РЕКОМБИНАНТНЫЙ ИНТЕРФЕРОН АЛЬФА-2b С АНТИОКСИДАНТАМИ (АЛЬФА ТОКОФЕРОЛА АЦЕТАТ И АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА): ЭФФЕКТИВНОСТЬ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОМПОНЕНТОВ

Антибактериальные и химиотерапевтические лекарственные средства часто применяются в терапии инфекционно-воспалительных заболеваний. Но такие факторы, как развитие резистентности микроорганизмов к этим препаратам и их многочисленные побочные эффекты, ставят перед современными специалистами проблему поиска методов рациональной фармакотерапии инфекционно-воспалительных заболеваний. В настоящей статье объясняются механизмы аддитивного эффекта антиоксидантов и интерферона (ИФН) на специфическую противовирусную активность ИФН, усиление его иммуномодулирующего действия, что позволяет повысить эффективность собственного иммунного ответа организма на патогенные микроорганизмы.

Интерфероны (ИФН) (лат. inter – взаимно, между собой и ferio – ударяю, поражаю) – ряд цитокинов, обладающих сходными свойствами и выделяемых клетками организма в ответ на вторжение вируса. «Определяемый в качестве интерферона фактор должен быть белковой природы, обладать антивирусной активностью по отношению к разным вирусам, по крайней мере, в гомологичных клетках, опосредованной клеточными метаболическими процессами, включающими синтез РНК и белка» [1].

Для классификации ИФН рекомендована система международной номенклатуры, основанная на различиях антигенных, биологических и физико-химических свойств. В настоящее время у человека выделяют 9 видов ИФН, отличающихся по способности взаимодействовать с 3 типами рецепторов (табл. 1).

Существуют естественные ИФН, полученные из лейкоцитов и лимфоцитов донорской крови, и рекомбинантные, полученные генно-инженерным способом. Отличительной особенностью рекомбинантных ИФН является то, что они продуцируются вне организма человека бактериальными штаммами (Escherichia coli, Pseudomonas putida, дрожжи), в генетический материал которых встроен ген человеческого ИФН. Технология производства рекомбинантных ИНФ заключается в том, что внутрь клетки специальным способом помещается плазмида pSX50 – важная часть клетки, отвечающая за продукцию белков, которая, находясь внутри клетки, начинает вырабатывать рекомбинантный лейкоцитарный ИФНα, который по своим характеристикам абсолютно идентичен ИФН, вырабатываемому в норме человеческим организмом. В зависимости от содержания аминокислот выделяют α2а-ИФН и α2b-ИФН, которые существенно не отличаются по клинической эффективности и безопасности. В последние годы разработаны пегилированные ИФН, получаемые путем присоединения к молекуле ИФН полиэтиленгликоля. Механизм действия ИФН 1-го типа (α, β) заключается в экспрессии генов, нарушающих проникновение вируса в клетку и трансляцию вирусных белков, а также запускающих апоптоз инфицированных клеток [2]. Кроме того, ИФН участвуют в каскаде цитокиновых реакций, индуцируя выработку ФНОα, интерлейкинов (ИЛ) 1, 6, 18 и других противовоспалительных факторов. Установлено, что под влиянием ИФН в организме усиливается активность естественных киллеров, цитотоксических Т-лимфоцитов, Т-хелперов, фагоцитарная активность, экспрессия антигенов HLA–системы 1-го и 2-го типов [3].

ИФН применяются в клинической практике более 30 лет [4]. Важным достоинством препаратов ИФН является их естественность для организма, обусловливающая минимальную токсичность и возможность применения в детском возрасте. Введение экзогенного ИФН позволяет мобилизовать противовирусную защиту быстрее, чем в процессе выработки собственного ИФН, сократить сроки течения и снизить интенсивность воспаления, вызванного вирусами [5].

