Грип - Діагностика, лікування, профілактика - В.Д. Москалюк 2010

Загальні відомості про грип та інші ГРВІ
Сучасні уявлення про цитокіновий статус при ГРВІ

Вивчення значення цитокінів при вірусних інфекціях ще знаходиться на стадії накопичення інформації, але вже є дані, що дозволяють розуміти ряд механізмів, за допомогою яких багато вірусів переборюють захисні сили організму і використовують внутрішньоклітинні процеси і міжклітинні взаємовідношення для здійснення реплікації (T. Ito, R. Amakawa, M. Inaba et al., 2001).

У функціонуванні багатоклітинних організмів провідним механізмом є різні міжклітинні взаємодії. На початку 90-х років сформувались певні уявлення про наявність спеціалізованої цитокінової системи (Е.И. Исаева, З.И. Ровнова, 1994; Ю.В. Лобзин, В.П. Михайленко, Н.И. Львов). У сучасній літературі описано біля 50 імунологічно активних цитокінів, які діляться на чотири основні групи: 1) ІЛ; 2) ІФ; 3) гемопоетичні колонієстимулювальні ростові фактори; 4) фактори, що гальмують ріст пухлин.

Великою групою серед цитокінів виділяється родина ІЛ, які отримали свою назву за здатність здійснювати внутрішні зв’язки між клітинами. У світовій літературі описано біля 18 класів ІЛ, функції яких багаточисельні й недостатньо вивчені.

Найбільш вивченими є ІЛ-1 і ІЛ-2. ІЛ-1 - основний медіатор місцевих запальних реакцій та гострофазової відповіді організму, пов’язаної з мікробною інвазією, імунним запаленням і тканинним ураженням. ІЛ-1 володіє широким спектром імунологічної та неімунологічної активності. Перш за все, це прозапальний цитокін, секреція якого відбувається у відповідь на запальні стимули активованими клітинами імунної системи. ІЛ-1 стимулює функцію багатьох типів лейкоцитів (Т- і В-лімфоцити, макрофаги, нейтрофільні лейкоцити) (Е.П. Селькова, Г.Ю. Никитина, 2000).

Встановлено зменшення продукції ІЛ-1 моноцитами периферичної крові людей, що погано харчуються, в яких знижена імунна відповідь на інфекцію і травми. Крім того, показано, що білково-дефіцитна дієта призводить до ослаблення відповіді на ендотоксин.

Таким чином, ІЛ-1 має суттєве значення в патогенезі різних захворювань, є універсальним медіатором імунної системи і захисних запальних місцевих і системних реакцій з широким спектром біологічної активності та втягує в цей процес багато органів і систем організму.

На думку дослідників, необхідне подальше вивчення механізму дії ІЛ-1. Чи у всіх випадках його регуляторний ефект специфічний? Вирішення цих завдань - актуальна проблема сучасної імунології.

Існує таке поняття, як ранні цитокінові реакції (РЦР). Це швидка відповідь організму на вірусне інфікування. Класичним прикладом РЦР є продукція ІФ, що спостерігається практично зразу після інфікування клітин. Це є природний (природжений) і найпоширеніший варіант РЦР на віруси як внутрішньоклітинні паразити, коли віруси самі включають систему ІФ, відіграючи роль природних індукторів (А.Л. Беляев, Е.И. Бурцева, А.Н. Слепушкин и др., 1996; В.В. Бережной, И.Б. Ершова, Е.Н. Кунегина, 2003).

Каскад внутрішньоклітинних реакцій, що спостерігається після проникнення вірусів, обумовлений індукцією синтезу ІФ і подальшим руйнуванням вірусних інформаційних РНК завдяки дії 2'-5' олігоаденілсинтетази і активації ендонуклеази. Паралельно активована протеїнкіназа фосфорилює а-субодиницю фактора eIF-2, що ініціює трансляцію, який блокує синтез вірусних білків. Все це призводить до пригнічення репродукції широкого спектру ДНК- і РНК вірусів за рахунок прямого внутрішньоклітинного антивірусного ефекту. Описані зміни відбуваються протягом перших годин після проникнення вірусів у Організм (Л.В. Колобухина, Р.З. Гатич, Н.Л. Меркулова и др., 2003).

ІФ (у першу чергу ІФ-а/ß, або, так звані, ІФ першого типу) володіють здатністю активувати NK і ЦТЛ. У результаті на першому етапі вірусного інфікування локально (у воротах інфекції) здійснюються три взаємозв'язані події:

1) внутрішньоклітинна інгібіція ІФ репродукції вірусів;

2) видалення за допомогою NK і ЦТЛ інфікованого матеріалу;

3) захист синтезованим ІФ навколишніх незаражених клітин від можливого зараження.

