ТЕМА: «ОСОБЕННОСТИ ПРОТИВОВИРУСНОГО ИММУНИТЕТА»

Цель: сформировать научное представление об иммунной защите организма при вирусной инфекции.

План

1.Понятие инфекционного иммунитета и его составляющие.

2.Анатомо-физиологические барьеры врожденного иммунитета.

3.Гуморальные и клеточные факторы врожденного иммунитета.

4.Гуморальные и клеточные факторы преобретенного (адаптивного) иммунитета.

5.Взаимодействие всех факторов иммунитета и патология противовирусного иммунитета.

6.Уход вирусов от иммунологического надзора организма.

1.Понятие инфекционного иммунитета и его составляющие

Иммунитет в широком значении этого слова – способность организма адаптироваться к условиям окружающей среды. Раньше отмечалось, что наследственность служит цели сохранять из поколения в поколения основные свойства, признаки определенных видов живых веществ. Иммунитет как раз и сохраняет индивидуальные свойства организма. Для чего это нужно? Для того чтобы любой организм функционировал нормально, необходим гомеостаз – относительное постоянство внутренней среды. Организм состоит из триллионов клеток, которые постоянно делятся и в процессе деления клеток неизбежно появляются мутанты – изменившиеся клетки (в организме человека на каждый момент их насчитываются миллионы). Мутантные клетки обладают признаками чужеродности, которую устанавливают клетки иммунной системы организма и уничтожают мутантов. Это так называемый неинфекционный иммунитет. Иммунитет при инфекционных заболеваниях, в частности при вирусах, тоже служит сохранению гомеостаза, но в отношении чужеродных веществ извне (микроорганизмов) и строится на тех общих закономерностях, что и при бактериальных инфекциях. Данный вид иммунитета бывает врожденный и приобретенный. Приобретенный

49

иммунитет может быть естественно приобретенным и искусственно приобретенным. Приобретенные виды иммунитета делятся на активный и пассивный.

Рассмотрим факторы иммунитета к вирусам. Противовирусный иммунитет как и при бактериальных инфекциях можно разделить на 2 уровня: врожденный (естественная резистентность) – это общие защитные механизмы организма, действующие против любого инфекционного агента в том числе и вируса. К ним относят ана- томо-физиологические барьеры, гуморальные факторы и клеточные факторы.

Приобретенный (адаптивный) – это факторы защиты, вырабатываемые организмом против конкретного вируса. К ним относят гуморальные и клеточные факторы.

2. Анатомо-физиологические барьеры врожденного иммунитета

Анатомо-физиологические барьеры организма – это особенности строения и функционирования организма. К ним относят ареактивность клеток, кожу и слизистые оболочки, лимфатичесую систему, способность к выделению вируса из организма.

При взаимодействии вируса с клеткой не любой вирус может проникнуть в любую клетку (ареактивны). В ряде случаев клетки невосприимчивы к вирусу. Процесс инфицирования клетки вирусом специфический. Вирион может адсорбироваться только на тех клетках, которые имеют комплементарные рецепторы. Для проникновения в клетку вируса в межклеточном веществе должны быть ферменты – модификаторы рецепторов вирусов. Клетка должна иметь ферменты, разрушающие белковую оболочку вируса для высвобождения нуклеиновой кислоты. И если клетки организма не способны осуществить хотя бы один из описанных процессов, то заражение невозможно. Таким образом, ареактивность клеток организма – один из факторов неспецифической защиты.

Неповрежденная и здоровая кожа является весьма прочным и надежным барьером для большинства патогенных микробов, в том числе и вирусов. Непрерывное слущивание эпителия очищает

50

кожу от многих болезнетворных агентов. Содержащиеся в секрете потовых и сальных желез ненасыщенные жирные кислоты, лизоцим, масляная кислота, протеолитические ферменты оказывают губительное действие на вирусы.

Мерцательный эпителий, выстилающий дыхательные пути в месте со слизью задерживает вирусы и выбрасывает во внешнюю среду. Слизистый секрет содержит множество вирулицидных веществ.

Температура тела является одним из основных факторов защиты организма от вирусов. Ряд ученых полагают, что лихорадка (пирогенность) или повышение температуры является положительным моментом. При этом тормозится репродукция вирусов и не следует прибегать к ее снижению (Львов, 1966 год). В крови лихорадящих больных обнаружены бактерицидные вещества Х-лизины. Установлено, что интерферон – этот мощный фактор противовирусной защиты – более активно и в больших количествах образуется при повышенной температуре тела. Невосприимчивость птиц ко многим болезням животных объясняется высокой температурой (Пастер). Но в этом вопросе остается много неясного.

При проникновении в организм возбудитель с током лимфы заносится в лимфатические узлы, задерживается в них и становится объектом действия макрофагов. Кроме того, в лимфатических узлах накапливаются активизированные чужеродным белком клетки, участвующие в иммунологическом ответе организма.

Выделение вируса из организма происходит с его экскретами (фекалии, моча, молоко) и секретами (слеза, слюна, носовая слизь), что необходимо для освобождения от вирусного потомства и более быстрого восстановления гомеостаза (постоянства внутренней среды) организма. Эту функцию выполняют желудочно-кишечный тракт, мочевыводящие пути, потовые железы кожи и дыхательная система.

3. Гуморальные и клеточные факторы врожденного иммунитета

Гуморальные факторы врожденного иммунитета – это растворимые вещества, находящиеся в различных средах организма.