Преимущества ректальной формы ИФН с точки зрения фармакокинетических параметров

Являясь белками, ИФН разрушаются в желудочно-кишечном тракте, поэтому достаточно долго преимущественным способом введения оставался парентеральный. При внутримышечном и подкожном введении биодоступность составляет 80%, максимальная концентрация в крови достигается в среднем через 3,8 ч. Установлено, что при внутривенном капельном введении 6–9 млн МЕ ИФНα2b (реаферон) в течение 1 ч ИФН определялся в сыворотке крови уже через 30 мин от начала введения [6].Через 2,5 ч титры ИФН снижались на 50%, спустя 4 ч определялись только его следовые количества. Известно, что почки выводят ИФН по крайней мере со скоростью 2% в минуту, таким образом, очищение плазменного пула происходит меньше чем через час. Введение больших доз ИФН, помогающих преодолеть эти быстрые потери, ограничено токсическим порогом действия препарата на ЦНС, а также подавлением системы иммунитета. При внутримышечном введении ИФН поступает в системный кровоток через капилляры, уровень ИФН в плазме снижается медленнее по сравнению с внутривенным введением. При внутримышечном введении повышенное содержание ИФН в плазме регистрируется в период от 1 до 6 ч, снижение до исходного уровня определяется через 12 ч после введения препарата.

В экспериментальном изучении фармакокинетических параметров рекомбинантного ИФНα2b с антиоксидантами (витамины Е и С) (ВИФЕРОН®) у новорожденных и половозрелых кроликов было показано, что введение ИФН в виде суппозиториев в прямую кишку приводит не только к высокому содержанию препарата в плазме крови, но и более длительной циркуляции высоких концентраций ИФН, чем при его введении через катетер (табл. 2) [7].

Расчет фармакокинетических параметров показал, что относительная биодоступность при введении препарата ВИФЕРОН® ректально в виде суппозиториев в дозе 150 000 МЕ новорожденным животным составляет 1,5 по сравнению с введением той же дозы ИФН животным через катетер. У половозрелых кроликов относительная биодоступность при введении препарата ВИФЕРОН® ректально в дозе 150 000 МЕ составляет 1,23 по сравнению с введением той же дозы животным через катетер (табл. 3).

Таким образом, сравнительный анализ основных фармакокинетических параметров рекомбинантного ИФНα2b с антиоксидантами, характеризующий биоэффективность препарата, показал, что его применение в виде ректальных суппозиториев имеет значительное преимущество перед введением с помощью катетера.

Интересные данные были получены при изучении терапевтической эффективности лимфобластного ИФНα в виде ректальных суппозиториев у 28 больных хроническим вирусным гепатитом С. Авторами было показано, что назначение низких доз (1000 МЕ) ИФН в течение 4 недель способствовало снижению уровня РНК вируса гепатита С с 5,65±0,18 до 5,17±0,7,65 Log МЕ/мл (р=0,01), повышению активности 2’-5’олигоаденилат синтетазы и достоверному снижению соотношения CD4/CD8, что позволило сделать вывод, что ректальный способ введения ИФН является безопасным и эффективным и может рассматриваться в качестве альтернативы внутривенному способу [8].

Клинико-фармакологические аспекты преимуществ комбинации ИФН с антиоксидантами. Фармакокинетическое взаимодействие

В исследовании П.А. Джумиго [9] проведено изучение накопления ИФН у здоровых добровольцев, которые были разделены на 3 группы в зависимости от способа введения препарата: в 1-й группе ИФНα2b (реаферон) вводился ректально в виде клизмы однократно в дозе 1 000 000 МЕ; во 2-й группе ректальное введение препарата ИФНα2b (реаферон) сочеталось с одновременным внутримышечным введением 2 мл 30% масляного раствора α-токоферола ацетата; в 3-й – ректальное введение препарата ИФНα2b (реаферон) сочеталось с одновременным внутримышечным введением 2 мл 30% масляного раствора α-токоферола ацетата и 2 мл 10% раствора аскорбиновой кислоты.

Во всех группах проводилось определение концентрации ИФН в сыворотке крови перед введением и через 1, 2, 4, 8, 12 и 24 ч после его введения.

Исследование фоновых уровней ИФН в крови перед назначением ИФНα2b в 1-й группе показало, что высокие титры ИФН выявляются уже через 1 ч после его введения, причем максимальные титры ИФН приходились на промежуток времени, соответствующий 1 и 2 ч после его введения. Через 4 ч концентрация препарата снижалась в 2–4 раза. У одного добровольца этой группы концентрация ИФН в плазме крови возвращалась к фоновым значениям спустя 8 ч. У остальных волонтеров начальные титры ИФН не отличались от таковых в порциях плазмы крови, полученных через 12 ч после введения ИФНα2b (реаферона).

