Разное

Интерферон или гриппферон что лучше для детей: ГРИППФЕРОН — надежная защита от вирусов

alexxlab alexxlab

Содержание

что это, как работает, формы выпуска, как применять интерферон для ребенка?

По статистике, каждый ребенок в возрасте до года переносит ежегодно от двух до 12 случаев заболевания ОРВИ, дети-дошкольники — до шести эпизодов за аналогичный период[1]. В связи с этим большая роль при терапии и профилактике заболевания отводится назначению лекарственных средств. Однако перечень препаратов для обозначенной возрастной категории ограничен в первую очередь требованиями к безопасности. Кроме того, лекарственное средство для детей должно обладать установленной эффективностью. Обоснованным является назначение детям препаратов интерферона, роль которого в защите организма изучена и в ходе специальных исследований, и на практике.

Особенности детской иммунной системы

Если у здорового взрослого человека иммунная система работает достаточно эффективно и успешно защищает организм от проникновения бактерий и вирусов, то для иммунитета ребенка характерны свои особенности. Одним из основных защитных барьеров на пути микроорганизмов являются слизистые оболочки носа и рта. У малыша они отличаются регуляторной и морфофункциональной незрелостью, а также имеют несовершенный микробиоценоз.

Дети младшего возраста входят в группу риска из-за незрелости иммунитета и несостоятельности иммунного ответа организма на вторжение вирусов.

Иммунная система ребенка до двух лет проходит три критических периода развития:

  1. С рождения до 28 дня жизни. Этот период характеризуется подавленностью иммунной системы младенца, незрелостью ее клеток, их функций и продуцируемых ими цитокинов. Защитные свойства интерферона (ИФН) вырабатываемого иммунной системой новорожденного, по сравнению с ИФН взрослого незначительны. По сути дела, в это время иммунитет ребенка пассивен, за защиту организма отвечают в основном материнские антитела.
  2. С трех до шести месяцев. Во время второго критического периода антитела, полученные от матери, разрушаются. Собственный первичный иммунный ответ организма ребенка на проникновение инфекции за счет синтеза иммуноглобулинов практически не формирует иммунологической памяти. Из-за недостаточности местной иммунной системы у ребенка возникают рецидивы ОРВИ, могут диагностироваться дисбиоз, кишечные инфекции и кожные заболевания. В этот период ребенок чрезвычайно чувствителен к вирусам парагриппа, к аденовирусам, ротавирусам, впервые проявляются многие наследственные заболевания, возрастает частота возникновения пищевой аллергии.
  3. С года до двух лет. У ребенка возрастает частота контактов с внешним миром, а значит, появляется значительно больше возможностей для проникновения инфекции и вирусов в его организм. Иммунный ответ на инфекцию перестраивается с детского Th3 на Th2, который характерен уже для взрослого организма. Система местного иммунитета все еще остается незрелой, ее ответ менее дифференцированный и менее эффективный, чем у взрослых. В это время у малышей проявляется склонность к рецидивам вирусных заболеваний ЛОР-органов. По утверждениям специалистов, значительная часть детей в этот период еще не готова к пребыванию в детских садах и к активным контактам с окружающими.

На заметку

Впервые интерферон был получен и описан в 1957 году английским ученым Аликом Айзексом. А уже в 1960 году в СССР получили противовирусный препарат на основе человеческого лейкоцитарного интерферона. В середине 80-х годов ХХ века методом генной инженерии ученые получили рекомбинантный интерферон, идентичный по составу интерферону человека, но при этом имеющий более высокую степень очистки от вирусных частиц — индукторов синтеза ИФН. Именно этот искусственный интерферон и применяется в современных лекарственных средствах.

При острой вирусной инфекции собственного интерферона ребенку не хватает, и для эффективной борьбы с болезнью требуется дополнительный его источник. Поступление интерферона извне вместе с лекарственным препаратом помогает мобилизовать иммунную систему ребенка.

Особенного внимания требуют так называемые часто болеющие дети, у которых выработка интерферона-альфа снижена примерно на 20%, а значит, ослаблены и защитные силы организма. Применение рекомбинантного интерферона в терапии ОРВИ у детей обусловлено патогенетически, к тому же это безопасно, поскольку по составу он соответствует ИФН человеческого организма. Препараты интерферона не просто эффективно борются с инфекционным заболеванием, они способны восполнять цитокиновый дефицит в детском организме, а следовательно, и усиливать его способность противостоять болезни. Для часто болеющих детей специалисты рекомендуют проводить длительную интерферонотерапию, чтобы в их организме клетки стали устойчивы к инфекции и сформировалось собственное интерфероновое депо.

Препараты интерферона для детей

Детские лекарственные средства на основе интерферона назначают при первых же признаках ОРВИ у ребенка. Они показаны практически всем возрастным группам, включая и совсем маленьких детей. Важно, что большинство препаратов с ИФН не имеют противопоказаний: к ним относится только индивидуальная непереносимость компонентов. Что касается ограничений, то с осторожностью следует применять препараты интерферона при наличии аутоиммунных и аллергических заболеваний.

Все современные содержащие интерферон препараты можно разделить на две группы в соответствии со способом применения.

Назальные средства

В эту группу входят уже ставшие привычными капли и спреи. Общее воздействие назальных средств на организм ребенка при ОРВИ и гриппе минимально. Другим их преимуществом является то, что действуют они в самом очаге внедрения вируса — на слизистой респираторного тракта. Именно поэтому специалисты рекомендуют применять назальные средства и для профилактики ОРВИ. В отличие от сосудосуживающих капель, которые только борются с симптомами, назальные средства на основе интерферона действуют на причину заболевания, то есть на вирусы, блокируя их способность к размножению и препятствуя тем самым развитию заболевания.

  • «Гриппферон» на основе интерферона альфа-2b выпускается в форме капель и спрея. Разрешается применять детям с рождения. В одной дозе препарата содержится не менее 10 000 МЕ интерферона[2].
  • Капли «Генферон® лайт» содержат интерферон альфа-2b (10 000 МЕ)[3] и таурин, выполняющий функцию антиоксиданта и обладающий также противовирусным и противовоспалительным действием. Препарат разрешен для детей с одного месяца.
  • Спрей «Генферон® лайт» предназначен для детей с 14 лет и имеет аналогичный каплям состав. Содержание интерферона в одной дозе — 50 000 МЕ[4].
  • «Ингарон» на основе интерферона-гамма (10 000 МЕ)[5] для интраназального использования выпускается в форме порошка (лиофилизата), который перед применением необходимо растворить в специальной жидкости (ампула входит в комплект). Разрешен детям с семи лет.

Свечные средства (в форме суппозиториев)

Такая форма наиболее удобна для детей самой младшей возрастной группы (с рождения и до двух лет), поскольку при использовании свечи ребенок не может срыгнуть лекарство, выплюнуть его, отказаться открыть рот или воспрепятствовать процессу лечения каким-то иным способом. При введении суппозитория действующее вещество всасывается системой геморроидальных вен и сразу начинает активно работать, оказывая системное противовирусное воздействие на организм ребенка. При этом лекарственные вещества минуют желудочно-кишечный тракт, в котором агрессивное воздействие соляной кислоты и ферментов способны значительно снижать лечебный эффект. Некоторые вещества сами способны повреждать слизистую оболочку кишечника и желудка, однако при применении суппозиториев этого не происходит.

Сегодня на территории Российской Федерации зарегистрировано три препарата на основе интерферона в форме суппозиториев — «Генферон® лайт», «Виферон» и «Кипферон». Все эти средства разрешены к применению у детей с первых дней жизни. Однако между препаратами есть серьезные отличия.

В первую очередь они отличаются дозировкой интерферона:

  • «Виферон» — 150 000 МЕ;
  • «Генферон® лайт» — 125 000 МЕ;
  • «Кипферон» — 500 000 МЕ.

Такая разная дозировка обусловлена тем, что под воздействием кислорода молекулы интерферона начинают разрушаться, а значит, препарат, в котором нет антиоксидантов, может терять свою активность даже во время хранения. Максимальное содержание интерферона отмечается в препарате «Кипферон», который не содержит антиоксидантов, а потому для достижения терапевтического эффекта в нем используется высокая дозировка активного вещества. Однако и лекарственная нагрузка, которую в этом случае испытывает организм, достаточно высока.

В препарате «Виферон» в качестве антиоксидантов выступают дополнительные компоненты — витамины С и Е. Это дало возможность производителю снизить дозировку до 150 000 МЕ, но при этом сохранить терапевтический эффект и уменьшить лекарственную нагрузку.

В свечах «Генферон® лайт» содержание активного вещества самое низкое — 125 000 МЕ, между тем терапевтическая активность суппозиториев остается высокой. Такой эффект обеспечен наличием в составе лекарственного средства особой аминокислоты — таурина, обладающей мощным антиоксидантным действием и защищающей молекулы интерферона от разрушения.

Собственно, в наличии дополнительных компонентов в составе и заключается второе отличие препаратов друг от друга. «Генферон® лайт» 125 000 МЕ — это единственный комбинированный препарат с таурином и интерфероном. Таурин, как уже было сказано, обладает собственной противовирусной активностью и даже в максимальной концентрации не оказывает негативное воздействие на клетки организма человека[6]. Научные исследования показали, что комбинация интерферона с антиоксидантами, в частности, с таурином, оказывает более высокое противовирусное действие, чем монопрепараты интерферона: примерно в полтора раза выше при вирусе гриппа и в шесть раз при вирусе герпеса[7].

Что еще важно учесть при выборе

Выбирая препарат с интерфероном для лечения ОРВИ у ребенка раннего возраста, кроме состава и формы выпуска, рекомендуется учитывать и некоторые другие критерии:

  • Во-первых , обратите внимание на схему лечения. Чем она проще, чем меньше количество применений препарата — тем лучше.
  • Во-вторых , выясните, сколько именно лекарства потребуется на один курс. Иногда случается так, что приобретенной упаковки на курс не хватает, и родителям приходится покупать новую упаковку буквально из-за одного-двух приемов и нести дополнительные расходы.
  • В-третьих , большую роль при выборе играет стоимость лекарства, но это не должно быть решающим критерием. На первое место все же следует поставить эффективность и безопасность препарата, тем более что речь идет о здоровье ребенка.

Сегодня производители лекарств предлагают родителям все новые и новые препараты для лечения ОРВИ. Но следует помнить, что их бездумное использование, особенно по совету родственников или знакомых, способно принести больше вреда, чем пользы. Лечить ребенка должен врач.


Вопросы и ответы по препарату Гриппферон – ФИРН М

Можно ли закапывать «Гриппферон» в горло, если первый признак заболевания — боль в горле?

Можно. Хотя специальных клинических исследований на эту тему еще не проводили, во врачебной практике такой способ применения уже используется. Интерфероны, попадая непосредственно в место инфекции, защищают клетки, будь то нос, или горло.

Имеет ли смысл начинать капать «Гриппферон», если с начала болезни прошло уже три дня?

Да, имеет. Применение «Гриппферона» значительно смягчает течение заболевания и, как показали клинические исследования, колоссально снижает риск опасных осложнений. Однако, чем раньше начать использовать «Гриппферон», тем лучше. Интерфероны, входящие в состав препарата, блокируют механизм размножения вирусов, и лучше, если это происходит непосредственно после заражения.

Как влияет «Гриппферон» на общее состояние иммунной системы? Не перестают ли клетки сами вырабатывать интерферон? Чем грозит избыток интерферона?

Применяя «Гриппферон», мы вводим уже готовый интерферон в организм. Клетки при этом вырабатывать собственный интерферон не перестают. Разовая доза «Гриппферона» составляет от 1000 до 3000 МЕ и она не вызывает никаких побочных эффектов.

Что можно ожидать от «Гриппферона» в случае передозировки?

В состав «Гриппферон» входит рекомбинантный интерферон в дозировке 10 000 МЕ/мл. При лечении гепатитов и в онкологии применяют в десятки тысяч раз более высокие дозы интерферона. Поэтому передозировка Гриппфероном, в принципе, невозможна, даже если закапать в нос весь флакончик.

Какие побочные эффекты «Гриппферона»? Говорят, что он пересушивает слизистую носа.

При правильном применении препарат не вызывает побочных эффектов. Однако сухость слизистой при длительном применении может появиться. Чтобы избежать этого, лучше делать перерывы в применении препарата на 2−3 дня через каждые 10 дней использования. Либо применять препарат один раз в два дня.

Как часто необходимо капать препарат, чтобы не заразиться, если контакт с заболевшим человеком постоянный?

Для профилактики достаточно применять «Гриппферон» 1−2 раза в день в зависимости от возраста. Детям до 14 лет по 2 капли в каждую ноздрю, взрослым — по три. Согласно исследованиям, для лечения и профилактики ОРВИ и гриппа эффективны именно малые дозы интерферона. И такой небольшой дозы, как содержит «Гриппферон» (порядка 500 МЕ в одной капле), достаточно, чтобы противостоять вирусам. Эффективность низких доз интерферона (Смотрите ссылку…) уже доказана.

