерии были удалены к 8-му дню. Совместная инфекция пневмококка и гриппа не изменила вирусную нагрузку по сравнению с мышами, инфицированными только вирусом гриппа (рис. 2D).

Рис. 2. Нагрузка патогенными микроорганизмами у мышей, суперинфицированных вирусом пневмококкового гриппа.

Бактериальная нагрузка в носовых смывах, крови и тканях легких мышей BALB / c на ( A ) день 4, ( B ) день 6 и ( C ) день 8 после инфекции Spn 0 дня с последующей инокуляцией PBS или IAV на день 2. Каждый символ представляет КОЕ отдельной мыши, а сплошные линии показывают среднее значение ± стандартное отклонение для 4 мышей / группу. Пунктирная линия указывает предел обнаружения. ( D ) Вирусная нагрузка в тканях легких мышей, коинфицированных Spn в день 0 и IAV в день 2 или только IAV в день 2.Каждый символ представляет собой БОЕ отдельной мыши, а сплошные линии показывают среднее значение ± стандартное отклонение от 4 мышей / группу. Пунктирная линия указывает предел обнаружения. Статистический анализ был выполнен с помощью двухфакторного дисперсионного анализа. * P <0,05; *** P <0,001; **** P <0,0001; ns = не имеет значения.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009405.g002

Экспрессия клеток и цитокинов

Помимо измерения бактериальной и вирусной нагрузки в легких, мы исследовали экспрессию различных субпопуляций иммунных клеток в тканях легких и бронхоальвеолярном лаваже (БАЛ) мышей BALB / c.Было обнаружено, что из различных исследованных клеток (стратегии стробирования показаны на фиг. S4), моноциты, нейтрофилы и интерстициальные макрофаги экспрессируются на значительно более высоких уровнях у мышей, коинфицированных пневмококком и гриппом, по сравнению с мышами, инфицированными только пневмококком или вирусом гриппа. опять же, прежде всего в момент времени, непосредственно перед тем, как мыши скончались от инфекции (рис. 3A – 3F). Не было значительных различий в экспрессии эозинофилов, альвеолярных макрофагов или Т-клеток между коинфицированными и однократно инфицированными мышами, которые могли бы объяснить повышенную смертность во время коинфекции.Было обнаружено, что уровни IL-1α, TNF-α, G-CSF и GM-CSF были значительно выше у совместно инфицированных мышей по сравнению с мышами, инфицированными только одним из патогенов (рис. 3G – 3J). Эти результаты предполагают большую инфильтрацию воспалительных клеток в легкие суперинфицированных мышей, а также повышенную продукцию воспалительных цитокинов.

Рис. 3. Профили клеток и цитокинов в легких мышей, суперинфицированных вирусом пневмококка.

Мышей BALB / c инфицировали Spn в день 0, а субпопуляции клеток в легких и BAL анализировали на 2, 4, 6 и 8 дни.Во второй группе мышей лечили PBS в день 0 и инфицировали IAV в день 2, а легкие и BAL анализировали в дни 4, 6 и 8. Третья группа была инфицирована Spn в день 0 и IAV в день 2. , а затем анализировали на 4, 6 и 8 дни. Количество ( AB ) моноцитов, ( CD ) нейтрофилов и ( EF ) интерстициальных макрофагов оценивали с помощью проточной цитометрии. Уровни ( G ) IL-1α, ( H ) TNF-α, ( I ) G-CSF и ( J ) GM-CSF оценивали в BALF с помощью анализа Luminex.Данные представлены как среднее значение ± стандартное отклонение для 4 мышей / группа. Статистический анализ был выполнен с помощью двухфакторного дисперсионного анализа. * P <0,05; ** P <0,01; *** P <0,001; **** P <0,0001.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009405.g003

Дефицит IFN типа I и типа II снижает восприимчивость к коинфекции

Мыши с дефицитом IFN-типа I или II демонстрируют повышенную выживаемость от вторичной пневмококковой инфекции после гриппа по сравнению с мышами WT [8,9,15,16].Поэтому мы проверили, будут ли такие животные также демонстрировать повышенную устойчивость на нашей модели бактериальной инфекции с последующей вирусной инфекцией. Мышам C57BL / 6 IFNαβR ^{— / —} и IFN-γR1 ^{— / —} прививали 10 ³ КОЕ S . pneumoniae A66.1 в день 0 и 50 БОЕ вируса h2N1 CA04 во второй день с последующим ежедневным мониторингом потери веса и выживаемости. В то время как все мыши WT умерли от коинфекции (рис. 1), каждый штамм KO продемонстрировал приблизительно 40% выживаемость (рис. 4A и 4B).Сходная частичная устойчивость к коинфекции наблюдалась у мышей BALB / c IFNαβR ^{— / —} (S5A и S5B Fig), а также мышей C57BL / 6 и BALB / c IFN-γ ^{— / —} (S6A-S6D Fig. ). Однако использование мышей, лишенных обоих цитокиновых путей (C57BL / 6 IFNαβR ^{— / —} IFN-γR1 ^{— / —} double KO), выявило значительно повышенную устойчивость, так что почти все эти животные выжили при суперинфекции (рис. 4A и 4B). . Все мыши KO, инфицированные одним патогеном, выжили (S5A и S5B и S6A – S6D, фиг.).Отсутствие передачи сигналов IFN типа I не влияло на экспрессию IFN типа II в этой модели. Эти данные показывают, что ИФН типа I и типа II играют критическую и, возможно, дополняющую роль в опосредовании чувствительности в модели бактериально-вирусной коинфекции. Помимо определения смертности, мы провели гистопатологический анализ тканей легкого на 7-й день. Мыши IFNαβR ^{— / —} IFN-γR1 ^{— / —} с двойным KO показали значительно меньшую патологию тканей по сравнению с мышами WT после коинфекции (фиг. 4C, панели i по сравнению с iv).Мыши, у которых отсутствует только один путь IFN (IFNαβR ^{— / —} или IFN-γR1 ^{— / —} ) (рис. 4C, панели ii и iii), также показали значительные отличия от мышей WT, что указывает на то, что оба цитокина играют роль в потере целостность ткани во время коинфекции, но у мышей, дефицитных по обоим цитокиновым путям, наблюдалось наименьшее количество повреждений (рис. 4D). Мы также измерили общий белок (рис. 4E) и альбумин (рис. 4F) в ЖБАЛ в качестве индикаторов целостности барьера, и результаты подтвердили гистологический анализ.Оценка бактериальной нагрузки на 7-й день показала низкие уровни пневмококков как в смывах для носа, так и в гомогенатах легких всех мышей KO (рис. 4G и 4H). Повышение уровня бактерий в носовой жидкости наблюдалось только при наличии передачи сигналов IFN типа I (только у мышей IFN-γR1 ^{— / —} , но не у мышей IFNαβR ^{— / —} , ни IFNαβR ^{— / —} IFN-γ ^{— / —} мышей), тогда как значительное увеличение количества бактерий в легких наблюдалось только в присутствии сигнального пути IFN типа II (только у мышей IFNαβR ^{— / —} ) (S7 фиг.).Таким образом, усиление колонизации зависело от наличия передачи сигналов IFN типа I, что согласуется с результатами других [8]. Примечательно, что в крови мышей не было обнаружено бактерий.

Рис. 4. Восприимчивость мышей с дефицитом IFN типа I и / или типа II к суперинфекции вирусом пневмококка-гриппа.

(A, B) , C57BL / 6 IFNαβR ^{— / —} (n = 13), IFN-γR1 ^{— / —} (n = 14) и IFNαβR ^{— / —} IFN-γR1 ^{— / —} (n = 13) мышей отслеживали на предмет ( A) выживаемости и ( B ) потери веса после интраназальной инфекции 10 ³ Spn в день 0 и 50 БОЕ IAV в день 2.Данные о выживаемости анализировали с помощью лог-рангового теста Мантела-Кокса. ( C) Гистопатология на 7 день коинфекции. ( Ci ) дикий тип, ( Cii ) IFN-γR1 ^{— / —} , ( Ciii ) IFNαβR ^{— / —} и ( Civ ) IFNαβR ^{— / —} IFN-γR1 — γR1 / — мыши. 20-кратное увеличение; масштаб = 100 мкм. ( D ) Гистологические баллы для тех же групп показаны в (C ). Поражения оценивали по уровням воспалительных инфильтратов, отека, гиперемии и гиперемии, альвеолярной дегенерации, некроза альвеолярного эпителия, некротического бронхита и бронхиолита.Критерии оценки: 0 для отсутствия изменений, 1 для умеренных изменений, 2 для умеренных изменений, 3 для заметных изменений и 4 для серьезных изменений. Оценивали 10 случайных полей на мышь. Показаны средние значения ± стандартное отклонение для 3-5 мышей на группу. BALF анализировали на биомаркеры целостности ткани ( E), общий белок и альбумин (F ). Каждый символ представляет отдельных мышей, показывающих среднее значение ± стандартное отклонение от 6 до 8 мышей / группу. ( G, H) Бактериальные нагрузки в смывах для носа, крови и легких ( G) только Spn или (H ) Spn-IAV, коинфицированный C57BL / 6 IFNαβR ^{— / —} , IFN-γR1 ^{— / —} и IFNαβR ^{— / —} IFN-γR1 ^{— / —} мышей.Каждый символ представляет КОЕ отдельной мыши, а сплошные линии показывают среднее значение ± стандартное отклонение от 4-8 мышей. Пунктирная линия указывает предел обнаружения. Статистический анализ для ( D-H ) проводили с помощью двухфакторного дисперсионного анализа. * P <0,05; ** P <0,01, **** P <0,0001; ns = не имеет значения. Данные в ( A, B, G и H ) были объединены из двух независимых экспериментов.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009405.g004

Постепенная нейтрализация IFN типа I и типа II спасает мышей дикого типа

Основываясь на приведенных выше результатах, мы измерили экспрессию IFN-α, IFN-β и IFN-γ в легких мышей BALB / c и C57BL / 6 WT на 2–8 дни после сочетанной инфекции пневмококка и гриппа (рис. 5A– 5F). IFN-α достигал максимальных уровней на 4-й день у обеих линий мышей, в то время как пик экспрессии IFN-β задерживался у мышей BALB / c (рис. 5A и 5B). Интересно, что IFN-β индуцировался у мышей C57BL / 6 только после коинфекции, но не после инфицирования только пневмококками или вирусом гриппа.Экспрессия обоих IFN типа I была намного выше у мышей C57BL / 6 по сравнению с мышами BALB / c. Эти различия, по-видимому, коррелируют с дифференциальной кинетикой выживания двух штаммов после коинфекции (рис. 1). Уровни IFN-γ увеличивались после 4-го дня и продолжали увеличиваться до 8-го дня как у мышей BALB / c (фиг. 5C), так и у мышей C57BL / 6 (фиг. 5F). Эти данные показывают, что IFN типа I активируется на ранних этапах коинфекции, тогда как IFN типа II индуцируется позже в процессе инфицирования.

Рис. 5. Экспрессия IFN типа I и типа II у мышей, суперинфицированных вирусом пневмококка гриппа.Мыши

BALB / c и C57BL / 6 были инфицированы S . pneumoniae в день 0 и IAV h2N1 CA04 в день 2 и образцы цельной легочной ткани были собраны на 2, 4, 6 и 8 дни. Отбор образцов проводился на 2 день до инфицирования IAV. Количественное определение IFN типа I выполняли с помощью RT-qPCR, а IFN типа II — с помощью ELISA IFN-γ. Экспрессия мРНК IFN-α в тканях легких BALB / c ( A) и C57BL / 6 ( D ) на 2, 4, 6 и 8 дни. Экспрессия мРНК IFN-β в BALB / c ( B) и C57BL / 6 ( E ) легочные ткани на 2, 4, 6 и 8 дни.Экспрессия IFN-γ в BALB / c ( C) и C57BL / 6 ( F ) BALF на 2, 4, 6 и 8 дни. Данные представлены в виде средних значений ± стандартное отклонение от 4 мышей / группа. Статистический анализ был выполнен с помощью двухфакторного дисперсионного анализа. P > 0,05; * P <0,05; ** P <0,01, *** P <0,001.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009405.g005

Используя дифференциальную кинетику экспрессии IFN, мы затем разработали исследование, чтобы определить, опосредованная mAb нейтрализация путей IFN типа I и типа II, либо отдельно, либо в комбинации, можно было бы использовать терапевтически после суперинфекции пневмококка и гриппа для увеличения выживаемости.Одно mAb против IFNαβR, одно mAb против IFN-γ или оба mAb вводили мышам в течение нескольких дней либо в начале после коинфекции, либо в более поздние моменты времени. Все контрольные животные, обработанные PBS, погибли к 12 дню (фиг. 6A и 6B). Лечение одним mAb на ранней или поздней стадии коинфекции приводило к примерно 20% выживаемости. Однако mAb против IFNαβR, введенные на ранней стадии после коинфекции, вместе с mAb против IFN типа II, введенными в более поздние моменты времени, увеличивали выживаемость приблизительно до 60% (фиг. 6A и 6B).Эта терапевтическая комбинация соответствовала различиям в кинетике экспрессии цитокинов, указанным выше. Обращение последовательности (mAb против IFN типа II, введенное ранее, и mAb против IFNαβR, введенное позже) было значительно менее эффективным и привело только к примерно 20% выживаемости, аналогично тому, что наблюдалось после лечения одним из моноклональных антител.

Рис. 6. Терапевтическая нейтрализация путей IFN-αβ и IFN-γ у мышей, суперинфицированных вирусом пневмококка и гриппа.

(A, B) Мышей C57BL / 6 инфицировали пневмококками в день 0 и вирусом гриппа в день 2.Было 7 экспериментальных групп (18 мышей в группе): мыши получали PBS, mAb α-IFNαβR или mAb α-IFN-γ сразу после заражения (дни 0, 1, 2 и 3) вместе с PBS, mAb α-IFNαβR или mAb α-IFN-γ на поздней стадии после инфицирования (дни 4, 6, 8, 10 и 12), как показано на рисунке. Данные о выживаемости анализировали с помощью лог-рангового теста Мантела-Кокса. Данные были объединены из двух независимых экспериментов. ( CF ) BALF анализировали на маркеры целостности ткани: ( C ) общий белок, ( D ) альбумин, ( E ) активность ЛДГ и ( F ) нитрит в следующих группах лечения: PBS -PBS, IFN α-типа I / PBS, PBS / IFN α-типа II и IFN α-типа I / α-IFN типа II.Данные представлены в виде среднего значения ± стандартное отклонение для 8 мышей / группа. ( G) Анализ гистопатологии легочной ткани на 5-й день после коинфекции . (i), наивных мышей; (ii ) мышь, обработанная PBS; (iii) мышь , обработанная IFN / PBS α-типа I; (iv ) мыши, получавшие PBS / IFN α-типа II; и ( против ) мыши, обработанные IFN α-типа I / IFN α-типа II. 20-кратное увеличение, масштаб = 100 мкм. Также показана типичная макропатология всех легких; и (vi ) Оценка патологии для 4 мышей / группа.Статистический анализ был выполнен с помощью двухфакторного дисперсионного анализа. ^нс P > 0,05; * P <0,05; ** P <0,01, *** P <0,001; **** P <0,0001; ns = не имеет значения.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009405.g006

Чтобы изучить влияние нейтрализации IFN типа I и типа II на целостность ткани, мы оценили общий белок, альбумин, лактатдегидрогеназу (ЛДГ) и нитрит в BALF (рис. 6C – 6F).Были исследованы четыре группы животных: мыши, получавшие PBS, мыши, получавшие только mAb против IFNαβR на ранней стадии, мыши, получавшие только mAb против IFNαβR в поздней стадии, или мыши, получавшие как mAb против IFNαβR на ранних этапах, так и на mAb типа II. IFN mAb поздно. По сравнению с мышами, получавшими PBS, все мыши, получавшие mAb, показали улучшенную функцию эпителиального барьера, о чем свидетельствуют более низкие уровни общего белка, альбумина, LDH и нитрита в BALF. В соответствии с результатами выживаемости, мыши, терапевтически обработанные обоими mAb, показали наименьшее повреждение барьера.

Макропатология показала, что повреждение легких было очевидным у суперинфицированных мышей, получавших PBS (рис. 6G, панель ii), по сравнению с неинфицированными мышами (рис. 6G, панель i). В соответствии с данными на фиг. 6C-6F, гистологические оценки, проанализированные на 5-й день после коинфекции, были ниже у мышей, получавших ранние анти-IFNαβR-мАт или поздние анти-IFN-II типа (фиг. 6G, панели iii, iv, и vi). Однако показатели гистологии были самыми низкими у мышей, получавших комбинацию как раннего mAb против IFNαβR, так и mAb против IFN типа II поздно (фиг. 6G, панели v и vi).Вскоре после этого мыши, получавшие только PBS, начали умирать, но мы могли исследовать воспаление легких у животных, получавших mAb, уже на 13-й день. Подобно наблюдениям на 5-й день, животные, получавшие комбинацию анти-типа I и анти-типа. MAb пути -II IFN проявляли наименьшее количество повреждений ткани в этот момент времени (S8 фиг., Панели с i по vi). Взятые вместе, эти результаты демонстрируют взаимодополняющую роль IFN типа I и типа II в опосредовании повреждения легочной ткани во время бактериально-вирусной суперинфекции, а также способность своевременной комбинированной терапии mAb предотвращать такое повреждение ткани.

Суперинфекция колонизирующим серотипом 14

S . pneumoniae и вирус гриппа PR8

Было важно определить, можно ли обобщить приведенные выше результаты на другую модель сочетанной инфекции пневмококка и гриппа. Чтобы проверить это, мы колонизировали мышей 2х10 ⁶ КОЕ серотипа 14 S . pneumoniae (штамм TJ0983) и 48 ч спустя заражали 10 или 100 БОЕ вируса PR8. После колонизации в отсутствие вирусного заражения пневмококки были обнаружены только в смыве из носа, и бактерии не распространились в легкие или кровь (фиг. 7A).После инокуляции 10 БОЕ вируса гриппа PR8 все мыши выжили, в то время как 75% колонизированных мышей, инокулированных 100 БОЕ вируса PR8, погибли (фиг. 7B), что указывает на то, что восприимчивость зависит от инфекционной дозы. Чтобы определить, вызвало ли нарушение бактериального или вирусного клиренса потерю устойчивости, в различные моменты времени собирали кровь из ЖБАЛ у мышей, колонизированных S . pneumoniae только или инфицированы обоими возбудителями. С . pneumoniae КОЕ находились на нижнем пределе обнаружения как в ЖБАЛ, так и в крови мышей, колонизированных только пневмококками; однако бактериальный рост произошел у коинфицированных мышей на 7 и 10 дни в ЖБАЛ (фиг. 7C) и на 10 день в крови (фиг. 7D).Не было значительных различий в вирусных титрах между инфицированными вирусом гриппа и коинфицированными мышами (рис. 7E).