51

Вирусные ингибиторы – это особые вирусотропные вещества, вырабатываемые организмом и способные взаимодействовать непосредственно с вирусами и подавлять их активность. Механизм действия ингибиторов заключается в том, что соединяясь с поверхностью вириона, они блокируют рецепторы вируса, в результате чего вирус теряет способность адсорбироваться на чувствительных клетках и проникать в них. Ингибиторы могут взаимодействовать

ис адсорбированным вирусом. Они вырабатываются всеми клетками организма и содержатся в сыворотке крови, в тканях, секретах

иэкскретах организма.

По отношению к температуре бывают термостабильными (выдерживают 100 °С) и термолабильными (разрушаются в течение 1часапри60–62°С).Насодержаниеингибитороввлияютразличные факторы: вид животного, возраст, степень резистентности к заболеваниям, сезоны года и т.д. Например, вируснейтрализующая активность сывороток крови морских свинок, лошадей, быков, кроликов икурвотношениинекоторыхштаммоввирусагриппанеуступаетпо силе специфическим иммунным сывороткам. Активность ингибиторов по отношению к различным вирусам неодинаковая – высокая для непатогенных штаммов и снижается с повышением вирулентности вируса. Защитная функция организма зависит от количества ингибиторов, взаимодействующих с вирусом. При их малом содержании вирус может освободиться от них и восстановить активность. Но при высоком титре ингибиторов вирус не в состоянии освободиться от них и становится объектом воздействия других факторов защиты организма, например, фагоцитоза. В защите организма от вирусов ингибитором принадлежит значительная роль. Вирус в организме сталкивается с ними в самом начале вирусной инфекции, еще до образования специфических антител. Чем выше активность ингибиторов, чем их больше, тем быстрее происходит освобождение организма от возбудителя и легче протекает инфекция.

Комплемент – сложная система более 20 сывороточных белков, обладающих ферментативными свойствами. Он принимает участие в цитолизе инфицированных вирусом клеток; вызывает лизис вирусов, содержащих в своей оболочке гликолипиды; совместно со специфическими антителами склеивает вирионы вируса; активирует фагоциты.

52

Кофактор – термолабильное небелковое вещество нормальной сыворотки крови, которое стимулирует активность вирус нейтрализующих антител. Механизм действия кофактора состоит в активизации ферментов,укрепленииспецифическойсвязимеждувирусамииантителам, ускорении процесса взаимодействия вируса с антителами.

Трансфер фактор – это информационные белковые молекулы, состоящие из 44 аминокислот, вырабатываемые клетками иммунной системы лейкоцитами. Они являются индукторами иммунной системы, супрессорами перевозбужденной иммунной системы и антигенспецифическими носителями памяти иммунной системы.

Пропердин – особая белковая фракция нормальной сыворотки крови. Активность его проявляется в составе системы пропердин- комплимент-Mg2+, которая обеспечивает вируснейтрализующие свойства нормальной сыворотки крови в отношении таких вирусов, как вирус ящура, гриппа, герпеса, паротита и др. В основе действия пропердиновой системы лежит образования соединения с полисахаридными структурами поверхности вирусной оболочки. Еще пропердин стимулирует клеточный иммунитет и активизирует выработку цитокинов.

Лизоцим – группа белков с биологической активностью. Содержится во всех секретах организма. Он как фермент расщепляет мукопротеиновые и мукополисахаридные комплексы вируса и совместно с другими гуморальными факторами разрушает патогенные агенты, проникшие в организм.

Ферменты – их роль еще недостаточно изучена, но очевидна. Ферменты крови участвуют в разрушении вирусных частиц и их остатков. Наиболее активные – антиинвазин, который инактивирует проходные ферменты вирусов нейтраминидазу и гиалуронидазу.

В самих клетках много различных ферментов, расщепляющих нуклеиновые кислоты вирусов, его белковые компоненты. Это ДНКазы РНК-азы, протеазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и т.д., которые особенно повышают свою активность в период выработки интерферона, подавляя репродукцию вируса. За последние годы был открыт еще один защитный механизм от вирусов, связанный с внутриклеточными ферментами. Фермент, названный Dicer, шинковка, разрезает на мелкие кусочки 2-цепочную РНК проникшего в клетку вируса. Ферментный комплекс, который охотится на И-РНК вируса,

53

направляющиеся на рибосомы для синтеза вирусного белка. Кусочки нарезанной вирусной РНК становятся наживкой, на которую

иловит этот комплекс И-РНК вируса. Для этого одна цепь от двухцепочного кусочка РНК отрывается, а оставшаяся цепочка приклеивается к комплементарному участку И-РНК. Далее ферментативный комплекс разрезает И-РНК вируса на мелкие кусочки, которые уже не способны осуществить синтез белка. 2-цепочные кусочки вирусной РНК зараженная клетка через межклеточные каналы передает здоровой клетке. И эта клетка запускает аналогичный ферментный механизм и готова к отражению вирусной атаки.

Сиаловые кислоты – производные нейраминовой кислоты, входящей в состав муко- и гликопротеидов клеточной стенки. Миксовирусы, адсорбируясь на мукопротеидных рецепторах клетки, разрушают их нейраминидазной, высвобождая сиаловые кислоты. Эти кислоты препятствуют адсорбции других вирусов, блокируя нейраминидазную активность и снижая их инфекционные свойства.

Гормоны регулируют защитные функции организма. Доказано, что малые дозы кортизона повышают защитные функции организма, а большие снижают устойчивость к вирусным инфекциям; гормон роста активирует защитные силы организма, а половые гормоны снижают резистентность к определенным вирусам.