Большие дозы интерферонов применяются в онкологии, они способны сдерживать рост клеток. Малые же дозы только подавляют размножение вирусов, что, в принципе, и требуется для профилактики и лечения ОРВИ.

Имеет ли смысл капать «Гриппферон», если сделана прививка от гриппа?

Имеет. Так как противогриппозная вакцина содержит лишь три штамма вируса гриппа, наиболее вероятных в наступающем эпидемиологическом сезоне. Но во-первых, не всегда прогноз ВОЗ оказывается верным, и приходят именно те штаммы, которых ждут (на сегодняшний день известно более 2000 (!) геномов гриппа). А, во-вторых, даже если прогноз оказывается верным, на долю гриппа в период сезонных заболеваний приходится не более 10−20% случаев острых респираторных инфекций. Остальное же — это ОРВИ, против которой вакцина оказывается бессильной.

Помогает ли «Гриппферон» при свином гриппе?

Поскольку интерферон в составе «Гриппферона» не вступает во взаимодействие с самим вирусом, а делает невосприимчивыми к нему клетки, препарат эффективен в отношении всех видов вирусов. В том числе и h2N1. Недавние исследования подтверждают его противовирусное действие на вирусы гриппа человека h2N1. Так, препарат стабильно подавлял в культуре клеток репликацию вируса гриппа, А подтипа h2N1 штаммы: А/Красноярск/18/05 (h2N1), А/СПб/03/05 (h2N1), А/Красноярск/8/05 (h2N1), А/Новосибирск/5/05 (h2N1).

Существуют ли детские капли «Гриппферон»?

Специальной формы детских капель «Гриппферон» не существует. Препарат сам по себе разрешен детям с первых дней жизни. Просто применяются более низкие дозы препарата.

Можно ли применять «Гриппферон» сразу после вакцинации? Или лучше, чтобы прошло какое-то время?

Применение «Гриппферона» никак не связано с вакцинацией. Его при необходимости можно и нужно закапывать, и до, и сразу после, и спустя недели и месяцы после вакцинации. Дело в том, что «Гриппферон» и вакцины воздействуют на разные звенья иммунной системы. Принцип вакцины основан на том, что в организм вводится небольшая доза вируса, к которому вырабатываются антитела. Это так называемый «специфический иммунитет». Однако достаточное количество антител, необходимое для защиты организма, вырабатывается не сразу. Кроме того, эти антитела действуют только против одного вируса, своего возбудителя. Помимо этого вакцина способствует выработке антител всего лишь к трем разновидностям вируса гриппа, всего же в природе известно более 2000 (!) разновидностей гриппа. Обычно во время эпидемии распространяется сразу несколько различных вирусов. И зачастую человек, который, казалось бы, только что переболел, вновь оказывается в кровати с температурой и насморком, так как получил новый вирус, на который старые антитела совершенно не действуют.

Выжить организму помогают интерфероны — важная часть иммунной системы, так называемый «неспецифический иммунитет». Эти белки образуются в ответ на заражение вирусом клетки. Они тормозят развитие вирусного процесса и помогают продержаться клеткам до прибытия основной «армии защиты» — антител. При этом не важно, какой именно вирус атакует организм.

Если у человека по какой-то причине не вырабатываются интерфероны, то вирус становится для него смертельным: вирус размножается слишком быстро и антитела не успевают вырабатываться в достаточном количестве. Напротив, если у человека вырабатывается много интерферонов, то инфекция, хотя и присутствует в организме, может остаться абсолютно незамеченной. При этом продукция интерферонов снижается под воздействием таких факторов, как переутомление, стресс, недосыпание, нервные переживания, хронические болезни сердца, печени и легких. Кроме того, меньше интерферонов производится у детей до 2-х лет, а также у людей старше 60 лет. Если учесть все эти факторы, то можно сделать вывод о том, что у большинства жителей мегаполиса вырабатывается недостаточное количество интерферонов, чтобы как следует противостоять вирусам, а потому интерферон нужно вводить извне. Сегодня, к счастью, сделать это очень просто. Достаточно закапать в нос «Гриппферон», который уже содержит готовые интерфероны. При этом чем раньше подоспеет такая помощь организму, тем лучше. Ведь при заражении каждую минуту на свет появляются новые вирусы, готовые атаковать еще здоровые клетки.

Использовать «Гриппферон» можно и для профилактики, когда есть основание полагать, что в организм попадают или активизируются уже имеющиеся в нем вирусы. Например, при контакте с больным человеком, при переохлаждении. Замечу, что прививка для такой экстренной профилактики не подходит.

Как применять «Гриппферон» для лечения?

Если же вы уже заболели, то для лечения гриппа и ОРВИ при первых признаках заболевания «Гриппферон» закапывают в нос:

  • в возрасте до 3 лет по 2 капли в каждый носовой ход 3 раза в день
  • в возрасте от 3 до 14 лет по 2 капли в каждый носовой ход 4 раза в день
  • взрослым по 3 капли в каждый носовой ход через 3−4 часа

Курс лечения пять дней.

Больше половины больных, начав капать «Гриппферон» с появлением первых признаков болезни, уже на следующий день чувствуют себя здоровыми. Однако это ощущение обманчиво — вирусы продолжают размножаться. Для полного выздоровления капли необходимо использовать как минимум два-три дня. Правда, дозировку при хорошем самочувствии можно уменьшить.

Лучше всего начинать применять препарат с первого дня болезни. Если использовать «Гриппферон» на 3−4 день заболевания, эффект будет, но не столь значительный. Интерфероны, которые содержатся в препарате, тормозят развитие вируса. И чем быстрее они начнут действовать, тем легче организму будет справиться с болезнью.

Как применять «Гриппферон» с профилактической целью?

Гриппферон — универсальный и безопасный препарат для экстренной профилактики гриппа и других респираторных вирусных инфекций. Любая простуда имеет вирусную природу. Показано, что в холодное время года в воздухе циркулирует гораздо больше вирусов, чем в теплое. В теплом воздухе вирус гриппа сохраняет свою жизнеспособность в течение нескольких часов, в холодное — гораздо дольше. При этом за сутки человек пропускает через легкие до 16 000 литров воздуха. И в этом воздухе содержатся сотни тысяч бактерий и вирусов, 60% из которых оседает в полости носа. Когда человек переохлаждается, слизистая носа набухает и теряет свои защитные свойства, а активизировавшиеся вирусы получают свободу действия. Чтобы остановить их размножение, достаточно закапать «Гриппферон» в нос — 1−2 раза в течение суток в возрастной дозировке. Таким же образом используется «Гриппферон» и для экстренной профилактики после контакта с больным человеком. Причем, профилактику надо проводить как можно скорее. Интерфероны (действующее вещество «Гриппферона») делают клетки невосприимчивыми к вирусу, и чем быстрее это происходит, тем лучше. А так как непосредственно с вирусами интерфероны не контактируют, неважно, какой именно «агрессор» попал в организм. Будь то один из 2000 разновидностей гриппа или любой из 200 видов ОРВИ, «Гриппферон» одинаково эффективен.

Целесообразно применять «Гриппферон» и при посещении массовых мероприятий, в самолете, поезде, общественном транспорте в период эпидемии или тогда, когда есть реальная опасность заражения. Например, при путешествии в страну, где выявлены случаи заболевания свиным гриппом. Однократное закапывание препарата защищает от вирусов в течение двух дней. А потому нет смысла использовать его часто. Препарат содержит сосудосуживающие полимеры, которые могут подсушивать слизистую, а при слишком частом употреблении даже вызвать носовое кровотечение. Поэтому не стоит использовать препарат без видимой надобности. Лучше применять «Гриппферон» один раз в два дня. При сезонном повышении заболеваемости препарат закапывают в возрастной дозировке утром один раз в день или через день. Однако при ежедневном использовании «Гриппферона» через 1−2 недели необходимо делать перерыв на 2−3 дня, чтобы не пересушить слизистую носовых проходов. Если же приходится постоянно общаться с больным, когда опасность заражения очень велика, для профилактики препарат принимают в возрастной дозировке один раз в день на протяжении всего периода контакта.

Интерфероны — противовирусное средство №1 » Фармвестник

Так началась «эра интерферона». Человечество обрело мощное естественное средство для борьбы с вирусными инфекциями. Сегодня интерфероны — это большой класс белковых веществ, объединенных общим названием и имеющих сходные свойства. Наиболее изученным свойством данной группы белков является их способность препятствовать размножению вирусов, а также активизировать иммунную систему. В настоящее время в качестве лекарственных средств широко применяются интерфероны первого типа — альфа и бета. Рекомбинантные ИФН сегодня по праву считаются наиболее перспективными. Полученные методами генной инженерии без использования крови человека, эти ИФН отличаются чистым и однородным составом, высоким профилем безопасности и относительно низкой себестоимостью.

В записную книжку

Для лечения и экстренной профилактики гриппа и ОРВИ врачи рекомендуют оригинальный отечественный препарат Гриппферон®.

Состав: активный компонент — интерферон альфа-2b человеческий рекомбинантный не менее 10 000 ME, полимерная основа.

Показания к применению: Профилактика и лечение гриппа и ОРВИ у детей с рождения и взрослых.

Гриппферон®:

  • выпускается в двух удобных лекарственных формах — капли назальные и спрей назальный дозированный;
  • препарат топического действия, т.е. оказывает прямое противовирусное воздействие непосредственно в месте проникновения вируса в организм человека — в слизистой оболочке носовой полости;
  • блокирует механизм воспроизведения респираторных вирусов;
  • вирусы не способны приобрести устойчивость к действию препарата;
  • разрешен пациентам всех категорий, в т.ч. детям с рождения, беременным и кормящим женщинам;
  • на 60—70% снижает количество осложнений у больных с острой респираторной инфекцией;
  • совместим с другими противовирусными препаратами, а также с вакцинопрофилактикой;
  • не требует совместного назначения сосудосуживающих средств, так как сам уменьшает отек слизистой оболочки носа.

Способ применения и дозы:

При первых признаках заболевания Гриппферон® применяют в течение 5 дней в возрастной дозировке, по 1—3 капли/дозы в каждый носовой ход, от 3 до 5—6 раз в день (в соответствии с возрастом заболевшего). Так, у самых маленьких пациентов (в возрасте от 0 до 1 года) препарат применяют по схеме: 1 капля/доза Гриппферона в каждый носовой ход 5 раз в день (разовая доза — 1000 ME, суточная доза — 5000 ME). Взрослым (старше 14 лет) рекомендуется применять препарат по 3 капли/дозы 5—6 раз в день (разовая доза — 3000 ME, суточная доза — 15 000—18 000 ME).

Для профилактики Гриппферон® закапывают в разовой возрастной дозировке 2 раза в день на протяжении контакта с больным. При необходимости профилактические курсы повторяют.

Гриппферон® с лоратадином, мазь назальная — оригинальный безрецептурный комбинированный препарат, содержащий в своем составе рекомбинантный человеческий интерферон альфа-2b и антигистаминную субстанцию второго поколения — лоратадин. Препарат предназначен для лечения и профилактики гриппа и ОРВИ у взрослых, включая пациентов с аллергическим ринитом.

Как рекомендовать

Клиент: Здравствуйте! Похоже, я простудился. А у меня дочка маленькая и жена на четвертом месяце, болеть им совсем нельзя. Что лучше взять, чтобы и себе помочь, и близких защитить?

Первостольник: Возьмите Гриппферон® — он подходит и для лечения, и для профилактики гриппа и ОРВИ для всех членов семьи. Гриппферон® действует на причину заболевания — подавляет распространение вирусов в слизистой оболочке носа, помогает быстро снять основные симптомы болезни и снизить риск осложнений гриппа и ОРВИ¹.

Клиент: А беременным Гриппферон® можно?

Первостольник: Да, в течение всего срока. Препарат успешно прошел клинические испытания² и подтвердил свою безопасность, в т.ч. у беременных и у детей с рождения. А если болезнь протекает в легкой или средней форме, прием Гриппферона поможет избежать назначения антибиотиков — сами понимаете, как это важно для беременных.

Клиент: Хорошо, что безопасен для детей. А то у нас дочка часто болеет… Кстати, это таблетки? Мы ребенка никак не можем к таблеткам приучить.

Первостольник: Тогда точно Гриппферон® — то, что вам нужно! Это спрей или капли назальные. Такая форма помогает препарату сразу же начать работать на слизистой носа —именно там, где вирусы и проникают в организм.

Клиент: Хорошо, а как часто необходимо его закапывать?

Первостольник: Взрослому для лечения — по 3 капли/дозы спрея в каждую ноздрю 5—6 раз в сутки, 5 дней. Для профилактики Гриппферон® достаточно использовать всего дважды в сутки в возрастной дозе. Если же заболевание сопровождается аллергическими проявлениями, могу еще посоветовать мазь назальную Гриппферон® с лоратадином для взрослых. Препарат поможет избавиться от насморка, чиханья и других аллергических симптомов.

