Особенности иммунного ответа при туберкулезе и иммунотропная терапия туберкулеза

14139780021580_bigИванов А.К., Сологуб Т.В., Гельберг И.С.

Иммунные дисфункции сопровождают различные патологические состояния. В ряде случаев они оказываются основным звеном патогенеза заболеваний. Это относится также к хроническим формам заболеваний, при которых ведущим оказывается инфекционный синдром. В настоящее время большинство исследователей связывают туберкулезный процесс с эндогенной реактивацией микобактерий, при этом большая роль отводится факторам, вызывающим снижение резистентности.

Микобактерии туберкулеза, попадая в альвеолы, способны размножаться и преодолевать местный иммунитет, в первую очередь — альвеолярные макрофаги. Проникая внутрь этих клеток, они блокируют образование фаголизосом, приводя к незавершенному фагоцитозу. После лизиса инфицированных макрофагов микобактерии инфицируют новые отделы легкого, что сопровождается постоянной активацией мононуклеарных фагоцитов с продукцией большого количества провоспалительных цитокинов, хемокинов с привлечением в легкие лимфоцитов, что приводит к формированию классической туберкулезной гранулемы.

Активация микобактериальными антигенами CD4+ T-лимфоцитов приводит к продукции ими цитокинов, среди которых наибольшее значение имеет интерферон-гамма (ИФН-гамма), под действием которого начинается интенсивная продукция провоспалительных цитокинов (ИЛ2, ФНО-альфа) и активированных кислородных метаболитов (АКМ) активированными макрофагами. Все вышеперечисленное способствует развитию воспалительного процесса, ведущего к гибели микобактерии.

В развитии туберкулезного воспаления большая роль принадлежит иммунологическим процессам, и данное заболевание, по мнению Б. В. Пинегина (2004), является классическим примером иммунного воспаления. Иммунологический дисбаланс выявляется у 98% больных туберкулезом легких, именно иммунный статус формирует клинико-морфологическую особенность туберкулеза (Гергерт В. Я., 1995). Клинически туберкулез у лиц с иммунодефицитом плохо поддается лечению. В связи с этим, как считает В. А. Стаханов (2006), особое значение в комплексной терапии туберкулеза имеет использование иммунотропных препаратов с целью нормализации измененных иммунологических параметров.

Возможности иммунотропных препаратов целесообразно использовать при инфильтративном и диссеминированном туберкулезе легких, поскольку в условиях постоянно меняющихся свойств возбудителя (генотип, вирулентность, устойчивость к противотуберкулезным препаратам) наблюдается длительное, склонное к осложнениям и рецидивам течение этих форм туберкулеза. Развивается вторичное иммунодефицитное состояние, которое требует коррекции иммунотропными препаратами.

Основное действие иммунотропных препаратов должно быть сосредоточено на усилении бактерицидной активности макрофагов Т-хелперами типа Th1, продуцирующими гамма-интерферон и ИЛ-2 (Греймер М. С, 1998; Иванова Л. А., 1995).

Одной из главных причин неблагоприятного течения туберкулеза легких является неконтролируемая продукция провоспалительных цитокинов, с действием которых связывают прогрессирование специфического процесса, развитие бактериально-токсического шока.

Генетические дефекты выработки Т-хелперами цитокинов (гамма-интерферон, интерлейкин-12, интерлейкин-2) обеспечивают снижение устойчивости к туберкулезной палочке, которая снижает чувствительность макрофагов к гамма-интерферону, ослабляет НТА-зависимое представление антигенов и пролиферацию Т-лимфоцитов, что отражается на характере и силе иммунного ответа, определяя особенности иммунного спектра туберкулезной инфекции. Отрицательное действие на иммунный ответ больных туберкулезом легких оказывает полихимиотерапия. Если туберкулостатическая терапия неэффективна, то у больных с прогрессирующим течением туберкулеза имевшиеся нарушения усугубляются.