Нормальные (естественные) антитела – вещества (оксины, лизины, аглютинины), содержащиеся в крови неиммунизированных

ине переболевших какой либо инфекцией животных, обладающие свойствами антител и взаимодействующие с любым вирусом. Под их влиянием изменяются физико-химические свойства поверхностных антигенов вирусов, вследствие чего последние легко подвергаются фагоцитозу. Эти антитела активизируют комплемент и другие факторы неспецифической защиты.

Интерферон является важным фактор противовирусной защиты и получил свое название от слова «интерференция». Интерференция – от английского слова «препятствие», помеха. В организме существует явление интерференции вирусов, которое развивается в первые 1–2 дня и сохраняется недолго, 10–20 дней. Объясняется оно образованием интерферона. Интерферон был открыт в 1957 г. англ. учеными Айзексом и Линденманном в процессе изучения интерференции вируса гриппа разных типов в культуре клеток (Но-

54

белевская премия). Интерферон – это белок, состоящий из группы низкомолекулярных белков, отличающихся друг от друга по ряду свойств. Это вещество образуется в клетке под действием индуктора, в роли которого могут быть не только вирусы, но и метилированный альбумин, протамин, гистамин, витамины, гормоны, а/б (колицин, неомицин, стрептомицин, канамицин). Интерферон клетками продуцируется быстро, уже через час после внутривенного введения вируса, а максимальная его концентрация наблюдается через 4–8 часов после введения и сохраняется 10–20 дней.

Способностью вырабатывать интерферон обладают все клетки организма, но наиболее активные продуценты – лимфоциты. На образование интерферона влияет общее состояние организма, возраст (у молодых животных он вырабатывается слабо) и другие факторы. Интерферон накапливается в клетке, легко выходит из нее и разносится по всему организму. Интерферон на сам вирус не оказывает никакого влияния, ни вне клетки, ни внутри ее, а воздействует на клетку, делает ее не чувствительной к вирусу. Интерферон связывается с клеточными рецепторами плазматической мембраны клетки и запускает синтез двух ферментов. Фермент протеинкиназа в конечном итоге препятствует связыванию И-РНК вируса с рибосомами,

азначит,блокируетсинтезвирусногобелка.Ферментсинтетазапереключает деятельность клеточных нуклеаз на разрушение вирусных И-РНК.Такимобразом,прерываетсяпроцессрепродукциивирусана этапе синтеза вирусного белка. Клетка становится как бы ловушкой для вируса. Действие интерферона на вирусы неспецифично. Образованный одним вирусом, он препятствует репродукции других. Но интерферон обладает видовой специфичностью, то есть свой для каждого вида животного и человека, и тканевой специфичностью,

аименно защищает ту ткань, клетками которой он образован (образованный эпителиальными клетками защищает эпителий).

Существует не один интерферон, а классы интерферонов. По антигенной специфичности их делят на альфа-, бета- и гаммаинтерфероны. Альфаинтерферон является лейкоцитарным. Он продуцируется лейкоцитами под действием вирусов и бактерий; β-интерферон, фибробластный, образуется в процессе вирусных инфекций другими клетками. γ-интерферон, иммунный, продуцируется Т-лимфоцитами и называется противоопухолевый У первых

55

двух более выражена биологическая активность – противовирусная, у γ-интерферона противоклеточная.

Так как интерферон состоит из низкомолекулярных белков, то они почти не обладают антигенными свойствами и следовательно не вызывают сенсибилизацию организма, а значит вводить его можно многократно; интерферон устойчив к рН среды, чувствительность к высокой температуре различна (устойчив и нет), не разрушаются а/б, но чувствительны к протеолитическим ферментам. Способность образовывать интерферон значительно колеблется в зависимости от общего состояния организма. Охлаждение, отсутствие витаминов в кормах и другие факторы неблагоприятно влияют на этот процесс.

Установлено, что интерферон стимулирует фагоцитоз как в организме, так и в пробирке. Однако очень высокая концентрация интерферона в среде угнетает рост клеток, но для того, чтобы проявилось это действие, необходимо его в 30–50 раз больше по сравнению с количеством препарата, обеспечивающим антивирусную реактивность клеток. Интерферон играет важную роль в регуляции антителообразования. В одних случаях он вызывает угнетение этого процесса, в других обладает стимулирующим эффектом. Предварительная обработка клеток небольшими дозами интерферона приводит к повышению продукции собственного интерферона. Этот феномен получил название «прайминга». Противоположный эффект «блокинг» также является следствием предварительной обработки, но при использовании больших доз препарата.

К клеточным факторам неспецифической защиты относят фагоцитоз, работу естественных клеток-киллеров и местную воспалительную реакцию. Фагоцитоз открыл Ил. Мечников в 1883 году в отношении бактерий. Он играет свою роль и при вирусных инфекциях. Фагоцитоз осуществляют макрофаги тканевые и моноциты крови. Ранее существовало мнение, что фагоцитоз при вирусных заболеваниях играет отрицательную роль, так как при вирусных инфекциях он незавершенный, т.е. вирусы захватываются фагоцитами, но не перевариваются и даже размножаются в них и транспортируются таким образом по всему организму. Устойчивость вирусов к фагоцитозу вытекает из их природы, так как вирусы обладают устойчивостью к клеточным ферментам.