Рис. 7. Эффекты интерферонов типа I и типа II во время колонизации серотипом-14 S . pneumoniae с последующей суперинфекцией вирусом гриппа PR8.

(A) Мышей C57BL / 6 колонизировали 2×10 ⁶ КОЕ серотипа 14 S . pneumoniae и количество бактерий в смывах для носа, крови и ЖБАЛ были определены двумя днями позже.( B ) На 2 день после колонизации мышей инфицировали 10 или 100 БОЕ вируса гриппа PR8 и отслеживали выживаемость. Мышей также заражали вирусом гриппа только для того, чтобы гарантировать, что смертность не была вызвана вирусной инфекцией. В указанные дни после коинфекции вирусом гриппа оценивали бактериальную нагрузку в ЖБАЛ ( C ) и в крови ( D ) и определяли титры вируса гриппа в ЖБАЛ ( E ). В каждой экспериментальной группе использовали минимум 4 и 5 мышей для оценки бактериальной нагрузки и выживаемости, соответственно.Статистический анализ был выполнен с помощью двухфакторного дисперсионного анализа. * P <0,05; ** P <0,01. ( F, G ) C57BL / 6 WT (n = 12), C57BL / 6 IFNαβR ^{— /} (n = 11), IFN-γR1 ^{— / —} (n = 11) и IFNαβR ^{— / —} IFN-γR1 ^{— / —} (n = 8) мышей наблюдали на предмет выживаемости ( F), и ( G ) потери веса после интраназальной инфекции 2 x 10 ⁶ Spn в день 0 и 100 PFU PR8 IAV на 2 день. (H, I) C57BL / 6 WT мышей инфицировали S . pneumoniae серотип 14 в день 0 и вирус гриппа на день 2. Мышам вводили PBS, α-IFNαβR mAb или αIFN-γ mAb сразу после инфицирования (дни 0, 1, 2 и 3) вместе с PBS, α-IFNαβR mAb. или мАт α-IFN-γ на поздней стадии после инфицирования (дни 4, 6, 8, 10 и 12), как показано на фигуре. 10 мышей / группу, за исключением контрольной группы PBS, которая включала 14 мышей. Все данные о выживаемости были проанализированы с помощью лог-рангового теста Мантеля-Кокса. * P <0,05; ** P <0,01, *** P <0,001.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.ppat.1009405.g007

Затем мы протестировали C57BL / 6 WT, IFNαβR ^{— / —} IFN-γR1 ^{— / —} , IFNαβR ^{— / —} и IFN-γR1 ^{— / —} мышей по заболеваемости и смертности после инфицирования 2 x 10 ⁶ КОЕ серотипа 14 S . pneumoniae в день 0 и 100 БОЕ вируса PR8 в день 2. В то время как 80% мышей WT умерли от коинфекции (рис. 7F), мыши, дефицитные по сигнальным путям передачи IFN типа I или типа II, продемонстрировали примерно 28% смертность. (Рис. 7F и 7G).Мыши, лишенные обоих путей IFN, продемонстрировали 100% выживаемость после суперинфекции (фиг. 7F), аналогично тому, что было замечено выше на модели коинфекции вируса пневмококка серотипа 3-CA04. Все мыши WT и KO, инфицированные одним патогеном, выжили. Эти данные подтвердили критическую и взаимодополняющую роль IFN типа I и типа II в повышении восприимчивости к бактериально-вирусной коинфекции.

Мы далее исследовали, может ли mAb-опосредованная нейтрализация путей IFN типа I и типа II, отдельно или в комбинации, использоваться терапевтически для защиты мышей WT против серотипа 14 S . pneumoniae, сопутствующая инфекция вирусом -PR8. Лечение моноклональными антителами против IFNαβR, моноклональными антителами против IFN-γ или обоими моноклональными антителами было протестировано либо на ранней стадии после коинфекции, либо в более поздние моменты времени, как в наших более ранних экспериментах с суперинфекцией вируса пневмококка-CA04 серотипа 3 (рис. 6). . Примерно 80% контрольных мышей, получавших PBS, умерли к 17 дню (фиг. 7H). Лечение одним из моноклональных антител во всех случаях приводило к примерно 50% выживаемости. Однако mAb против IFNαβR, введенные сразу после коинфекции, вместе с mAb против IFN-γ, введенными в более поздние моменты времени, увеличивали выживаемость приблизительно до 90% (фиг. 7H и 7I).Обращение последовательности (mAb против IFN типа II, введенное ранее, и mAb против типа I, полученное позже) было менее эффективным и приводило к выживаемости только примерно 60%, что аналогично тому, что наблюдалось после лечения одним из моноклональных антител. Хотя различия между группами, получавшими одно mAb, по сравнению с обоими mAb не были статистически значимыми, наблюдалась четкая тенденция к замедленной смертности и общей повышенной выживаемости в группе, инокулированной mAb IFNαβR сразу после коинфекции вместе с mAb против IFN-γ, введенными позже. .

Обсуждение

Наши результаты демонстрируют, что in vivo mAb-опосредованная нейтрализация путей IFN как I, так и II типа является высокоэффективной в повышении устойчивости и выживаемости мышей к бактериально-вирусной суперинфекции. Мы использовали две модели мышей S . pneumoniae инфекция, при которой бактерии оставались в верхних дыхательных путях до заражения сублетальным вирусом гриппа два дня спустя, что затем вызывало всасывание бактерий в легкие и летальное заболевание.Нейтрализация пути IFN типа I на ранней стадии процесса коинфекции для предотвращения вызванного вирусом воспаления была высокоэффективной в уменьшении повреждения легких и увеличении выживаемости, но только в сочетании с нейтрализацией IFN типа II позже во время коинфекции, чтобы позволить эффективный бактериальный клиренс в легких.

Мы попытались имитировать бактериально-вирусную коинфекцию человека, используя модель носоглоточного носительства с сублетальной дозой S . pneumoniae был инокулирован локально в небольшом объеме, чтобы обеспечить колонизацию верхних дыхательных путей, но не инфицирование легких.Затем животным вводили сублетальную дозу вируса гриппа через два дня, прежде чем бактерии были уничтожены иммунной системой хозяина [21]. Используя два разных штамма пневмококка и два разных штамма вируса гриппа, мы обнаружили, что бактерии попали в легкие в течение 48 часов после вирусной коинфекции, а затем вызвали повреждение легких, бактериемию и смертность. У здоровых людей S . pneumoniae часто колонизируют носоглотку, не вызывая явного заболевания. Продолжительность такой колонизации в педиатрической популяции может составлять от 7 до 50 дней, а у взрослых может быть даже короче [22,23].В гомеостатических условиях иммунологические механизмы контролируют рост пневмококков во время фазы колонизации / носительства, но при заражении гриппом этот контроль теряется [24,25]. Подобно результатам наших экспериментов, бактерии распространяются из носоглотки в окружающие ткани после гриппа, в конечном итоге вызывая бактериемию и тяжелое опасное для жизни заболевание [17,26–29].

Синергия между S . pneumoniae Колонизация и последующая вирусная инфекция не изучались широко на животных моделях.Большинство моделей мышей, ранее использовавшихся для исследования летальной коинфекции, в том числе в нашей собственной лаборатории, изучали бактериальную инфекцию, которая возникает после гриппа [7,9–12,14,15]. Тем не менее, мы обнаружили, что изменение порядка коинфекции на противоположное, чтобы лучше имитировать человеческую суперинфекцию, i . e ., Пневмококковая колонизация верхних дыхательных путей с последующей вирусной инфекцией, также привела к синергетической заболеваемости и смертности. Хотя обычно считается, что люди заражаются коинфекцией в результате аспирации колонизирующих бактерий, вызванной гриппом [30], для удобства бактерии обычно прививают животным непосредственно в легкие после гриппа [9,15].Использование животных моделей для понимания путей, ответственных за коинфекцию во время гриппа, дополнительно осложняется другими факторами, включая: 1) окно восприимчивости к бактериальной коинфекции у людей обычно наблюдается примерно через 7-10 дней после заражения вирусом гриппа. в то время, когда вирус удаляется иммунной системой. Однако некоторые исследователи изучали коинфекцию мышей в другое время, включая бактериальные инфекции уже через 3 дня после вирусной инфекции [10,31,32], в то время, когда титры вируса и воспаление легких достигают пика, или через несколько месяцев. после гриппа [33], и 2) мыши были заражены различным количеством бактерий, включая очень большие количества, которые, вероятно, не наблюдаются в естественных случаях заражения человека, и которые преодолевают защитный альвеолярный макрофагальный барьер, что приводит к активному привлечению сильно воспалительных нейтрофилы за короткий промежуток времени [31,34,35].В отличие от этих исследований и большинства доклинических исследований, в которых изучается защита от одного инфекционного заболевания, в нашем текущем исследовании для сопутствующих инфекций использовались сублетальные дозы обоих патогенов, опять же, чтобы более реалистично имитировать воздействие на человека. Мышей инфицировали S . pneumoniae или только вирус гриппа не привели к летальному исходу. Вместо этого суперинфекция позволила микробам, которые сами по себе не были вирулентными, стать высокопатогенными и вызвать летальную инфекцию в период времени, обычно наблюдаемый у людей.Используя эту модель суперинфекции вирусом пневмококка и гриппа, аналогичные результаты были получены как на мышах C57BL / 6, так и на мышах BALB / c; поэтому эксперименты находились под внутренним контролем воспроизводимости.

Вероятно, что нарушение барьерных функций и повреждение тканей в результате разрастания пневмококка во время коинфекции является основной причиной летального исхода. Суперинфицированные мыши демонстрировали значительно большее количество моноцитов, нейтрофилов и интерстициальных макрофагов, а также повышенные уровни воспалительных цитокинов в легочном тракте по сравнению с мышами, инфицированными только одним из патогенов.Увеличение количества воспалительных клеток, вероятно, способствовало большому повреждению тканей, наблюдаемому у суперинфицированных животных. Мы сделали наблюдение, что значительно большее количество интерстициальных макрофагов присутствовало в легких коинфицированных мышей, но не у S . pneumoniae или одноинфицированные мыши h2N1 CA04, что согласуется с Sabatel и соавторами [36]. Известно, что интерстициальные макрофаги секретируют IL-1, IL-6 и TNF-α [37–39] и, таким образом, могут играть патогенную роль в течение S . pneumoniae — суперинфекция гриппа. В предыдущем исследовании сообщалось, что моноциты, экспрессирующие связанный с TNF лиганд, индуцирующий апоптоз, вызывают повреждение легких и последующую бактериальную суперинфекцию при гриппе- S . pneumoniae коинфекция [40]. В этом исследовании бактериальная суперинфекция также приводила к рекрутированию нейтрофилов и продукции TNF-α, что согласуется с нашими результатами, хотя в предыдущем исследовании сообщалось, что рекрутированные нейтрофилы и продукция TNF-α были полезны для контроля инфекции, тогда как в наших экспериментах она увеличивалась. уровни нейтрофилов и TNF-α коррелировали со смертностью, как также было показано в другом отчете [41].Было описано, что GM-CSF играет полезную роль при гриппе- S . aureus коинфекция [41]. Однако высокие уровни GM-CSF у коинфицированных мышей в настоящем исследовании коррелировали со летальностью. У мышей BALB / c уровни альвеолярных макрофагов могут снижаться во время сочетанной инфекции грипп-пневмококк [13,42], но мы не наблюдали изменений в экспрессии этих клеток после сочетанной инфекции пневмококка и гриппа по сравнению с одной вирусной инфекцией.

Мы впервые показали, что пути IFN типа I и типа II действуют коллективно и согласованно, опосредуя повышенную восприимчивость к суперинфекции пневмококка и гриппа.Это было продемонстрировано с использованием двух дополнительных подходов — мышей KO с генетической недостаточностью экспрессии двух путей IFN, а также мышей WT, получавших нейтрализующие mAb против IFN. Было обнаружено, что мыши, у которых отсутствуют пути IFN как I, так и II типа, были значительно лучше защищены от коинфекции, чем мыши, лишенные только одного из путей. Животные с двойным дефицитом также показали снижение повреждения легочной ткани, а также более низкую бактериальную нагрузку в легких и кровотоке. Особый интерес представляет то, что мы обнаружили, что наиболее улучшенная выживаемость у мышей WT была получена, когда mAb против IFNαβR вводили на ранней стадии во время коинфекции, а mAb против IFN типа II вводили на более поздних стадиях коинфекции.Этот результат согласуется с динамикой экспрессии IFN, наблюдаемой у наших суперинфицированных мышей, а также с описанными способами действия каждого соответствующего цитокина во время вторичной бактериальной инфекции после гриппа. Для IFN типа I группа Weiser [8] показала, что индуцированный вирусом IFN типа I в верхних дыхательных путях вызывает воспаление, которое затем позволяет бактериям из носоглотки проникать в легкие. Мы подтвердили способность IFN-зависимого воспаления верхних дыхательных путей I типа увеличивать бактериальную колонизацию и распространяться в легкие.В то время как некоторые группы сообщили о важной роли IFN типа I в восприимчивости к коинфекции [7–11], другие не смогли этого заметить [15,43]. Мы полагаем, что эти различия могут быть связаны с различными свойствами вирулентности используемых штаммов патогенов, а также с использованием глубокой анестезии, которая может позволить бактериям доставляться непосредственно в легкие без необходимости в IFN типа I для достижения этой цели. . С другой стороны, постоянно было обнаружено, что IFN типа II напрямую ингибирует функцию макрофагов и поддерживает целостность ткани за счет ограничений на экспрессию врожденных лимфоидных цитокинов, ингибирования экспрессии рецептора скавенджера, а в некоторых линиях мышей увеличивает скорость гибели макрофагальных клеток. [6,8,13,15,18,42].В дополнение к роли IFN типа I и типа II во время суперинфекции, другие группы описали важный вклад IFN типа III в опосредование повышенной восприимчивости к коинфекциям. Хотя углубленное изучение всех вкладов путей IFN типа I, типа II и типа III во время суперинфекции пневмококка и гриппа представляет интерес, такие исследования будут сложными и выходят за рамки настоящего исследования. Тем не менее, в настоящее время мы изучаем возможную важность IFN типа III в нашей модели коинфекции пневмококка и вируса гриппа на мышах.

Таким образом, наши результаты с использованием бактериальной колонизации мышей с последующим гриппом разрешают текущую загадку в этой области относительно относительной важности интерферонов типа I и типа II в бактериально-вирусной суперинфекции и предоставили новое понимание возможных подходов, ориентированных на хозяина. лечение. Наше исследование обеспечивает новую основу для мониторинга пациентов на предмет уровней IFN типа I и типа II на ранних и поздних стадиях коинфекции, а также для использования последовательных терапевтических стратегий mAb для лечения бактериальных суперинфекций во время гриппа.

Материалы и методы

Заявление об этике

Протоколы экспериментальных животных соответствовали Руководству по уходу и использованию лабораторных животных, NIH. Все исследования на животных были одобрены IACUC Медицинского колледжа Олбани (номер протокола: 17–03006 и 20–04001).

Мыши

Мышей BALB / c и C57BL / 6 WT были приобретены в Jackson Laboratories (Бар-Харбор, штат Мэн), как и C57BL / 6 IFN-γ ^{— / —} (штамм 002287), BALB / c IFN-γ ^{— / —} (штамм 002286), C57BL / 6 IFN-γR1 ^{— / —} (штамм 003288), C57BL / 6 IFNAR ^{— / —} (штамм 010830) и C57BL / 6 IFNAR ^{— / —} IFN-γR1 ^{— / —} мышей КО (штамм 029098 ) .Мыши BALB / c IFNAR ^{— / —} были первоначально предоставлены Дэниелом Портной (Калифорнийский университет, Беркли, Калифорния). Всех мышей выращивали в Медицинском колледже Олбани в определенных условиях, свободных от патогенов, в индивидуально вентилируемых клетках, и в экспериментах использовали взрослых животных обоего пола.

Модель бактериально-вирусной коинфекции мыши

Запасы штамма A66.1 S . pneumoniae серотипа 3 и вирус h2N1 A / California / 04/2009 (CA04) хранили при -80 ° C до использования.Мышей слегка анестезировали изофлураном, а затем интраназально инокулировали 10 ³ колониеобразующих единиц (КОЕ) пневмококков в 20 мкл PBS. Через 48 ч мышей снова анестезировали изофлураном и интраназально инфицировали 50 бляшкообразующими единицами (БОЕ) вируса h2N1 CA04 в 40 мкл PBS. Мышам, инфицированным только пневмококками, на 2-й день вводили PBS интраназально, а не вирус; мыши, инфицированные одним СА04, получали PBS интраназально в день 0. За животными ежедневно наблюдали на предмет потери веса, клинических признаков заболевания и выживаемости в течение 20 дней.

В некоторых экспериментах проверялась возможность того, что интраназальная инокуляция PBS на 2-й день вызвала вымывание бактерий из верхних дыхательных путей в легкие независимо от вирусной инфекции. Для этого мышей инфицировали 20 мкл пневмококков 10 ³ КОЕ, а затем через 48 часов интраназально инокулировали PBS или вирусом CA04 в общем объеме 10, 20 или 40 мкл. Животных умерщвляли через 5 мин или 48 ч и анализировали на бактериальную нагрузку в дыхательных путях.

В дальнейших экспериментах серотип 14 S . pneumoniae (штамм TJ0983) и PR8 (A / Puerto Rico / 8/34-h2N1) вирусы гриппа использовали для создания второй модели коинфекции. Как указано выше, мышей под легким наркозом сначала интраназально инокулировали 20 мкл PBS, содержащего 2 × 10 ⁶ КОЕ серотипа 14 S . пневмония . Двумя днями позже анестезированных мышей инфицировали либо 10, либо 100 БОЕ вируса гриппа PR8 в 40 мкл PBS.Контрольным животным вводили эквивалентные объемы PBS.

Анализы бактериальной и вирусной нагрузки

Для измерения бактериальной нагрузки у мышей брали кровь из ретроорбитального сплетения, а затем умерщвляли пентобарбитолом натрия для сбора смывов из носа и легких. Канюлированную иглу вводили в трахею и собирали смывы для носа в 1 мл PBS. Легкие механически гомогенизировали в 1 мл PBS. Затем собранные образцы серийно разбавляли и высевали на чашки с кровяным агаром для подсчета КОЕ.Вирусную нагрузку в гомогенатах легких определяли с помощью анализа бляшек на клетках почек собак Madin – Darby.