Клиент: Спасибо. Я возьму Гриппферон® для жены и дочки, а себе — Гриппферон® с лоратадином.

1Краснов В.В. Эффективность рекомбинантного интерферона альфа в лечении и профилактике ОРВИ. Вопросы практической педиатрии, 2016, т. 11, №4. — С. 44–52.

2Клинические и экспериментальные исследования Гриппферона проведены на 4450 испытуемых в 14 научно-исследовательских и клинических центрах России и Украины.

ОСОБЕННОСТИ ДИНАМИКИ ИММУННОГО ОТВЕТА ПРИ ГРИППЕ У ДЕТЕЙ НА ФОНЕ ИНТЕРФЕРОНОТЕРАПИИ | Головачева

1. Hancioglu B., Swigon D., Clermont G. [Ensemble models for human immune response to influenza A virus infection] // J. Critical Care. 2007; 22 (4): 339—340.

2. Lohoff M., Mak T.W. [Roles of interferon-regulatory factors in T-helper-cell differentiation] // Nat Rev Immunol. 2005; 5(2):125—135.

3. Железникова Г.Ф. Цитокины как предикторы течения и исхода инфекций // Цитокины и воспаление. 2009; №8 (1): 10—17. Zheleznikova G. F. [Cytokines as predictors of course and outcome of infections] // Cytokines and Inflammation. 2009; №8 (1): 10—17. (In Russ.)

4. Lee Nelson L.S. [Role of cytokines and chemokines in severe and complicated influenza infections] // Hong Kong Med J. 2009; 15: 38—44.

5. Гирина А.А., Заплатников А.Л., Бурцева Е.И., Харит С.М., Железникова Г.Ф., Добровольский А.А. Острые респираторные вирусные инфекции и бронхиальная астма у детей: можно ли разорвать порочный круг? // Русский медицинский журнал. 2014; 21: 1507—1509. Girina A.A., Zaplatnikov A.L., Burtseva E.I., Harith S.M., Zheleznikova G.F., Dobrovolsky A.A. [Acute respiratory viral infections and asthma in children: can we break the cycle?] // Russian Medical Journal. 2014; 21: 1507—1509. (In Russ.)

6. Кривицкая В.З., Соминина А.А., Суховецкая В.Ф., Милькинт К.К., Сверлова М.В. Иммунопатологический аллергический Th3-тип противовирусного гуморального иммунного ответа у детей с респираторно-синцитиальной вирусной инфекцией // Цитокины и воспаление. 2004; 3(3): 34—41. Krivitskaya V.Z., Sominina A.A., Sukhovetskaya V.F., Milkint K.K., Sverlova M.V. [Immunopathological allergic Th3-type anti-viral humoral immune response in infants with respiratory syncytial viral infection] // Cytokines and Inflammation, 2004; 3(3): 34—41. (In Russ.)

7. Лямина С.В., Малышев И.Ю. Поляризация макрофагов в современной концепции формирования иммунного ответа // Фундаментальные исследования. 2014; 10(5): 930—935. Lyamina S.V., Malyshev I.Yu. [Polarization of macrophages in the modern concept of the formation of the immune response] // Fundamental Research. 2014; 10(5): 930—935. (In Russ.)

8. Железникова Г.Ф., Скрипченко Н.В., Иванова Г.П., Суровцева А.В., Монахова Н.Е. Цитокины и герпесвирусы при рассеянном склерозе у детей // Инфекция и иммунитет. 2015; 5(4): 349—358. Zheleznikova G.F., Skripchenko N.V., Ivanova G.P., Surovtseva A.V., Monakhova N.E. [Cytokines and herpesviruses in children with multiple sclerosis] // Infekciia I Immunitet. Russian Journal of Infection and Immunity. 2015; 5(4): 349—358. http://iimmun.ru/iimm/article/view/352/262 (In Russ.)

9. Головачева Е.Г., Афанасьева О. И., Осидак Л. В., Образцова Е. В., Волощук Л. В. Влияние системы интерферона на направленность поляризации иммунного реагирования при гриппе у детей // Педиатр. 2014; V(3): 51—57. Golovacheva E.G., Afanasieva O.I., Osidak L.V., Obraztsova E.V., Voloshchuk L.V. [Effect interferona on the direction of polarization of the immune response to influenza in children] // Pediatr. 2014; V(3): 51—57. (In Russ.)

10. Головачева Е.Г., Образцова Е.В., Осидак Л.В., Афанасьева О.И. Влияние препарата рекомбинантного интерферона альфа на тип иммунного ответа при гриппе у детей // Медицинская иммунология. Спец. выпуск «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге 2015». 2015;17: 259—260. Golovacheva E.G., Obraztsova E.V., Osidak L.V., Afanas’eva O.I. [Influence of recombinant interferon alpha on the type of immune response to influenza in children] // Medical Imunology. Spec. the release of «Days of immunology in Saint-Petersburg 2015». 2015;17: 259—260. (In Russ.)

11. Образцова Е.В., Осидак Л.В., Головачева Е.Г. Интерфероновый статус у детей при острых респираторных инфекциях. Интерферонотерапия // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. Приложение. 2009; 8: 22—26. Obraztsova E.V., Osidak L.V., Golovacheva E.G. [Interferon status in children with acute respiratory infections. Interferonotherapy] // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. App. 2009; 8: 22—26. (In Russ.)

12. Васильева Т.П. Чумаков А.С. Гриппферон: от экспериментальных исследований до практического использования // Инфекционные болезни. 2013; 2: 124—131. Vasil’eva T.P., Chumakov А.S. [Grippferon: from experimental research to practical use] // Infekcionnie Bolezni. Infectious diseases. 2013; 2: 124—131. (In Russ.)

13. Гапонюк П.Я. Дорошенко Е.М. Роль российского препарата ГРИППФЕРОН® в лечении и профилактике гриппа и других ОРВИ // Поликлиника. 2008; 5: 22—26. Gaponyuk P.Yа., Doroshenko E.M. [The role of the Russian medication Grippferon® in the treatment and prevention of influenza and other ARVI] // Polyclinic. 2008; 5: 22—26. (In Russ.)

14. Соминина А.А., Банников А.И., Зарубаев В.В., Писарева М.М. Лабораторная диагностика острых респираторных и других вирусных инфекций / В кн: ред. Киселев О.И., Маринич И.Г., Соминина А.А. Грипп и другие респираторные вирусные инфекции: эпидемиология, профилактика, диагностика и терапия. — СПб., 2003: 70—91. Sominina A.A., Bannikov A.I., Zarubaev V.V., Pisareva M.M. [Laboratory diagnostics of acute respiratory viral and other infections] / In: red. Kiselev O.I., Marinich I.G., Sominina A.A. [Influenza and others respiratory infections: epidemiology, prophylaxis, diagnostics and treatment]. — СПб., 2003: 70—91. (In Russ.)

15. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. — М.: МедиаСфера, 2002. — 312 с. Rebrova O.Yu. [Statistical analysis of medical data. Application of software package STATISTICA]. — M.: Media Sphere, 2002. — 312 p. (In Russ.)

Комплексный подход к сезонной профилактике респираторных заболеваний у детей

И.Л. ЧАЩИНА, М.Д. БАКРАДЗЕ, В.К. ТАТОЧЕНКО, О.А. РОГОВА,
ФГБУ «Научный центр здоровья детей» РАМН, отделение диагностики и восстановительного лечения, Москва

В связи с повсеместной распространенностью ОРЗ вопросы лечения и профилактики не теряют своей актуальности. Даже нетяжелое ОРЗ может стать причиной обострения хронического заболевания. Экономический ущерб, наносимый государству ежегодно, эквивалентен 1,6 млрд долл. США. С учетом путей распространения ОРЗ изоляция ребенка от больного или потенциального источника инфекции играет ведущую роль в предупреждении заболеваний. Существует ряд вакцин против некоторых возбудителей, вызывающих ОРЗ, широко используются бактериальные вакцины, интерферонопрофилактика детям с отягощенным преморбидным фоном, только начавшим посещать детские учреждения, во время эпидемий гриппа. Эффективность некоторых методов профилактики может вызывать сомнения. Не надо забывать и об альтернативных методах повышения сопротивляемости ребенка инфекционным агентам, закаливании.

Острые респираторные заболевания (ОРЗ) относятся к самым распространенным заболеваниям детского возраста. На них приходится более 90% всех вызовов к больному ребенку, дети с этими заболеваниями занимают треть всех коек в стационарах общего профиля [1].

ОРЗ – группа заболеваний со сходными эпидемиологическими и клиническими особенностями, но крайне разнообразной этиологией: респираторные вирусы (грипп, парагрипп, аденовирусы, риновирусы, РС  респираторно-синцитиальный вирус), энтеро-, корона-вирусы, бактериальные, в т. ч. хламидийной и микоплазменной. Высокая частота ОРЗ в детском возрасте обусловлена обилием вирусов: ежегодно все дети переносят несколько инфекций, чаще всего легких и субклинических, не требующих лечения и не оставляющих каких-либо последствий. Тяжелее протекает грипп, аденовирусная инфекция, а на первом году инфекция, вызванная РС-вирусом. Риск осложнений выше при ОРЗ, вызванных бактериальными агентами (табл. 1).

ОРВИ (острые респираторные вирусные инфекции) чаще возникают в холодное время года с пиком в феврале. Инфекции, вызванные микоплазмой, учащаются в начале осени, а пневмококковая и β-гемолитическая стрептококковая группы А инфекции учащаются в весенние месяцы. ОРЗ чаще регистрируются в холодном и умеренном климате, но эпидемии и пандемии повсеместны.

Основной механизм передачи вирусной инфекции – воздушно-капельный, однако заражение через загрязненные руки, а для аденовирусов – и через предметы ухода, – играет очень большую роль. Для бактериальных ОРЗ тесный и длительный контакт наиболее значим.

Высокая восприимчивость к возбудителям ОРЗ у детей в возрасте от 6 мес. до 3 лет обусловлена в первую очередь отсутствием предыдущего контакта с вирусами. С возрастом же появляются антитела ко все большему числу вирусов, что сопровождается снижением заболеваемости [2]. Частые ОРЗ не являются признаком иммунодефицита, а свидетельствуют о высоком уровне контактов с источником инфекции. В условиях детского коллектива формируется групповой иммунитет к ряду возбудителей, на что указывает высокий процент носительства при отсутствии заболеваний [2]. Носительство вирусов, микоплазм и условно-патогенной бактериальной флоры дыхательных путей является важным резервуаром инфекции, особенно в межэпидемическом периоде.

Частой заболеваемости детей раннего возраста способствует нестойкость иммунитета к ряду вирусов (РС- и парагриппозных), разнообразие серо- и биотипов пневмотропных бактерий (пневмококков, стафилококков, гемофильной палочки), а также изменчивость вирусов гриппа. По данным ВОЗ, как в развивающихся, так и в развитых странах дети раннего возраста переносят в среднем 6–8 респираторных заболеваний в год, дошкольники – 46. Выше заболеваемость ОРЗ в городах (до 710 раз в год), ниже в сельской местности. До школы число перенесенных ОРЗ близко к 50. Дети, посещающие ясли и детсады, первые год-два болеют особенно часто, т. к. имеют много контактов с источником инфекции. Неорганизованные дети первых 7 лет жизни переносят всего на 10–15% меньше ОРЗ, чем посещающие детские коллективы, но в первых классах школы они «добирают» по контактам и начинают болеть чаще.

Предрасполагает к частым ОРВИ и аллергическая настроенность. И дело не в иммунодефиците, а в особенности иммунного ответа. Ребенок-аллергик, перенеся ОРВИ, вырабатывает меньше IgG-антител из-за сниженной продукции В-лимфоцитами γ-интерферона и интерлейкина-2. Напротив, у него вырабатывается больше интерлейкина-6, стимулирующего продукцию IgЕ-антител, участвующих в аллергических реакциях. Более того, у ребенка с аллергией проявления ОРВИ (насморк, кашель, обструкция бронхов) намного ярче, и фиксируются даже очень легкие заболевания, не учитываемые у детей без аллергии. У многих часто болеющих детей клинических проявлений аллергии нет, а ее наличие подтверждается лишь кожными тестами или на основании повышенного уровня иммуноглобулина Е.

Частые ОРЗ могут быть связаны и со снижением барьерной функции дыхательных путей. Так, у незакаленного ребенка под влиянием холода меньше шансов задержать вирус в носу на время, необходимое для выработки иммунитета. Дело в том, что при охлаждении кожи происходит рефлекторное сужение кровеносных сосудов полости носа, что ведет к нарушению функции клеток слизистой, снижается выделение ими антител, защитных субстанций, способных убивать вирусы. Вдыхаемый воздух хуже нагревается, вирус быстрее размножается и попадает в более глубокие отделы дыхательных путей.