56

Но в начале инфекционного процесса, когда еще отсутствуют специфические антитела, изоляция вирусов и зараженных клеток внутри фагоцитов является важным защитным эффектом, исключающим контакт вируса с новыми чувствительными клетками. В то же время вирусы частично перевариваются фагоцитами. Более интенсивно захватываются крупные и менее патогенные вирусы. В организме фагоцитозу способствуют специфические антитела вирусные ингибиторы, которые вызывают агломерацию, склеивания вирусов

ввиде комков. Такие нейтрализованные скопления вирусов легче фагоцитируются и перевариваются фагоцитами. Фагоциты при вирусных инфекциях кроме вирионов могут фагоцитировать целые зараженные клетки, клетки вместе с вирусом. Кроме того, фагоциты первыми специфически реагируют на вирус и начинают выработку антител. Считают, что фагоциты – самый мощный источник образования интерферона. Они также продуцируют комплемент, лейкины, энзимы и другие факторы иммунитета.

Естественные клетки-киллеры (НК) – это лимфоциты, которые выполняют функцию распознавания и уничтожение клеток, зараженных любым вирусом еще до образования специфических антител к нему.

На поверхности зараженной клетки после проникновения вируса обычно остаются вирусные белки оболочки, которые играют роль антигенов. Естественные клетки-киллеры обнаруживают чужеродные антигены, своими рецепторами присоединяются к ним.

НК выделяют особый белок – перфорин, вызывающий образование пор в мембране клетки-мишени. Продуцируемые лимфоцитами вещества грензимы, проходящие через поры, запускают апоптоз клетки. Тем самым зараженные клетки уничтожаются еще до начала репродукции в них вируса или во время ее. НК также участвуют

вцитолизе клеток, зараженных вирусом при специфическом ответе. При этом они прикрепляются к инфицированным клеткам через специфические антитела, которые блокировали рецепторы вируса, находящиеся на поверхности клетки.

Местный воспалительный процесс является первичной ре-

акцией организма в ответ на внедрение инфекционного агента,

втом числе и вируса. Морфологические и биологические изменения

ввоспалительном очаге облегчают доступ к вирусам гуморальных

57

и клеточных факторов неспецифической защиты: противовирусных веществ, макрофагов, антител. Кислые продукты (ацидоз) способствуют снижению адсорбции, повышению активности вирусных ингибиторов, лизоцима. Повышение t° тела, застой лимфы, накопление лейкоцитов, гипоксия усиливают активность интерферона.

Все рассматриваемые выше факторы неспецифической защиты организма составляют так называемый врожденный иммунитет или неспецифическую резистентность организма. Проникновение инфекционного агента в организм активизирует не только эти механизмы защиты, но ведет к образованию специфических антител, которые направлены именно против данного агента, придавая иммунитету специфический характер.

4. Гуморальные и клеточные факторы приобретенного (адаптивного) иммунитета

Вирусы содержат белки, следовательно, вирусы – это антигены, точнее комплекс антигенов внутренних и поверхностных, которые вызывают образование специфических антител или формирование приобретенного иммунитета. Различают 2 вида приобретенного противовирусного иммунитета:

активно приобретенный и пассивно приобретенный. Активно приобретенный иммунитет образуется в результате

естественного переболевания животного или после вакцинации живыми или убитыми вакцинами. Продолжительность активно приобретенного иммунитета зависит от иммуногенной активности вируса, его титра, способа проникновения в организм и возраста животного. После перенесения кори, оспы, чумы КРС сохраняется продолжительный и напряженный иммунитет. При других вирусных инфекциях (грипп птиц, лошадей, свиней, инфекционный бронхит кур) он весьма короткий и исчисляется несколькими месяцами.

Пассивный иммунитет может быть искусственно созданный путем введения в организм готовых антител в виде иммунных сывороток, иммуноглобулинов, иммунолактона или передается от матери через плаценту, желток яйца, с молозивом. Продолжительность иммунитета при введении иммунных сывороток 10–15 дней у детенышей и соответствует сроку подсосного периода.

58

Приобретенный противовирусный иммунитет имеет в своей основе как гуморальные, так и клеточные факторы. К гуморальным факторам относят специфические антитела – иммуноглобулины, а к клеточным – различные популяции Т-лимфоцитов.

Специфические антитела – это специфические иммунные белки из фракции глобулинов, называемые иммуноглобулинами. От обычных глобулинов отличаются наличием специфических участков, которые называются активными центрами. Этими центрами они присоединяются к антигенам, на который образовались. Все иммуноглобулины подразделяются на 5 классов: IgМ, IgG, IgА,IgЕ, IgД. Они отличаются по молекулярной массе, скорости осаждения, по количеству активных центров, по строению тяжелых и легких полипептидных цепей и другим параметрам.

IgМ-наиболее тяжелые, имеют большую молекулярную массу, имеют 5 активных центров, первыми образуются на антиген во время иммунной реакции и первыми в онтогенезе животного. Они хорошо связывают крупные корпускулярные антигены, активизируют комплемент.Составляют5–10%глобулиновсывороткикрови.Пери- од жизни 5 суток.

IgG намного легче первых, имеют 2 активных центра, синтезируются в более поздние сроки иммуногенеза. Но на их долю приходится до 90% общей активности антител сыворотки крови. Период жизни до 23 суток. Могут проходить через плацентарный барьер у человека и некоторых животных.