Анализ проточной цитометрии

Суспензии единичных клеток из легких и бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ) инкубировали с блоком FcγRII / III (2,4G2 mAb) в течение 15 минут, а затем окрашивали антителами против мышиных антител с последующим окрашиванием Fixable Viability Dye (eFluor 780; eBioscience) для дифференциации живые и мертвые клетки. Окрашенные клетки анализировали на BD FACS Canto или BD LSR II с использованием программного обеспечения FACSDiva и FlowJo для анализа данных.Для окрашивания использовали mAb против CD3 (клон 17A2, APC, BioLegend), анти-CD11b (клон M1 / ​​70, PerCP-Cy5.5, BD Biosciences), анти-CD11c (клон N418, Pac Blue, BioLegend), анти-Siglec-F (клон E50-2440, PE, BD Biosciences), анти-MHC класса II (клон M5 / 114.15.2, Pac Orange, BioLegend), анти-Ly6C (клон HK 1.4, APC, eBioscience), анти-Ly6G (клон 1A8, FITC, BD Biosciences), анти-CD4 (клон GK 1.5, FITC, BioLegend), анти-CD8 (клон 53–6.7, PE, BD Biosciences) и анти-Dx5 (клон DX5, Pac Синий, БиоЛегенда).

Анализ цитокинов

цитокинов в ЖБАЛ (ЖБАЛ) анализировали с помощью анализа на основе мультиплексных шариков Luminex (Bio-Rad Laboratories Inc, США). IFN типа I измеряли во всех легких с помощью количественной ПЦР с обратной транскриптазой (RT-qPCR) с использованием наборов Qiagen RNeasy Plus. Относительное количество генов рассчитывали с использованием метода ΔΔCt с β2 микроглобулином (β2M) в качестве домашнего контроля. Праймерами были IFN-α: 5′-CTGGCCAACCTGCTCTCTAG-3 ′, 3′-CTCCTGCGGGAATCCAAAGT-5 ′, IFN-β: 5′-CAGCCTGGCTT CCATCATGA-3 ′, 3′-TTCCATTCAGCTGCTCCAGG-5 ′.Уровни IFN-γ в BALF определяли с использованием набора IFN-γ ELISA в соответствии с протоколом производителя (R&D Systems).

Гистопатологический анализ

Для анализа патологии легких ткани легких фиксировали в 10% формалине, готовили срезы размером 5 мкм и окрашивали гематоксилином и эозином (H&E). Была использована система баллов, основанная на предыдущих исследованиях гриппа [44–46]. Десять полей срезов легких были выбраны случайным образом и оценены, как описано ранее [47]. Изображения были получены с использованием микроскопа Olympus BX41 при 20-кратном увеличении и программного обеспечения CellSense.Общие концентрации белка в ЖБАЛ анализировали с использованием набора для анализа белка Pierce BCA (Thermo Scientific). Уровни нитритов определяли количественно с использованием набора Griess (Life Technologies). Набор для анализа альбумина BCG (Sigma-Aldrich) использовали для определения альбумина, а набор для анализа активности лактатдегидрогеназы (LDH) (Sigma-Aldrich) использовали для оценки уровней LDH.

In vivo Нейтрализация мАт

Пути IFN типа I и типа II мыши нейтрализовали внутрибрюшинной инокуляцией 500 мкг / мышь анти-IFNαβR к MAR1-5A3 и 600 мкг / мышь XMG1.2 mAb против IFNγ (BioXCell) в 200 мкл PBS / день. MAb вводили в дни 0, 1, 2 и 3 и / или дни 4, 6, 8, 10 и 12 после пневмококковой инфекции, как указано в разделе «Результаты». Все виды лечения проводились двойным слепым методом с использованием препаратов mAb, закодированных независимым исследователем. Смертность и потерю веса контролировали ежедневно до 20-го дня.

Статистический анализ

Все статистические анализы были выполнены с использованием GraphPad Prism версии 8.0 (программное обеспечение Graphpad).Кривые выживаемости Каплана-Мейера анализировали с использованием лог-рангового критерия Мантела-Кокса, а данные о потере веса анализировали с использованием двустороннего U-критерия Манна-Уитни. Экспрессию белка и гистологию между несколькими группами анализировали с помощью двухфакторного дисперсионного анализа с множественными сравнениями Бонферрони. P <0,05 считалось статистически значимым.

Дополнительная информация

S1 Рис. Влияние различных объемов инокулята вируса на распространение бактерий.

Вирус гриппа или PBS инокулировали интраназально колонизированным мышам в объемах 10, 20 или 40 мкл, и бактериальную нагрузку в легких оценивали в течение 5 минут ( A ) или 48 часов ( B ).Статистический анализ был выполнен с помощью двухфакторного дисперсионного анализа. P > 0,05; ns = не имеет значения.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009405.s001

(TIF)

S2 Рис. Вызванный гриппом приток воспалительных нейтрофилов в полость носа.

( A ) Протокол для инфицирования и отбора проб смыва из носа. ( B ) Уровни нейтрофилов Ly6G ⁺ CD45 ⁺ у наивных мышей, мышей, колонизированных Spn, мышей, инфицированных IAV, и мышей с коинфекцией.Статистическая значимость оценивалась с помощью двустороннего дисперсионного анализа. ** означает P <0,01. (C) Типичная гистограмма проточной цитометрии, изображающая популяцию нейтрофилов Ly6G ⁺ CD45 ⁺ в смыве из носа мышей, инфицированных IAV. (D) Типичное изображение иммунофлуоресценции нейтрофилов Ly6G ⁺ у IAV-инфицированной мыши. Десять микролитров образца смыва для носа наносили на предметное стекло, фиксировали и окрашивали DAPI синим (i), анти-Ly6G mAb, зеленым (ii) и обоими (iii).

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009405.s002

(TIF)

S3 Рис. Бактериальные нагрузки промывки носа

S . pneumoniae отдельно (Spn-PBS) и совместно инфицированных (Spn-IAV) мышей.

( A, B ) Статистический анализ бактериальной нагрузки в носовой жидкости у мышей, инфицированных S . pneumoniae только (Spn-PBS), коинфицированный серотипом 3 S . pneumoniae и CA04 IAV (Spn-IAV) на 4, 6 и 8 дни.Результаты показывают увеличение бактериальной колонизации на 6 и 8 дни после коинфекции IAV, но без изменений уровней бактерий в каждой группе с течением времени. Статистический анализ был выполнен с помощью двухфакторного дисперсионного анализа. * P <0,05; *** P <0,001; **** P <0,0001; ns = не имеет значения.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009405.s003

(TIF)

S5 Рис. Восприимчивость мышей BALB / c с дефицитом IFN-пути типа I к суперинфекции вирусом пневмококка-гриппа.

(A, B) , BALB / c WT и IFNαβR ^{— / —} мышей инфицировали в день 0 только Spn, в день 2 только IAV или совместно инфицировали в указанные дни и наблюдали ( A) выживаемость и ( B ) потеря веса. 4–7 коинфицированных мышей на группу; 2–4 индивидуально инфицированных мыши в группе. Данные о выживаемости анализировали с помощью лог-рангового теста Мантела-Кокса. * P <0,05.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009405.s005

(TIF)

S6 Фиг.Восприимчивость мышей C57BL / 6 и BALB / c с дефицитом IFN типа II к суперинфекции вирусом пневмококка.

(A, B) , C57BL / 6 WT и IFN-γ ^{— / —} мышей были инфицированы в день 0 одним Spn, в день 2 только IAV или совместно инфицированы в указанные дни и контролировались для ( A) выживания и ( B ) потери веса. 6–7 коинфицированных мышей на группу; 4 индивидуально инфицированных мыши / группа. (C, D) , BALB / c WT и IFN-γ ^{— / —} мышей инфицировали в день 0 одним Spn, в день 2 только IAV или совместно инфицировали в указанные дни и наблюдали ( C) выживаемость и (D) потеря веса.5 коинфицированных мышей / группа; 3 индивидуально инфицированных мыши / группа. Данные о выживаемости анализировали с помощью лог-рангового теста Мантела-Кокса. * P <0,05; ** P <0,01; *** P <0,001.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009405.s006

(TIF)

S7 Рис. Бактериальная нагрузка в смывах для носа и легких IFNαβR

^{— / —} , IFN-γR1 ^{— / —} и IFNαβR ^{— / —} IFN-γR1 ^{— / —} мышей после инфицирования S . pneumoniae только (Spn-PBS) или S . pneumoniae, — коинфекция вирусом гриппа (Spn-IAV).

Смывы для носа ( A ) и ткани легких ( B ) анализировали на 7 день после инфицирования. Статистический анализ был выполнен с помощью двухфакторного дисперсионного анализа. * P <0,05; *** P <0,001; **** P <0,0001; ns = не имеет значения.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009405.s007

(TIF)

S8 Рис. Гистопатологический анализ ткани легкого после завершения лечения.

(i) наивная мышь e; (ii ) мышь, обработанная PBS и проанализированная на 5 день после коинфекции; (iii) мышей, обработанных IFN / PBS α-типа I и проанализированных на 13 день после совместного инфицирования; (iv ) мышей, обработанных PBS / α-IFN типа II и проанализированных на 13 день после коинфекции; и ( против ) мышей, обработанных IFN α-типа I / IFN α-типа II и проанализированных на 13 день после совместного инфицирования. 20-кратное увеличение, масштаб = 100 мкм. Также показана типичная макропатология всех легких; и (vi ) Оценка патологии для 4 мышей / группа.Статистический анализ был выполнен с помощью двухфакторного дисперсионного анализа. ** P <0,01, **** P <0,0001; ns = не имеет значения.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009405.s008

(TIF)

Благодарности

Мы благодарим Грегори Дж. Херто за помощь в разработке анализов RT-qPCR. Техническая помощь Центра иммунологии Медицинского колледжа Олбани в рамках Департамента иммунологии и микробных заболеваний была неоценимой для проточной цитометрии и анализа цитокинов.

Ссылки

1. 1. Falsey AR, Becker KL, Swinburne AJ, Nylen ES, Formica MA, Hennessey PA и др. Бактериальные осложнения вирусных заболеваний дыхательных путей: комплексная оценка. J Infect Dis. 2013. 208 (3): 432–41. Epub 2013/05/11. pmid: 23661797; PubMed Central PMCID: PMC3699009.
2. 2. Morens DM, Taubenberger JK, Fauci AS. Преобладающая роль бактериальной пневмонии как причины смерти при пандемическом гриппе: последствия для готовности к пандемическому гриппу.J Infect Dis. 2008. 198 (7): 962–70. Epub 2008/08/20. pmid: 18710327; PubMed Central PMCID: PMC2599911.
3. 3. Gill JR, Sheng ZM, Ely SF, Guinee DG, Beasley MB, Suh J, et al. Легочные патологические находки фатальных вирусных инфекций пандемического гриппа A / h2N1 2009 г. Arch Pathol Lab Med. 2010. 134 (2): 235–43. Epub 2010/02/04. pmid: 20121613; PubMed Central PMCID: PMC2819217.
4. 4. Louria DB, Blumenfeld HL, Ellis JT, Kilbourne ED, Rogers DE. Исследования гриппа в пандемии 1957–1958 гг.II. Легочные осложнения гриппа. J Clin Invest. 1959; 38 (1 часть 2): 213–65. Epub 1959/01/01. pmid: 13620784; PubMed Central PMCID: PMC444127.
5. 5. Grousd JA, Rich HE, Alcorn JF. Взаимодействие «хозяин-патоген» при грамположительной бактериальной пневмонии. Clin Microbiol Rev.2019; 32 (3). Epub 2019/05/31. pmid: 31142498; PubMed Central PMCID: PMC6589866.
6. 6. Мецгер Д.В., Сан К. Иммунная дисфункция и бактериальные коинфекции после гриппа. J Immunol. 2013; 191 (5): 2047–52.Epub 2013/08/22. pmid: 23964104; PubMed Central PMCID: PMC3760235.
7. 7. Ли Б., Робинсон К.М., МакХью К.Дж., Шеллер Е.В., Мандалапу С., Чен С. и др. Интерферон типа I, индуцированный гриппом, увеличивает восприимчивость к грамотрицательной и грамположительной бактериальной пневмонии у мышей. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2015; 309 (2): L158–67. Epub 2015/05/24. pmid: 26001778; PubMed Central PMCID: PMC4504975.
8. 8. Накамура С., Дэвис К. М., Вайзер Дж. Н.. Синергическая стимуляция интерферонов типа I во время коинфекции вирусом гриппа способствует колонизации Streptococcus pneumoniae у мышей.J Clin Invest. 2011. 121 (9): 3657–65. Epub 2011/08/16. pmid: 21841308; PubMed Central PMCID: PMC3163966.
9. 9. Shahangian A, Chow EK, Tian X, Kang JR, Ghaffari A, Liu SY, et al. IFN типа I опосредуют развитие бактериальной пневмонии после гриппа у мышей. J Clin Invest. 2009. 119 (7): 1910–20. Epub 2009/06/03. pmid: 1

   10; PubMed Central PMCID: PMC2701856.

10. 10. Шепардсон К.М., Ларсон К., Мортон Р.В., Пригге Дж. Р., Шмидт Э. Э., Хубер В. К. и др. Дифференциальная передача сигналов интерферона I типа является главным регулятором восприимчивости к бактериальной суперинфекции после гриппа.mBio. 2016; 7 (3). Epub 2016/05/05. pmid: 27143388; PubMed Central PMCID: PMC4959663.
11. 11. Ширей К.А., Перкинс Д.Д., Лай В., Чжан В., Фернандо Л.Р., Гусовски Ф. и др. Грипп «обучает» хозяина повышенной восприимчивости к вторичной бактериальной инфекции. mBio. 2019; 10 (3). Epub 2019/05/09. pmid: 31064834; PubMed Central PMCID: PMC6509193.
12. 12. Бреслоу-Декман Дж. М., Маттингли С. М., Биркет С. Е., Хоскинс С. Н., Хо Т. Н., Гарви Б. А. и др. Линезолид снижает восприимчивость к вторичной бактериальной постгриппозной пневмонии у мышей за счет своего воздействия на IFN-гамма.J Immunol. 2013. 191 (4): 1792–9. Epub 2013/07/09. pmid: 23833238; PubMed Central PMCID: PMC3751392.
13. 13. Калифано Д., Фуруя Й., Мецгер Д.В. Влияние гриппа на жизнеспособность альвеолярных макрофагов зависит от генетической линии мышей. J Immunol. 2018; 201 (1): 134–44. Epub 2018/05/16. pmid: 29760191; PubMed Central PMCID: PMC6008236.
14. 14. Hang do TT, Choi EJ, Song JY, Kim SE, Kwak J, Shin YK. Дифференциальный эффект предшествующей инфекции гриппа на фагоцитоз альвеолярных макрофагов Staphylococcus aureus и Escherichia coli: участие в продукции интерферона-гамма.Microbiol Immunol. 2011; 55 (11): 751–9. Epub 2011/09/08. pmid: 21895747.
15. 15. Sun K, Metzger DW. Подавление антибактериальной защиты легких интерфероном-гамма во время выздоровления от инфекции гриппа. Nat Med. 2008. 14 (5): 558–64. Epub 2008/04/29. pmid: 18438414.
16. 16. Сун К., Йе Дж., Перес Д. Р., Мецгер Д. В.. Сезонная вакцинация FluMist индуцирует перекрестно-реактивный Т-клеточный иммунитет против гриппа h2N1 (2009) и вторичных бактериальных инфекций. J Immunol. 2011; 186 (2): 987–93.Epub 2010/12/17. pmid: 21160043.
17. 17. Weiser JN, Ferreira DM, Paton JC. Streptococcus pneumoniae : передача, колонизация и инвазия. Nat Rev Microbiol. 2018; 16 (6): 355–67. Epub 2018/03/31. pmid: 29599457; PubMed Central PMCID: PMC5

    7.