Включение в терапию больных туберкулезом иммунотропных средств нормализует нарушения в системе иммунитета, способствует более быстрой регрессии туберкулезного процесса, ускорению ликвидации интоксикационного синдрома, повышению частоты рассасываемое™ инфильтративных изменений и закрытию деструкции легочной ткани (Васильев А. В., 1986; Кноринг Б. Е., 1996; Стаханов В. А., 2000; Костенко Е. В., 2005).

В исследованиях, проведенных И. Я. Сахаровой, Ю. Н. Милочкиной (2005), показана взаимосвязь определенных параметров иммунитета и биологических свойств микобактерий при туберкулезе легких. Повышение жизнеспособности микобактерий и нарастание их лекарственной устойчивости сочетается со снижением пролиферативной активности лимфоцитов, угнетением продукции ИЛ-2, указывая на снижение активности Т хелперов типа 1, а также на усиление синтеза противотуберкулезных антител при уменьшении концентрации ЦИК.

Установлена особая роль ИЛ-2 в формировании иммунитета организма при туберкулезе, подтверждая прямую корреляционную связь (г=0,41) продукции ИЛ-2 при индукции ФГА с динамикой специфического процесса. Жизнеспособность возбудителя и лекарственная устойчивость сочетаются друг с другом (г=0,62). Лекарственная устойчивость микобактерий затрагивает широкий спектр количественных параметров иммунитета, показано снижение количества Т-хелперов, цитотоксических лимфоцитов, В-лимфоцитов. Для разной степени жизнеспособности микобактерий выявлены различия при изучении уровней миелопероксидазы и лактоферрина в сыворотке крови.

При высокой жизнеспособности возбудителя уровень указанных показателей снижается (Ариэль Б. М., 2003; Вишневский Б. И., 2003). В. В. Новицкий с соавт. (2005) указывает на то, что при туберкулезе легких отмечается значительное снижение спонтанной, индуцированной различными митогенами, стимулированной продукции ФНО-альфа и ИЛ-2 на фоне одновременного увеличения спонтанной и индуцированной выработки как интерферона-альфа, так и интерферона-гамма (Кноринг Б. Е., 1998; Мишин В. Ю. с соавт., 1995, 2000); об этом говорит и Б. М. Малиев с соавт. (2005), считая, что снижение уровня продукции интерферонов приводит к нарушению их регулирующего влияния на механизмы локальной защиты легких.

По мнению В. А. Краснова с соавт. и Л. А. Скворцовой с соавт. (2005), положительные эффекты применения рекомбинантных цитокинов в терапии туберкулеза могут быть прямо связаны с усилением микробицидного действия активированных кислородных метаболитов.

Применение цитокинов в качестве иммунокорригирующих средств в комплексном лечении туберкулеза не всегда давало положительные результаты (Мишин В. Ю. с соавт., 2000). Известно применение амиксина и полиоксидония в качестве средства комплексной терапии туберкулеза, но следует отметить, что недостаточно изучено его влияние на состояние печени, пораженной в результате интоксикационной нагрузки, приводящей к нарушению печеночного метаболизма, вызывая клинически значимые синдромы нарушения печени.

Общая характеристика индукторов интерферонов

Индукторы интерферонов представляют собой пестрое семейство высокомолекулярных и низкомолекулярных природных и синтетических соединений. Обладая теми же иммуномодулирующими свойствами, что и интерфероны, индукторы стимулируют пролиферацию, дифференцировку клеток костного мозга, используя механизмы естественного (врожденного) и адаптивного иммунитета (Ершов Ф. И., 2008). Индукторы интерферонов можно рассматривать как самостоятельный класс гетерогенных природных и синтетических соединений, способных включать систему интерферона, вызывая в клетках организма синтез собственных (эндогенных) интерферонов (Григорян С. С., 2008).

Из индукторов интерферона с основной интерферониндуцирующей активностью лишь единичные оказались пригодными для клинического применения. Среди низкомолекулярных синтетических препаратов это — циклоферон и амиксин; из полимеров — полудан; из производных госсипола — кагоцел; из производных РНК — ларифан и ридостин. При индукции интерферона образуется смесь α,β и/или α,β,γ -эндогенных интерферонов, что зависит от химической структуры индуктора. В зависимости от времени продукции интерферона в крови различают индукторы раннего (4-8 ч) и позднего (18-24 ч) типа.