Способствует заболеванию и затруднение носового дыхания при увеличении аденоидов: при дыхании через рот воздух недостаточно увлажняется, слизистая бронхов подсушивается, что снижает ее способность к очищению. Гипертрофия миндалин, хронический тонзиллит также могут способствовать снижению защитной функции этого иммунного органа, и они сами становятся источником хронической инфекции.

Следует упомянуть и о резком повышении респираторной заболеваемости у «пассивных курильщиков». Табачный дым является сильным раздражителем слизистой дыхательных путей, приводить к возникновению неинфекционного воспаления, нарушению барьерной функции.

Для истинного иммунодефицита частые ОРВИ не характерны. У этих больных отмечаются тяжелые рецидивирующие гнойные и грибковые болезни. Изменения в иммунограммах, которые нередко делают детям с частыми ОРВИ, не выходят за пределы (очень широкие) нормальных показателей, ни о каких нарушениях иммунитета у ребенка не говорят. Именно поэтому проведение иммунологических исследований (уровень общих иммуноглобулинов, исследование иммунофенотипа лимфоцитов) детям с частыми ОРВИ, но без указанных выше клинических признаков иммунодефицита нецелесообразно, а его результаты интерпретации не подлежат.

Для здоровых детей повторные ОРВИ не опасны и они проходят бесследно. У детей с хроническими заболеваниями каждая ОРВИ может вызвать обострение, поэтому этих детей следует особенно тщательно оберегать от заражения. Среди обывателей и некоторых педиатров распространено мнение, что частые ОРВИ становятся причиной развития бронхиальной астмы. На самом деле «частые ОРВИ» являются у многих детей обострением астмы или же причиной, вызвавшей обострение. Таким пациентам вместо диагноза бронхиальной астмы выставляется рецидивирующий бронхит, а назначение базисной терапии откладывается.

Мы живем в постоянном окружении респираторных вирусов, с увеличением плотности населения частота ОРВИ повышается. Сейчас накапливаются данные о том, что такое окружение для детей даже полезно, поскольку вирусы способствуют реагированию иммунной системы по Тh-1 типу, вырабатывая IgG-антитела. В отсутствие такой тренировки дети склонны реагировать по «аллергическому» Th-2 типу, вырабатывая мало IgG-антител и много IgА-антител. Накоплено достаточно клинических данных, свидетельствующих о том, что среди детей, часто болевших ОРЗ в первые 6 мес. жизни, в возрасте 13 лет оказалось в 3 раза меньше больных астмой.

Остановимся на обоснованности применения все новых средств для предупреждения ОРВИ. Обращаясь к врачу-педиатру по поводу уже развившегося острого респираторного заболевания или с целью предупреждения у ребенка ОРЗ, родители ожидают назначения кроме симптоматической терапии еще и противовирусных препаратов. В современном арсенале медиков существует несколько групп противовирусных препаратов.

Герпетические инфекции

•    Вирус простого герпеса (ВПГ) I, II типа: ацикловир, валацикловир, фамцикловир.
•    Вирус Варицелла-Зостер, вызывающий «опоясывающий» лишай и ветряную оспу: аналогичные препараты (назначаются при ветряной оспе у подростков и взрослых, а также при тяжелом течении инфекции у детей, для постэкспозиционной профилактики ветряной оспы с 10-го по 21-й день от контакта).
•    Цитомегаловирус (ЦМВ): ганцикловир, валганцикловир, фоскарнет.
Препараты очень тяжело переносятся, токсичны, назначаются в тех случаях, когда инфекция жизнеугрожающая или может вызвать необратимые инвалидизирующие изменения. Назначению терапии подлежат пациенты с ВИЧ-инфекцией, после трансплантации органов, получающие иммуносупрессивную терапию, новорожденные с манифестной ЦМВ-инфекцией (менингоэнцефалит, ретинит, гепатит, пневмонит). В остальных случаях лечение ЦМВ-инфекции не требуется.
•    Вирус Эпштейн-Барр (ВЭБ): специфических противовирусных препаратов для лечения инфекционного мононуклеоза не разработано.

Хронические гепатиты В и С

•    Интерфероны в комбинации с рибавирином: при гепатите С.
•    Интерфероны, ламивудин, энтекавир, тенофовир, телбивудин, адефовир: при гепатите В.
•    Интерфероны: при гепатите Д.

Во всех этих случаях интерфероны применяются парентерально. Эффективность препаратов доказана, инфекции без лечения в большинстве случаев протекают агрессивно и приводят к необратимым изменениям.

ВИЧ – инфекция

Антиретровирусные препараты.

Респираторные вирусные инфекции

При гриппе доказана эффективность блокаторов М-каналов (римантадин, амантадин) и ингибиторов нейраминидазы (озельтамивир, занамивир). Препараты используются при тяжелом течении гриппа, в случае контакта с заболевшими, во время эпидемии.

РС-вирус у детей 1 года жизни может вызвать тяжелый бронхиолит, для его лечения используется ингаляционный рибавирин (в России не регистрирован). Для профилактики РС-инфекции у отдельных групп пациентов (бронхолегочная дисплазия, пороки сердца, недоношенность 35 и меньше недель) используется паливизумаб, содержащий моноклональные антитела.

Аденовирусы обладают эффективными механизмами подавления интерферон-индуцированного противовирусного каскада реакций, вследствие чего устойчивы к действию интерферона и его индукторов [3].

Что же предлагается на фармакологическом рынке России и постсоветском пространстве?
Арбидол: существует только в России, полноценных клинических испытаний по препарату не проводилось, доказанной эффективностью и безопасностью препарат не обладает.

Тиролон (амиксин, лавомакс). Зарегистрирован в России и на Украине в качестве противовирусного и иммуномодулирующего лекарственного препарата. Сведения о применении тилорона в качестве лекарственного средства за пределами бывшего СССР отсутствуют. Препарат изучался за рубежом в 1980-е гг. В исследованиях доказана высокая токсичность препарата (липидоз печени, сетчатки), после чего исследования свернуты.

Рекомбинантный α-2b-интерферон (Виферон, Генферон, Альтевир, Интрон). Самый назначаемый неинъекционный (в данном случае форма в виде ректальных супозиториев) препарат у отечественных педиатров по поводу любого недомогания у ребенка независимо от возраста. Существует несколько точек зрения. Препарат – плацебо, т. к. интерферон – высокомолекулярный белок, всасывание которого при ректальном применении (через кишечную стенку) невозможно, для оказания терапевтического эффекта препарат должен вводится подкожно, внутримышечно. Вторая: препарат α-интерферона должен обладать большим количеством побочных эффектов (они перечислены в инструкциях к Альтевиру, Интрону). Их отсутствие при применении наталкивает на мысль об отсутствии терапевтической концентрации в организме. Наконец, есть мнение, что дети, получающие рекомбинантный α-2b-интерферон при ОРВИ, имеют более длительную и стойкую лихорадку за счет подавления собственного интерфероногенеза.

Добавление к рекомбинантному α-2b-интерферону иммуноглобулинов из донорской крови (Кипферон), несмотря на строгий контроль при производстве таких препаратов, не гарантирует чистоту от вирусов гепатитов и ВИЧ. Назначение любых производных крови человека должно проводиться с особой осторожностью, мало оправдано при банальных ОРВИ.

Эффективность интраназального применения α-2b-интерферона доказана [4]. Слепые плацебо-контролируемые исследования, проведенные в конце 1980-х гг., показали, что интраназальный интерферон в концентрации 12,5 млн МЕ/мл эффективен для профилактики риновирусной инфекции, но, к сожалению, имеет много побочных эффектов: носовые кровотечения, сухость слизистой носа, чихание [5]. Уменьшение концентрации с целью сокращения побочных эффектов приводит к профилактическому эффекту, не отличимому от плацебо (например, физиологического раствора).

На отечественном рынке таким назальным препаратом является Гриппферон. Концентрация интерферона в вышеуказанном препарате составляет 10 тыс. МЕ/мл, при интраназальном применении концентрация действующего вещества, достигаемая в крови, значительно ниже предела обнаружения (предел определения интерферона альфа-2b — 1–2 МЕ/мл) и не имеет клинической значимости.

Эффективность гомеопатических «противовирусных» препаратов (Анаферон, Оциллококцинум, Афлубин) должным образом не исследовалась, побочные эффекты, во всяком случае, связаны только с наполнителями.

Имидазолилэтанамид (Ингавирин) – комплексный препарат, обладающий противовирусной, противовоспалительной и иммуномодулирующей активностью. Универсальность этого препарата в отношении многих респираторных заболеваний традиционно заставляет сомневаться. По отзывам, эффект от приема наступает на 24 сутки, что для большинства вирусных инфекций ожидаемо и без терапии. Активность препарата в отношении вируса гриппа была показана как в опытах in vitro [6], так и in vivo на модели гриппозной инфекции у мышей [7], путем ограничения репликации вируса в культуре клеток. Механизм защиты клеток от аденовирусной инфекции, показанный в эксперименте [8], заключается в способности нарушать нормальный морфогенез аденовируса, снижая тем самым инфекционность вирусного потомства.

Остальные противовирусные препараты и т. н. иммуномодуляторы с противовирусной активностью – Циклоферон, Ликопид, Полиоксидоний, Тимоген, Кагоцел, Панавир, Неовир, Изопринозин, Гроприносин, Протефлазид не прошли должных клинических испытаний по безопасности и эффективности и не должны применяться, особенно у детей. Катамнестические наблюдения за отдаленными эффектами этих препаратов составляют не более 10 лет, профиль их безопасности для иммунной системы не изучен, риск развития аутоиммунных и системных заболеваний не определен.

 Представление о высокой частоте смешанных инфекций на фоне ОРВИ сложилось в результате исследований больных пневмонией в 1960–1970-х гг. в условиях стационара. Признаки вирусной инфекции (обычно серологические) обнаруживаются у 60–80% стационарных больных пневмонией, что свидетельствует лишь о высоком уровне суперинфицирования вирусами в стационаре. Выявление возбудителя, особенно условно-патогенного, в верхних отделах дыхательного тракта и бронхах еще не говорит о его этиологической роли как возбудителя. Это может быть носительство, широко распространенное среди детей, посещающих коллектив (рис. 1). С осторожностью следует интерпретировать и нарастание титров антител (например, к хламидиям и микоплазмам) из-за феномена поликлональной активации или суперинфекции.

 Применение системных антибиотиков для профилактики бактериальных осложнений ОРВИ не эффективно, более того, приводит к подавлению защитной функции условно-патогенной флоры, в норме препятствующей этому процессу. Щадящее отношение к условно-патогенной аутофлоре — один из важнейших аргументов против профилактического использования антибиотиков и в пользу более целенаправленной терапии препаратами узкого спектра. Это положение не относится к местной антибактериальной терапии, т. к. назначение местных антибактериальных и противовоспалительных препаратов в острой фазе ОРВИ имеет доказанную эффективность [9].

Показания к профилактическому назначению антибактериальных препаратов немногочисленны: оно осуществляется у больных ревматизмом, лиц с иммунодефицитом, реципиентов трансплантатов, детей, находившихся в контакте с больным коклюшем, менингококковой или Н. influenzae типа b инфекцией [10].

Все антибиотики потенциально способны вызывать побочные эффекты. Чаще встречаются аллергические реакции в виде сыпи, однако до 85% лиц с реакциями на пенициллин в анамнезе переносят повторные курсы без осложнений. Аллергические реакции чаще возникают при использовании антибиотиков у больных без бактериальных инфекций, способствующих выбросу цАМФ, цГМФ и других медиаторов и препятствующих реализации аллергической реакции. Нередки и токсические реакции на антибиотики. Так, назначение аминопенициллинов при вирусном тонзиллите может привести к возникновению токсико-аллергической сыпи на 5–8-й день от начала приема препарата, что в дальнейшем позволит неоправданно отказаться от антибиотиков данной группы. Клинически выраженный дисбактериоз (псевдомембранозный колит) и усиление роста дрожжевых грибков развиваются редко, обычно при длительном (3–4 нед. и больше) назначении препаратов и комбинаций широкого спектра, так что при коротких курсах применять биопрепараты и противогрибковые средства нет смысла. Исключение составляют дети первого месяца жизни и больные с иммуносупрессией (врожденной и приобретенной).

Вакцинация является надежной защитой от т. н. «детских инфекций», гриппа и инфекций, вызывающих ОРЗ. Не будем останавливаться на прививках, рекомендуемых Национальным календарем. Напомним лишь, что снижение охвата прививками против дифтерии в 1990-е гг. вызвало страшную эпидемию в СНГ (120 тыс. заболевших, 6 тыс. умерших). Снижение охвата прививками против кори в Англии в конце 1990-х – начале 2000-х привело к резкому росту заболеваемости (до 2 тыс. случаев в год, есть смертельные исходы).