Сочетание ИФНα2b (реаферона) с внутримышечным введением витамина Е (α-токоферола ацетата) изменяло динамику накопления ИФН в сыворотке крови добровольцев 2-й группы. Через 1 ч после введения препаратов наблюдалось повышение уровня ИФН по сравнению с исходными значениями в 4–8 раз, но максимальные уровни сывороточного ИФН были отмечены в порциях сывороток, полученных через 4 ч после введения рекомбинантного ИФН. Через 8 ч титры ИФН у большинства добровольцев оставались более высокими, чем фоновые. Через 12 ч у добровольцев уровень ИФН в плазме крови продолжал снижаться, а у одного волонтера наметилась тенденция к его повышению.

В последней группе, где применение ИФН α2b сочеталось с введением двух антиоксидантов (витамин Е и С), повышение уровня сывороточного ИФН регистрировалось через 1 ч после ректального введения. Наиболее высокие показатели у доноров были отмечены через 2 ч после введения комбинации препаратов. К 8 ч происходило снижение титров сывороточного ИФН, но после этого срока до 12 ч сывороточный ИФН держался на высоком уровне и к 24 ч уровни его в 4–8 раз превышали первоначальные фоновые значения сывороточного ИФН.

Сравнение фармакокинетики ректального введения ИФНα2b (реаферона), как отдельно, так и в комплексе с антиоксидантами, выявило ощутимые различия. При ректальном введении препарата удается достичь быстрых высоких концентраций ИФН в сыворотке испытуемых, тогда как сочетание с антиоксидантами ведет к постепенному повышению титров ИФН. Так, использование одного ИФНα2b дает повышение титров ИФН через 1 ч после введения, а комбинированное применение с антиоксидантами демонстрирует максимальные показатели ко 2–4 ч. Добавление одного из антиоксидантов приводит к быстрой элиминации экзогенного ИФН – возвращение к фоновым показателям наблюдается через 8–12 ч, в то время как сочетание двух антиоксидантов ведет к более длительной циркуляции экзогенно введенного ИФНα2b в токе крови и сохранению высоких показателей ИФН через 12 ч наблюдения.

Таким образом, было показано, что ректальное применение ИФНα2b дает возможность достичь высоких уровней сывороточного ИФН при относительно небольших дозах препарата, что повышает безопасность его использования и позволяет избежать нежелательных явлений, которые наблюдаются при введении больших доз ИФН (головная боль, артралгии, лейкопения). Применение антиоксидантов также препятствует быстрой элиминации препарата из крови – в течение 12 ч и более.

Фармакодинамическое взаимодействие: изменение противовирусной активности ИФН в присутствии антиоксидантов

Известным является факт взаимосвязи функционирования системы ИФН и интенсивности процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) мембран клеток: установлено, что при нормальных уровнях продукции ИФН при нарушении баланса ПОЛ и антиоксидантной защиты (АОЗ) вследствие развития инфекционного заболевания происходит быстрая инактивация как эндогенного, так и экзогенного ИФН и как следствие нарушение противоинфекционной защиты организма.

При составлении лекарственной формы в конечную комбинацию добавляются антиоксиданты. С одной стороны, добавление антиоксидантов препятствует окислительному разрушению молекул ИФН и способствует сохранению более длительное время фармакологической активности лекарственного средства. С другой стороны, в ряде экспериментальных исследований продемонстрировано наличие у антиоксидантов противовирусной активности и иммуномодулирующего эффекта [10, 11].

Инфекционно-воспалительные процессы в организме индуцируют сдвиг в системе ПОЛ– АОЗ в сторону повышения интенсивности ПОЛ, при этом процессы ПОЛ усиливают выход протеаз из лизосом поврежденных клеток, что обусловливает снижение продукции ИФН и эффективности его действия. Снижение антиокислительного резерва организма создает условия для усиления повреждающего действия продуктов ПОЛ на мембраны клеток. При этом особую опасность вирусная инфекция представляет в раннем периоде развития организма, при котором наблюдаются низкий уровень антиокислительной активности и интенсивный катаболизм липидов [12, 13].