18. 18. Калифано Д., Фуруя Й., Робертс С., Аврам Д., Маккензи ЭнДж., Мецгер Д.В. IFN-гамма увеличивает восприимчивость к инфекции гриппа A за счет подавления врожденных лимфоидных клеток группы II. Mucosal Immunol.2018; 11 (1): 209–19. Epub 2017/05/18. pmid: 28513592; PubMed Central PMCID: PMC56.
19. 19. Грэм МБ, Далтон Д.К., Гилтинан Д., Брасиале В.Л., Стюарт Т.А., Брасиале Т.Дж. Ответ на инфекцию гриппа у мышей с направленным нарушением гена гамма-интерферона. J Exp Med. 1993. 178 (5): 1725–32. Epub 1993/11/01. pmid: 8228818; PubMed Central PMCID: PMC21.
20. 20. Симелл Б., Ауранен К., Кайхти Х., Голдблатт Д., Даган Р., О’Брайен К.Л. и др. Фундаментальная связь между носительством пневмококка и заболеванием.Экспертные ревакцины. 2012; 11 (7): 841–55. Epub 2012/08/24. pmid: 220.
21. 21. Сан К., Йохансен Ф.Е., Экманн Л., Мецгер Д.В. Важная роль опосредованного полимерными Ig-рецепторами транспорта IgA в защите от носоглоточного носительства Streptococcus pneumoniae . J Immunol. 2004. 173 (7): 4576–81. Epub 2004/09/24. pmid: 15383591.
22. 22. Абдуллахи О, Карани А., Тигой С.К., Муго Д., Кунгу С., Ванджиру Е. и др. Темпы приобретения и клиренса пневмококковых серотипов в носоглотке у детей в округе Килифи, Кения.J Infect Dis. 2012. 206 (7): 1020–9. Epub 2012/07/26. pmid: 22829650; PubMed Central PMCID: PMC3433858.
23. 23. Shak JR, Vidal JE, Klugman KP. Влияние бактериальных взаимодействий на пневмококковую колонизацию носоглотки. Trends Microbiol. 2013. 21 (3): 129–35. Epub 2013/01/01. pmid: 23273566; PubMed Central PMCID: PMC3729046.
24. 24. Jochems SP, Marcon F, Carniel BF, Holloway M, Mitsi E, Smith E, et al. Воспаление, вызванное вирусом гриппа, нарушает врожденный иммунный контроль пневмококка человека.Nat Immunol. 2018; 19 (12): 1299–308. Epub 2018/10/31. pmid: 30374129; PubMed Central PMCID: PMC6241853.
25. 25. Ван XY, Kilgore PE, Lim KA, Wang SM, Lee J, Deng W. и др. Коинфекции гриппа и бактериальных патогенов в ХХ веке. Междисциплинарная перспектива Infect Dis. 2011; 2011: 146376. Epub 13.07.2011. pmid: 21747847; PubMed Central PMCID: PMC3124839.
26. 26. Австриец Р. Некоторые аспекты состояния носительства пневмококка. J Antimicrob Chemother. 1986; 18 Дополнение A: 35–45.Epub 1986/07/01. pmid: 3745031.
27. 27. Богерт Д., Де Гроот Р., Германс П. В.. Streptococcus pneumoniae колонизация: ключ к пневмококковой инфекции. Lancet Infect Dis. 2004. 4 (3): 144–54. Epub 2004/03/05. pmid: 14998500.
28. 28. Jia L, Xie J, Zhao J, Cao D, Liang Y, Hou X и ​​др. Механизмы тяжелых сопутствующих бактериальных инфекций, связанных со смертностью, после инфицирования вирусом гриппа. Front Cell Infect Microbiol. 2017; 7: 338. Epub 22.08.2017. pmid: 28824877; PubMed Central PMCID: PMC5540941.
29. 29. Musher DM. Насколько заразны распространенные инфекции дыхательных путей? N Engl J Med. 2003. 348 (13): 1256–66. Epub 2003/03/28. pmid: 12660390.
30. 30. Lijek RS, Weiser JN. Коинфекция подрывает иммунитет слизистых оболочек верхних дыхательных путей. Curr Opin Immunol. 2012; 24 (4): 417–23. Epub 2012/06/05. pmid: 22658762; PubMed Central PMCID: PMC3423578.
31. 31. McNamee LA, Harmsen AG. Как индуцированная гриппом дисфункция нейтрофилов, так и нейтрофил-независимые механизмы способствуют повышенной восприимчивости к вторичной инфекции, вызванной Streptococcus pneumoniae .Заражение иммунной. 2006. 74 (12): 6707–21. Epub 2006/09/20. pmid: 16982840; PubMed Central PMCID: PMC1698099.
32. 32. Ван Х, Юань Дж, Ван Х, Ган Н, Чжан Кью, Лю Б. и др. Програнулин снижает восприимчивость к Streptococcus pneumoniae при гриппе и защищает от летальной коинфекции. J Immunol. 2019; 203 (8): 2171–82. Epub 2019/09/15. pmid: 31519865.
33. 33. Didierlaurent A, Goulding J, Patel S, Snelgrove R, Low L, Bebien M и др. Устойчивая десенсибилизация к лигандам бактериальных Toll-подобных рецепторов после разрешения респираторной инфекции гриппа.J Exp Med. 2008. 205 (2): 323–9. Epub 2008/01/30. pmid: 18227219; PubMed Central PMCID: PMC2271005.
34. 34. Колер Дж., Брайтбах К., Реннер С., Хайтч А.К., Баст А., ван Ройен Н. и др. НАДФН-оксидаза, но не индуцируемая синтаза оксида азота, способствует устойчивости в модели пневмонии Ньюмана у мышей Staphylococcus aureus . Микробы заражают. 2011; 13 (11): 914–22. Epub 2011/06/04. pmid: 21635963.
35. 35. van der Sluijs KF, Nijhuis M, Levels JH, Florquin S, Mellor AL, Jansen HM и др.Вызванная гриппом экспрессия индоламин-2,3-диоксигеназы увеличивает выработку интерлейкина-10 и рост бактерий во время вторичной пневмококковой пневмонии. J Infect Dis. 2006. 193 (2): 214–22. Epub 2005/12/20. pmid: 16362885.
36. 36. Сабатель С., Радермекер С., Фьевес Л., Паулиссен Г., Чакаров С., Фернандес С. и др. Воздействие бактериальной cpg ДНК защищает от аллергического воспаления дыхательных путей за счет увеличения регуляторных интерстициальных макрофагов в легких. Иммунитет. 2017; 46 (3): 457–73. Epub 2017/03/23.pmid: 28329706.
37. 37. Franke-Ullmann G, Pfortner C, Walter P, Steinmuller C, Lohmann-Matthes ML, Kobzik L. Характеристика интерстициальных макрофагов легких мышей по сравнению с альвеолярными макрофагами in vitro. J Immunol. 1996. 157 (7): 3097–104. Epub 1996/10/01. pmid: 8816420.
38. 38. Кавано Х., Каяма Х., Накама Т., Хашимото Т., Умемото Е., Такеда К. Интерстициальные макрофаги легких, продуцирующие IL-10, предотвращают нейтрофильную астму. Int Immunol. 2016; 28 (10): 489–501.Epub 2016/03/16. pmid: 26976823.
39. 39. Виземанн TM, Ласкин ДЛ. Усиление фагоцитоза, хемотаксиса и продукции реактивных кислородных промежуточных продуктов интерстициальными макрофагами легких после острой эндотоксемии. Am J Respir Cell Mol Biol. 1994. 11 (3): 358–65. Epub 1994/09/01. pmid: 8086172.
40. 40. Эллис Г.Т., Дэвидсон С., Кротта С., Бранцк Н., Папаяннопулос В., Вак А. Моноциты TRAIL + и связанные с моноцитами клетки вызывают повреждение легких и тем самым повышают восприимчивость к коинфекции гриппа- Streptococcus pneumoniae .EMBO Rep. 2015; 16 (9): 1203–18. Epub 2015/08/13. pmid: 26265006; PubMed Central PMCID: PMC4576987.
41. 41. Субраманиам Р., Барнс П.Ф., Флетчер К., Боггарам В., Хиллберри З., Нойеншвандер П. и др. Защита от постгриппозной бактериальной пневмонии за счет увеличения набора фагоцитов и производства АФК. J Infect Dis. 2014. 209 (11): 1827–36. Epub 2013/12/25. pmid: 24367039.
42. 42. Ghoneim HE, Thomas PG, McCullers JA. Истощение альвеолярных макрофагов во время гриппа способствует развитию бактериальных суперинфекций.J Immunol. 2013. 191 (3): 1250–9. Epub 2013/06/28. pmid: 23804714; PubMed Central PMCID: PMC42.
43. 43. Stegemann-Koniszewski S, Gereke M, Orrskog S, Lienenklaus S, Pasche B, Bader SR, et al. TLR7 способствует быстрому прогрессированию, но не приводит к полному летальному исходу вторичного пневмококкового заболевания после инфицирования вирусом гриппа А. J. Врожденный иммунитет. 2013. 5 (1): 84–96. Epub 2012/11/17. pmid: 23154432; PubMed Central PMCID: PMC6741512.
44. 44. Фукуши М., Ито Т., Ока Т., Китадзава Т., Миёси-Акияма Т., Кирикаэ Т. и др.Серийное гистопатологическое исследование легких мышей, инфицированных штаммом PR8 вируса гриппа А. PLoS One. 2011; 6 (6): e21207. Epub 28.06.2011. pmid: 21701593; PubMed Central PMCID: PMC3118813.
45. 45. Гибсон-Корли К.Н., Оливье А.К., Мейерхольц Д.К. Принципы действительной гистопатологической оценки в исследованиях. Vet Pathol. 2013. 50 (6): 1007–15. Epub 2013/04/06. pmid: 23558974; PubMed Central PMCID: PMC3795863.
46. 46. Taubenberger JK, Morens DM. Патология вирусных инфекций гриппа.Анну Рев Патол. 2008; 3: 499–522. Epub 2007/11/28. pmid: 18039138; PubMed Central PMCID: PMC2504709.
47. 47. Бухвайц Дж. П., Кармаус П. В., Харкема Дж. Р., Уильямс К. Дж., Камински Н. Э. Модуляция ответов дыхательных путей на грипп A / PR / 8/34 с помощью Delta9-тетрагидроканнабинола у мышей C57BL / 6. J Pharmacol Exp Ther. 2007. 323 (2): 675–83. Epub 2007/08/30. pmid: 17726158.

Системный подход к пониманию инфекции человеческого риновируса и вируса гриппа

Основные моменты

•

Эпителиальные клетки бронхов человека (BEAS-2B) были инфицированы риновирусом (RV16), вирусом гриппа A (h2N1) или обоими вирусами.

•

РНК в устойчивом состоянии была профилирована из пяти биологических повторных образцов путем гибридизации на микрочипах несколько раз в течение трех дней.

•

Были проанализированы изменяющиеся паттерны ключевых биологических процессов для каждого вируса или обоих вирусов вместе.

•

Данные показывают сходства и различия во врожденных иммунных ответах, активации цитокинов, регуляции апоптоза, а также других процессах, которые имеют значение для восстановления хозяина после вирусной инфекции.

Реферат

Инфекции верхних дыхательных путей, вызванные риновирусом человека и вирусом гриппа, приводят к простуде и гриппу и могут вызывать обострения заболеваний нижних дыхательных путей, включая астму и хроническую обструктивную болезнь легких. Для различения простуды и гриппа по-прежнему необходимы новые диагностические и терапевтические цели, поскольку клиническое течение гриппа может быть тяжелым, в то время как клиническое течение риновируса обычно более легкое. В нашем исследовании гриппа и риновирусной инфекции респираторных эпителиальных клеток человека мы использовали системный подход для выявления временно изменяющихся паттернов экспрессии генов-хозяев этих вирусов.После инфицирования эпителиальных клеток бронхов человека (BEAS-2B) риновирусом, вирусом гриппа или сочетанного инфицирования обоими вирусами мы изучили динамику изменений экспрессии гена хозяина в течение трех дней. Мы смоделировали реакцию хозяина на эти вирусные инфекции с течением времени и задокументировали качественные и количественные различия в активации и регуляции врожденного иммунитета.

Ключевые слова

Риновирус

Вирус гриппа

Коинфекция

Эпителиальная клетка

Динамика экспрессии генов

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Просмотреть аннотацию

Copyright © 2015 Авторы.Опубликовано Elsevier Inc.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Различия в способности подавлять продукцию интерферона β между белками NS1 аллеля A и аллеля B из вирусов гриппа A h20 | Журнал вирусологии

1.

Haller O, Kochs G, Weber F: Схема ответа интерферона: индукция и подавление патогенными вирусами. Вирусология 2006, 344: 119-130. 10.1016 / j.virol.2005.09.024

PubMed CAS Статья Google Scholar

2.

Takeuchi O, Akira S: Распознавание вирусов по врожденному иммунитету. Immunological Reviews 2007, 220: 214-224. 10.1111 / j.1600-065X.2007.00562.x

PubMed CAS Статья Google Scholar

3.

Der SD, Zhou A, Williams BRG, Silverman RH: Идентификация генов, дифференциально регулируемых интерфероном a, b или g, с использованием массивов олигонуклеотидов. Proc Natl Acad Sci USA 1998, 95: 15623-15628.10.1073 / pnas.95.26.15623

PubMed CAS PubMed Central Статья Google Scholar

4.

Samuel CE: Противовирусное действие интерферонов. Clin Microbiol Rev 2001, 14: 778-809. 10.1128 / CMR.14.4.778-809.2001

PubMed CAS PubMed Central Статья Google Scholar

5.

Хорнунг В., Эллегаст Дж., Ким С., Брзозка К., Юнг А., Като Х., Поек Х., Акира С., Конзельманн К. К., Шлее М., и др. .: 5′-Трифосфатная РНК является лигандом для RIG-I. Наука 2006, 314: 994-997. 10.1126 / science.1132505

PubMed Статья Google Scholar

6.

Kato H, Takeuchi O, Sato S, Yoneyama M, Yamamoto M, Matsui K, Uematsu S, Jung A, Kawai T., Ishii KJ, et al. .: Дифференциальные роли MDA5 и RIG- I геликазы в распознавании РНК-вирусов. Природа 2006, 441: 101-105.10.1038 / nature04734

PubMed CAS Статья Google Scholar

7.

Каваи Т., Акира S: Врожденное иммунное распознавание вирусной инфекции. Nat Immunol 2006, 7: 131-137. 10.1038 / ni1303

PubMed CAS Статья Google Scholar

8.

Pichlmair A, Schulz O, Tan CP, Naslund T.I, Liljestrom P, Weber F., Reis e Sousa C: RIG-I-опосредованные противовирусные ответы на одноцепочечную РНК, несущую 5′-фосфаты. Наука 2006, 314: 997-1001. 10.1126 / science.1132998

PubMed CAS Статья Google Scholar

9.

Yoneyama M, Kikuchi M, Natsukawa T., Shinobu N, Imaizumi T, Miyagishi M, Taira K, Akira S, Fujita T: РНК-геликаза RIG-I выполняет важную функцию в двухцепочечной РНК- индуцировал врожденные противовирусные реакции. Nat Immunol 2004, 5: 730-737. 10.1038 / ni1087

PubMed CAS Статья Google Scholar

10.

Alexopoulou L, Holt AC, Medzhitov R, Flavell RA: Распознавание двухцепочечной РНК и активация NF-kappaB Toll-подобным рецептором 3. Nature 2001, 413: 732- 738. 10.1038 / 35099560

PubMed CAS Статья Google Scholar

11.

Sen GC: ВИРУСЫ И ИНТЕРФЕРОНЫ. Ежегодный обзор микробиологии 2001, 55: 255-281. 10.1146 / annurev.micro.55.1.255

PubMed CAS Статья Google Scholar

12.

Tortorella D, Gewurz BE, Furman MH, Schust DJ, Ploegh HL: ВИРУСНАЯ ПОДВЕРСИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ. Annu Rev Immunol 2000, 18: 861-926. 10.1146 / annurev.immunol.18.1.861

PubMed CAS Статья Google Scholar

13.

Garcia-Sastre A: Ингибирование опосредованных интерфероном противовирусных ответов вирусами гриппа A и другими вирусами с отрицательной цепью РНК. Вирусология 2001, 279: 375-384. 10.1006 / viro.2000.0756

PubMed CAS Статья Google Scholar

14.

Hale BG, Randall RE, Ortin J, Jackson D: Многофункциональный белок NS1 вирусов гриппа А. J Gen Virol 2008, 89: 2359-2376.10.1099 / vir.0.2008 / 004606-0

PubMed CAS Статья Google Scholar

15.

Hatada E, Saito S, Fukuda R: Мутантные вирусы гриппа с дефектным белком NS1 не могут блокировать активацию PKR в инфицированных клетках. J Virol 1999, 73: 2425-2433.

PubMed CAS PubMed Central Google Scholar

16.

Lu Y, Wambach M, Katze MG, Krug RM: Связывание белка NS1 вируса гриппа с двухцепочечной РНК ингибирует активацию протеинкиназы, которая фосфорилирует фактор инициации трансляции elF-2. Вирусология 1995, 214: 222-228. 10.1006 / viro.1995.9937

PubMed CAS Статья Google Scholar

17.

Lamb RA, Choppin PW: Сегмент 8 генома вируса гриппа уникален в плане кодирования двух полипептидов. Proceedings of the National Academy of Sciences 1979, 76: 4908-4912. 10.1073 / pnas.76.10.4908

CAS Статья Google Scholar

18.

Inglis SC, Barrett T, Brown CM, Almond JW: Наименьший сегмент РНК генома вируса гриппа содержит два гена, которые могут перекрываться. Proceedings of the National Academy of Sciences 1979, 76: 3790-3794. 10.1073 / pnas.76.8.3790

CAS Статья Google Scholar

19.

Круг Р.М., Юань В., Ноа Д.Л., Латам А.Г.: Внутриклеточная война между вирусами гриппа человека и человеческими клетками: роль вирусного белка NS1. Вирусология 2003, 309: 181-189. 10.1016 / S0042-6822 (03) 00119-3

PubMed CAS Статья Google Scholar

20.

Talon J, Horvath CM, Polley R, Basler CF, Muster T, Palese P, Garcia-Sastre A: Активация фактора регуляции интерферона 3 ингибируется белком NS1 вируса гриппа А. Журнал вирусологии 2000, 74: 7989-7996. 10.1128 / JVI.74.17.7989-7996.2000

PubMed CAS PubMed Central Статья Google Scholar

21.

Bergmann M, Garcia-Sastre A, Carnero E, Pehamberger H, Wolff K, Palese P, Muster T: Белок NS1 вируса гриппа противодействует PKR-опосредованному ингибированию репликации. Журнал вирусологии 2000, 74: 6203-6206. 10.1128 / JVI.74.13.6203-6206.2000

PubMed CAS PubMed Central Статья Google Scholar

22.

Li S, Min JY, Krug RM, Sen GC: Связывание белка NS1 вируса гриппа A с PKR опосредует ингибирование его активации либо PACT, либо двухцепочечной РНК. Вирусология 2006, 349: 13-21. 10.1016 / j.virol.2006.01.005

PubMed CAS Статья Google Scholar

23.

Min JY, Krug RM: Основная функция связывания РНК белком NS1 вируса гриппа A в инфицированных клетках: ингибирование пути 2′-5′-олиго (A) синтетазы / РНКазы L. Proceedings of the National Academy of Sciences 2006, 103: 7100-7105. 10.1073 / pnas.0602184103

CAS Статья Google Scholar

24.

Людвиг С., Шульц У., Мандлер Дж., Fitch WM, Scholtissek C: Филогенетическая взаимосвязь неструктурных (NS) генов вирусов гриппа А. Вирусология 1991, 183: 566-577. 10.1016 / 0042-6822 (91) -К

PubMed CAS Статья Google Scholar

25.

Suarez DL, Perdue ML: Сравнение множественного выравнивания неструктурных генов вирусов гриппа А. Исследование вирусов 1998, 54: 59-69. 10.1016 / S0168-1702 (98) 00011-2

PubMed CAS Статья Google Scholar

26.

Chen GW, Chang SC, Mok CK, Lo YL, Kung YN, Huang JH, Shih YH, Wang JY, Chiang C, Chen CJ, Shih SR: Геномные сигнатуры вирусов гриппа A человека и птиц. Emerg Infect Dis 2006, 12: 1353-1360.

PubMed CAS PubMed Central Статья Google Scholar

27.

Zohari S, Metreveli G, Kiss I, Belak S, Berg M: Сравнение полного генома и характеристика вирусов h20 птиц с разной патогенностью у норок (Mustela vison) выявляют генетические и функциональные различия в неструктурных ген. Журнал вирусологии 2010, 7: 145.10.1186 / 1743-422X-7-145

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

28.