Индукторы интерферона с основной интерферониндуцирующей активностью

К ранним индукторам интерферона 1-го типа можно отнести циклоферон (меглумина акридонацетат) (пик продукции эндогенного интерферона после введения препарата приходится на 8 ч), ридостин (пик продукции интерферона на 4 ч). К поздним индукторам 1-го типа следует также отнести ридостин (второй пик продукции у него приходится на 48 ч), кагоцел (пик продукции эндогенного интерферона сохраняется в интервале 48-72 ч), амиксин (пик продукции интерферона находится на 18 ч после введения препарата), изопринозин (имеет 2 пика продукции эндогенного интерферона — на 24 ч и на 96 ч от момента введения препарата.)

К индукторам смешанного типа относятся: изопринозин — на 24 ч после его введения образуется α-ИФН (1-й тип интерферона), на 96 ч после введения препарата синтезируется γ-ИФН; циклоферон — на 4 ч после введения препарата при дозе 500 мг в организме синтезируется γ-ИФН (т. е. 2-й тип интерферона), на 8 ч при дозе 250 мг — α-ИФН.

Роль интерферонов 1-го типа в защите организма заключается в том, что ИФН-αβ (1-го типа) осуществляет контроль развития широкого спектра вирусных инфекций за счет ингибирования любой стадии вирусного цикла: проникновения вируса в клетку, транскрипции, созревания, сборки, высвобождения вирусных частиц из клетки.

Противовирусную защиту обеспечивают PKR (протеинкиназа R), осуществляя контроль над транскрипцией и трансляцией (за счет активации дсРНК-зависимой протеинкиназы). 2,5-ОАС (олигоаденилатсинтетаза) расщепляет РНК за счет активации ОАС и РНКазы. Мх-белки препятствуют росту РНК-вирусов, ингибируют транскрипцию вирусных белков за счет блокировки активности РНК зависимой РНК- полимеразы (О. И. Киселев, 2005; С. А. Кетлинский с соавт., 2008.)

Необходимо подчеркнуть, что кинетика накопления интерферона в сыворотке крови имеет значение для выбора тактики назначения индукторов интерферона, а стратегию применения препаратов определяет накопление интерферона в различных органах. Все индукторы интерферона вызывают его образование в печени; в ответ на введение РНК интерферон синтезируется в мышцах; в ответ на индукцию амиксином, циклофероном, ларифаном интерферон синтезируется в мозговой ткани.

При индукции интерферона синтезируются два его типа, которые обладают видотканевой специфичностью. Продукция ИФН закодирована в генетическом аппарате клетки. Интерферонообразование регулируется 21 парой хромосом. Ген для ИФН-а расположен в 9-й хромосоме, а для ИФН-у — в 11-й хромосоме. Интерфероногенез складывается из нескольких этапов (индукция, продукция, действие, эффекты) и представляет своеобразную цепную реакцию в ответ на сигнал тревоги (различные заболевания) (Ершов Ф. И., 1997).

При встрече организма с инфекцией именно продукция интерферона (растворимого фактора, вырабатываемого вирус-инфицированными клетками, способного индуцировать антивирусный ответ в неинфицированных клетках) является наиболее быстрой ответной реакцией на заражение. Интерферон формирует защитный барьер на пути вирусов намного раньше специфических защитных реакций иммунитета, стимулируя клеточную резистентность, делая клетки непригодными для размножения вирусов.

Продукция и секреция цитокинов (ИНФ-αβ, ИЛ-1, ФИО, ИЛ-6,8) относится к ранним событиям, сопутствующим взаимодействию микроорганизмов с макрофагами. Этот неспецифический ответ на инфекцию важен по нескольким причинам: он развивается очень быстро, поскольку не связан с необходимостью накопления клона клеток, отвечающих на конкретный антиген; вместе с тем ранний цитокиновый ответ влияет на последующий специфический иммунный ответ. Интерферон активирует макрофаги и ЕК-клетки, которые затем синтезируют гамма-интерферон, ИЛ-1, 2, 4, 6, ФИО, в результате макрофаги и ЕК-клетки приобретают способность лизировать вирус-инфицированные клетки.