Известно 2 вида Ig – А-сывороточный и секреторный. Секреторный Ig А содержит дополнительную полипептидную цепь, которая называется секреторным компонентом. Период жизни 6 дней. Если в сыворотке крови отношение IgG к Ig А составляет 5–10 к одному, то в секреторных биологических жидкостях (молоко, слюна, слеза, секреты дыхательных путей, ЖКТ) Ig А составляет основной класс антител. Этот класс иммуноглобулинов играет важную роль в защите от кишечных и респираторных инфекций и обуславливаетсозданиеместногоиммунитета.Продуцируютсясекреторные IgА местно плазматическими клетками подслизистого слоя, который называется лимфоидной тканью, кишечника, бронхов, глотки, слюнных желез, молочной железы и гениталий. Это происходит не только в тех участках, где произошло антигенное воздействие, но и на

59

отдельных секреторных поверхностях. Проходя через эпителий слизистого слоя IgА, соединяется с секреторным компонентом, который образуется этими клетками и в таком виде выделяется на поверхность слизистой оболочки. Секреторный компонент способствует устойчивости Ig А к протеолитическим ферментам и помогает связывать его со слизистой оболочкой. Период жизни 6 дней. Кроме IgА, местно продуцируется IgМ, играющий защитную роль в кишечнике новорожденных телят. На практике, учитывая огромную роль секреторных антител в местной защите, необходимо максимально стимулировать иммунный ответ у входных ворот инфекции. Поэтому при вакцинации против респираторных и желудочно-кишечных инфекций применяется аэрозольный или пероральный метод. Также часто применяется и аэрозольная обработка сыворотками. При этом аэрозольный метод оказывается более эффективным, чем подкожное или внутримышечное введение препаратов.

IgЕ составляет не более 0,002% общего количества иммуноглобулинов, однако они играют важную роль в подготовке тучных клеток и базофилов к участию в анафилактических реакциях Г Ч 3Т (аллергических реакциях).

IgЕ способствуют прохождению IgА через слизистую оболочку. Период жизни 3 суток.

IgД обладают комплимент фиксирующей активностью, являются рецепторами В клеток. Составляет 0,2–1% всех иммуноглобулинов сыворотки крови. Период жизни 3 суток. Роль их мало изучена.

Не все группы антител, которые образуются в организме под действием болезнетворных вирусов, обладают защитными функциями, а только вируснейтрализующие антитела, которые действуют на наружные антигены вириона, блокируют их, препятствуя прикреплению и проникновению вируса в чувствительную клетку. Эта же группа антител нейтрализует и токсическое действие некоторых вирусов.Вдальнейшемвирусразрушаетсядругимифакторамиивыводится из организма. Обычно к одному вирусу присоединяются сразу несколько молекул антител. Например, для прекращения адсорбции вируса болезни ньюкасла на чувствительные клетки необходимо присоединить сразу 4–6 молекул Ig. Антитела могут нейтрализовать вирус, уже адсорбированный на клетку, в результате чего происходит элюция (смывание) вирусов с клеток. Процесс нейтрализации

60

вируса, например, вируса гриппа, проходит в две стадии. В начале антитела присоединяются к поверхности вириона одной валентностью и образуется легко разрушаемый комплекс. Вторая стадия – стабилизация – протекает более медленно: антитела соединяются

свирионом обеими валентностями. Механизм взаимодействия между вирусным антигеном и активными центрами антител основан на силах межмолекулярного притяжения, а именно на водородных связях, электростатическом взаимодействии, ван-дервальсовых силах и гидрофобном взаимодействии. Соединение вирусов с антителами не является непосредственной причиной их инактивации. При определенных условиях комплекс вирус-антитело может распасться, и тогда вирус снова переходит в активную форму. Это зависит от прочности соединения с антигеном. А прочность соединения зависит от соответствия антигенсвязывающего центра на антителе

сантигенной детерминантой. Специфические антитела бессильны, если вирус проник в клетку, поэтому защитная роль антител более значима на ранних стадиях инфекции.

Кфакторам клеточного иммунитета относят различные популяции Т-лимфоцитов, которые осуществляют различные функции и В-лимфоциты.

Т-лимфоциты.На поверхности зараженной клетки после проникновения вируса обычно остаются вирусные белки оболочки, которые играют роль антигенов. Под действием Т-хелперов происходит размножение и созреваниеT-клеток до зрелых цитотоксических Т-лимфоцитов, которые имеют специфические рецепторы. Ими они распознают вирусные антигены на поверхности клеток и осуществляют процесс уничтожения инфицированных клеток. Отличие цитотоксических Т-лимфоцитов от естественных киллеров (НК) состоит в том, что они взаимодействуют только с клеткой, зараженной вирусом, запустившим иммунологическую реакцию в организме. Кроме этого, цитотоксические Т-лимфоциты способны вызывать гибель клетки мишени за счет прикрепления своими рецепторами к особым рецепторам на поверхности мишени, что служит сигналом к апоптозу.

Т-лимфоциты-хелперыотвечаютзаорганизациюиммунногоот- ветаорганизманаантиген.Какизвестно,самиТ-лимфоцитыантител

61

не вырабатывают, а их синтезируют плазматические клетки, которые образуются из В-лимфоцитов. Иммунологическая реакция начинается с фагоцитоза макрофагами или дендридными клетками вируса. Клетки, разрушив вирус, выносят на свою цитоплазматическую мембрану вирусные антигены для опознания Т-хелперами (презентуют). Т-хелперы, получив информацию об антигене, активизируются и выделяют цитокины, посредством которых и запускается синтез антител на данный антиген. Например, цитокин-интерлейкин-2 стимулирует деление и созревание цитотоксических Т-лимфоцитов, активирует и стимулирует деление В-лимфоцитов, их превращение в плазмоциты, активирует моноциты и НК. В-лимфоциты после пролиферации трансформируются в плазматические клетки, продуцирующие антитела строго на тот антиген, который запустил данную иммунологическую реакцию.