Прививки от коклюша позволили снизить заболеваемость, однако при отсутствии прививки перед школой заболеваемость школьников растет, и они заражают малышей, еще не прошедших вакцинацию. В США в возрасте 46 лет проводят вторую ревакцинацию от коклюша. Именно к этому возрасту иммунитет постепенно снижается. Мы также рекомендуем привиться перед школой (для этого используют ацеллюлярную комбинированную вакцину Инфанрикс), это особенно важно в семьях, где есть или ожидается грудной ребенок.

Грипп  острая вирусная инфекция, существенно ухудшающая самочувствие, часто осложняющаяся пневмонией, может вызывать поражение ЦНС. В развитых странах ежегодно от гриппа и его осложнений погибает 3040 тыс. человек. Эффективность вакцинации против гриппа не вызывает сомнений, детям рекомендуется введение субъединичных или расщепленных вакцин, практически лишенных побочного действия. В их состав ежегодно вводят штаммы вирусов, способных вызвать новую эпидемию. Вакцинацию начинают осенью. Поскольку прививки против гриппа согласно нашему Календарю проводятся только «организованным» детям, родители нередко считают прививки неорганизованных детей излишними. Но дети восприимчивы к гриппу уже с первых месяцев жизни, и их следует прививать, начиная с 6 мес. Первый раз детей прививают дважды независимо от возраста, затем ежегодно однократно.

Вакцинопрофилактика гриппа снижает заболеваемость не только гриппом, но и ОРВИ в целом. Так по некоторым данным, в течение гриппозного сезона частота эпизодов ОРВИ на 1 привитого ребенка составила 0,69 по сравнению с 0,89 для не привитых [11].

Исследователи из Медицинского центра «Эрасмус» (Роттердам, Нидерланды) провели сравнение показателей вирус-специфического CD8+ T-клеточного иммунного ответа у детей, которым ежегодно проводилась вакцинация против сезонного гриппа, и у невакцинированных детей [12]. На основании полученных данных были сделаны выводы о том, что ежегодная вакцинация против гриппа является эффективной мерой защиты против сезонного гриппа, но может препятствовать формированию перекрестно-реагирующих Т-киллеров, направленных против вируса гриппа в целом, и потенциально привести к неблагоприятным последствиям при инфицировании таких детей пандемическим штаммом вируса гриппа А (гетеросубтипического иммунитета). Тем не менее известно, что среди умерших от «птичьего» гриппа в Мексике не было ни одного привитого от сезонного гриппа. У ежегодно вакцинируемых от гриппа происходит бустирование иммунитета, что предотвращает летальные исходы как от сезонных штаммов, так и от пандемических.

От пневмококковой инфекции ежегодно в мире погибает 1 млн 200 тыс. человек. Распространению устойчивых штаммов способствует нерациональная антибактериальная, в т. ч. с профилактической целью, терапия. Пневмококковая инфекция особенно опасна у детей раннего возраста. Полисахаридные вакцины недостаточно иммуногенны у детей до 2 лет. Сейчас в России зарегистрирована 13-валентная вакцина Превенар. Она защищает от 80% штаммов пневмококка с промежуточной и 100% высокой степенью устойчивости к пенициллину. Ее вводят с возраста 1,52 мес., она защищает от 13 серотипов пневмококка, которые вызывают 7075% всех тяжелых заболеваний. Ожидается регистрация вакцин с более широким спектром. Эти вакцины стоит вводить и детям 15 лет, пропустившим вакцинацию на 1-м году.
В России зарегистрирована и другая вакцина против пневмококка – Пневмо 23, она применяется у детей старше 2 лет, ее вводят детям с частыми рецидивирующими бактериальными заболеваниями – прежде всего с отитом, а также детям с заболеваниями, нарушающими противопневмококковый иммунитет: (с нефротическим синдромом, аспленией, иммунодефицитами, детям с нарушением слуха, перед кохлеарной имплантацией). Поскольку эта вакцина содержит материал от пневмококков 23 серотипов, она оказывает и иммуностимулирующее действие, благодаря которому сокращается заболеваемость ОРВИ, особенно в детских дошкольных учреждениях. Для создания полноценного иммунитета рекомендуют прививать и Превенаром (создающим защиту на слизистых), и Пневмо 23 (для формирования гуморального иммунитета) с интервалом в 2 мес. Перенесенная пневмококковая инфекция не является противопоказанием для вакцинации при сохранении риска инфицирования.

Широкое использование 7-валентной конъюгированной пневмококковой вакцины, которая появилась в США 10 лет назад, привело к снижению частоты развития внебольничной пневмонии (ВП) и связанных с данным заболеванием осложнений детей в возрасте до 1 года [13]. В то же время частота ВП и связанных с ней осложнений, включая эмпиему плевры, у детей более старшего возраста выросла. Эти данные были получены после проведения одномоментного ретроспективного когортного исследования в Филадельфии, в котором использовались сведения из Базы данных госпитализации детей (Kids’ Inpatient Database) за 1997, 2000, 2003 и 2006 гг.

Гемофильная типа b инфекция – инвазивная бактериальная инфекция, актуальная у детей до 6 лет. Вакцинация против этой инфекции также пока не входит в наш прививочный календарь, вакцинацию проводят коммерческие центры. Вызывает менингиты (3050% всех менингитов, причем с более тяжелыми последствиями, чем менингококковые), пневмонии, эпиглоттиты (тяжелое воспаление надгортанника, приводящее к удушью), септические артриты, остеомиелиты, эндокардиты.

К сожалению, многие дети, особенно часто болеющие, своевременно не вакцинируются.

Значительное распространение получили бактериальные вакцины против нескольких респираторных возбудителей, созданные на основе рибосомальных фракций патогенных бактерий (Рибомунил) или их лизатов (Бронхомунал, ИРС19). Доказано, что рибосомальные фракции являются более очищенными, чем лизированные цельные бактерии, и более иммуногенными. Эта группа препаратов готовится путем расщепления убитых культур условно-патогенных микробов, они стимулируют нормальный иммунный ответ Тh-1 типа, способствуя усилению иммунного ответа на вирусы и более длительному сохранению антител. К ним относится отечественный Иммуновак и Рибомунил, Имудон, принимаемые внутрь, а также ИРС-19, вводимый в виде назального аэрозоля. Эффективность этих средств (снижение частоты ОРВИ 5060%) подтверждена в специальных исследованиях в группах детей дошкольного возраста [14–17]. Терапия бактериальными вакцинами сопровождается значительным увеличением содержания секреторного IgА в бронхиальном секрете и статистически достоверным повышением титров специфических антител классов IgG и IgМ к возбудителям, рибосомы которых представлены в препаратах. Средняя продолжительность терапевтического эффекта после проведения курса лечения составляет 1,5–2 года для Рибомунила.

Обычно бактериальные вакцины хорошо переносятся и могут применяться у детей разных возрастных групп. В отличие от большинства зарегистрированных в России препаратов этой группы, в состав Рибомунила входят не лизаты бактерий, а их рибосомы и фрагменты клеточной стенки Klebsiella pneumoniaе (протеогликаны), что и определяет минимальную реактогенность препарата при его высокой эффективности [18, 19]. Антигены бактерий, находящиеся в рибосомах, идентичны поверхностным антигенам бактерий и обладают выраженной иммуногенностью, а протеогликаны являются мощным и безопасным адъювантом.

Свидетельством выраженного влияния Рибомунила на иммунную систему является повышение концентраций антител в сыворотке крови к S. pneumoniaе, S. pyogenes, H. influenzae и K. pneumoniaе уже к 24-му дню от начала терапии. Параллельно этому формируется и местный иммунитет  увеличение в тонзиллярной ткани числа лимфоцитов, продуцирующих специфические антитела к этим возбудителям [20, 21]. Параллельно этому значительно увеличивается содержание секреторного IgA в бронхиальном секрете [22]. Эти эффекты Рибомунила при его оральном введении сопоставимы с таковыми при парентеральном или ингаляционном введении препарата.

Рибомунил — сильный индуктор интерфероногенеза и стимулятор активности натуральных киллеров, он активирует адгезивные, хемотаксические и миграционные свойства полиморноядерных лейкоцитов и фагоцитарной способности тканевых макрофагов.

Поскольку в генезе частой респираторной заболеваемости основную роль играет слабость противовирусной защиты, важно вычленить те стороны действия Рибомунила, которые помогают преодолеть эту особенность ЧБД. Конечно, большую роль в противовирусной защите играет повышение продукции интерферона, увеличение в секретах концентрации IgA и антител этого класса. Повышение титров антител к пневмотропной флоре в сыворотке хотя и снижает восприимчивость к бактериальной инфекции, само по себе вряд ли влияет на восприимчивость к вирусам. Однако это является свидетельством более зрелого, Th-1-типа иммунного ответа, в т. ч. и на вирусные антигены. Выраженный клинический эффект лечения наблюдается на фоне значительного нарастания уровней ИЛ-2 и -интерферона и снижения уровней ИЛ-4 и ФНО-. Эти сдвиги на фоне повышения численности CD8 и снижения CD4 говорят о переключении ответа Th-2-типа на Th-1-тип [23]. А это, в свою очередь, приводит к становлению адекватного иммунного ответа на вирусные антигены и формированию более стойкого противовирусного иммунитета у детей с признаками аллергии.

Именно эта особенность Рибомунила определяет его высокую клиническую эффективность для профилактики респираторных инфекций у детей, в т. ч. часто болеющих [24-26]. При этом достоверно уменьшается не только частота ОРЗ, но и средняя продолжительность и тяжесть респираторных инфекций (p < 0,05) [27]. Дети, получавшие 6-месячный курс Рибомунила, переносили ОРЗ в 3,9 раза реже, и они протекали легче, что позволило в 2,8 раза сократить использование антибиотиков [28]. В двойном слепом рандомизированном плацебо контролируемом исследовании на фоне 6-месячного курса терапии Рибомунилом положительный эффект был достигнут у 74% детей, родители детей, получавших Рибомунил, значительно реже пропускали работу по уходу за больным ребенком [29]. В течение года наблюдения использование 6-ти месячного курса Рибомунила приводит к снижению заболеваемости ОРЗ на 30% [30].

Терапия Рибомунилом детей, перенесших средний отит (половина – со снижением слуха), уменьшила число эпизодов ОРЗ, использование антибактериальных средств уменьшилось на 51%, у 70% детей сократилось суммарное количество дней пропусков детсада, и у 74% отмечалась тенденция к восстановлению слуха [31]. Рибомунил (3-месячный курс) вдвое уменьшает частоту рецидивов при рецидивирующем отите [32].

В серии контролируемых исследований была подтверждена клиническая и иммунологическая эффективность и более коротких (3-месячных) курсов терапии Рибомунилом у детей с частыми ОРЗ: снижалась их частота и тяжесть на фоне повышения продукции секреторных и сывороточных IgA [23].

В 3-летнем отечественном исследовании [23] заболеваемость ОРЗ детей, принимавших Рибомунил в течение 3 мес., уже в первый год снизилась на 45%, продолжительность лихорадочного периода – на 63%, а средняя длительность ОРЗ – на 38%; необходимость в назначении антибактериальной терапии сократилась на 43%. Индекс эпидемиологической эффективности Рибомунила в период сезонного повышения заболеваемости респираторными инфекциями в первый год составил 1,8. Данные тенденции сохранялись и во второй год наблюдения — число ОРЗ в основной группе составило 2,17 на 1 ребенка, тогда как в контрольной – 3,11. Лишь на 3-м году различия в значениях этих показателей становились менее значимыми.

В целом у детей, использовавших в комплексной терапии Рибомунил, темпы оздоровления опережали аналогичные показатели группы сравнения на 1-1,5 года [23].

Рибомунил, вводимый одновременно с вакциной против гриппа, повышает эффективность прививки в отношении снижения частоты респираторных заболеваний [23], в т. ч. и у часто болеющих детей. Проведение 12-дневного курса Рибомунила перед коревой прививкой не только снижает риск наслоения интеркурентной инфекции, но и способствует выработке противокоревых антител в более высоких цифрах [33].

Форма выпуска и режим дозирования: Рибомунил выпускается в виде таблеток, содержащих по 1/3 и 1 разовой дозе, а также в виде гранулята для приготовления раствора (1 разовая доза). Препарат принимается один раз в сутки (утром натощак) по 1 разовой дозе в сутки независимо от возраста, курс лечения 6 мес. по схеме:

1-й месяц: первые 4 дня каждой недели;
2-6-й месяцы: первые 4 дня каждого месяца.

Побочное действие: преходящая гиперсаливация в начале лечения.

Противопоказания: повышенная чувствительность к препарату.

Особые указания: Рибомунил следует с осторожностью назначать больным с аутоиммуными заболеваниями, узелковым периартериитом, ВИЧ-инфицированным пациентам.