Старк Г.Р., Керр И.М., Уильямс Б.Р., Сильверман Р.Х., Шрайбер RD: Как клетки реагируют на интерфероны. Annu Rev Biochem 1998, 67: 227-264. 10.1146 / annurev.biochem.67.1.227

PubMed CAS Статья Google Scholar

29.

Chen Z, Li Y, Krug R: Белок NS1 вируса гриппа A нацелен на поли (A) -связывающий белок II аппарата процессинга 3′-конца клетки. EMBO J 1999, 18: 2273-2283. 10.1093 / emboj / 18.8.2273

PubMed CAS PubMed Central Статья Google Scholar

30.

Li Y, Chen ZY, Wang W, Baker CC, Krug RM: Фактор 3′-конца процессинга CPSF необходим для сплайсинга одноинтронных пре-мРНК in vivo. РНК 2001, 7: 920-931. 10.1017 / S1355838201010226

PubMed CAS PubMed Central Статья Google Scholar

31.

Lamb RA, Lai CJ: Последовательность прерванной и непрерывной мРНК и клонированной ДНК, кодирующей два перекрывающихся неструктурных белка вируса гриппа. Ячейка 1980, 21: 475-485. 10.1016 / 0092-8674 (80)

-5

PubMed CAS Статья Google Scholar

32.

Qiu Y, Krug RM: Белок NS1 вируса гриппа представляет собой поли (А) -связывающий белок, который ингибирует ядерный экспорт мРНК, содержащей поли (А). J Virol 1994, 68: 2425-2432.

PubMed CAS PubMed Central Google Scholar

33.

Satterly N, Tsai PL, van Deursen J, Nussenzveig DR, Wang Y, Faria PA, Levay A, Levy DE, Fontoura BMA: Вирус гриппа нацелен на механизм экспорта мРНК и комплекс ядерных пор. Proceedings of the National Academy of Sciences 2007, 104: 1853-1858. 10.1073 / pnas.0610977104

CAS Статья Google Scholar

34.

Nemeroff ME, Barabino SML, Li Y, Keller W., Krug RM: Белок NS1 вируса гриппа взаимодействует с 30-кДа клеточной субъединицей CPSF и ингибирует образование 3′-конца клеточных пре-мРНК. Молекулярная ячейка 1998, 1: 991-1000. 10.1016 / S1097-2765 (00) 80099-4

PubMed CAS Статья Google Scholar

35.

Aragon T, de la Luna S, Novoa I, Carrasco L, Ortin J, Nieto A: Эукариотический фактор инициации трансляции 4GI является клеточной мишенью для белка NS1, трансляционного активатора вируса гриппа. Mol Cell Biol 2000, 20: 6259-6268. 10.1128 / MCB.20.17.6259-6268.2000

PubMed CAS PubMed Central Статья Google Scholar

36.

Bucher E, Hemmes H, de Haan P, Goldbach R, Prins M: Белок NS1 вируса гриппа A связывает малые интерферирующие РНК и подавляет молчание РНК в растениях. J Gen Virol 2004, 85: 983-991. 10.1099 / vir.0.19734-0

PubMed CAS Статья Google Scholar

37.

Mibayashi M, Martinez-Sobrido L, Loo YM, Cardenas WB, Gale M. Jr, Garcia-Sastre A: Ингибирование индуцируемой ретиноевой кислотой гена I-опосредованной индукции бета-интерферона белком NS1 гриппа Вирус. J Virol 2007, 81: 514-524. 10.1128 / JVI.01265-06

PubMed CAS PubMed Central Статья Google Scholar

38.

Berg M, Englund L, Abusugra IA, Klingeborn B, Linné T: Тесная связь между гриппом норки (h20N4) и одновременно циркулирующими вирусами птичьего гриппа. Arch Virol 1990, 113: 61-71. 10.1007 / BF01318353

PubMed CAS Статья Google Scholar

39.

Wang W, Riedel K, Lynch P, Chien CY, Montelione GT, Krug RM: Связывание РНК новым спиральным доменом белка NS1 вируса гриппа требует его димерной структуры и небольшого количества специфических основных аминокислот. РНК 1999, 5: 195-205. 10.1017 / S1355838299981621

PubMed CAS PubMed Central Статья Google Scholar

40.

Li Z, Jiang Y, Jiao P, Wang A, Zhao F, Tian G, Wang X, Yu K, Bu Z, Chen H: Ген NS1 способствует вирулентности вирусов птичьего гриппа H5N1. J Virol 2006, 80: 11115-11123. 10.1128 / JVI.00993-06

PubMed CAS PubMed Central Статья Google Scholar

41.

Kochs G, Garcia-Sastre A, Martinez-Sobrido L: Множественные антиинтерфероновые действия белка NS1 вируса гриппа А. J Virol 2007, 81: 7011-7021. 10.1128 / JVI.02581-06

PubMed CAS PubMed Central Статья Google Scholar

42.

Donelan NR, Basler CF, Garcia-Sastre A: Рекомбинантный вирус гриппа A, экспрессирующий белок NS1, дефектный по связыванию РНК, индуцирует высокие уровни бета-интерферона и ослабляется у мышей. J Virol 2003, 77: 13257-13266. 10.1128 / JVI.77.24.13257-13266.2003

PubMed CAS PubMed Central Статья Google Scholar

43.

Guo Z, Chen Lm, Zeng H, Gomez JA, Plowden J, Fujita T, Katz JM, Donis RO, Sambhara S: NS1 Белок вируса гриппа A ингибирует функцию датчика внутрицитоплазматических патогенов, RIG- Я. Am J Respir Cell Mol Biol 2006, 36: 263-269. 10.1165 / rcmb.2006-0283RC

PubMed CAS Статья Google Scholar

44.

Hayman A, Comely S, Lackenby A, Murphy S, McCauley J, Goodbourn S, Barclay W: Вариация способности вирусов гриппа человека A индуцировать и ингибировать путь IFN-β. Вирусология 2006, 347: 52-64. 10.1016 / j.virol.2005.11.024

PubMed CAS Статья Google Scholar

Кормление рыбьим жиром задерживает выведение вируса гриппа и снижает выработку интерферона-γ и вирусоспецифического иммуноглобулина А в легких мышей | Журнал питания

Аннотация

Проглатывание рыбьего жира может подавить воспалительную реакцию на травму и снизить сопротивляемость организма к инфекции. Чтобы исследовать влияние рациона, содержащего рыбий жир, на иммунитет к вирусной инфекции, 148 мышей BALB / c кормили рационами, содержащими 3 г / 100 г подсолнечного масла с 17 г / 100 г рыбьего жира или говяжьего жира в течение 14 дней до интраназальное заражение живым вирусом гриппа.В день 1 и день 5 после заражения мыши, получавшие рыбий жир, имели более высокую вирусную нагрузку в легких и меньшую массу тела ( P <0,05). В дополнение к большей вирусной нагрузке и потере веса на 5 день после заражения, группа рыбьего жира потребляла меньше пищи ( P <0,05), в то время как группа говяжьего жира очищала вирус, восстанавливала свой вес до заражения и возвращалась к своему состоянию. потребление пищи перед заражением. Группа рыбьего жира имела нарушенную продукцию легочного интерферона-γ (IFN-γ), сывороточного иммуноглобулина (Ig) G и легочных IgA-специфических антител (все P <0.05), хотя легочный IFN-α / β и относительные доли CD4 + и CD8 + Т-лимфоцитов в бронхиальных лимфатических узлах не различались между группами после инфицирования. Настоящее исследование демонстрирует задержку выведения вируса у мышей, получавших рыбий жир, связанную со снижением выработки IFN-γ и антител, а также большую потерю веса и подавление аппетита после инфицирования вирусом гриппа. Однако различия, наблюдаемые в ходе инфекции, не повлияли на конечный результат, поскольку обе группы избавились от вируса и вернулись к потреблению пищи перед заражением и к массе тела к 7 дню.

Существуют доказательства того, что добавление рыбьего жира может снизить тяжесть иммунологически опосредованных заболеваний, включая ревматоидный артрит и язвенный колит (Kremer et al. 1990, Stenson et al. 1992), и может быть полезным при системной красной волчанке (Walton et al. 1991) и Болезнь Крона (Belluzzi et al. 1996). У людей диетический рыбий жир снижает выработку медиаторов воспаления, таких как цитокины, которые играют роль в развитии атеросклеротических поражений (Bevilacqua et al.1985, Эндрес и др. 1995), хотя макрофаги мышей, получавших (n-3) жирные кислоты, содержат больше клеточно-ассоциированного фактора некроза опухолей (TNF) 4 и секретируют больше TNF, чем макрофаги мышей, получавших (n-6) жирные кислоты (Hardardottir and Kinsella 1992). У мышей, которых кормили рыбьим жиром, также было больше циркулирующего интерферона-γ (IFN-γ) во время листериоза, чем у мышей, получавших соевые бобы или жир (Fritsche et al. 1997a).

Подавление воспаления связано с повышением тяжести инфекционного заболевания (Rubin et al.1989), и были высказаны опасения, что использование диетического рыбьего жира или добавок (n-3) полиненасыщенных жирных кислот может иметь аналогичный эффект (Meydani et al. 1993). Данные о группах населения, которые традиционно придерживаются диеты, богатой (n-3) жирными кислотами, подтверждают это. В прошлом у инуитов Аляски была более высокая заболеваемость туберкулезом (Comstock et al. 1967), а дети из северных канадских индейцев и инуитов страдали рецидивирующими стойкими инфекциями верхних дыхательных путей и грудной клетки, связанными с ослабленным клеточным иммунитетом (Hildes and Shaefer 1984).Проблемы, связанные со здоровьем окружающей среды (Meydani et al. 1993) или подверженность иммунологически наивной популяции этим инфекциям, также могли способствовать этому бремени болезни.

Различное подавление врожденной иммунной функции наблюдалось после кормления рыбьим жиром в исследованиях на людях и животных в зависимости от количества скармливаемого жира, вида и исследуемых иммунных индексов (Kelley and Daudu 1993). Хотя анализы in vitro с использованием клеток, полученных от людей и мышей, показали подавление некоторых иммунологических ответов, включая продукцию цитокинов и пролиферацию лимфоцитов (Endres et al.1989, Джолли и др. 1997), нельзя напрямую перевести это на повышенную восприимчивость к инфекции. Относительно немного исследований изучали влияние пищевых (n-3) жирных кислот на течение инфекции in vivo.

Chang et al. (1992) продемонстрировали, что после заражения Salmonella typhimurium мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров, богатую рыбьим жиром (20 г / 100 г), имели значительно более низкую выживаемость, чем гидрогенизированные кокосовое масло с низким или высоким содержанием жира. мышей. Культуры селезенки были отрицательными на S.typhimurium у выживших мышей, получавших рыбий жир, что свидетельствует о нарушении способности выводить бактерии из крови. D’ambola et al. (1991) сообщили, что новорожденные кролики, которых кормили высокой дозой рыбного или сафлорового масла в дополнение к молоку их матери, имели нарушенную способность выводить Staphylococcus aureus по сравнению с контрольной группой (которые получали молоко с таким же объемом физиологического раствора). Эти диеты с высоким содержанием жиров не влияли на набор нейтрофилов легких или бактериальный фагоцитоз альвеолярных макрофагов по сравнению с контролем, хотя диета с высоким содержанием жира из рыбьего жира снижала образование супероксид-анионов макрофагов.Хуанг и др. (1992) исследовали иммунологические изменения у мышей, инфицированных Listeria monocytogenes, которых кормили диетами, включающими кокосовое масло (насыщенный жир), сафлоровое масло [(n-6) полиненасыщенный жир] и рыбий жир менхадена [(n-3) полиненасыщенный толстый]. После инфицирования группа рыбьего жира имела самый высокий процент В-клеток, но самый низкий процент Т-клеток, макрофагов и клеток, положительных по классу II (MHC) по большой гистосовместимости брюшины (обозначен как Ia), что свидетельствует о сниженной способности презентации антигена и Т-лимфоцитов активация в этой группе.

Мышь служит полезной моделью для изучения респираторной инфекции, при которой интраназальное введение вируса гриппа вызывает тяжелую пневмонию и трахеит (Ramphal et al. 1979). Иммунизация или заражение вирусом гриппа индуцирует продукцию специфических антител, включая сывороточный иммуноглобулин (Ig) G и легочные IgG и IgA (Chen et al. 1987, Pang et al. 1992). IgA легких вносит наиболее важный вклад в опосредованный антителами иммунитет к гриппу у мышей (Chen et al.1987), в то время как сывороточные антитела защищают от летальной пневмонии, но не от трахеита, связанного с инфекцией (Ramphal et al. 1979). Продукция антител также может рассматриваться как общая мера функции антигенпредставляющих клеток (Kiyono and McGhee 1994). Ответ IgA слизистой оболочки зависит от CD4 + Т-хелперных клеток, и доля этих клеток может увеличиваться в местах секреции IgA (Kiyono and McGhee 1994).

Клеточная защита активируется после иммунизации или заражения гриппом.Доля цитотоксических Т-лимфоцитов против гриппа CD8 + может увеличиваться в легких мыши во время инфекции (Bender et al. 1995), в то время как действие специфических «цитотоксических» макрофагов и неспецифических NK-клеток способствует защите хозяина (Mak et al. 1982) . Экспериментальная инфекция гриппа у мышей также сопровождается повышенной секрецией цитокинов интерлейкина (IL) -6, TNF-α и интерферонов (IFN) в легких (Conn et al. 1995). Во время инфекции IFN-α / β обладают противовирусными свойствами (Heng et al.1996), тогда как IFN-γ играет роль в индукции иммунных ответов слизистых оболочек, включая продукцию IgA (Panja and Mayer 1994), и связан с усилением экспрессии MHC и увеличением опосредованного макрофагами уничтожения внутриклеточных патогенов (Fritsche et al. 1997a). ).

Настоящее исследование было предпринято, чтобы определить, повлияет ли кормление жиром рыбьего жира на врожденный и адаптивный иммунитет к инфекции низких доз гриппа у мышей. На сегодняшний день немногие исследователи сообщили о влиянии диеты на рыбий жир на вирусную инфекцию, хотя результаты нескольких экспериментов показывают, что такая диета может ухудшить клиренс вируса за счет снижения клеточно-опосредованной защиты, включая цитотоксичность естественных клеток-киллеров (Lumpkin et al.1993 г., Meydani et al. 1988).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Диеты и животные.

Этот протокол был одобрен Комитетом по уходу за животными и этикой Университета Ньюкасла, действующим в соответствии с положениями Закона об исследованиях на животных (NSW 1985). Конкретных свободных от патогенов самцов (148) мышей BALB / c в возрасте 6 недель (Центр исследований животных, Мердок, Вашингтон, Австралия) случайным образом распределяли на диеты, содержащие 20 г жира / 100 г либо рыбьего жира, либо смеси говяжьего жира.Состав рациона показан в таблице 1. Дополнительных мышей кормили рационом и включали в качестве неинфицированного контроля ( n = 10 / группа). Мышей содержали по отдельности и давали 5 г / день. Новые партии рациона готовили один раз в неделю, герметично закрывали в атмосфере азота и хранили при -20 ° C до использования. Липид экстрагировали из рациона в хлороформ и метанол (2: 1) для анализа с помощью газовой хроматографии, как описано ранее (Folch et al. 1957, Lepage and Roy 1986). Состав жирных кислот в рационе из говяжьего жира в г / 100 г жирных кислот составлял 44.7 г насыщенных, 43,1 г мононенасыщенных, 1,1 г (n-3) и 11,1 г (n-6) полиненасыщенных, а рацион рыбьего жира составлял 29,1 г насыщенных, 26,3 г мононенасыщенных, 30,2 г (n -3) и 14,5 г (n-6) полиненасыщенных. Аликвоту липидного экстракта (0,5 г) омыляли для определения токоферола, как описано ранее (Slover et al., 1983), и экстрагировали гексаном (1 мл), содержащим 0,1% бутилированного гидрокситолуола, путем перемешивания на вортексе в течение 2 минут. Бутилированный гидроксианизол присутствовал в качестве внутреннего стандарта при 0.5 г / л. Гексановую фазу анализировали на жидкостном хроматографе высокого давления Hewlett-Packard Series 1100, оборудованном колонкой с силикагелем Hypersil 100 × 2,1 мм (Hewlett-Packard, North Ryde, NSW Australia). Образцы элюировали при 30 ° C начальной подвижной фазой из 99,4% гексана и 0,6% пропанола при скорости потока 0,3 мл / мин в течение 5 минут, затем 99,7 / 0,3% гексана / пропанола при 1,5 мл / мин в течение 5 минут и, наконец, 99,5 / 0,5% гексан / пропанол со скоростью 0,3 мл / мин в течение 5 мин. Весь токоферол rac-α был обнаружен с использованием флуоресцентного детектора при длине волны возбуждения 295 нм и длине волны испускания 330 нм.Было обнаружено, что содержание токоферола all-rac-α в рационе с рыбьим жиром составляло 0,534 г / кг, а в рационе с говяжьим жиром — 0,355 г / кг. Более высокое содержание токоферола в рационе с рыбьим жиром обеспечивает дополнительную антиоксидантную защиту от прооксидантного потенциала этой диеты.

ТАБЛИЦА 1

Состав экспериментальных диет

338 338 338 all-rac-α-токоферол

Состав .	Диета .		.
	.	Говяжий жир .	Рыбий жир .
	г / кг
Декстроза	294	294
Кукурузный крахмал		200
	200
Alphacel	50	50
Минеральная смесь AIN 76 1	40	40
Витаминная диета для обогащения смеси 2	12143 12 метионин	3	3
Подсолнечное масло	30	30
говяжий жир	170	0
0
				0.107	0,068

338 338 338 all-rac-α-токоферол

Состав .	Диета .		.
	.	Говяжий жир .	Рыбий жир .
	г / кг
Декстроза	294	294
Кукурузный крахмал		200
	200
Alphacel	50	50
Минеральная смесь AIN 76 1	40	40
Витаминная диета для обогащения смеси 2	12143 12 метионин	3	3
Подсолнечное масло	30	30
говяжий жир	170	0
0
				0.107	0,068

ТАБЛИЦА 1

Состав экспериментальных диет

338 338 338 all-rac-α-токоферол

Состав .	Диета .		.
	.	Говяжий жир .	Рыбий жир .
	г / кг
Декстроза	294	294
Кукурузный крахмал		200
	200
Alphacel	50	50
Минеральная смесь AIN 76 1	40	40
Витаминная диета для обогащения смеси 2	12143 12 метионин	3	3
Подсолнечное масло	30	30
говяжий жир	170	0
0
				0.107	0,068

338 338 338 all-rac-α-токоферол

Состав .	Диета .		.
	.	Говяжий жир .	Рыбий жир .
	г / кг
Декстроза	294	294
Кукурузный крахмал		200
	200
Alphacel	50	50
Минеральная смесь AIN 76 1	40	40
Витаминная диета для обогащения смеси 2	12143 12 метионин	3	3
Подсолнечное масло	30	30
говяжий жир	170	0
0
				0.107	0,068

Схема эксперимента.