Регуляция иммунного ответа осуществляется с помощью цитокинов, выделяемых Т-лимфоцитами, макрофагами. Завершение иммунологической реакции осуществляется с помощью ИЛ-10, ИЛ-12, гамма-интерфероном и другими цитокинами. Сохранение иммунологической памяти о встрече с вирусом выполняют Т-лимфоциты памяти и В-лимфоциты памяти. Они организуют быструю выработку антител на повторное введение вирусного антигена.

5.Взаимодействие всех факторов иммунитета

ипатология противовирусного иммунитета

Обобщая все выше сказанное, важно отметить, что защитная функция организма выполняется всем его многообразным аппаратом сил и средств специфического и неспецифического характера. При вирусных инфекциях она реализуется по 3 линиям защиты, а именно в воротах инфекции, на пути продвижения вирусов к чувствительным клеткам и в пределах инфицированной клетки.

На первой линии функции защиты выполняют кожа, слизистые оболочки (это механическая очистка), секреторные антитела, ингибиторы и другие факторы. В первичном очаге развивается местная воспалительная реакция (ацидоз, повышение температуры, гипоксия), способствующая инактивации вирусов, накапливаются и более

62

активнодействуютнеспецифическиегуморальныеиклеточныефакторы иммунитета. На пути продвижения вируса к чувствительным клеткам защитную функцию выполняют барьерно-фиксирующие ткани и органы (лимфатические узлы), а также различные гуморальные и клеточные факторы (лейкоцитарный интерферон, фагоцитоз, действие комплимента, неспецифический ат и т.д.). Чем длиннее путь от ворот инфекции до чувствительной клетки, тем полнее защита. Однако факторы и механизмы 1 и 2 линий защиты организма не всегда в состоянии приостановить развитие вирусной инфекции. В этом случае вирус доходит до чувствительных клеток и поражает их. Тогда вступает в действие 3-я линия защиты. Клетки начинают вырабатывать интерферон, выделяя его в окружающую среду, отторгать части цитоплазмы с вирусами и образовывать внутриклеточные включения с вирусом, выделять вирусные частицы за пределы пораженных клеток путем усиления процессов секреции. Активизируется функция Т-лейкоцитов, которые лизируют зараженные клетки и стимулируют выработку специфических антител. Т-клетки памяти сохраняют информацию о встрече с вирусом.

Иммунный ответ на вирусные антигены может вызвать повреждение тканей. Комплексы вирус + антитело, или вирус + антитело + комплемент обычно поглощаются барьерно-фиксирующими системами лимфоузлов, селезенки, где и разрушаются. При чрезмерном их образования в условиях избытка антигена (хронические в. инфекции) происходит отложение иммунных комплексов на базальных мембранах мелких сосудов почек, легких и других органах, что приводит к развитию воспалительных явлений и других патологий (алеутская болезнь норок, инфекционный перитонит кошек).

При любой вирусной инфекции некоторая часть тканевых повреждений вызвана работой НК и цитотоксических Т-лимфоцитов (бурситы). Иногда настолько выражена, что может привести к дисфункции органа или гибели организма (гепатиты).

Иммунный ответ организма зависит от взаимодействия с нервной системой. Все процессы, происходящие в нервной системе, отражаются прямо или через гормоны эндокринной системы на работе иммунной и наоборот. Стрессы внешней среды, связанные с содержанием, кормлением животных, в конечном итоге отражаются на работе иммунной системы в негативную сторону, а именно

63

подавление иммунных функций. Например, снижение способности преодолевать инфекции. В противоположность этому улучшение параметров содержания и кормления благоприятно сказывается на работе нейроэндокринной системы и соответственно на функциях системы иммунитета.

6. Уход вирусов от иммунологического надзора организма

Вирусы обладают разными способами защиты от распознавания их антителами. Пока известны следующие механизмы:

–Смена антигенов. Это наиболее эффективный способ. Антигенная изменчивость наблюдается у вирусов гриппа и ВИЧ. Гуморальный иммунитет к этим инфекциям сохраняется до появления нового варианта, что определяет неэффективность вакцинаций.

–Выработка белков, препятствующих образованию антигенов намембранезараженнойклетки,покоторымэти клеткираспознаются иммунной системой и уничтожаются. На это способны герпесвирусы, аденовирусы.

–Создание «ловушек» для цитокинов. Герпесвирусы имеют гены, кодирующие гликопротеиды, которые связывают цитокины, вырабатываемые Т-хелперами, тем самым прерывая иммунологическую реакцию (вирус лейкемии кошек).

–Препятствие действию интерферона. Аденовирус продуцирует короткие отрезки РНК, которые подавляют действие протеинкиназы.

–Выработка вирусами белков, подавляющих работу внутреклеточного ферментного комплекса по уничтожению И-РНК вируса.

–Подавление иммунного ответа путем стимуляции макрофагов вырабатывать факторы супрессии.

–Лизис лимфоидных клок (вирус кори и вирус чумы собак).

–Инфицирование лимфоцитов и нарушение их функции (вирус лейкоза крс).

–Блокировка действия антител. Герпесвирусы кодируют гликопротеины, которые, находясь на поверхности зараженной клетки, связываются с антителами через Fc-фрагменты, при этом нарушается активизация комплемента.

64

ТЕМА: «ТЕРАПИЯ ВИРУСНЫХ БОЛЕЗНЕЙ»

Цель: сформировать представление об особенностях и направлениях терапии вирусных болезней.