Данное предположение было подтверждено в ходе исследования на мышах, инфицированных вирусом гриппа типа А [14]. На высоте развития инфекции (3–5-й день) наблюдались сдвиги в системе ПОЛ–АОА в сторону снижения АОА сыворотки (на 33%), при этом концентрация малонового диальдегида (МДА) увеличивалась на 82,1%, что совместно с отмеченным снижением устойчивости тканей легкого и печени свидетельствовало о сдвиге равновесия в пользу ПОЛ. Снижение антиокислительного резерва организма, спровоцированное вирусной инфекцией, создавало возможности более выраженной реализации повреждающего действия продуктов ПОЛ на клеточные структуры. Предварительные исследования экзогенного введения витамина Е при вирусной инфекции у мышей показали повышение АОА плазмы и снижение концентрации МДА.

После этих предварительных опытов была проведена серия исследований, при которых витамин Е вводился взрослым и новорожденным мышам в день инфицирования и последующие 2 дня в дозировке 10 мг/кг, ИФН вводили 2 раза в день в течение 3 дней, суммарная доза на мышь составляла 1600 ЕД.

У взрослых и у новорожденных мышей отмечено повышение противовирусного эффекта ИФН при совместном введении с α-токоферола ацетатом, что фиксировалось по уровню ингибиции репликации вируса гриппа в легких у мышей.

В других литературных источниках [10] опубликованы результаты исследования противогерпетической активности комбинаций ИФНα2b и антиоксидантов (димеркаптопропансульфонат (унитиол), аскорбиновая кислота, аминоэтансульфоновая кислота (таурин)) в культуре клеток почки африканской зеленой мартышки VeroE6 в отношении эталонного варианта вируса простого герпеса штамм Л2. С целью оценки цитотоксичности и противовирусной активности соединений был использован химиотерапевтический индекс (ХТИ), значение которого должно соответствовать 3 и более, а также рассчитаны данные об эффективности комбинаций с помощью фракционно-ингибирующего компонента (ФИК). Авторами сделан вывод о том, что антиоксиданты унитиол и аскорбиновая кислота не только обладают прямой противогерпесвирусной активностью (ХТИ унитиола и аскорбиновой кислоты 3,9 и 5,21 соответственно), но и обеспечивают более высокую эффективность ИФНα-2b при его применении в комбинации. Так, при комбинировании унитиола или аскорбиновой кислоты с ИФНα-2b наблюдается выраженный синергидный эффект: в присутствии указанных соединений концентрация ИФНα-2b, которая предотвращает развитие вирусиндуцированного цитопатического действия в 50% лунок, снижается в несколько раз в зависимости от концентрации антиоксидантов. При сочетании ИФН с унитиолом наблюдалось снижение концентрации в 5 с лишним раз, при этом значение ФИК составило в среднем 0,3, что свидетельствует о выраженном синергизме соединений. При комбинировании ИФН и аскорбиновой кислоты ИД50 ИФН снижается практически в 6 раз, а значение ФИК в среднем составляет 0,23, что показывает выраженный синергизм соединений.

При комбинации ИФН и таурина не выявлено влияния таурина на специфическую противогерпесвирусную активность ИФН: в присутствии различных концентраций таурина специфическая противогерпетическая активность ИФН соответствовала таковой чистой субстанции.

Аналогичные исследования по изучению противовирусной активности комбинаций ИФН α-2b с α-токоферола ацетатом, таурином, унитиолом и аскорбиновой кислотой проводили и в отношении вируса гриппа A/H5N1 при инфекционной множественности заражения вируса 1,0 ТЦД50/лунку в культуре клеток эмбриона легкого человека [11]. Было установлено, что использование ИФНα-2b в концентрациях от 1000 до 10000 МЕ/мл в комбинации с раствором α-токоферола ацетата, унитиола или аскорбиновой кислоты позволило повысить противовирусную активность ИФН в несколько раз, т.е. наблюдался синергидный эффект. В этом исследовании продемонстрировано, что при комбинировании ИФНα-2b и таурина не наблюдали не только синергидного эффекта комбинации, но и аддитивного действия: противовирусная активность ИФНα-2b как в комбинации с таурином, так и без него была одной и той же.