Известно, что полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), в т. ч. докозогексаеновая кислота (ДГК), являются важными компонентами, обеспечивающими надлежащее развитие нервной системы и сетчатки плода во внутриутробном периоде. Кроме того, ПНЖК оказывают влияние на иммунитет и течение воспалительных процессов в организме. Группой исследователей из США было выполнено двойное слепое рандомизированное контролируемое клиническое исследование с целью изучения влияния ДГК, применяемой женщинами во время беременности, на частоту простудных заболеваний у детей первого полугодия жизни [18].

На основании полученных данных сделан вывод, что потребление 400 мг ДГК во время беременности играет существенную роль в становлении иммунной системы ребенка, поэтому важно обеспечить ее адекватное поступление в организм как в пренатальном периоде, так и во время грудного вскармливания.

Закаливание – это действительно важнейший метод профилактики ОРВИ в нашем климате. При охлаждении кожи происходит сужение кровеносных сосудов  уменьшение теплоотдачи. При этом сужаются и сосуды носа, температура в нем падает на 2°, при этом нарушается противоинфекционная защита. Закаливание тренирует реакцию сосудов, у закаленных при охлаждении температура в носу падает всего на 0,3-0,5 °С. Посещение бани предоставляет еще больше возможностей для контрастного воздействия.

Любая закаливающая процедура должна вызывать положительные эмоции, если ребенок боится, принуждать его не следует. Полностью защитить от заболевания при контакте с новым для ребенка вирусом закаливание не может. Однако закаленный ребенок гораздо эффективнее защищается от заражения, поэтому число ОРВИ, особенно тяжелых, у него будет намного меньше. Да и родители, активно закаливающие ребенка, меньше боятся ОРВИ, относясь к заболеванию без свойственной многим семьям излишней тревоги.

Таким образом, рациональная профилактика ОРЗ предполагает применение  вакцинопрофилактики, в том числе и бактериальных вакцин против нескольких респираторных возбудителей, созданных на основе рибосомальных фракций патогенных бактерий, фармакотерапевтических препаратов, обладающих доказанной эффективностью в педиатрической практике, а также немедикаментозных средств (закаливание, сбалансированное питание, соблюдение режима сна и отдыха и т.п.).

Литература

1.    Шаханина И.Л. Здравоохранение, 1998; 9:169-172.
2.    Таточенко В.К., Рачинский С.В., Споров О.А. Острые заболевания органов дыхания у детей. М.: Медицина,1981.
3.    Zhang Y, Schneider RJ. Adenovirus inhibition of cellular protein synthesis and the specific translation of late viral mRNAs. Semin Virol, 1993;4:229-236.
4.    Herzong C, Berger R, Fernex M. Intranasal interferon (rIFN–alpha A, Ro 22–8181) for contact prophylaxis against common cold: a randomized, double–blind and placebo–controlled filed study. Antiviral Researches, 1986;6:171-176.
5.    Monto AS, Shope TC, Schwartz SA, Albrecht JK. Intranasal interferon–alpha 2bretta for seasonal prophylaxis of respiratory infection. J. Infect. Diseases, 1986;1:128-133.
6.    Логинова С.Я., Борисевич С.В., Лыков М.В., Веденина Е.В., Борисевич Г.В., Бондарев В.П., Небольсин В.Е., Чучалин А.Г. Изучение эффективности Ингавирина® in vitro в отношении «мексиканского» пандемического подтипа h2N1 вируса гриппа А, штаммы А/California/04/2009 и A/California/07/2009. Антибиотики и химиотер, 2009;54:3-4.
7.    Логинова С.Я., Борисевич С.В., Максимов В.А., Бондарев В.П., Небольсин В.Е. Изучение терапевтической эффективности нового отечественного препарата Ингавирин в отношении возбудителя гриппа А (h4N2). Антибиотики и химиотер 2008;53:11/12:27-30.
8.    Зарубаев В.В., Слита А.В.А., Сироткин А.К., Небольсин В.Е., Киселев О.И. Экспериментальное изучение противовирусной активности Ингавирина® в отношении аденовируса человека. Антибиотики и химиотер 2010;55:9-10.
9.    Балясинская Г.Л., Богомильский М.Р. Местная антибиотикотерапия заболеваний верхних дыхательных путей у детей. Совр Пробл Педиатрии, 2002;1(3):85-91.
10.    Балаболкин И.И., Горбунов С.Г., Горелов А.В., Заплатников А.Л., Коровина Н.А., Овсянникова Е.М., Самсыгина Г.А., Таточенко В.К., Федоров А.М., Эрдес С.И. Острые респираторные заболевания у детей: лечение и профилактика. Пособие для врачей. М., 2002.
11.    Митюшин И.Л., Таточенко В.К., Бурцева Е.И., Федоров А.М. Эпидемиологическая эффективность инактивированной субъединичной гриппозной вакцины Инфлювак у детей. Детский доктор, 2001;5-6:39-44.
12.    Bodewes R, Fraaij PL, Geelhoed-Mieras MM, van Baalen CA, Tiddens HA, van Rossum AM, van der Klis FR, Fouchier RA, Osterhaus AD, Rimmelzwaan GF. Annual accination against influenza virus hampers development of virus-specific CD8+ T cell Immunity in children. J Virol, 2011;85 (22):1995-2000.
13.     Lee GE, Lorch SA, Sheffler-Collins S, Kronman MP, Shah SS. National Hospitalization Trends for Pediatric Pneumonia and Associated Complications. Pediatrics, 2010;126:204-213.
14.    Караулов А.В., Сокуренко С.И., Климов Э.В. Применение иммуномодулятора ИРС-19 при рецидивирующих респираторных заболеваниях. РМЖ, 2000;8 (13-14):552-553.
15.    Маркова Т.П., Чувиров Д.Г. Клинико-иммунологическое обоснование применения Имудона у длительно и часто болеющих детей. Дет Доктор, 2001;3:20-22.
16.    Шавалиев И.Г. Рибомунил в профилактике респираторных инфекций и их осложнений у детей (медицинские и экономические аспекты). Вопр Совр Педиатрии, 2002;1(1):70-74.
17.    Балаболкин И.И., Булгакова В.А., Сенцова Т.Б., Катосова Л.К. Результаты применения препарата ИРС-19 для профилактики респираторных инфекций у детей с бронхиальной астмой. Дет Доктор, 2001;5:30-33.
18.    Ribomunil. Ed. F.B. Michel. Сhester: Adis International Limited, 1996.
19.    Ramstadt U. Stimulation of NK cell using Klebsiella pneumoniae membran proteoglycans. Maladies Medicaments, 1987, 3: 25-36.
20.     Baraldi E, Santuz PA, Zacchello F. Prophylaxis of recurrent respiratory infections in children with a new immunomodulating agent. Eur Resp J, 1991, 4 Suppl, 14: 208.
21.     Biolchini A, Clerici Scholler M, Carddu P. Clinical experience with biomunyl tablets in children with recurrent respiratory infections. Eur Resp J, 1991, 4 Suppl, 14: 207.
22.     Michel FB, Dissourd D’Hinterland L, Bousquet J. et al. Immunostimulant by a ribosomal vaccine associated with a bacterial cell-wall adjuvant in humans. Infect Immun, 1978, 20: 760-769.
23.    Намазова Л.С. Патогенетические основы дифференцированного лечения бронхиальной астмы у детей. Автореф. дис. д.м.н. М., 2000.
24.    Коровина Н.А., Заплатников А.Л., Чебуркин А.В., Захарова И.Н. Часто и длительно болеющие дети: современные возможности иммунореабилитации (руководство для врачей). М.: Контимед, 2001, 68.
25.    Banz K, Schwicker D, Thomas AM. Economic evaluation of immunoprophylaxis in children with recurrent ear, nose and throat infections. Pharmacoeconomics, 1994, 6 (5): 464-77.
26.    Караулов А.В., Климов Э.В. Комбинированная иммунотерапия бактериальными иммуномодуляторами рецидивирующих респираторных заболеваний детского возраста. Medical Market. 1999, 1 (31): 10-13.
27.    Lacomme Y, Narcy Ph. Efficacite de Ribomunyl, en traitement preventif des infections recidivantes ORL. Immunol Med, 1985, 11: 73-75.
28.    Haguenauer JP. Prevention des episodes recidivants de la sphere ORL par Ribomunyl comprimes chez l`enfant de moins de cing ans. Immunol Med, 1987, 18: 36-39.
29.    Vautel JM, Cauguil J, Perruchet AM. et al. Prevention of recurrent ear, nose, and throat infections in young children with Ribomunyl: double-blind, placebo-controlled study. Curr Ther Res, 1993, 6: 722-729.
30.    Huls G, Hirche H, Lindemann H. Klinische Effizienz eines neuen multibacteriellen immunotherapeutikums (Ribomunyl) bei kindern und jugendlichen mit rezidivierenden respiratorischen infekten. Jatros Padiatris, 1991, 7: 3-13.
31.    Perruchet AM, Vautel JM. Epidemiologic and therapeutic survey: secretory otitis media. Intern. Congress on Prevention of Infection. Nice, 1990.
32.    Garabedian EN, Dubreuil C, Triglia JC. Effectiveness and tolerance of Ribomunyl tablets in preventing middle ear infections in children affected by SOM. Intern. Congress on Prevention of Infection. Nice, 1990.
33.    Харит С.М., Черняева Т.В., Осипова З.А., Одинцов В.Э. Использование Рибомунила для безопасной и эффективной иммунизации против кори детей с нарушенным состоянием здоровья. Опыт применения Рибомунила в Российской педиатрической практике. Сборник научных трудов. Под ред. проф. Н.А. Коровиной. М.: Международный фонд охраны матери и ребенка, 2002: 138-143.
34.    Imhoff-Kunsch B, Stein AD, Martorell R, Parra-Cabrera S, Romieu I, Ramakrishnan U. Prenatal docosahexaenoic acid supplementation and infant morbidity: randomized controlled trial. Pediatrics, 2011 Aug 1.

«Препараты интерферона могут предотвратить осложнения при коронавирусе»

Заведующий кафедрой клинической иммунологии и аллергологии Сеченовского Университета прокомментировал эффективные методы профилактики и лечения COVID-19

Какие препараты уже сегодня помогают справиться с болезнью и что ждет медицину в будущем, нам авторитетно объяснил Александр Викторович Караулов, доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, академик РАН, заведующий кафедрой клинической иммунологии и аллергологии Института клинической медицины Первого МГМУ имени И.М. Сеченова, руководитель Международной лаборатории иммунопатологии института молекулярной медицины в Сеченовском Университете.

— Александр Викторович, какая терапия сегодня применяется у пациентов с COVID-19?

— В России создана уже восьмая версия временных методических рекомендаций по профилактике, диагностике и лечению новой коронавирусной инфекции. Мы являемся свидетелями беспрецедентной в истории медицинской науки «гонки» по исследованию новых препаратов. В настоящей версии рекомендаций в качестве этиотропной терапии среди представленных препаратов такие, как фавипиравир, гидроксихлорохин, ритонавир, ремдесивир. Также используется и «золотой запас» — лекарства, которые доказали свою эффективность при лечении других инфекций (гепатита, ВИЧ, малярии) и хорошо сработали в период таких острых инфекций, как «птичий» и «свиной» грипп. Это в том числе препараты, содержащие интерферон. Именно они включены в актуальную версию национальных рекомендаций по профилактике и лечению коронавирусной инфекции.

— В чем преимущества интерферонотерапии при COVID-19, и как врачи используют препараты с интерфероном?

— Интерферон — наш естественный защитный белок, его призвание — блокировать вирусы. Однако вирус SARS-CoV-2 замедляет его выработку, подавляет защитные системы организма. Статья об этом опубликована в журнале Nature Reviews Immunology. Авторы исследования показали, что у пациентов с тяжелым COVID-19 содержание интерферона альфа в крови и легких минимально. А около 20% больных в критическом состоянии совсем не могли продуцировать интерферон. Нарушение выработки интерферона может быть связано и с индивидуальными особенностями больного, сопутствующими заболеваниями. Как выяснили наши коллеги из Франции, каждый пятый больной, у которого отсутствует необходимая концентрация интерферона, подвержен тяжелым осложнениям.

Препараты интерферона первого типа (интерферонов альфа-2b) могут предотвращать осложнения, и чем раньше начать такую терапию, тем лучше будут результаты. Вообще, сейчас на западе большой интерес к интерферонам. Исследования идут и в Китае, и во Франции, и в Канаде, и во многих других странах. Вот еще один интересный факт: международная команда исследователей в Торонто установила, что интерферон альфа-2b ускоряет избавление организма от вируса, восстановление после перенесенного заболевания. Результаты этого исследования опубликованы в иммунологическом журнале Frontiers in Immunology. Как мы знаем, у пациентов с SARS-CoV-2 пока нет гарантии от повторного заражения, в том числе другими респираторными инфекциями. Интерферонотерапия может сокращать продолжительность выделения вируса, что помогает прогнозировать заболевание. Введение экзогенного интерферона позволяет усилить иммунологическую реакцию врожденного иммунитета и усилить защитную реакцию организма на SARS-CoV-2.