План

1.Поддержание жизненных сил организма.

2.Регуляция иммунного ответа организма.

3.Прекращение репродукции вирусов.

Задачей ветеринарного врача является борьба с инфекционными болезнями животных, в том числе и с вирусными. Она складывается из диагностики, терапии и профилактики. Терапия любой вирусной болезни должна проводиться по трем направлениям: это поддержание жизненных сил организма, регуляция иммунного ответа организма, в котором протекает вирусная инфекция, и прекращение репродукции вируса в организме.

1. Поддержание жизненных сил организма сводится к соз-

данию необходимых условий, помогающих организму справиться с вирусной инфекцией, обеспечение его комфортного существования в период болезни.

Внешние условия – это изоляция больных животных (тишина, покой), комфортный микроклимат (оптимальная t°, влажность). При этом надо учитывать вид вирусной инфекции, стадию болезни (затемнение необходимо при кератитах, усиление солнечной инсоляции при оспе – подсушивающий эффект); обеспечение чистой водой для питья, легкопереваримыми кормами или полное голодание; доброжелательное обращение с больным животным.

Создание внутренних благоприятных условий или восстановление гемостаза больного организма. Для этого применяют лекарственные средства и препараты, обеспечивающие успешную борьбу организма с вирусом. Действовать нужно по принципу «в какой системе организма есть нарушение, там и помогать». При обезвоживании организма – восстанавливать электролитный баланс введением солевых растворов. При нарушениях в сердечно-сосудистой системе назначать препараты, восстанавливающие деятельность этой системы. Необходимо обеспечивать скорейшее выведение токсинов,

65

продуктов воспаления и деятельности вирусов из организма (введение физр-ров и мочегонных препаратов, проведение детоксикации организма). При осложнении бактериальной микрофлорой а/б терапия кратковременными курсами (пенициллин), что даже способствует усилению выработки антител. А большие дозы антибиотиков и длительное применение угнетают иммунную систему. При повреждении слизистых оболочек дыхательной и пищеварительной систем применять вещества ранозаживляющие, противовоспалительные, дубящие в виде травяных настоев, отваров, аэрозолей. При поражении нервной системы назначать расслабляющие вещества, транквилизаторы при возбуждении, миорелаксанты – при судорожном, эпилептическом синдроме. При поражении кожи, глаз – мази, подсушивающие растворы, капли. Подавление аллергического синдрома проводят путем введения десенсибилизирующих веществ, гистоглобулинов в небольших дозах, чтобы не вызвать угнетение иммунитета. Малые дозы наоборот стимулируют антителообразование. Важна и антиоксидантная терапия. Антиоксиданты – это группа веществ, нейтрализующих свободные радикалы, которые образуются в избыточных количествах в стрессовых ситуациях

ипри инфекционных заболеваниях. Свободные радикалы оседают на клеточные мембраны, полиненасыщенные жиры, протеины, ДНК

ивыводят их из строя. В первую очередь поражаются макрофаги, Т и В-лимфоциты. К антиоксидантам относят витамины А, С, Е, таурин, липоевая кислота, глицин, микроэлементы Мо, Мn, Zn и др. Эти вещества добавляют в корма. Для парентерального применения широко применяют препарат «Эмицидин», который наряду с антиоксидантными свойствами, улучшает мозговое кровообращение, снижает агрегацию тромбоцитов, стабилизирует мембраны эритроцитов, обладает противосудорожным, антигипоксическим и гепатопротекторным действием. Из инъекционных препаратов это «Гамавит».

2.Регуляция иммунного ответа организма, в котором проте-

кает вирусная инфекция, может проводиться по двум направлениям: это либо стимуляция иммунного ответа, либо подавление. Вирусы являются иммунодепрессантами, угнетающе действуя на иммунную систему организма, стараясь «оттянуть» время наступления иммунного ответа. Вирусы могут препятствовать развитию иммунного от-

66

ветанесколькимипутями:непосредственнолизироватьлимфоидные клетки (например, вирус кори и вирус чумы собак); инфицировать лимфоциты и различными путями нарушать их функции (например, вирус лейкоза крс); продуцировать вирусные субстанции, которые могут непосредственно препятствовать антигенному распознаванию или взаимодействию между В и Т лимфоцитами (например, вирус лейкемии кошек); вторично индуцировать иммуносупрессию образованием большого количества иммунных комплексов (например, вирус инфекционного перитонита кошек). Поэтому очень важен в лечении этот этап. Для стимуляции иммунного ответа во время болезни используются различные вещества и разные направления.

Стимуляция общего иммунитета заключается в повышении, восстановлении естественной резистентности организма. Для этого используют иммунные препараты (сыворотки). Кроме противовирусных антител, они содержат большинство факторов естественной резистентности организма (вирусы ингибиторы и т.д.), которые восстанавливают иммунный статус организма в общем. Препараты («Максидин», «Сальмозан») восстанавливают клеточный иммунитет. Они активизируют Т-киллеры, Т-хелперы, Т-цитотоксические лимфоциты. Это «Тимоген», «Т-активин», «Тимозин», «Тимолин», Левомизол, «Изопринозин», интерфероны, «Риботан», «Неотим», «Достим» (попиломотоз, парвовироз, чума парвовироз). Стимулируют антителообразование «В-активин», «Пентоксил», «Метилурацил», препараты селена, витамины Е, С, «Миелопид» (ротавироз, короновирусный энтерит, парагрипп). Общее действие на клеточный и гуморальный иммунитет оказывают «Иммунофан», «Фоспренил», «Ридости», «Риботан», «Тулимкар», «Ликопид» (парвовироз). Стимуляторами выработки интерферона являются такие препараты, как «Кинорон», «Максидин», «Неотим», «Риботан», «Арбидол» (ума, парвовирусная, герпесвирусная инфекции).