Интересные данные были получены при изучении влияния двух вариантов антиоксидантной терапии у пациентов с хроническим гепатитом С, ранее не получавших ИФНα [12]. Больные были рандомизированы в 3 группы по 8 пациентов в каждой: 1-я группа получала монотерапию ИФН (3×4,5 млн единиц ИФНα-2b в неделю), 2-я группа – ИФН и N-ацетилцистеин (NAC) 1800 мг/день плюс селенит натрия (Se) 400 мкг/день в качестве дополнения и пациенты 3-й группы к схеме лечения 2-й группы добавлен витамин Е (544 МЕ/день). Терапию проводили в течение 24 недель. Анализ полученных данных показал, что нормализация уровня АЛТ и снижение уровня РНК вируса гепатита С в конце лечения были достигнуты у 3 из 8 пациентов, получавших монотерапию ИФН, у 2 пациентов, получавших ИФН/NAC/Se, и у 6 пациентов, получавших ИФН/NAC/Se/витамин Е (р=0,11, тест X2). Анализ общего полного ответа лечения с включением витамина Е (6 респондентов из 8) по сравнению с лечением без витамина Е (5 респондентов из 16) выявил отношение риск 2,4 (95% ДИ: 1,05; 5,50) в пользу пациентов, получавших витамин Е. Авторы сделали вывод, что витамин Е изолированно или в комбинации с гидрофильными (NAC/Se) антиоксидантами усиливает противовирусную эффективность ИФНα.

Иммуномодулирующее действие витаминов-антиоксидантов

Существует целый ряд фундаментальных исследований, которые подтверждают иммуномодулирующую активность аскорбиновой кислоты. Аскорбиновая кислота повышает количество лимфоцитов, хемотаксис и активность нейтрофильных лейкоцитов, увеличивает продукцию ИФН, стимулирует макрофаги, усиливает продукцию ими высокоактивных форм и соединений кислорода [13, 14]. Эксперименты показали, что при дозировке от 500 мг до 3 г в день аскорбиновая кислота ускоряет деление лимфоцитов в ответ на внешнюю агрессию вирусов. Также в ряде исследований выявлено, что витамин С концентрируется в нейтрофилах, которые принимают участие в уничтожении носителей инфекции с помощью свободных радикалов, при этом сами нейтрофилы, содержащие аскорбиновую кислоту, защищены от повреждающего действия свободных радикалов [15]. В других работах, посвященных изучению влияния аскорбиновой кислоты на течение и прогноз респираторных инфекций, было показано, что прием витамина С более 1 г/сут не оказывает влияние на частоту простудных заболеваний, но снижает продолжительность и тяжесть клинической симптоматики, что, безусловно, имеет важное экономическое значение [16]. В экспериментальных исследованиях, проводимых Y. Kim и соавт., было изучено влияние витамина С на антивирусную защиту у мышей, зараженных интраназально вирусом гриппа А (H3N2/1/68/Гонконг) [14]. Мыши были разделены на 3 группы: 1-я группа – дикие мыши, способные продуцировать самостоятельно витамин С; 2-я группа – мыши, у которых был инактивирован фермент L-gulonoγ-lactone oxidasel (Gulo), необходимый для биосинтеза аскорбиновой кислоты, и которые получали питьевой раствор витамина С в дозе 3,3 г/л в течение 3 недель; 3-я группа – мыши (Gulo), не получавшие аскорбиновую кислоту. При анализе результатов исследования установлено резкое повышение в крови провоспалительных цитокинов ИЛ1α, ИЛ1β, ФНОα у мышей 3-й группы. Известным фактом является то, что провоспалительные цитокины отвечают за универсальную реакцию организма на внедрение возбудителя и чрезмерная продукция этих цитокинов влечет за собой выраженное повреждение тканей с последующим развитием некроза. Ученые сделали заключение, что витамин С является важным фактором для реализации иммунного ответа на ранней стадии вирусной инфекции, а поддержание достаточного уровня аскорбиновой кислоты в плазме может эффективно предотвратить в естественных условиях развитие вируса гриппа на начальной стадии вирусной инфекции [17].