— Препараты интерферона давно применяются в российском здравоохранении — получается, что здесь мы вытянули «счастливый билет», ведь на Западе зарегистрированы в основном пока только инъекционные формы?

— Совершенно верно. Только не «вытянули», а заработали научным трудом, многолетними испытаниями. Есть ряд уникальных препаратов, которые уже проверены десятилетиями. Здесь российская наука опережает западную в плане опыта применения и разнообразия форм, благодаря которым экзогенный (поступающий в помощь организму извне в лекарственной форме) интерферон давно и успешно используется в нашей медицине. Есть такие уникальные препараты, как Виферон, который имеет уже более чем 20-летний опыт медицинского применения, в том числе у таких «хрупких» пациентов, как новорожденные дети и беременные женщины. Он успешно применялся при «птичьем» и «свином» гриппе, при менингитах. Важно, что в распоряжении российских медиков есть и системные формы экзогенного интерферона (свечи), которые действуют на организм в целом, и наружные формы — гели, мази и др. Они помогают защищаться от инфекции, активизируя защиту в носовых ходах — «входных воротах» для респираторной инфекции.

— Российские врачи во время эпидемии еще раз убедились в эффективности интерферонотерапии, а изменится ли отношение к интерферону за рубежом?

— Оно уже изменилось. В Китае и Австрии тоже появились наружные формы интерферона, только они используются в виде ингаляций. Система интерферона активно исследуется, появилась масса новых публикаций в крупнейших международных изданиях. Активно обсуждается взаимосвязь интерферонового ответа и различных вирусов, в том числе и коронавирусной инфекции нового типа. На международном уровне исследования по интерферону всегда вызывают огромный интерес, а сейчас ведутся особенно активно.

Наша команда с оптимизмом смотрит в будущее и активно участвует в создании диагностических и прогностических параметров исследования иммунной системы. Есть все основания надеяться, что все вместе мы не только справимся с этой пандемией, но и создадим мощную научно-исследовательскую базу для борьбы с другими инфекциями.

Ссылка на публикацию: kp.ru

Генферон Лайт спрей с интерфероном и таурином для лечения и профилактики гриппа и ОРВИ

Генферон® Лайт спрей — единственный противовирусный назальный спрей для лечения и профилактики ОРВИ и гриппа с максимальной* дозой активного вещества для взрослых и детей с 14 лет. Разрешено к применению у беременных женщин.

Генферон® Лайт спрей — максимум* в 1 дозе. Комфортно, современно, удобно.

Преимущества препарата:

  • Активно борется с вирусами и бактериями в месте их вторжения — полости носа
  • Обладает универсальным противовирусным действием
  • Активирует защитный местный иммунитет
  • Содержит глицерол**, известный своими увлажняющими свойствами1,2
  • Содержит масло мяты**

Награды и исследования:

  • Генферон® Лайт — единственная в России комбинация интерферона и таурина*** для лечения и профилактики ОРВИ и гриппа
  • Генферон® Лайт прошел испытания в 9 крупных клинических исследованиях на 1579 пациентах

Преимущества формы выпуска:

  • Дозированная насадка-распылитель Генферон® Лайт в форме спрея обеспечивает комфортное использование и точность дозы: 1 нажатие — 1 доза 50 тыс. МЕ препарата
  • Генферон® Лайт в форме спрея обеспечивает мелкодисперсное («туманообразное») распыление препарата для создания равномерного распределения по всей поверхности носоглотки, помогая блокировать вирусное вторжение
  • Специальная конструкция флакона с насосом обеспечивает полное использование противовирусного средства без остатка
  • Экономичность спрея Генферон® Лайт: в одном флаконе противовирусного спрея содержится 100 доз. Можно использовать в течение нескольких эпизодов простудных заболеваний или для профилактики в течение всего простудного сезона
  • Использовать вскрытый флакон Генферон® Лайт можно до конца срока годности препарата
  • Можно сочетать с другими лекарственными средствами (симптоматическими, этиотропными)
  • Для формы спрея не характерны побочные эффекты со стороны желудка, свойственные пероральным лекарственным средствам

Другие формы выпуска

Противовирусные препараты для детей и гриппа

Противовирусные препараты

Хотя CDC рекомендует ежегодно делать прививку от гриппа (гриппа) в качестве первого и наиболее важного шага в защите от гриппа, существуют также лекарства, которые могут лечить грипп. Эти «противовирусные препараты от гриппа» являются важным вариантом лечения детей с подозрением на грипп или подтвержденным диагнозом.

Противовирусные препараты для детей выпускаются в форме таблеток, жидкости, порошка для ингаляций или раствора для внутривенного введения.Они борются с гриппом, не давая вирусам гриппа размножаться в организме. Противовирусные препараты должны быть прописаны врачом — они не продаются без рецепта. Для лечения противовирусные препараты от гриппа в идеале следует начинать в течение 2 дней после заболевания, но детям с высоким риском осложнений гриппа или госпитализации все же может быть полезно, если противовирусное лечение начато через 2 или более дней после заболевания. Если ребенок заболел гриппом, противовирусные препараты предлагают безопасный и эффективный вариант лечения.

Противовирусные препараты против гриппа работают только против вирусов гриппа — они не помогут против других вирусов, которые могут вызывать симптомы болезни, похожие на грипп.

Преимущества противовирусного лечения гриппа

Противовирусные препараты против гриппа могут облегчить симптомы гриппа и сократить продолжительность заболевания. Противовирусные препараты работают лучше всего, если их начать сразу после болезни (в течение двух дней после появления симптомов). Также было показано, что раннее лечение гриппа противовирусными препаратами снижает заболеваемость ушными инфекциями и снижает потребность в лечении антибиотиками у детей в возрасте от 1 до 12 лет.Лечение противовирусными препаратами также может уменьшить более серьезные осложнения, связанные с гриппом, такие как пневмония и госпитализации. Исследования как взрослых, так и детей показывают, что лечение госпитализированных пациентов может быть полезным для предотвращения дыхательной недостаточности и смерти.

CDC и Американская академия педиатрии (AAP) рекомендуют как можно раньше противовирусные препараты для лечения подтвержденного или подозреваемого гриппа у детей с тяжелым, осложненным или прогрессирующим заболеванием или госпитализированных с подтвержденным или подозреваемым гриппом.Незамедлительное начало противовирусного лечения также рекомендуется для детей, которые подвержены высокому риску серьезных осложнений гриппа и у которых есть подтвержденный или подозреваемый грипп любой степени тяжести. Дети с высоким риском осложнений, связанных с гриппом, включают детей младше 5 лет (особенно младше 2 лет) и детей любого возраста с определенными хроническими заболеваниями, такими как астма, диабет, болезни сердца или легких. Для получения дополнительной информации о рекомендациях AAP посетите веб-страницу ресурсов по гриппу Красной книги AAP Externalexternal.

Начало страницы

Противовирусные препараты, разрешенные для использования у детей

Если поставщик вашего ребенка прописывает вашему ребенку капсулы осельтамивира, а ваш ребенок не может проглотить капсулы, предписанные капсулы могут быть открыты, смешаны с густой подслащенной жидкостью и даны таким образом.

Существует четыре противовирусных препарата от гриппа, одобренных Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США для использования в Соединенных Штатах, которые CDC рекомендуют для использования у детей в этот сезон гриппа:

  • Осельтамивир (доступный в виде дженерика или под торговым наименованием Тамифлю®) одобрен для лечения гриппа у детей от 2 недель и старше.Осельтамивир для перорального применения выпускается в форме таблеток и жидкости. Хотя это не является частью утвержденных FDA показаний, пероральное применение осельтамивира для лечения гриппа у детей младше 14 дней.
  • Занамивир (торговое название Relenza®) одобрен для лечения гриппа у детей от 7 лет и старше. Не рекомендуется для детей с основным респираторным заболеванием, в том числе с астмой и другими хроническими заболеваниями легких. Ингаляционный занамивир вводится через специальный ингалятор (Diskhaler®).
  • Перамивир (торговое название Rapivab®) вводится внутривенно и рекомендуется для детей от 2 лет и старше.
  • Балоксавир (торговое наименование Xofluza®) — это таблетка, которая назначается однократно внутрь и одобрена для раннего амбулаторного лечения детей с гриппом в возрасте от 12 лет и старше.

Начало страницы

Побочные эффекты противовирусных препаратов

Побочные эффекты различаются для каждого лекарства. Наиболее частыми побочными эффектами осельтамивира являются тошнота и рвота.Занамивир может вызвать затруднение дыхания у людей с основным заболеванием легких, а перамивир может вызвать диарею. Сообщалось также о других менее распространенных побочных эффектах. Ваш лечащий врач может предоставить вам дополнительную информацию об этих лекарствах, или вы можете посетить веб-сайт с внешним значком Управления по контролю за продуктами и лекарствами (FDA), чтобы получить конкретную информацию о противовирусных препаратах, включая листок-вкладыш от производителя.

Если ваш ребенок заболел гриппом

Лечащий врач вашего ребенка может помочь решить, следует ли вашему ребенку принимать противовирусные препараты, если он заболел гриппом в этом сезоне.Признаки и симптомы гриппа включают жар, головную боль, сильную усталость, сухой кашель, боль в горле, насморк или заложенность носа и мышечные боли. Важно отметить, что у некоторых детей, заболевших гриппом, не бывает температуры.

Для получения дополнительной информации о противовирусных препаратах от гриппа посетите раздел «Лечение — противовирусные препараты».

Начало страницы

Интерферон III типа при COVID-19: хорошо или плохо?

Новое исследование ставит под сомнение использование интерферона для лечения COVID-19.(Изображение: Adobe Stock / Себастьян Станкевич, детский сад Бостона)

Наша иммунная система вырабатывает интерфероны и другие цитокины, которые помогают нам бороться с вирусами. Но в случае COVID-19 мы узнали, что они также могут способствовать разрушающему, потенциально опасному для жизни воспалению легких. Новая работа, опубликованная вчера в журнале Science , помогает отличить хорошее от плохого для одного интересующего интерферона: типа III.

Основные выводы
. По крайней мере, в двух клинических испытаниях исследуется интерферон типа III в качестве средства лечения COVID-19, но эта новая работа предполагает, что он может причинить вред, если будет применен на более позднем этапе болезни.
. Когда вирус достигает легких, интерферон III типа может нарушить защитный поверхностный барьер легких, повышая риск бактериальных «суперинфекций».

Недавние данные свидетельствуют о том, что интерферон III типа, также известный как интерферон лямбда (λ), может бороться с вирусной инфекцией, а также ограничивать воспалительное повреждение. Это привело как минимум к двум клиническим испытаниям, чтобы проверить их как средство от COVID-19.

Но новое исследование вызывает предостережение. Исследователи Бостонской детской больницы с сотрудниками в Италии предоставили доказательства того, что интерферон III типа увеличивает риск опасных для жизни бактериальных «суперинфекций» в легких.Эти суперинфекции могут возникать как при гриппе, так и при COVID-19. Исследователи предупреждают, что интерфероны III типа, введенные позже во время COVID-19, могут принести больше вреда, чем пользы.

«Наши данные показывают, что новый коронавирус SARS-CoV-2 подавляет выработку интерферона в верхних дыхательных путях», — говорит Иван Занони, доктор философии, иммунолог Boston Children’s и старший исследователь исследования. «Это ослабляет иммунный ответ и помогает вирусу выжить. Но когда вирус достигает нижних дыхательных путей, возникает бурный иммунный ответ, включая увеличение интерферонов типа III, которые, как мы считаем, вредны.”

Интерферон при COVID-19: местоположение и время являются ключевыми

Команда сначала проверила образцы от пациентов с тяжелой формой COVID-19 и здоровых людей из контрольной группы. В образцах мазков из носоглотки пациентов уровень интерферона III был незначительным. Но в их легочной жидкости он был заметно повышен.

Иван Занони, PhD

Затем исследователи подвергли мышей воздействию синтетической вирусной РНК, чтобы имитировать эффекты инфекции SARS-CoV-2 в нижних дыхательных путях. Уровни интерферона III в легких животных заметно выросли по сравнению с контрольными мышами.Продолжающаяся выработка интерферона III мешает легким сохранять защитный поверхностный барьер.

Это, в свою очередь, сделало мышей более восприимчивыми к смертельным бактериальным инфекциям, вызванным Staphylococcus aureus . Эксперименты показали повышенное количество бактерий в легких и более высокую смертность по сравнению с контрольными мышами.

«Еще многое предстоит понять, но похоже, что место и время производства интерферона являются ключевыми», — говорит Занони. «На раннем этапе заражения SARS-CoV-2, когда вирус находится в верхних дыхательных путях, может быть важно вмешаться с рекомбинантными интерферонами и другими противовирусными препаратами.Но позже, когда воспаление в нижних дыхательных путях усиливается, важно заблокировать сигнальный каскад, инициированный интерферонами и другими воспалительными цитокинами, возможно, с помощью противовоспалительных препаратов ».