Важливість цих ефектів важко переоцінити, якщо врахувати багаторазове протягом життя інфікування практично кожного організму різними вірусними агентами.

У найпростіших випадках, коли хвороба взагалі не розвивається, РЦР обмежуються першим етапом. Накопичені дані свідчать про універсально широкий антивірусний спектр дії ІФ і малу значущість при цьому специфічності самих вірусів. У цілому, перший етап РЦР реалізується місцево на рівні інфікованих клітин, що запобігає подальшу генералізацію інфекції.

Проте далеко не завжди результат може бути швидким і сприятливим, і описані ефекти ІФ виявляються недостатніми для припинення інфекційного процесу. Подібне має місце при великій інфікуючій дозі, пониженій опірності організму, дефектності систем ІФ та імунітету, несприятливій екологічній ситуації, дії стресів та ін. У результаті розвивається гостре або хронічне інфекційне захворювання, що супроводжується продукцією каскаду ранніх цитокінів (Другий етап РЦР), активацією CD4⁺ і CD8⁺Т-клітин з наступним розвитком специфічного, опосередкованого Т- і В-клітинами імунітету. У цих випадках крім ІФ 1-го типу синтезуються такі ранні цитокіни, як ФНП і y-ІФ. Крім того, утворюються ІЛ-1, ІЛ-6, ІЛ-10, ІЛ-15 і ІЛ-18, а також трансформуючий фактор росту (ТФР). Спостерігається варіабельність РЦР при різних вірусних інфекціях. Характерною для всіх вивчених вірусних інфекцій є продукція ІФ-a/ß, що можна вважати ключовою домінантною ознакою вірусного інфікування (В.А. Исаков, М.Г. Шаманова, Р.Н. Насорина, Е.Б. Чепик, 1995).

a/ß-ІФ володіють рядом інших ефектів, не пов'язаних з противірусною активністю: вони зумовлюють лейкопенію, зниження дренажу в грудній протоці, лімфоаденопатію, а також міграцію клітин з червоної пульпи селезінки в білу пульпу. Таким чином, відбувається перерозподіл клітин для подальших імунорегуляторних ефектів. Нарешті, a/ß-ІФ можуть посилити специфічну імунну відповідь у період первинної інфекції за рахунок залучення популяції В- і Т-клітин у місця запалення для антигенної презентації (В.А. Исаков, М.Г. Шаманова, Р.Н. Насорина, Е.Б. Чепик, 1995).

РЦР можуть залежати від типу вірусу, що проник в організм. Всі вищеназвані цитокіни продукуються такими клітинами неспецифічного захисту, як моноцити/макрофаги, NK, поліморфноядерні лейкоцити і клітини різних органів і тканин. Очевидно, існує безліч різних варіантів РЦР, що мають характер неспецифічних реакцій на прогресування інфекційного процесу, які в цілому є важливим механізмом неспецифічної імунної відповіді.

До цитокінів з прямою антивірусною дією відносяться a/ß-ІФ і ФНП, продуковані NK. ФНП посилює залежну від ІЛ-12 продукцію у-ІФ.

У цілому, ефекторні механізми другого етапу РЦР можуть бути представлені таким чином: 1) продукція a/ß-ІФ; 2) активація NK- і ЦТЛ- клітин; 3) продукція у-ІФ; 4) перерозподіл лімфоцитів; 5) Експресія генів IL-1, ФНП; 6) активація продукції інших цитокінів.

Усе це, разом узяте, становить важливий механізм активації вродженого імунітету на вірусне зараження і принципово відрізняється від реакції організму на дію патогенів невірусної природи. ФНП і у-ІФ, продуковані ПК, активують поступлення МФ в осередок вірусної інфекції для участі в антивірусному захисті.

Ще однією суттєвою ознакою РЦР на вірусну інфекцію слід вважати регуляцію генів, що відповідають за продукцію ІЛ-12, прямо пов'язаного зі синтезом у-ІФ. Всі описані вище механізми складають другий, складніший етап РЦР, що спостерігається при прогресуванні вірусної інфекції і необхідний для переривання інфекційного процесу або переходу до подальшої Т-клітинної імунної відповіді. Очевидно, у ряді випадків сукупність описаних реакцій може виявитися достатньою для переривання інфекційного процесу.

При подальшому розвитку другого етапу РЦР продовжується активація неспецифічних компонентів імунної системи, перш за все таких, як експресія генів рецепторів цитокінів, перерозподіл імунокомпетентних клітин, збільшення цитолітичної активності ЦТЛ і продукції у-ІФ, індукції проліферації NK і CD8+ Т-клітин пам'яті (H. Scharfenorth, H. Glathe, H. Giese, S. Diffmann, 1991).