Антивирусные свойства в большей степени выражены у ИФН-α/β, в то время как иммунорегуляторные и антипролиферативные — у ИФН-у. Иммуномодулирующее действие ИФН реализуется через усиление экспрессии поверхностных антигенов главного комплекса гистосовместимости I и II классов, повышает эффективность иммунного распознавания измененных клеток. Активирует эффекторные клетки, экспрессию IgG-FcR, более того, ИФН-у является незаменимым фактором дифференцировки В-клеток.

ИФН-у резко усиливает эффекторные функции макрофагов, их антимикробную и противоопухолевую активность за счет повышения продукции супероксидных и нитроксидных радикалов. Кроме того, усиление иммунного фагоцитоза и антиопосредованной цитотоксичности макрофагов под влиянием ИФН-у связано с усилением экспрессии Fcy-рецепторов IgG. Очевидно, что участие ИФН-системы в поддержании гомеостаза обусловлено антигенами, подключающими эту систему к активной функциональной деятельности.

ИФН-гамма является специализированным индуктором активации макрофагов, продуцентами этой молекулы являются активированные Т-лимфоциты (ТH1) и естественные киллеры (ЕК=ИК-клетки). ИФН-гамма индуцирует и стимулирует продукцию провоспалительных монокинов (ФНО, ИЛ-1, 6), экспрессию на мембранах макрофагов антигенов МНС 2; ИФН-гамма резко усиливает антимикробную и противовоспалительную активность за счет повышения продукции клетками супероксидных радикалов.

Для полного функционирования цитокиновой системы необходимы повышение уровня цитокина в ответ на инфект и экспрессия нормального количества рецепторов к ним на клетках. Изменение рецепторов после их связывания с цитокином заключается в интернализации комплексов цитокин—рецептор внутри клетки. На поверхности клеток рецептор появляется заново, постепенно синтезируясь в течение 24-36 часов (время появления рецепторов ИФН-а). В этот период клетки остаются анергичными к последующим дозам цитокина, этим объясняется эффективность прерывистых доз препаратов интерферона и их индукторов (три раза в неделю).

Пик продукции цитокинов после стимуляции макрофагов наблюдается через 1-2, 6, 18-48 часов, а пик продукции ИФН-γ наступает через 20 часов после первого выхода цитокина из клетки, этот пик наблюдается совместно с TNF-a и Р; максимум продукции ИЛ-4 выражен через 24-48 часов с момента активации клеток, при этом ИЛ-4 рассматривается как цитокин, ограничивающий иммуновоспалительные реакции и снижающий ответ организма на инфекцию, угнетая при этом экспрессию ИФН-гамма.

После стимуляции ИФН-a через 6 часов для выполнения своих функций ЕК-ЛФ (активность которых регулируется ИЛ-1, 4, 2) продуцируют ИФН-γ, в результате чего происходит лизис инфицированных клеток. По мнению Azzoni Е., Maune В., интерферон α/β и гамма – является стимулятором функций ЕК-NK-клеток. Параллельно с выработкой цитокина на клетках, чувствительных к их влиянию, экспрессируются рецепторы к цитокинам, появляются они либо вначале, либо на пике продукции цитокина.

Интерес к событиям, развивающимся в клетке после взаимодействия с цитокином (ИФН), обусловлен влиянием последнего на геном клеток. Функции клеток и передачу сигналов в ядро регулируют и осуществляют три системы: Са-РР 1 – кальций мобилизирующая полифосфоинозитидная сигнальная система, которая находится в функциональном единстве с тирозин-киназной системой, воспринимающей сигналы цитокинов. Аденилатциклазная система тормозит пролиферацию и инициирует дифференцировку клеток, находясь в реципрокных взаимоотношениях с Са-РР 1 и тирозинкиназной системами.