Мыши получали экспериментальную диету в течение 14 дней до заражения живым вирусом гриппа A / Queensland / 6/72 (h4N2), любезно предоставленным Дисциплиной иммунологии и микробиологии Университета Ньюкасла, Австралия. Мышей взвешивали и измеряли потребление пищи один раз в неделю перед контрольным заражением. После заражения мышей взвешивали на 1, 2, 5 и 7 день, а потребление пищи измеряли на 2, 5 и 7 день.Несъеденный корм выбрасывали, кормушки чистили и каждый день давали свежий корм (5 г). Потребление пищи измеряли путем взвешивания полной миски во время кормления, а затем через 24 часа. Пищу, пролитую мышами, добавляли в чаши перед окончательным взвешиванием. На 14 день мышей анестезировали галотаном (Rhone-Merieux, Harlow Essex, United Kingdom) и дозой log ₁₀ пяти бляшкообразующих единиц (БОЕ) вируса, суспендированного в стерильном фосфатно-солевом буфере (PBS) (50 мкл). ) вводили калиброванной пипеткой в ​​ноздри каждой мыши, как описано Pang et al.1992. Еще 10 мышей в каждой группе диеты получали фиктивную контрольную пробу PBS. Затем мышей умерщвляли удушением CO ₂ через 3 часа ( n = 7 / группа диеты), день 1 ( n = 3), день 2 ( n = 24), день 5 ( n = 20) и d 7 ( n = 20) после заражения.

Промывание легких.

Среду для стабилизации вируса готовили из 1,25 г / л желатина и 0,025 г / л пенициллина / стрептомицина (Trace Biosciences Pty. Ltd., Castle Hill, Новый Южный Уэльс, Австралия) в деионизированной воде и автоклаве. Обнажали трахею, делали поперечный разрез и вводили среду для стабилизации вируса (1 мл) с помощью шприца, снабженного наконечником пипетки. Жидкость бронхиально-альвеолярного лаважа удаляли с помощью того же шприца и хранили при -80 ° C.

Выделение вируса из легких мышей.

Легкие удаляли и гомогенизировали (Ultra Turrax IKA, Janke and Kunkel KG, Штауфен, Германия) в 10 мл среды для стабилизации вирусов, а затем хранили при -80 ° C до анализа.Вирусную нагрузку оценивали с помощью анализа бляшек с использованием клеточной линии Madin-Darby Canine Kidney (MDCK). Вкратце, три 10-кратных разведения каждого гомогената легких были приготовлены в стерильном PBS, и они были применены к конфлюэнтным клеткам MDCK в шестилуночных планшетах, которые затем инкубировались при комнатной температуре в течение 45 минут перед добавлением верхнего слоя питательных веществ (Pang et al 1992 г.). Планшеты инкубировали во влажной атмосфере с 5% CO ₂ при 34 ° C в течение 4 дней перед определением количества бляшек в каждой лунке, которое выражали как среднее значение log ₁₀ бляшкообразующих единиц на литр (БОЕ / л). ± сем.Самый низкий предел обнаружения для этого анализа составлял log ₁₀ 5 БОЕ / л, и ниже этого вирус считался эффективно очищенным.

Проточная цитометрия.

Определяли процентное содержание CD4 + и CD8 + Т-клеток в лимфатических узлах легких. Вкратце, лимфатические узлы отделяли от трахеи и бронхов мышей и помещали в сбалансированный солевой раствор Хэнкса с добавлением 10 мг / л пенициллина / стрептомицина (Trace Biosciences Pty. Ltd.). Лимфатические узлы были разрушены с помощью скальпеля и пластикового шприца на сетчатом фильтре для получения суспензии одноклеточных.Клетки промывали один раз и подсчитывали жизнеспособные клетки путем исключения трипанового синего. Аликвоты клеток (4 × 10 ⁵ ) ресуспендировали в буфере (PBS с 50 г / л фетальной сыворотки теленка и 0,2 г / л NaN ₃ ) и дважды промывали. Клетки окрашивали 20 мкл L3T4-фикоэритрина (для CD4 +), LYT-2 (CD8 +) — биотинилированного (для CD8) или контроля изотипа OKT9 и инкубировали на льду в течение 30 минут (Becton Dickinson, Lincoln Park, NJ). Специфические антитела и изотипический контроль разводили до концентрации 1 мкг / мл.Затем клетки дважды промывали в буфере и к окрашенным LYT-2 клеткам добавляли конъюгированный со стрептавидином флуоресцеинизотиоцианат (разведенный 1: 1000) для дальнейшей 30-минутной инкубации на льду. Клетки дважды промывали и суспендировали в PBS с 10 г / л параформадегида. Пять тысяч клеток на образец анализировали с использованием проточного цитометра FACScan (Becton Dickinson, San Jose, CA).

Измерение антител.

Кровь брали путем пункции сердца сразу после смерти, давали возможность свернуться на льду и центрифугировали при 8000 × g в течение 5 мин.Фенилметилсульфонилфторид (Sigma-Aldrich, Castle Hill, Новый Южный Уэльс, Австралия) добавляли в сыворотку в качестве консерванта (концентрация в сыворотке 0,4 мг / л) перед замораживанием (-80 ° C). Сывороточные антитела IgG к гриппу определяли с помощью иммуноферментного анализа (ELISA), как описано ранее (Pang et al. 1992). Сыворотку разводили 1:50, 1: 100 и 1: 200 в PBS / Tween 20 (0,05%). Аналогичным образом, легочные вирусные IgG и антитела IgA определялись с использованием разведения легочного лаважа 1: 5, 1:10 и 1:20.Наблюдали линейность поглощения, и концентрацию антител выражали в единицах ELISA / л сыворотки или лаважа легких путем экстраполяции графика поглощения на точку, соответствующую неразбавленному образцу, и умножения этого значения на 10 ⁵ .

IFN-α / β легких.

Промывание легких IFN-α / β титровали в биопробе, основанном на ингибировании цитопатического эффекта в клетках L929, инфицированных вирусом энцефаломиокардита (Lawson et al. 1997). Образцы обрабатывали при pH 2 для удаления неустойчивого к кислотам IFN и нейтрализовали до pH 7 перед анализом.Мышиный стандарт IFN-α / β титровали в качестве контроля (Lee Biomolecular, San Diego, CA).

IFN-γ легких.

IFN-γ

определяли в лаваже легких с использованием коммерческого набора для ELISA в соответствии с инструкциями производителя (Endogen, Woburn, MA). Дублированные аликвоты лаважа и раствора конъюгата наносили на планшет (который поставлялся предварительно покрытым антителом против IFN-γ) и инкубировали (2 ч, 4 ° C). Промывание после d 2 и d 5 после заражения наносили непосредственно на чашку, в то время как лаваж от d 7 сначала разбавляли 1: 1.5 в среде стабилизации вируса. Планшет промывали, добавляли 3,3 ‘, 5,5’ тетраметилбензидин, инкубировали в течение 30 минут при комнатной температуре, и развитие окраски останавливали с помощью H ₂ SO ₄ . Планшет считывали с использованием планшет-ридера для ELISA при двух длинах волн (450 нм, с поправкой на 550 нм) и концентрации IFN-γ, определяемой по шеститочечной стандартной кривой.

Анализ жирных кислот лимфоцитов легочных лимфатических узлов.

Лимфоциты из бронхиальных лимфатических узлов (1 × 10 ⁶ клеток) были перенесены в стеклянные культуральные пробирки и помещены в метанол и толуол [4: 1, об / об, 2 мл, содержащие метилтридеканоат (13: 0) и метилгеникозаноат (21 : 0) при 20 мг / л в качестве внутренних стандартов].Образцы были непосредственно переэтерифицированы путем добавления ацетилхлорида (200 мкл) при перемешивании на вортексе с последующим нагреванием в течение 1 часа при 100 ° C (Lepage and Roy 1986). Образцы охлаждали, добавляли карбонат калия (60 г / л, 5 мл) и затем центрифугировали (1700 × г, , 10 мин, 4 ° C). Толуольную фазу анализировали методом капиллярной газовой хроматографии с использованием хроматографа Hewlett-Packard 6890 (Hewlett-Packard), снабженного 30-метровой цианопропилфенильной колонкой (DB-225; J&W Scientific, Фолсом, Калифорния).Метиловые эфиры жирных кислот были идентифицированы путем сравнения их времени удерживания с аутентичными стандартами жирных кислот (Nu-Chek-Prep Inc., Elysian, MN) и представлены в г / 100 г от общего количества жирных кислот.

Статистический анализ.

Данные были изучены, чтобы определить, было ли распределение нормальным, дисперсии были проверены на однородность между группами, и все анализы были выполнены с использованием Abacus Concepts, StatView Version 4.5 (Abacus Concepts 1994). Сравнение диетических групп проводилось с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни, поскольку данные не были распределены нормально.Изменения в диетических группах с течением времени оценивались с помощью теста Краскела-Уоллеса. Связь между вирусной нагрузкой в ​​легких и изменением веса оценивалась с помощью линейной регрессии, а значимость этой взаимосвязи определялась с помощью F-статистики. Различия считались достоверными при P <0,05. Значения - средние ± средн.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Влияние инфекции вируса гриппа на массу тела и потребление пищи у мышей, получавших рыбий жир.

До заражения не было значительных различий в массе тела (d 14, говяжий жир 22,6 ± 0,2 г, рыбий жир 22,7 ± 0,2 г, n = 60) или суточном потреблении пищи (d 13 — d 14, говяжий жир 4,6 ± 0,1 г, рыбий жир 4,3 ± 0,1 г, n = 30) между диетическими группами. Через 1 день после заражения у мышей, получавших рыбий жир, наблюдалось значительное снижение массы тела ( P <0,05) (рис. 1). Через 2 дня после заражения обе инфицированные группы продемонстрировали значительную потерю веса и снижение веса. потребление пищи относительно значений до заражения и для неинфицированных контролей ( P <0.05) (Фиг.1 и 2). На 5 день после инфицирования значительно меньшая ( P <0,05) масса тела существовала у мышей, получавших рыбий жир, по сравнению с группой, получавшей говяжий жир, которая уже вернулась к весу до заражения. К 7 дню у инфицированных мышей, получавших рыбий жир, восстановилась масса тела до инфицирования. Однако потребление пищи было значительно ниже ( P <0,05) в инфицированной группе, получавшей рыбий жир, как на 5-й, так и на 7-й день после заражения, в то время как группа, получавшая говяжий жир, возобновила потребление до заражения.Вес и потребление пищи в каждой неинфицированной контрольной группе не менялись с течением времени. На день 2 изменение веса в каждой инфицированной группе было больше, чем в неинфицированном контроле ( P <0,05). К 7 дню неинфицированные мыши, получавшие говяжий жир, прибавили в весе больше, чем все другие группы ( P <0,05). В день 2 и день 5 каждая инфицированная группа потребляла значительно меньше пищи, чем неинфицированный контроль ( P <0,05), в то время как на 7 день инфицированная группа рыбьего жира все еще потребляла меньше пищи, чем все другие группы ( P <0.05). В день 2 неинфицированные мыши, получавшие рыбий жир, ели меньше пищи, чем неинфицированные мыши, получавшие говяжий жир ( P <0,05).

РИСУНОК 1

Изменение веса инфицированных и неинфицированных мышей, получавших рацион, содержащий 20 г / 100 г рыбьего жира или говяжьего жира, в течение 14 дней до заражения гриппом. Вирус вводили интраназально в стерильном фосфатно-солевом буфере (PBS) (log ₁₀ 5 бляшкообразующих единиц, 50 мкл), а контрольных мышей ложно инфицировали PBS.Показано процентное изменение веса с момента заражения; значения — это средние значения ± sem; инфицированных мышей n = 3 на день 1, n = 24 на день 2, n = 20 на день 5 и день 7; незараженные n = 10 в каждый момент времени. В каждой диетической группе точки с разными надстрочными буквами значительно различаются во времени ( P <0,05). В каждый день точки с разными символами ( ^† , *) значительно различаются ( P <0,05).

РИСУНОК 1

Изменение веса инфицированных и неинфицированных мышей, получавших рацион, содержащий 20 г / 100 г рыбьего жира или говяжьего жира, в течение 14 дней до заражения гриппом. Вирус вводили интраназально в стерильном фосфатно-солевом буфере (PBS) (log ₁₀ 5 бляшкообразующих единиц, 50 мкл), а контрольных мышей ложно инфицировали PBS. Показано процентное изменение веса с момента заражения; значения — это средние значения ± sem; инфицированных мышей n = 3 на день 1, n = 24 на день 2, n = 20 на день 5 и день 7; незараженные n = 10 в каждый момент времени.В каждой диетической группе точки с разными надстрочными буквами значительно различаются во времени ( P <0,05). В каждый день точки с разными символами ( ^† , *) значительно различаются ( P <0,05).

РИСУНОК 2

Потребление пищи инфицированными и неинфицированными мышами, получавшими рацион из рыбьего жира и говяжьего жира в течение 14 дней до заражения гриппом. Значения (g / d) — это средние значения ± sem; инфицированных мышей n = 30 на день 0, n = 10 на день 2 и день 5 и n = 20 на день 7 после заражения; незараженные n = 10 в каждый момент времени.В каждой диетической группе точки с разными надстрочными буквами значительно различаются во времени ( P <0,05). В каждый день точки с разными символами ( ^† , *, #) значительно различаются ( P <0,05).

РИСУНОК 2

Потребление пищи инфицированными и неинфицированными мышами, получавшими рацион из рыбьего жира и говяжьего жира в течение 14 дней до заражения гриппом. Значения (g / d) — это средние значения ± sem; инфицированных мышей n = 30 на день 0, n = 10 на день 2 и день 5 и n = 20 на день 7 после заражения; незараженные n = 10 в каждый момент времени.В каждой диетической группе точки с разными надстрочными буквами значительно различаются во времени ( P <0,05). В каждый день точки с разными символами ( ^† , *, #) значительно различаются ( P <0,05).

Вирусная нагрузка легких.

Чтобы определить, были ли потеря веса и изменение в потреблении пищи результатом разницы в реакции хозяина на инфекцию, измеряли вирусную нагрузку в легких. В обеих диетических группах наблюдалось значительное увеличение вирусной нагрузки с 3 ч до 1 дня после заражения (рис.Титры вируса были выше у мышей, которых кормили рыбьим жиром, чем у мышей, получавших говяжий жир на день 1 и день 5 после заражения ( P <0,05) (рис. 3). В это время наблюдалась обратная корреляция ( r = 0,66, P <0,001, n = 20 / группа) между титром вируса легких и изменением массы тела, что указывает на то, что мыши, несущие большую вирусную нагрузку, также испытывали наибольшая потеря веса, особенно в группе, получавшей рыбий жир (рис. 4). В группе, получавшей рыбий жир, наблюдались два различных ответа, при этом у многих мышей наблюдалось небольшое снижение веса, в то время как у некоторых наблюдалась резкая потеря веса.Эта разница была связана с потреблением пищи. На 5 день после заражения потребление пищи было значительно обратно коррелировано с изменением веса ( r = 0,82, P <0,005, n = 10 / группа диеты) и вирусной нагрузкой в ​​легких ( r = 0,67, P <0,05, n = 10 / группа диеты) у мышей, получавших рыбий жир, но не у мышей, получавших говяжий жир. Пропорции CD4 + Т-хелперов лимфатических узлов легких (рыбий жир 47,1 ± 2,0%, n = 27; говяжий жир 47.7 ± 1,4%, n = 29) и супрессорные / цитотоксические CD8 + Т-клетки (рыбий жир 25,2 ± 1,4%, n = 27; говяжий жир 27,1 ± 1,4%, n = 29) существенно не различались между группы диеты в любой момент времени после заражения, а также соотношение CD4 + и CD8 + не различались. В обеих группах вирус был выведен из легких на 7 день после заражения.

РИСУНОК 3

Вирусная нагрузка легких после заражения у мышей, получавших рацион, содержащий 20 г / 100 г рыбьего жира или говяжьего жира, в течение 14 дней до заражения гриппом.Вирусную нагрузку определяли с помощью анализа бляшек почек собак Madin-Darby, значения представляют собой средние ± среднеквадратические значения вирусной нагрузки [log ₁₀ бляшкообразующих единиц (БОЕ) / л], n = 7 через 3 часа, n = 3 на d 1, n = 24 на d 2, n = 20 на d 5 и d 7. Пунктирная линия указывает самый низкий предел обнаружения анализа (ниже этой точки все вирусы считаются очищенными). Различные буквы в верхнем индексе обозначают значительные изменения вирусной нагрузки в группе с диетой с течением времени ( P <0.05). Звездочки обозначают значительную разницу между диетическими группами в этот момент времени ( P <0,05).

РИСУНОК 3

Вирусная нагрузка легких после заражения у мышей, получавших рацион, содержащий 20 г / 100 г рыбьего жира или говяжьего жира, в течение 14 дней до заражения гриппом. Вирусную нагрузку определяли с помощью анализа бляшек почек собак Madin-Darby, значения представляют собой средние ± среднеквадратические значения вирусной нагрузки [log ₁₀ бляшкообразующих единиц (БОЕ) / л], n = 7 через 3 часа, n = 3 на d 1, n = 24 на d 2, n = 20 на d 5 и d 7.Пунктирная линия указывает самый низкий предел обнаружения анализа (ниже этой точки все вирусы считаются очищенными). Различные буквы в верхнем индексе обозначают значительные изменения вирусной нагрузки в группе с диетой с течением времени ( P <0,05). Звездочки обозначают значительную разницу между диетическими группами в этот момент времени ( P <0,05).

РИСУНОК 4

Взаимосвязь между вирусной нагрузкой в ​​легких и изменением веса после инфицирования на 5 день после инфицирования у мышей, получавших рацион, содержащий рыбий жир или говяжий жир, в течение 14 дней до интраназального заражения гриппом.На 5 день вирусная нагрузка обратно коррелировала с изменением веса после инфицирования, n = 20 / группу ( P <0,001). ПФУ, бляшкообразующие агрегаты.