Подальші, після РЦР, етапи реакції організму на вірусне інфікування пов'язані з розвитком адаптивної (специфічної) імунної відповіді. Вони перебігають за відомими схемами, опосередкованих CD4+ хелперами клітинних реакцій, в одному з двох основних напрямів: за типом Th1 з продукцією ІФ і інших прозапальних цитокінів або за типом Th2 з продукцією ІЛ-4 і ІЛ-6. Ці механізми добре вивчені щодо позаклітинних паразитів. Вони можуть мати місце і при вірусних інфекціях, хоча, як недавно показано, останні не вписуються в подвійну природу Т-клітинної відповіді. Дійсно, дотепер не отримано однозначних даних про переважний розвиток прозапального каскаду Th1-типу у відповідь на вірусну інфекцію (позитивні результати є лише відносно цитомегаловірусної інфекції) (C. Scholtissek, 1996; M.C. Steinhoff, N.A. Halsey, N.H. Wilson et al., 1990).

При багатьох вірусних інфекціях продукція у-ІФ Т-клітинами характеризується певним підвищенням рівня ІЛ-2. Участь клітин CD4+ і CD8+ у продукції у-ІФ при вірусних інфекціях може помітно розрізнятися. CD8+Т-клітини часто складають основну популяцію клітин, що експресують у-ІФ. Це рідко спостерігається при невірусних інфекціях, тому реакція організму на віруси істотно відрізняється від реакції на інші патогени (C. Scholtissek, 1996).

Принципово важливе питання про значення інших цитокінів, окрім a/ß-ІФ у реалізації неспецифічної антивірусної відповіді. Наприклад, при ВІЛ-інфекції Т-клітинна відповідь відноситься до типу Th0 з одночасною експресією Тh1- і Тh2-цитокінів. У ряді випадків спостерігається явний дисбаланс у ступені участі клітин CD4⁺ і CD8⁺. Автори відзначають принципову можливість продукції неспецифічних цитокінів при переважному відборі і активації певної Т-клітииної відповіді на вірус. Так чи інакше, неспецифічні цитокіни (ІЛ-12 і у-ІФ), відіграючи важливу роль в активації CD4⁺ Т-клітинної відповіді, не є обов'язковими для CD8+ Т-клітинної відповіді при деяких вірусних інфекціях.

Які ж цитокіни можуть бути віднесені до безумовно «змістовних» при вірусних інфекціях? Це, перш за все, класичні a/ß-ІФ, які не тільки володіють прямою противірусною активністю, але і збільшують кількість CD4⁺, які експресують ген у-ІФ, і є основним імунорегулятором CD8+ відповіді на вірусну інфекцію. Слід згадати також активацію a/ß-ІФ рецепторів цитокінів, індукцію експресії генів різних цитокінів, активацію NK.

Природно, що подібну багатофакторну відповідь на вірусну інфекцію було би ідеально змоделювати лікарськими засобами, які могли б імітувати і попереджати розвиток інфекційного процесу, як у разі застосування вакцин. Частково це досягається при використанні ряду відомих антивірусних препаратів (хіміопрепарати, ІФ і їх індуктори, різні імуномодулятори). В основі відбору нових антивірусних препаратів важливо виявити один або декілька механізмів з числа описаних вище. Простіше за все, це положення можна довести на прикладі ІФ або їх індукторів, оскільки саме включення РЦР і активація NX- і ЦТЛ-клітин легко пояснює універсально широкий спектр антивірусної активності цих препаратів, які, крім того, володіють здатністю активувати імунну відповідь.

Проте тут виникає, принаймні, два питання:

1. Якщо у відповідь на застосування препарату відновлюється спектр цитокінів, пригнічуваний вірусами, чи є це об'єктивним показником ефективності препарату?

2. В якому ступені цитокінова відповідь на вірусну інфекцію відображає захисні потенції організму при конкретному захворюванні? Антивірусна дія препаратів реалізується через механізм активації ними цитокінів, які пригнічуються при вірусному інфікуванні. Правомочність такого припущення доводиться даними, отриманими при дії вітчизняного індуктора ІФ - циклоферону на репродукцію вірусу гепатиту С (ВГС) і експресію мРНК цитокінів в інфікованих клітинах культури МТ-4 (лімфобластоїдні клітини людини). У неінфікованих клітинах присутні мРНК всіх досліджених цитокінів, окрім ІЛ-8. В інфікованих ВГС клітинах інгібується активність а-ІФ, у-ІФ, ІЛ-2, ІЛ-4 і ІЛ-6. Разом з тим, в інфікованих клітинах помітно (до 11,5 lg) наростають титри вірусу. Обробка інфікованих клітин циклофероном призводить до відновлення активності мРНК досліджених цитокінів; паралельно реєструється виражена інгібіція репродукції вірусів. Звідси випливає, що антивірусна дія циклоферона, мабуть, реалізується через механізм активації цим препаратом цитокінів, які пригнічені при вірусному інфікуванні. Наведений приклад показує, що порівняльне вивчення впливу вірусів і антивірусних препаратів на активність цитокінів може бути корисним для розуміння антивірусної ефективності препаратів. Іншими словами, виявлення у препаратів здатності «забороняти виключення» цитокінів при вірусних інфекціях могло б стати зручним методом для відбору нових антивірусних препаратів.