При антигенной стимуляции клеток трансдукция сигнала с активированного рецептора на генетический аппарат осуществляется с помощью внутриклеточных регуляторных систем, компоненты которых (белки мембран, ферментов, хроматина) связываются с чувствительными к ним последовательностями ДНК. После связывания цитокина (ИФН) с поверхностными клеточными мембранными рецепторами происходит активация ферментов протеинкиназы-С (ПКС), тирозинкиназы, ц-АМФ зависимой протеинкиназы, серин-тиронинкиназы. ИФН-α/β активирует tyk-2 и jak-1 -киназы. ИФН-у активирует jak-1 и 2-киназы, далее активируются транскрипционные факторы (NF-kB, АР-1, G-белки; факторы транскрипции), перемещаясь в ядро клетки, связывая гены раннего ответа.

Первый ответ клеток на цитокин — это быстрая индукция генов раннего ответа («immediaty early» генов), в число которых входит и ген ИФН-у. Стимуляция экспрессии этих генов важна для выхода клеток из G0-стадии и перехода в G1 стадию и дальнейшей прогрессии клеточного цикла. Их индукция происходит после активации рецепторов роста на клеточной мембране и активации протеин-киназной системы. Гены раннего ответа являются ключевыми регуляторами клеточной пролиферации и дифференцировки, кодируют белки, регулирующие репликацию ДНК.

Установлено, что процесс дифференцировки клеток сопровождается снижением продукции ряда цитокинов — ИЛ-3, 4; ИФН- α/β, а цитокины (ФИО, ИФН-у) негативного контроля, вызывающие также дифференцировку клеток, ведут к апоптозу всех типов клеток. Таким образом, цитокины влияют на пролиферацию, дифференцировку, функции, апоптоз и трансформацию клеток; могут передавать сигнал не только через системы внутриклеточной сигнальной трансдукции, но и напрямую в геном клетки, взаимодействуя с ДНК. Нарушения в системе цитокинов приводят к сдвигам кооперативных взаимодействий иммунокомпетентных клеток и нарушению иммунного гомеостаза.

Интерлейкин-12, относящийся к провоспалительным цитокинам, является ключевым для усиления клеточно-опосредованного иммунного ответа и инициации эффективной противоинфекционной защиты против вирусов, бактерий, простейших. В присутствии ИЛ-4 CD 4+ T-лимфоциты дифференцируются в хелперы Т-хелперы 2 типа, которые начинают продуцировать и секретировать ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, TNF и запускают гуморальный иммунный ответ, т. е. синтез специфических антител — иммуноглобулинов. Воспалительные Thl-лимфоциты нужны для борьбы с внутриклеточными паразитами, а Тh2 хелперы нужны для элективной защиты против внеклеточных паразитов. В присутствии интерлейкина-12 и интерферона-гамма СD4+-лимфоциты дифференцируются в воспалительные Thl-клетки, начинают продуцировать и секретировать ИЛ-2, интерферон-гамма, TNF и определяют клеточный характер иммунного ответа.

Характер течения и исход многих инфекций зависит от способности возбудителя, его компонентов и продуктов индуцировать синтез ИЛ-12. Селективная ингибиция синтеза ИЛ-12, даже при сохранении продукции других провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, TNF), позволяет возбудителям длительно персистировать в организме хозяина. Неконтролируемый синтез ИЛ-12 может вызвать чрезмерную активацию клеточно-опосредованного иммунного ответа с развитием аутоиммунной патологии. Физиологическим ингибитором синтеза ИЛ-12 является ИЛ-10 — типичный противовоспалительный цитокин, ингибирующий продукцию ИФН-гамма.

Введение в организм индукторов интерферона (эндогенная интерферонизация) имеет определенные преимущества перед введением экзогенных интерферонов. При использовании индукторов синтезируется собственный интерферон, который, в отличие от рекомбинантных интерферонов, не обладает антигенностью; при длительном введении препаратов интерферона возникает ряд известных побочных эффектов.

Изучение эффективности индукторов интерферона при различных экспериментальных вирусных инфекциях выявило спектр фармакологической активности этих препаратов и показало их полифункциональность (широкий диапазон антивирусной активности (этиотропный эффект), выраженное иммуномодулирующее и противовоспалительное действие), активность индукторов совпадает с активностью интерферонов, прекрасно сочетаясь не только с интерферонами, но и с другими лекарственными средствами. При таком комбинированном применении наблюдается аддитивный или даже синергидный и/или потенцирующий эффект индуктора интерферона.