РИСУНОК 4

Взаимосвязь между вирусной нагрузкой легких и изменением веса после инфицирования на 5 день после инфицирования у мышей, получавших рационы, содержащие рыбий жир или говяжий жир, в течение 14 дней до интраназального заражения гриппом. На 5 день вирусная нагрузка обратно коррелировала с изменением веса после инфицирования, n = 20 / группа ( P <0.001). ПФУ, бляшкообразующие агрегаты.

Вирус-специфические антитела.

Клиренс вируса был связан с увеличением уровней антител IgG в сыворотке, специфичных к вирусу гриппа, в группе, получавшей говяжий жир, на 5 и 7 день после заражения по сравнению с 2 днями ( P <0,05) (рис. 5A). d 7 сывороточный IgG был выше в группе, получавшей говяжий жир. Уровень сывороточного IgG не увеличивался значительно в группе рыбьего жира, хотя на 5 день после инфицирования в этой группе было больше сывороточного IgG ( P <0.05), чем группа говяжьего жира. Две диетические группы имели сходные ответы легочного IgG на 7 день, когда это антитело было значительно повышено ( P <0,05) (фиг. 5B). Легочный IgA в группе, получавшей говяжий жир, был значительно увеличен на 7 день, и эта концентрация была выше, чем в группе, получавшей рыбий жир ( P <0,05) (фиг. 5C). Соответствующего увеличения легочного IgA в группе рыбьего жира не наблюдалось.

РИСУНОК 5

Грипп-специфический сывороточный иммуноглобулин (IgG) (панель A) и IgG (панель B) и IgA (панель C) лаважа легких после инфицирования у мышей, получавших рационы, содержащие рыбий жир или говяжий жир, в течение 14 дней до заражения гриппом.Концентрация антител определялась иммуноферментным анализом (ELISA). Значения представляют собой средние ± среднеквадратические единицы ELISA / л сыворотки или лаважа легких, в каждый момент времени n = 10 для сыворотки и легочного IgG, n = 15 для легочного IgA. Различные буквы в верхнем индексе обозначают значительные изменения концентрации антител в группе с диетой с течением времени ( P <0,05). Звездочки обозначают значительные различия между диетическими группами в этот момент времени ( P <0,05).

РИСУНОК 5

Грипп-специфический сывороточный иммуноглобулин (IgG) (панель A) и IgG (панель B) и IgA (панель C) лаважа легких после заражения у мышей, получавших рационы, содержащие рыбий жир или говяжий жир, в течение 14 дней до заражения гриппом .Концентрация антител определялась иммуноферментным анализом (ELISA). Значения представляют собой средние ± среднеквадратические единицы ELISA / л сыворотки или лаважа легких, в каждый момент времени n = 10 для сыворотки и легочного IgG, n = 15 для легочного IgA. Различные буквы в верхнем индексе обозначают значительные изменения концентрации антител в группе с диетой с течением времени ( P <0,05). Звездочки обозначают значительные различия между диетическими группами в этот момент времени ( P <0,05).

Продукция IFN-α / β в легких после инфекции.

Никаких существенных различий в содержании IFN-α / β в легких между группами рациона в каждый момент времени не наблюдалось, хотя наблюдалась тенденция ( P = 0,29) для мышей, получавших рыбий жир, к более высоким концентрациям (таблица 2). наблюдалось значительное снижение IFN-α / β со дня 2 после инфицирования ( P <0,05).

ТАБЛИЦА 2

Концентрация α / β интерферона легких (IFN) у мышей, получавших рацион из говяжьего жира или рыбьего жира в течение 2 недель до заражения гриппом ¹

День после заражения .	2 .	5 .	7 .
	× 10 3 МЕ / л
Diet							9118 9118 9118	9118	b 14,2 ± 2,8	b 8,2 ± 1,4
Рыбий жир 3	a 865.8 ± 314,7	b 20,9 ± 2,7	c 9,9 ± 1,3

Сутки после заражения .	2 .	5 .	7 .
	× 10 3 МЕ / л
Diet							9118 ± 125,0	b 14,2 ± 2,8	b 8,2 ± 1,4
Рыбий жир 3	a 865,8 ± 314,7	b 92 9134 2,7 2,7 ± 1,3

ТАБЛИЦА 2

Концентрация интерферона в легких (IFN) α / β у мышей, получавших рацион из говяжьего жира или рыбьего жира в течение 2 недель до заражения гриппом ¹

День после заражения .	2 .	5 .	7 .
	× 10 3 МЕ / л
Diet							9118 9118 9118	9118	b 14,2 ± 2,8	b 8,2 ± 1,4
Рыбий жир 3	a 865.8 ± 314,7	b 20,9 ± 2,7	c 9,9 ± 1,3

Сутки после заражения .	2 .	5 .	7 .
	× 10 3 МЕ / л
Diet							9118 ± 125,0	b 14,2 ± 2,8	b 8,2 ± 1,4
Рыбий жир 3	a 865,8 ± 314,7	b 92 9134 2,7 2,7 ± 1,3

Продукция IFN-γ в легких после инфекции.

Концентрации

IFN-γ не различались между группами диеты на второй день после заражения (рис. 6). IFN-γ был значительно повышен в группе, получавшей говяжий жир, на день 5 и день 7 по сравнению с днем ​​постинфекции ( P <0.05), в то время как концентрация IFN-γ существенно не повышалась в группе рыбьего жира до 7 дня после заражения ( P <0,05). На 5-й и 7-й день IFN-γ был значительно выше в группе, получавшей говяжий жир ( P <0,05).

РИСУНОК 6

Концентрация интерферона (IFN) -γ в жидкости лаважа легких после заражения у мышей, получавших рацион, содержащий рыбий жир или говяжий жир, в течение 14 дней до интраназального заражения вирусом гриппа. IFN-γ определяли с помощью набора для иммуноферментного анализа.Значения представляют собой средние значения ± sem, рыбий жир d 2 n = 13, говяжий жир d 7 n = 14, все другие временные точки n = 15. Различные буквы в верхнем индексе обозначают значительные изменения в концентрации антител в группе диеты в течение время ( P <0,05). Звездочки обозначают значительную разницу между диетическими группами в этот момент времени ( P <0,05).

РИСУНОК 6

Концентрация интерферона (IFN) -γ в жидкости лаважа легких после инфицирования у мышей, получавших рацион, содержащий рыбий жир или говяжий жир, в течение 14 дней до интраназального заражения вирусом гриппа.IFN-γ определяли с помощью набора для иммуноферментного анализа. Значения представляют собой средние значения ± sem, рыбий жир d 2 n = 13, говяжий жир d 7 n = 14, все другие временные точки n = 15. Различные буквы в верхнем индексе обозначают значительные изменения в концентрации антител в группе диеты в течение время ( P <0,05). Звездочки обозначают значительную разницу между диетическими группами в этот момент времени ( P <0,05).

Жирные кислоты лимфоцитов легких.

Жирнокислотный состав лимфоцитов из бронхиальных лимфатических узлов отражал потребление с пищей (таблица 3). Группа рыбьего жира имела значительно больше миристиновой (тетрадекановой), пальмитиновой (гексадекановой), стеариновой (октадекановой), вакценовой (11-октадеценовой), эйкозапентаеновой , докозапентаеновая и докозагексаеновая кислоты, в то время как группа говяжьего жира содержала значительно больше олеиновой (октадеценовой), α-линоленовой (Δ9,12,15 октадекатриеновой) и арахидоновой (эйкозатетраеновой) кислот ( P <0.05).

ТАБЛИЦА 3

Влияние рациона из говяжьего жира или рыбьего жира на состав жирных кислот лимфоцитов бронхиальных лимфатических узлов у мышей, инфицированных вирусом гриппа ¹

n-9137 189

Жирная кислота .	Диета .		.
	.	Говяжий жир 2 .	Рыбий жир 3 .
	г / 100 г жирных кислот
14: 0	2,01 ± 0,07	* 2,12 ± 0,26
16: 0 92,2137	* 24,63 ± 0,34
16: 1n-7	2,32 ± 0,10	2,32 ± 0,13
18: 0	18,10 ± 0,57	* 20,30 ± 0,71
* 28.00 ± 0,93	19,54 ± 0,56
18: 1n-7	2,50 ± 0,07	* 2,85 ± 0,07
18: 2n-6	6,95 ± 0,29		6,98	18: 3n-3	* 0,94 ± 0,03	0,66 ± 0,05
20: 4n-6	* 5,85 ± 0,29	2,90 ± 0,14
20: 5n-3	0,24138 0,09	* 2,42 ± 0,11
22: 5н-3	0.44 ± 0,03	* 1,69 ± 0,08
22: 6n-3	1,67 ± 0,18	* 4,91 ± 0,31

± 0,13 18: 0

Жирная кислота .	Диета .		.
	.	Говяжий жир 2 .	Рыбий жир 3 .
	г / 100 г жирных кислот
14: 0	2.01 ± 0,07	* 2,12 ± 0,26
16: 0	22,27 ± 0,20	* 24,63 ± 0,34
16: 1n-7	2,32 ± 0,10		18,10 ± 0,57	* 20,30 ± 0,71
18: 1n-9	* 28,00 ± 0,93	19,54 ± 0,56
18: 1n-7		2,50 ± 0,0 * 2,85 ± 0,07
18: 2n-6	6.95 ± 0,29	6,95 ± 0,43
18: 3n-3	* 0,94 ± 0,03	0,66 ± 0,05
20: 4n-6	* 5,85 ± 0,29	2,90 ± 0,1
20: 5n-3	0,24 ± 0,09	* 2,42 ± 0,11
22: 5n-3	0,44 ± 0,03	* 1,69 ± 0,08
22: 9137-3 1.67 ± 0,18	* 4,91 ± 0,31

ТАБЛИЦА 3

Влияние рациона из говяжьего жира или рыбьего жира на состав жирных кислот лимфоцитов бронхиальных лимфоцитов у мышей, инфицированных вирусом гриппа ¹

.	Диета .		.
	.	Говяжий жир 2 .	Рыбий жир 3 .
	г / 100 г жирных кислот
14: 0	2,01 ± 0,07	* 2,12 ± 0,26
16: 0 92,2137	* 24,63 ± 0.34
16: 1n-7	2,32 ± 0,10	2,32 ± 0,13
18: 0	18,10 ± 0,57	* 20,30 ± 0,71
	18: 1n137 28,00 ± 0,93	19,54 ± 0,56
18: 1n-7	2,50 ± 0,07	* 2,85 ± 0,07
18: 2n-6	6,95 ± 0,29
6,98	18: 3н-3	* 0,94 ± 0.03	0,66 ± 0,05
20: 4n-6	* 5,85 ± 0,29	2,90 ± 0,14
20: 5n-3	0,24 ± 0,09	* 2.42137 38 38 38 38 22: 5n-3	0,44 ± 0,03	* 1,69 ± 0,08
22: 6n-3	1,67 ± 0,18	* 4,91 ± 0,31

Жир .	Диета .		.
	.	Говяжий жир 2 .	Рыбий жир 3 .
	г / 100 г жирных кислот
14: 0	2,01 ± 0,07	* 2,12 ± 0,26
16: 0 92,2138	* 24,63 ± 0,34
16: 1n-7	2.32 ± 0,10	2,32 ± 0,13
18: 0	18,10 ± 0,57	* 20,30 ± 0,71
18: 1n-9	* 28,00 ± 0,93	19,5138
19,513 ± 0,56 18: 1n-7	2,50 ± 0,07	* 2,85 ± 0,07
18: 2n-6	6,95 ± 0,29	6,95 ± 0,43
18: 3n-3	*	0,66 ± 0,05
20: 4n-6	* 5.85 ± 0,29	2,90 ± 0,14
20: 5n-3	0,24 ± 0,09	* 2,42 ± 0,11
22: 5n-3	0,44 ± 0,03		* 1,69 ± 0,03
22: 6n-3	1,67 ± 0,18	* 4,91 ± 0,31

ОБСУЖДЕНИЕ

Мы продемонстрировали на мышиной модели острой вирусной инфекции гриппа, что кормление рационом с высоким содержанием рыбьего жира приводит к большей потере веса, более низкому потреблению пищи и более высокой вирусной нагрузке в ходе инфекции.Однако диета с рыбьим жиром не ухудшала способность окончательно выводить вирус из легких, но изменяла способность создавать нормальные ответы IFN-γ и первичных антител на инфекцию.

Потеря веса и сокращение потребления пищи являются частью острой фазы ответа на инфекцию вируса гриппа у мышей (Conn et al. 1995). В настоящем эксперименте наблюдалась дихотомия в изменении веса на 5 день после заражения у мышей с аналогичной вирусной нагрузкой в ​​легких, получавших рыбий жир, но не у мышей, получавших говяжий жир (рис.4). В группе рыбьего жира различия в весе значительно обратно коррелировали с различиями в потреблении пищи. Дихотомия в массе тела может также относиться к индивидуальным различиям в продукции провоспалительных цитокинов или реакции на них. Острая фаза ответа на грипп у мышей связана с повышением уровня интерлейкина (ИЛ) -1, ИЛ-6, фактора некроза опухоли и ИФН в легких (Conn et al. 1995). Взаимосвязь между диетой, производством цитокинов и потерей веса после инфекции требует дальнейшего изучения.

Рыбий жир оказался менее приемлемым для мышей. До заражения мыши, которых кормили рыбьим жиром, ели немного, но не значительно, меньше пищи, чем мыши, которых кормили говяжьим жиром. На день 2 неинфицированные контрольные группы, получавшие рыбий жир, ели значительно меньше пищи, чем те, кто получал говяжий жир. Возможно, группе, получавшей рыбий жир, потребовалось больше времени, чтобы оправиться от стресса, вызванного анестезией и ложным вызовом, чем тем, кто получал говяжий жир. Сообщалось о снижении потребления пищи у крыс-отъемышей, получавших рацион с рыбьим жиром, по сравнению с крысами, получавшими кунжутное масло (Dominguez and Bosch 1994).

К 7 дню постинфекции концентрации IgG в сыворотке, специфичных для гриппа, и секреторных IgA антител в легких в группе, получавшей рыбий жир, были значительно ниже, чем в группе, получавшей говяжий жир. Хотя более низкая выработка секреторного IgA была продемонстрирована у истощенных людей (Chandra 1975), кратковременное снижение потребления пищи и потеря веса в настоящем эксперименте вряд ли объясняют различия. Индукция ответа IgA сильно зависит от эффективного захвата, процессинга и презентации антигена макрофагами в ткани слизистой оболочки (Kiyono and McGhee 1994).Более низкий ответ антител может быть связан со сниженной способностью макрофагов представлять антиген, как показали исследования, которые показали, что кормление крыс или мышей рационом, богатым рыбьим жиром, снижает экспрессию молекул МНС класса II на поверхности макрофагов (Mosquera et al 1990 г., Шеррингтон и др. 1995 г.). Различия в IFN-γ могут влиять на класс продуцируемых антител, повышающую регуляцию экспрессии MHC и опосредованное макрофагами уничтожение внутриклеточных патогенов (Fritsche et al. 1997a).

В дополнение к потере веса и уменьшению потребления пищи инфицирование вирусом гриппа у мышей сопровождается повышенной секрецией IFN-γ в легкие (Conn et al.1995). В исследованиях на людях диета, дополненная рыбой или рыбьим жиром, приводит к снижению индуцированного митогеном пролиферативного ответа мононуклеарных клеток периферической крови и снижению продукции IFN-γ культивируемыми мононуклеарными клетками (Gallai et al. 1995, Meydani et al. 1993). Настоящее исследование продемонстрировало, что мыши, получавшие рыбий жир, вырабатывали меньше IFN-γ, но не IFN-α / β в легких после заражения гриппом. Это говорит о том, что диета не влияет на клетки, секретирующие IFN-α / β, которые формируют первую линию защиты хозяина до активации антител или клеточно-опосредованных ответов, но может влиять на IFN-γ, который продуцируется после того, как Т-клетки сенсибилизируются против антиген.Высокие уровни IFN-α / β на d 2 у мышей, получавших рыбий жир, могут отражать высокую скорость репликации вируса у этих животных.

Макрофаги легких, выделенные у мышей через 5 дней после заражения вирусом гриппа A или вируса Сендай, являются цитотоксичными по отношению к инфицированным вирусом клеткам-мишеням (Mak et al., 1982), в то время как производство супероксида моноцитами (предшественником макрофагов) снижается за счет диеты, содержащей (n-3) полиненасыщенные жирные кислоты (D’ambola et al. 1991, Weiner 1989). Задержка выведения вируса из легких у мышей, получавших рыбий жир, может быть следствием подавляющего действия на цитотоксическую функцию макрофагов или неспособности активировать макрофаги для выполнения эффекторной функции из-за снижения продукции IFN-γ.Было обнаружено, что диетический рыбий жир снижает активность естественных клеток-киллеров у мышей (Meydani et al. 1988), хотя необходимы дальнейшие эксперименты для определения специфического воздействия диеты на естественные клетки-киллеры и цитотоксичность макрофагов в этой модели.

В отличие от эффекта на IFN-γ, секретируемый в легкие в настоящем эксперименте, диета с рыбьим жиром была связана с увеличением циркулирующего IFN-γ у мышей во время системной инфекции, вызванной L. monocytogenes (Fritsche et al. .1997а). Разница в ответе между экспериментами может быть связана с различиями в возбудителе и характере заражения (местный или системный).

D’ambola et al. (1991) продемонстрировали, что новорожденные кролики, получавшие диету с высоким содержанием жира из рыбьего жира, имеют нарушенную способность избавляться от легочной бактериальной инфекции. Повышенная смертность от системного заражения S. typhimurium (Chang et al. 1992) и снижение иммунного ответа на L. monocytogenes (Huang et al. 1992) наблюдались у мышей, получавших диету с высоким содержанием жира из рыбьего жира, в то время как Fritsche et al. al.(1997b) продемонстрировали, что кормление рыбьим жиром ухудшает выведение бактерий и увеличивает смертность после системного заражения мышами Listeria . Эти исследования согласуются с нашим наблюдением, что мыши, которых кормили рыбьим жиром, несли наибольшее бремя инфекции, хотя мы использовали штамм вируса, который не вызывает смерти. Напротив, при исследовании системной инфекции диета, содержащая рыбий жир, не влияла на выживаемость мышей, инфицированных L. monocytogenes, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans и цитомегаловирусом мышей (Rubin et al.1989).