Додатковим доказом правомочності такого висновку служать досліди з регуляції активності цитокінів такими відомими антивірусними препаратами, як ІФ і їх індукторами.

Таким чином, на перше питання можна дати позитивну відповідь. Мабуть, існує прямий зв'язок між цитокіновою відповіддю і репродукцією вірусу. Застосування антивірусних препаратів може запобігти і/або відновити порушення, що викликаються вірусами в цитокіновій сітці.

Для відповіді на друге питання потрібні додаткові спостереження. ІФ і його індуктори кагоцел і циклоферон, широко вживані в медичній практиці при ряді вірусних інфекцій, володіють здатністю регулювати активність цитокінів.

Залежно від типу використаних клітин і препарату, що вивчався, спостерігається індукція або супресія цитокінових мРНК, що може відображати відмінності в їх антивірусній дії. Крім того, знайдені відмінності відкривають перспективу регуляції активності різних цитокінів шляхом індукції/супресії цитокінових сигналів, направлених на запобігання інфекції або подолання імунодефіцитного стану.

Із сказаного слідує, що ІФ і їх індуктори є регуляторами активності цитокінів і можуть бути використані в дослідженнях з вивчення механізмів противірусної активності та інгібіції пухлинного росту.

У цілому можна зробити висновок, що РЦР при вірусних інфекціях помітно відрізняються від цитокінової відповіді на інші (невірусні) патогени. Мабуть, РЦР безпосередньо пов'язані з противірусними ефектами цитокінів. Вони можуть бути реалізовані місцево на рівні інфікованих клітин (перший етап РЦР) і/або активувати неспецифічний клітинний імунітет (другий етап РЦР). Кінцевим етапом РЦР є індукція специфічної імунної відповіді.

За даними В.А. Исакова (2002), перебіг грипозної інфекції також супроводжується зрушеннями в різних ланках імунної системи (Г.И. Карпухин, 2001; С.А. Кетлинский, А.С. Симбирцев, А.А. Воробьев, 1992; Е.П. Селькова, В.Н. Яковлев, Т.А. Семененко и др., 2000). При тяжких формах грипу в розпал хвороби спостерігається пригнічення Т-клітинної ланки системного імунітету: знижується число CD3+ і CD4+ клітин, активність натуральних кілерів, підвищується рівень циркулюючих імунних комплексів (Г.И. Карпухин, 1996).

Нерідко, особливо при тяжкому грипі, розвиваються лейкопенія, лімфопенія і нейтропенія. Ці зміни найбільш виражені в кінці першого тижня хвороби. Навіть при неускладненому грипі можлива транзиторна Т-клітинна супресія впродовж 3-4 тижнів, що може бути однією з причин розвитку ускладнень (С.А. Кетлинский, А.С. Симбирцев, А.А. Воробьев, 1992; Б.С. Нагоев, Н.Г. Оразаев, 2000; M. Basinga, 1992).

РЕЗЮМЕ

Захворювання верхніх дихальних шляхів за своєю питомою вагою займають провідне місце в структурі не лише інфекційної патології людини, але і в праці лікарів терапевтичного профілю. Майже 60 % первинних викликів лікарів становлять саме ГРВІ.

Експерти ВООЗ підкреслюють, що в останні роки зберігається тенденція постійного росту рівня захворюваності на ці групи інфекцій. В основі цього явища насамперед лежать соціальні причини, пов'язані з глобальними процесами постійного зростання урбанізації, посилення міграційних процесів і тісніших контактів людей у будь-якому регіоні земної кулі. Важливе значення у виникненні ГРВІ відіграє імунодефіцит, який практично завжди виникає на фоні інфекційної хвороби.

На сьогодні існує великий арсенал лікарських засобів з низьким рівнем побічних або віддалених реакцій, високою антивірусною та імуномодулювальною дією, однак захворюваність залишається високою. Це пов'язано з рядом обставин: утворенням нових варіантів тих чи інших вірусу, резистентних до дії антивірусних препаратів, формуванням вірусів-мутантів грипу, резистентних до амантадину та ремантадину; популяція резистентних штамів є неоднорідною (є чутливі і нечутливі клони); перехресна стійкість до хіміотерапії одного класу речовин, що потребує застосування препаратів з іншим механізмом дії або комбінації препаратів різних груп. Це реальний факт, що, з одного боку, засмучує нас, але з іншого - стимулює до пошуку нових ідей і варіантів практичного вирішення проблеми.