Синтез эндогенного интерферона при использовании индукторов интерферона сбалансирован и контролируется механизмами, надежно обеспечивающими защиту организма от избытка интерферонов. Однократное их введение обеспечивает относительно длительную циркуляцию интерферона на терапевтическом уровне, тогда как для достижения подобных концентраций при применении экзогенных интерферонов требуется многократное введение значительных доз, что удорожает интерферонотерапию, особенно при длительном применении (онкологические заболевания, вирусные гепатиты и другие).

При использовании индукторов интерферона необходимо помнить о возможности развития гипореактивности, в течение этой фазы повторное введение того же самого индуктора не вызывает ответной продукции интерферона, ибо она подавлена, что делает последующее введение препарата нецелесообразным. Длительность этой фазы зависит от используемого индуктора, гипореактивность преодолевается сменой индуктора или использованием прерывистого курса приема препарата. Как правило, при назначении индукторов интерферона не возникает серьезных побочных эффектов, требующих их отмены.

Как работают индукторы интерферонов

Синтез ИФН 1-го типа осуществляется через ToLL-рецепторы в дендритных клетках (ранняя активация ИФН в пораженных тканях имеет принципиальное значение для быстрой эрадикации инфекции). Индуцируют синтез ИФН-альфа/бета/гамма. Индукторы интерферона различаются по способности «включать» синтез ИФН в различных органах, что определяет тактику их применения при патологических состояниях. Индукторы интерферона вызывают образование ряда цитокинов, что дает основание считать их биорегуляторами цитокиновой сети, ингибируют репликацию и размножение вирусов. Недостатки препаратов из группы первичных индукторов интерферонов (необходимо обращать внимание на инструкцию по медицинскому применению препаратов, раздел «побочное действие»).

Относительная высокая токсичность амиксина. Необходимо учитывать возможность развития гипореактивности, обусловленной механизмами продукции ИФН. Длительность гипореактивности зависит от ИФН. Преодолевается гипореактивность сменой индуктора и/или применением прерывистого курса. Серьезных побочных явлений при применении индукторов интерферонов как правило не возникает. Может наблюдаться повышение температуры, ломота в суставах, диспептические расстройства, понижение артериального давления, изменение картины крови, повышение активности трансфераз — отмены препаратов не требуется.

Метки
Bactec АБП Абсцесс Аллергия Альвеолиты Анализы БЦЖ Беременность Биопсия Бронхи Бронхит Бронхоаденит Бронхоблокация Бронхолитиаз Бронхоскопия Бронхоэктазы Брюшина ВИЧ Вакцинация Витамины Гастрит Гепатит Гипертония Глаза Глотка Гортань Дезинфекция Дети Диабет Диспансер Диссеминированный Желудок Закон Зубы Иммунитет Инфильтративный КУМ Кавернозный Казеозная пневмония Кисты Кишечник Классификация Кожа Коллапсотерапия Кости Кровь Курение ЛФК Лаборатория Лазер Лимфогрануломатоз Лимфотропная Лимфоузлы МБТ МЛУ МСЭ Менингит Микобактериоз Микоз Микроскопия Миндалины Мокрота Мониторинг Моча Мочеполовой Наркомания Нервы и психика Обследование Озонирование Опухоль Очаг Очаговый ПТК ПЦР Паротит Патогенетические Первичный Перикардит Печень Питание Пищевод Плазмаферез Плеврит Пневмокониозы Пневмония Побочные Поджелудочная Пожилые Позвоночник Посев Почки Профилактика Пьянство Рак Режимы лечения Рентген Рот Санаторий Санбюллетень Саркоидоз Селезенка Сердце Симптомы Стационар Суставы Трахея Туб. интоксикация Туберкулома Устойчивость ФВД Фиброзно-кавернозный ХНЗЛ Химиотерапия Хирургия ЦНС Цирротический Шок ЭКГ Эмпиема Эндоскопия Язва