Различия в иммунологических эффектах, приписываемых рыбьему жиру или (n-3) жирным кислотам, могут отражать различия в количестве жира и состава жирных кислот в рационах, используемых в различных исследованиях. Хотя диеты, использованные в настоящем эксперименте, различались по пропорциям насыщенных и (n-6) полиненасыщенных жирных кислот, наблюдаемые эффекты, вероятно, были связаны с содержанием (n-3) полиненасыщенных жирных кислот, которое заметно отличалось. Рационы, богатые насыщенными жирными кислотами, например те, которые содержатся в рационе из говяжьего жира, мало влияют на иммунную функцию (Rotondo 1995).Fritsche et al. (1997b), используя рационы рыбьего жира и сала с той же концентрацией жира (20 г / 100 г) и составом жирных кислот, очень похожим на настоящий эксперимент, продемонстрировали, что диета с рыбьим жиром ослабляет иммунитет мышей, инфицированных L. monocytogenes. .

Приобретенный клеточно-опосредованный иммунитет, который мог быть нарушен плохими врожденными ответами (кроме IFN-α / β), играет важную роль в избавлении от инфекции гриппа и должен стать предметом дальнейших исследований. Настоящее исследование продемонстрировало, что кормление рыбьим жиром с высоким содержанием жира влияет на врожденный и адаптивный иммунитет, приводя к задержке выведения вируса, реакции антител и продукции IFN-γ у мышей, зараженных вирусом гриппа.Несмотря на различия, наблюдаемые после заражения вирусом гриппа, диета с рыбьим жиром не повлияла на окончательный исход инфекции.

Авторы хотели бы поблагодарить Кассандру Лоусон, факультет микробиологии Университета Западной Австралии за ее советы и за выполнение анализов IFN-α / β, а также Роберта Блейка, Ма Конга, Хелен Хейнс, Бретта Хилла, Эндрю Милбурна и Кайли Смит. за квалифицированную техническую помощь. Мы также благодарим R.P. Scherer Holdings Pty. Ltd. (Брейсайд, Виктория, Австралия) за пожертвование рыбьего жира MaxEPA.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

Abacus Concepts

(

1994

)

StatView Version 4.5 Manual

Abacus Concepts

,

Inc Berkeley, CA

.

Американский институт питания

(

1977

)

Отчет Специального комитета Американского института питания по стандартам исследований в области питания

.

J. Nutr.

107

:

1340

—

1348

.

Belluzzi

,

A.

,

Brignola

,

C.

,

Campieri

,

M.

,

Pera

,

A.

,

Boschi

,

S.

и

Miglioli

,

M.

(

1996

)

Влияние препарата рыбьего жира с энтеросолюбильным покрытием на рецидивы болезни Крона

.

N. Engl. J. Med.

334

:

1557

—

1560

.

Бендер

,

Б.S.

,

Taylor

,

S. F.

,

Zander

,

D. S.

и

Cottey

,

R.

(

1995

)

Легочный иммунный ответ молодых и старых мышей после заражения гриппом

.

J. Lab. Clin. Med.

126

:

169

—

177

.

Bevilacqua

,

M. P.

,

Pober

,

J. S.

,

Wheeler

,

M. E.

,

Cotran

,

R.S.

и

Gimbrone

,

M. A.

(

1985

)

Интерлейкин-1 действует на культивированный эндотелий сосудов человека, увеличивая адгезию полиморфно-ядерных лейкоцитов, моноцитов и родственных лейкоцитарных клеточных линий

.

J. Clin. Вкладывать деньги.

76

:

2003

—

2011

.

Chandra

,

R. K.

(

1975

)

Снижение секреторной реакции антител на живые аттенуированные вакцины против кори и полиомиелита у детей с недостаточным питанием

.

руб. Med. J.

2

:

583

—

585

.

Chang

,

HR

,

Dulloo

,

AG

,

Vladoianu

,

IR

,

Piguet

,

PF

,

Arsenijevic

,

D.

013,

32 L Girard2 &

Pechère

,

JC

(

1992

)

Рыбий жир снижает естественную устойчивость к инфекции Salmonella typhimurium

.

Метаболизм

41

:

1

—

2

.

Чен

,

К.-С.

,

Burlington

,

D. B.

и

Quinnan

,

G. V.

Jr (

1987

)

Активный синтез гемагглютинин-специфического иммуноглобулина A легочными клетками мышей, иммунизированных внутрижелудочно инактивированной вакциной против вируса гриппа

.

J. Virol.

61

:

2150

—

2154

.

Comstock

,

G. W.

,

Ferebee

,

S. H.

и

Hammes

,

L. M.

(

1967

)

Контролируемое испытание профилактики изониазидом в масштабах всего сообщества на Аляске

.

г. Rev. Resp. Дис.

95

:

935

—

943

.

Conn

,

C. A.

,

McClellan

,

J. L.

,

Maassab

,

H. F.

,

Smitka

,

C.W.

,

Majde

,

J. A.

и

Kluger

,

M. J.

(

1995

)

Цитокины и реакция острой фазы на вирус гриппа у мышей

.

г. J. Physiol.

268

:

R78

—

R84

.

D’ambola

,

J. B.

,

Aeberhard

,

E. E.

,

Trang

,

N.

,

Gaffar

,

S.

,

Barrett

,

C.T.

и

Sherman

,

M. P.

(

1991

)

Влияние пищевых (n-3) и (n-6) жирных кислот на клиренс легочных бактерий in vivo у новорожденных кроликов

.

J. Nutr.

121

:

1262

—

1269

.

Dominguez

,

Z.

и

Bosch

,

V.

(

1994

)

Диетический рыбий жир влияет на потребление пищи, рост и гематологические показатели крыс-отъемышей

.

Arch. Latinoamericanos Nutr.

44

:

92

—

97

.

Endres

,

S.

,

Eisenhut

,

T.

и

Sinha

,

B.

(

1995

)

n-3 Полиненасыщенные жирные кислоты в регуляции синтеза цитокинов человека

.

Biochem. Soc. Пер.

23

:

277

—

281

.

Эндрес

,

С.

,

Горбани

,

Р.

,

Kelley

,

VE

,

Georgilis

,

K.

,

Lonnemann

,

G.

,

van der Meer

,

JWM

,

Cannon

,

JG

,

Rogers

,

Rogers

TS

,

Klempner

,

MS

,

Weber

,

PC

,

Schaefer

,

EJ

,

Wolff

,

SM

и

Dinarello

,

CA

(

1989

)

Влияние пищевых добавок с n-3 полиненасыщенными жирными кислотами на синтез интерлейкина-1 и фактора некроза опухоли мононуклеарными клетками

.

N. Engl. J. Med.

320

:

265

—

271

.

Folch

,

J.

,

Lees

,

M.

и

Sloane Stanley

,

G.H.

(

1957

)

Простой метод выделения и очистки общих липидов из тканей животных

.

J. Biol. Chem.

226

:

497

—

509

.

Fritsche

,

KL

,

Feng

,

C.

и

Berg

,

JN

(

1997

)

Пищевой рыбий жир усиливает циркуляцию интерферона-γ у мышей во время листериоза без изменения in vitro производство этого цитокина

.

J. Interferon Cytokine Res.

17

:

271

—

277

.

Fritsche

,

KL

,

Shahbazian

,

LM

,

Feng

,

C.

и

Berg

,

JN

(

1997

)

Диетический рыбий жир снижает выживаемость и снижает бактериальный клиренс Мышей C3H / Hen, зараженных Listeria monocytogenes

.

Clin. Sci.

92

:

95

—

101

.

Галлай

,

В.

,

Сарчелли

,

П.

,

Trequattrini

,

A.

,

Franceschini

,

M.

,

Floridi

,

A.

,

Firenze

,

C.

,

Alberti

,

A.

,

DiBenedetto

,

D.

и

Stragliotto

,

E.

(

1995

)

Секреция цитокинов и продукция эйкозаноидов в мононуклеарных клетках периферической крови пациентов с РС, принимающих пищевые добавки с n-3 жирными кислотами

.

J. Neuroimmunol.

56

:

143

—

153

.

Hardardottir

,

I.

и

Kinsella

,

JE

(

1992

)

Увеличение соотношения диетических (n-3) к (n-6) полиненасыщенных жирных кислот увеличивает выработку фактора некроза опухоли мышиными резидентами перитонеальные макрофаги без воздействия на вызванные перитонеальные макрофаги

.

J. Nutr.

122

:

1942

—

1951

.

Heng

,

JKM

,

Price

,

P.

,

Lai

,

CM

и

Beilharz

,

MW

(

1996

)

Альфа / бета интерфероны повышают устойчивость хозяина к мышиному СПИДу

.

J. Virol.

70

:

4517

—

4522

.

Hildes

,

J. A.

и

Shaefer

,

O.

(

1984

)

Изменяющаяся картина опухолевых заболеваний в западной и центральной части Канадской Арктики (1950–1980)

.

Банка. Med. Доц. J.

130

:

25

—

32 900 13.

Huang

,

S. C.

,

Misfeld

,

M. L.

и

Fritsche

,

K. L.

(

1992

)

Диетический жир влияет на экспрессию антигена Ia и популяцию иммунных клеток в брюшине и селезенке мыши

.

J. Nutr.

122

:

1219

—

1231

.

Веселый

,

К. А.

,

Цзян

,

Y.-H.

,

Chapkin

,

RS

и

McMurray

,

DN

(

1997

)

Диетические (n-3) полиненасыщенные жирные кислоты подавляют лимфопролиферацию мышей, секрецию интерлейкина-2 и образование диацилглицерина 900 и диацилглицерина 13. .

J. Nutr.

127

:

37

—

43

.

Kelley

,

D. S.

и

Daudu

,

P.A.

(

1993

)

Потребление жиров и иммунный ответ

.

Прог. Food Nutr. Sci.

17

:

41

—

63

.

Kiyono

,

H.

и

McGhee

,

J. R.

(

1994

)

Т-хелперные клетки для иммунных ответов слизистых оболочек

.

Ogra

,

P. L.

Strober

,

W.

Mestecky

,

J.

McGhee

,

J.R.

Lamm

,

M. E.

Bienenstock

,

J.

eds.

Справочник по иммунологии слизистой оболочки

:

263

—

274

Academic Press

,

Inc San Diego, CA

.

Kremer

,

JM

,

Lawrence

,

DA

,

Jubiz

,

W.

,

DiGiacomo

,

R.

,

Rynes

,

R.

,

Bartholomew L

, .E.

и

Sherman

,

M.

(

1990

)

Пищевые добавки с рыбьим и оливковым маслом для пациентов с ревматоидным артритом

.

Арт. Реум.

33

:

810

—

820

.

Lawson

,

C. M.

,

Yeow

,

W.-S.

,

Lee

,

C. M.

и

Beilharz

,

M. W.

(

1997

)

Экспрессия гена интерферона альфа in vivo путем внутримышечной инъекции голой ДНК

.

J. Interferon Cytokine Res.

17

:

255

—

261

.

Lepage

,

G.

и

Roy

,

C. C.

(

1986

)

Прямая переэтерификация всех классов липидов в одностадийной реакции

.

J. Lipid Res.

27

:

114

—

120 900 13.

Lumpkin

,

E. A.

,

McGlone

,

J. J.

,

Продает

,

J.L.

и

Hellman

,

J. M.

(

1993

)

Модуляция цитотоксичности естественных клеток-киллеров мыши пищевым рыбьим жиром, кукурузным маслом или говяжьим жиром

.

J. Nutr. Иммунол.

2

:

43

—

53

.

Mak

,

N. K.

,

Leung

,

K. N.

и

Ada

,

G. L.

(

1982

)

Образование «цитотоксических» макрофагов у мышей во время заражения гриппом A или вирусом Сендай

.

Сканд. J. Immunol.

15

:

553

—

561

.

Meydani

,

SN

,

Lichtenstein

,

AH

,

Cornwall

,

S.

,

Meydani

,

M.

,

Goldin

,

BR

,

Rasmussen

,

Rasmussen

,

,

Dinarello

,

CA

и

Schaefer

,

EJ

(

1993

)

Иммунологические эффекты Национальной панели по обучению холестерину Этап-2 диеты с обогащением рыбьего происхождения n-3 жирными кислотами и без него

.

J. Clin. Вкладывать деньги.

92

:

105

—

113

.

Meydani

,

SN

,

Yogeeswaran

,

G.

и

Liu

,

S.

(

1988

)

Изменения, вызванные рыбьим жиром и токоферолом в цитотоксичности, опосредованной естественными клетками-киллерами, и PGE _{2 Синтез} у молодых и старых мышей

.

J. Nutr.

118

:

1245

—

1252

.

Москера

,

J.

,

Rodriguez-Iturbe

,

B.

и

Parra

,

G.

(

1990

)

Пищевая добавка с рыбьим жиром снижает экспрессию Ia в перитонеальных макрофагах крыс и мышей

.

Clin. Иммунол. Immunopathol.

56

:

124

—

129

.

Pang

,

G. T.

,

Clancy

,

R. L.

,

O’Reilly

,

S. E.

и

Cripps

,

A.W.

(

1992

)

Новая вакцина против гриппа в виде частиц индуцирует длительный и широкий иммунитет у мышей после пероральной иммунизации

.

J. Virol.

66

:

1162

—

1170

.

Panja

,

A.

и

Mayer

,

L.

(

1994

)

Разнообразие и функция антигенпрезентирующих клеток в тканях слизистой оболочки

.

Ogra

,

P. L.

Strober

,

W.

Mestecky

,

J.

McGhee

,

J. R.

Lamm

,

M. E.

Bienenstock

,

J.

ред.

Справочник по иммунологии слизистой оболочки

:

177

—

183

Academic Press

,

Inc San Diego, CA

.

Ramphal

,

R.

,

Cogliano

,

R. C.

,

Shands

,

J. W.

Jr и

Small

,

P.A.

Jr (

1979

)

Сывороточные антитела предотвращают летальный мышиный гриппозный пневмонит, но не трахеит

.

Заражение. Иммун.

25

:

992

—

997

.

Rotondo

,

D.

(

1995

)

Жирнокислотная модуляция клеточной реакции

.

Biochem. Soc. Пер.

23

:

291

—

296

.

Рубин

,

Р. Х.

,

Уилкинсон

,

Р.A.

,

Xu

,

L.

и

Robinson

,

D. R.

(

1989

)

Пищевой морской липид не влияет на восприимчивость мышей (NZBxNZW) F ₁ к патогенным организмам

.

Простагландины

38

:

251

—

262

.

Sherrington

,

E.J.

,

Sanderson

,

P.

и

Calder

,

P. C.

(

1995

)

Влияние диетических манипуляций с липидами на экспрессию молекул на поверхности макрофагов

.

Biochem. Soc. Пер.

23

:

272S

.

Slover

,

H. T.

,

Thompson

,

R. H.

Jr и

Merola

,

G. V.

(

1983

)

Определение токоферолов и стеринов методом капиллярной газовой хроматографии

.

J. Am. Oil Chem. Soc.

60

:

1524

—

1528

.

Стенсон

,

W. F.

,

Cort

,

D.

,

Rodgers

,

J.

,

Burakoff

,

R.

,

DeSchryver-Kecskemeti

,

K.

,

Gramlich

,

TL

и

Beeken

,

W. 9002 (

W. 9002 1992

)

Пищевые добавки с рыбьим жиром при язвенном колите

.

Ann. Int. Med.

116

:

609

—

614

.

Walton

,

A. J. E.

,

Snaith

,

M.L.

,

Locniskar

,

M.

,

Cumberland

,

AG

,

Morrow

,

WJW

и

Isenberg

,

DA

(

1991

)

Диетический рыбий жир и степень тяжести Симптомы у больных системной красной волчанкой

.

Ann. Реум. Дис.

50

:

463

—

466

.

Weiner

,

B.H.

(

1989

)

Ингибирование продукции супероксида моноцитов и хемилюминесценции с помощью пищевых добавок n-3 жирных кислот

.

Галли

,

C.

Simopoulos

,

A. P.

ред.

Семинар НАТО по перспективным исследованиям по: диетическим ω3 и ω6 жирным кислотам, биологическим эффектам и питательной ценности

:

437

Plenum Press

New York

.

Сокращения

• ELISA

  иммуноферментный анализ

• Ig

• IFN

• IL

• MDCK

  Madin-Darby

  Совместимость почек 913C 9000 913 9000 мажорная почек 913

  MADIN-Darby Молекула класса II

• PBS

  фосфатно-солевой буфер

• PFU

• TNF

© 1999 Американское общество диетологии

Интерферон | биохимия | Britannica

Интерферон , любой из нескольких родственных белков, которые вырабатываются клетками организма в качестве защитной реакции на вирусы.Они являются важными модуляторами иммунного ответа.

интерферон

Три ампулы, заполненные интерфероном лейкоцитов человека.

Национальные институты здравоохранения

Подробнее по этой теме

Иммунная система: Интерфероны

Другой группой белков, обеспечивающих защиту, являются интерфероны, которые подавляют репликацию многих, но не всех вирусов.Ячейки …

Интерферон был назван за его способность препятствовать распространению вирусов. Различные формы интерферона являются наиболее быстро продуцируемыми и важными средствами защиты организма от вирусов. Интерфероны также могут бороться с бактериальными и паразитарными инфекциями, подавлять деление клеток и способствовать или препятствовать дифференцировке клеток. Их производят все позвоночные животные и, возможно, также некоторые беспозвоночные.

Интерфероны классифицируются как цитокины, небольшие белки, которые участвуют в межклеточной передаче сигналов.Интерферон секретируется клетками в ответ на стимуляцию вирусом или другим чужеродным веществом, но он не подавляет напрямую размножение вируса. Скорее, он стимулирует инфицированные и близлежащие клетки производить белки, которые препятствуют репликации вируса внутри них. Тем самым подавляется дальнейшее производство вируса и прекращается инфекция. Интерфероны также обладают иммунорегуляторными функциями — они ингибируют активацию В-лимфоцитов (В-клеток), усиливают активность Т-лимфоцитов (Т-клеток) и увеличивают способность естественных клеток-киллеров к разрушению клеток.

Были определены три формы интерферона — альфа ( α ), бета ( β ) и гамма ( γ ). Эти интерфероны подразделяются на два типа: тип I включает альфа- и бета-формы, а тип II состоит из гамма-формы. Это деление основано на типе клетки, производящей интерферон, и функциональных характеристиках белка. Интерфероны типа I могут продуцироваться практически любой клеткой при стимуляции вирусом; их основная функция — вызывать в клетках устойчивость к вирусам.Интерферон типа II секретируется только естественными клетками-киллерами и Т-лимфоцитами; его основная цель — дать иммунной системе сигнал реагировать на инфекционные агенты или раковые образования.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Интерфероны были открыты в 1957 году британским бактериологом Аликом Айзексом и швейцарским микробиологом Джин Линденманн.