Витамин Е наряду с тем, что является классическим антиоксидантом, обладает иммуностимулирующим эффектом, усиливая передачу сигнала для активации иммунокомпетентных клеток в ходе иммунного ответа. В частности, потенцирует сигналы для выработки CD4+ лимфоцитами ИЛ2 и ИФН, предупреждает образование связей между низкомолекулярными соединениями с белками организма в печени и крови. В результате этого тормозится укрупнение иммунных комплексов и повреждающих молекул. Такой эффект, очевидно, обусловлен антиоксидантными свойствами препарата. При иммунодефицитах витамин Е способствует защите Ти В-лимфоцитов от угнетающего действия свободных радикалов, и, как следствие, нормализует активность иммунной системы [18].

Сотрудники Department of Public Health, University of Helsinki (Финляндия) в рамках анализа результатов обследования the AlphaTocopherol Beta-Carotene Cancer Prevention Study у 21 796 мужчин-курильщиков провели исследование частоты простудных заболеваний. Среди лиц 65 лет и старше частота простудных заболеваний была несколько ниже при приеме витамина E; это сокращение было самое большое среди пожилых жителей города, кто курил менее 15 сигарет в день [19].

В литературе имеются публикации, подтверждающие эффективность приема витаминно-минеральных комплексов для снижения риска заболеваний острыми респираторными вирусными инфекциями [20]. Было показано, что среди людей, принимавших биологически активные добавки с витамином Е, заболеваемость инфекциями была на 30% меньше. Поскольку с возрастом уровень заболеваемости и смертности от инфекций и опухолевых процессов повышается, ряд исследователей указывает в своих работах на необходимость приема витамина Е у людей пожилого возраста с целью улучшения общего иммунного ответа [21, 22].

Таким образом, было показано, что применение комплексов, содержащих витаминыантиоксиданты, для активации неспецифического иммунитета более эффективно, чем прием отдельных компонентов.

Заключение

Рекомбинантный человеческий ИФНα-2b вызывает экспрессию генов, нарушающих проникновение вируса в клетку и трансляцию вирусных белков, а также запускает механизм апоптоза инфицированных клеток. α-токоферола ацетат и аскорбиновая кислота обладают собственной противовирусной активностью, усиливают противовирусное действие ИФН, сохраняют его биологическую активность в лекарственной форме и способствуют стимуляции неспецифического иммунитета. Эти соединения не изменяют активности ферментов метаболизма и не оказывают влияния на эффективность и безопасность других лекарственных препаратов. Сочетание ИФНα-2b рекомбинантного и высокоактивных антиоксидантов: α-токоферола ацетата и аскорбиновой кислоты позволяет снизить терапевтически эффективную концентрацию ИФНα-2b и избежать нежелательных явлений интерферонотерапии. В присутствии аскорбиновой кислоты и α-токоферола ацетата специфическая противовирусная активность ИФН возрастает в несколько раз и усиливается его иммуномодулирующее действие, что приводит к повышению эффективности собственного иммунного ответа организма на патогены.

Комбинация рекомбинантного человеческого ИФНα-2b с антиоксидантами (витамины Е и С) является рациональной и может быть использована для терапии целого ряда заболеваний у детей и взрослых.

© Ших Е.В., Дорофеева М.Н., 2015

Материалы подготовлены сотрудниками компании ООО «Ферон» на основе открытых информационных источников

Когда Вы начинаете профилактику?

Опрос анонимный

• Когда все вокруг говорят, что началась эпидемия, но пока никто из близких и сотрудников на работе не заболел
• Когда один из членов семьи заболел
• Когда на работе/в детских садах/школах заболели более 10 человек из нашего коллектива

 Загрузка …

Пройти другие опросы

Читайте также:

• 
  

  

  Что такое герпетическая инфекция?

• 
  

  

  Что такое “комплексная терапия орви”?

• 
  

  

  Где вырабатывается интерферон?