Подавление иммунного ответа – предполагает специфически подавить выработку Т- или В-лимфоцитов, их эффект, не нарушив другие жизненно важные функции организма (при нервной форме чумы). Препараты, подавляющие деление Т-лимфоцитов, это «6-меркоптапурин»; деление В-лимфоциты – «Циклофосфан»; синтез антител – «Имуран» (при аденовирозе); эффекторные механиз- мы,воспаление–«Циклоспорин»,«Кортизон»(аденовирусы,острая

67

форма парагриппа – отек гортани). «Циклоспорин» блокирует синтез цитокинов и убивает микробы, что является положительным моментом при угнетенной иммунной системе. Кортикостероиды подавляют действие макрофагов, нейтрофилов, Т-клеток. Но имеется побочный эффект в выведении кальция из организма, что ведет

костеопорозу, гипертонии.

3.Прекращение репродукции вирусов осуществляется так-

же разными способами. Например, применение сывороток, содержащих антитела к вирусу, или очищенных иммуноглобулинов. При вирусных болезнях иммунные препараты эффективны не позднее 24–28 часов. Их вводят 1–3 раза с интервалом 12–24 ч в больших дозах после заражения (чем раньше, тем лучше, пока вирус не проник в клетки). А при разгаре болезни даже большие дозы не прерывают инфекционного процесса, но существенно облегчают течение болезни. Кроме того, лечебная эффективность иммунных препаратов зависит от видовой принадлежности антител, гомологичные антитела быстрее поступают в кровь и дальше сохраняются в ней; способа распространения вируса по организму и места основной репродукции. Если поражается респираторный тракт, препарат лучше применять аэрозольно, если желудочно-кишечный тракт – выпаиванием через рот, если нервная система – в спинномозговую жидкость. Если вирус пантропный, то вводятся препараты подкожно или в/м, а если перемещается из клетки в клетку, минуя межклеточное пространство, то применение малоэффективно. Дозы сыворотки должна быть большой, так как вирус, который блокируется антителами, может инактивировать рецепторы антител и освобождаться от них. Поэтому чем больше антител введено в организм, тем меньше вероятности восстановление активности вируса.

Применение интерферона защищает чувствительные клетки от вирусной инфекции. Он активизирует клеточные ферменты нуклеазу, которая расщепляет вирусную РНК, и протеинкиназу, которая подавляет синтез вирусного белка. Кроме того, интерферон усиливает фагоцитоз, активность Т-киллеров, стимулирует образование собственного интерферона (если в небольших дозах). Естественные интерфероны обладают видовой специфичностью, поэтому применяются ограниченно. У генно-инженерного препарата «Миксоферон» нет видовой специфичности, и он подходит для любого вида

68

животного. Применять интерферон можно в любой стадии заболевания. Но особенно эффективно в начальной стадии. Происходит полное прекращение репродукции вируса.

Кроме того, важно во время инфекции вызвать синтез собственного интерферона. Индукторами интерферона может быть сам интерферон, вводимый в организм в небольших количествах; различные высоко- и низкомолекулярные вещества: поленуклеотиды (РНК и ДНК) – «Ридостин», «Канамицин, вакцина БЦЖ, «Туберкулин», анатоксины, (столбнячный), «Кинорон», «Фоспренил», «Камедон», «Арбидол» и другие препараты.

Применение химиотерапии основано на использовании препаратов, избирательно и специфически подавляющих репродукцию вируса, не затрагивая жизнедеятельность клеток, систем и целого организма (чума, парвовироз, аденовироз, парагрипп). Эти препараты воздействуют на определенную мишень – на определенном этапе репродукции вирусов. Например, подавление синтеза вирусного фермента РНК – полимеразы вызывает «Рибовирин» (гриппозные инфекции) «Метисазон», «Ацикловир». Угнетение активности вирусных ферментов вызывает «Индинавир» (ВИЧ), «Тамифлю» (грипп). Есть препараты, которые прекращают синтез вирусных белков за счет того, что выстраиваясь в ДНК вирусов, вызывают ряд нарушений в первичной и вторичной структуре белков вируса, в результате чего сборка вируса становится невозможна. Так действует препарат «Видарабид» при герпесвирусных инфекциях, «Рибавирин» при оспе. Прекращение проникновения вируса в клетку вызывают препараты, взаимодействующие с липидами оболочки вируса – «Ремантадин», «Амантадин» при гриппе, ньюкаслской болезни. Некоторые препараты, применяемые в химиотерапии, обладают дополнительными свойствами. Например, «Фоспренил» (продукт фосфолириравания полипренолов хвои) обладает не только противовирусным действием против многих оболочечных вирусов (ортамиксо-, парамиксо-, герпесвирусов) и безоболочечных вирусов (парво-, адено-, калицивирусов), но и является иммунокорректором, гепатопротектором и детоксикантом.

«Арбидол» блокирует проникновение многих вирусов в клетку на раннем этапе, т.е. когда он только начинает прикрепляться (у других препаратов нет такого действия), стимулирует выработку интерферона, обладает антиоксидантным действием. Антимутагенное действие препарата пока изучено только на лабораторных животных.

69