Акилле Броджи, доктор философии, Срейя Гош, доктор философии, и Бенедетта Спозито из школы детей Бостона были первыми авторами статьи. Исследование было поддержано Национальными институтами здравоохранения, Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний, Фондом Крона и колита, Итальянской ассоциацией онкологических исследований, Fondazione Regionale per la Ricerca Biomedica и Ministero della Salute, Ricerca Finalizzata.

Узнайте больше о реакции детей Бостона на исследования COVID-19 и коронавируса в больнице.

Иммунный белок может предотвратить серьезный COVID-19 — если он введен в нужное время

Примечание редактора (9/4/20): понимание того, как иммунная система дает сбой при COVID-19, может помочь предотвратить наиболее серьезные и смертельные случаи. Ранее в этом году журнал Scientific American объяснил, как своевременное введение противовирусного белка интерферона может помочь.

Когда иммунная система борется с вирусами, время является ключевым моментом. И эта максима может быть особенно актуальной для защиты от смертельно тяжелой формы COVID-19.

Несколько новых исследований иммунного ответа на SARS-CoV-2, вирус, вызывающий заболевание, предполагают, что время может иметь решающее значение для класса белков, известных как интерфероны, которые исследуются в качестве потенциальных методов лечения. Эти иммунные белки подавляют репликацию вирусов на ранних стадиях заболевания. Тем не менее, если они будут активны позже, некоторые ученые думают, что они могут усугубить опасное воспаление, которое вынуждает некоторых пациентов с COVID-19 использовать средства жизнеобеспечения.Интерфероны — это «палка о двух концах», — говорит иммунолог Юи-Чеол Шин из Корейского передового института науки и технологий.

Исследователи наблюдали за обоими лезвиями этого меча. Около десяти лет назад, когда Шин изучал вирусное заболевание гепатит С, интерфероны использовались в качестве стандартного лечения. Но экспертиза некоторых условий показала, что их не следует использовать. Например, исследователей в Париже обнаружили, что слишком большое количество белков может привести к заболеванию, известному как детские интерферонопатии.В каком-то смысле каждое из этих двух представлений об интерферонах верно. А понимание того, когда и в какой степени их использование оправдано, может стать решающим фактором в лечении COVID-19.

Парижские исследователи проанализировали кровь 50 человек с разной степенью тяжести COVID-19 и 18 здоровых людей из контрольной группы. Они определили, что у тяжелобольных пациентов общее количество лимфоцитов (типа лейкоцитов) ниже. Используя методы анализа широкой активности генов и измерения конкретных белков, можно выделить две тенденции: по сравнению с пациентами с более легкими формами заболевания у людей с тяжелой формой COVID-19 наблюдалась усиленная воспалительная реакция в сочетании с заметным снижением интерферонов.А среди пациентов с тяжелой формой COVID-19 дефицит интерферона был хуже у тех, кто умер, по сравнению с теми, кто стабилизировался, сообщила 13 июля команда в Science .

«Мы были удивлены», — говорит Бенджамин Терьер, врач-исследователь из больницы Кочин в Париже, , который был соавтором исследования. «Это не было нашей гипотезой». Анализ, опубликованный 28 мая в выпуске Cell исследователями из Медицинской школы Икана на горе Синай, обнаружил аналогичную двойную сигнатуру: низкий уровень интерферона и повышенный уровень воспалительных белков.

Между тем, в другом новом исследовании Шин и его коллеги использовали секвенирование одноклеточной РНК для анализа активности генов в иммунных клетках. Они проанализировали образцы крови восьми пациентов с легкой или тяжелой формой COVID-19, четырех здоровых доноров и пяти человек с тяжелым гриппом — всего более 59000 клеток. Исследователи использовали компьютерные алгоритмы для сравнения РНК отдельных клеток, и они ожидали, что шаблоны будут группироваться по типам клеток. То есть они ожидали, что Т-клетки, лимфоциты, которые координируют иммунный ответ или убивают вторгшиеся патогены, будут очень похожи, независимо от того, взяты они у пациентов с COVID-19 или гриппом.Но это было не так. Вместо этого клеточные профили сгруппированы по заболеваниям. Например, Т-клетки пациентов с COVID-19 не походили на клетки людей, больных гриппом. По словам Шина, они больше походили на В-клетки COVID-19.

Это любопытное наблюдение побудило его команду искать молекулы, которые могли бы служить общим медиатором, влияющим на различные иммунные клетки. Сравнивая профили активности генов, исследователи впервые заметили дихотомию гриппа и COVID: клетки гриппа показали более высокую активность в отношении генов, регулируемых интерферонами, тогда как воспалительные гены управляются так называемым фактором некроза опухоли (TNF) и интерлейкином-1 бета (IL-1β). преобладали в COVID-19.Затем они сравнили образцы COVID-19 в тяжелой и легкой форме и сосредоточились на конкретном пуле иммунных клеток, называемом моноцитами. У пациентов с тяжелой формой COVID-19 эти клетки-первые защитники обладали повышенной активностью в генах, стимулированных интерфероном, в дополнение к воспалительным генам TNF / IL-1β. Но умеренные моноциты COVID-19 имели только сигнатуру TNF / IL-1β, сообщили Шин и его коллеги 10 июля в журнале Science Immunology .

На первый взгляд, недавние французские и южнокорейские статьи, казалось, пришли к противоречивым выводам — ​​тяжелобольные пациенты с COVID-19 показали более слабый ответ интерферона в анализе Терьера и его коллег и большую активность интерферона в исследовании Шина и его коллег.Разница может сводиться к технике и срокам. Французские исследователи проанализировали РНК в образцах, содержащих смеси иммунных клеток, тогда как южнокорейская команда секвенировала РНК в отдельных клетках и наблюдала различия в интерфероне в моноцитах. Но поскольку моноциты составляют лишь десятую часть от общего количества лейкоцитов, повышенный сигнал в этой популяции может быть скрыт другими клетками в основных образцах французской группы, предполагает Шин.

Однако у медали есть и другая сторона.Множественные иммунные клетки продуцируют интерфероны и предположительно находятся под влиянием белков. Тем не менее, корейская группа исследователей изучила только влияние интерферонов на моноциты. «Какое влияние оказывает изменение одной популяции малых клеток на всю систему? Это действительно сложно интерпретировать, — говорит Терьер.

«Интерфероновый ответ немного сложен, — говорит Рудрагуда Чаннаппанавар, вирусный иммунолог из Центра медицинских наук Университета Теннесси, который не принимал участия в новых исследованиях.Ответ защищает организм от инфекций, препятствуя репликации вируса. «Тело, без сомнения, нуждается в этом», — говорит он. «Но вирусы умны. В них есть несколько белков, которые могут противодействовать и подавлять ранние реакции на интерферон ». Один из защитников SARS-CoV-2, вирусный белок под названием Nsp1, может блокировать выработку клеткой-хозяином иммунных молекул, включая интерфероны, сообщили 17 июля в Мюнхене исследователи в журнале Science .

В более ранних исследованиях со Стэнли Перлманом из Университета Айовы, Чаннаппанавар проанализировал мышиные модели на наличие коронавирусов, вызывающих тяжелый острый респираторный синдром (SARS) и ближневосточный респираторный синдром (MERS).Эти исследования показали, что «если интерфероновый ответ начинается до пика репликации вируса, у нас будет защитный иммунитет», — говорит он. Однако, если вирусы нарушают эту противовирусную защиту, отсроченный ответ интерферона становится патогенным — вызывается слишком много моноцитов, которые секретируют воспалительные молекулы и вызывают повреждение тканей. «Ключевым моментом является относительное время репликации интерферона и вируса», — говорит Чаннаппанавар.

С терапевтической точки зрения результаты показывают, что интерфероны имеют значение в начальной фазе инфекции.«Если вы дадите интерферон раньше, вы действительно сможете усилить противовирусный ответ. Здесь вы получите больше всего », — говорит Мириам Мерад, руководящая Институтом точной иммунологии в Медицинской школе Икан на горе Синай и не участвующая в новом исследовании. Если у человека с COVID-19 уже развилось воспаление, «и вы придете и дадите интерферон, вы только усугубите ситуацию», — говорит она. В ходе открытого препринта в Китае, назальные капли с интерфероном предотвратили заболевание у медицинского персонала из группы риска, который лечил инфицированных людей.Ранние неопубликованные данные пациентов с COVID-19, госпитализированных в Великобритании, предполагают, что интерфероны, вдыхаемые непосредственно в легкие, сокращают пребывание в больнице и повышают шансы на выздоровление. И рандомизированное исследование в Иране проверяет, могут ли белки улучшить базовый терапевтический режим у умеренных и тяжелых пациентов с COVID-19.

Подробнее о вспышке коронавируса из Scientific American здесь . И читайте репортажи из нашей международной сети журналов здесь.

Противовирусное действие интерферона I типа человека при респираторных и повторных вирусных инфекциях

Интерфероны типа I (IFN-I) представляют собой группу родственных белков, которые помогают регулировать активность иммунной системы и играют ключевую роль в защите хозяина от вирусных инфекций. инфекции. При инфицировании IFN-I быстро секретируется и вызывает широкий спектр эффектов, которые не только действуют на клетки врожденного иммунитета, но также модулируют адаптивную иммунную систему. Хотя IFN-I и многие стимулированные IFN гены хорошо известны своей защитной противовирусной ролью, недавние исследования связывают их с потенциальными патогенными функциями.В этом обзоре мы суммируем текущие знания о комплексных эффектах ответа человеческого IFN-I на респираторные, а также на повторное появление флавивирусных инфекций, имеющих значение для общественного здравоохранения, и молекулярных механизмов, с помощью которых вирусные белки противодействуют установлению противовирусной защиты хозяина. Обсуждаются противовирусные эффекты и иммунная модуляция генов, стимулированных IFN, для противодействия патогенам и борьбы с ними. Понимание механизмов этих процессов будет иметь решающее значение для определения того, как можно эффективно контролировать репликацию вируса, а также для разработки безопасных и эффективных вакцин и новых терапевтических стратегий.

1. Введение

Интерфероны типа I (IFN-I) являются членами большого семейства сигнальных белков, известных своей мощной противовирусной активностью. IFN-I был открыт в 1957 году Линденманном и Айзексом и получил свое название на основании способности препятствовать репликации вируса гриппа в культуре клеток кур [1–3]. В последние годы знания о механизме производства IFN-I быстро расширились.

IFN-I продуцируется большинством типов клеток, наиболее известными членами этой группы являются IFN- α и IFN- β , а также IFN- ο , IFN- δ , IFN- κ , IFN- ε , IFN- τ и IFN- ω [4, 5], которые непосредственно опосредуют мощный противовирусный ответ.IFN- α включает 13 частично гомологичных членов, кодируемых хромосомой 9, тогда как IFN- β состоит из одного члена, и ген расположен на хромосоме 12 [4].

Продукция IFN-I происходит главным образом, когда рецепторы распознавания образов (PRR), присутствующие на поверхности клетки или в цитозольном компартменте практически всех типов клеток, стимулируются патоген-ассоциированными молекулярными паттернами (PAMP) [6–8]. Наиболее широко изученными PRR являются Toll-подобные рецепторы (TLR). У человека было идентифицировано десять различных TLR, каждый из которых обнаруживает PAMP либо на поверхности клетки, либо в просвете внутриклеточных везикул, таких как эндосомы или лизосомы, и участвуют в распознавании конкретного типа PAMP [6].TLR распознают различные компоненты патогенов, включая двухцепочечную РНК (dsRNA) (TLR-3), одноцепочечную РНК (ssRNA) (TLR-7) или CpG ДНК [6, 9, 10]. Другие PPR включают индуцируемые ретиноевой кислотой ген-I- (RIG-I-) подобные рецепторы (RLR) и нуклеотид-связывающие домены олигомеризации (NOD-) подобные рецепторы (NLR).

Распознавание лигандов TLR приводит к привлечению адаптерных молекул, которые содержат рецепторы интерлейкина-1 (TIR), таких как адаптер, содержащий TIR-домен (TRIF), связанная с TRIF молекула адаптера (TRAM), ген первичного ответа миелоидной дифференцировки 88 (MyD88) или адаптерный белок, содержащий TIR-домен (TIRAP), ведущий к активации молекулярных каскадов, которые в конечном итоге способствуют активации ядерных факторов транскрипции, таких как ядерный фактор κ B (NF- κ B), IFN регуляторный фактор 3 (IRF-3) и 7 (IRF-7) [11, 12], что приводит к индукции генов, кодирующих IFN-I (рис. 1 (а)).

И IFN- α , и IFN- β используют один и тот же рецептор, IFN- α / β рецептор (IFNAR), который экспрессируется на самых разных типах клеток [5] (Рисунок 1 ( б)). Этот рецептор связан с янус-киназой 1 (JAK1) и тирозинкиназой 2 (TYK2). Связывание IFN- α / IFN- β с IFNAR активирует JAK1 и TYK2, которые впоследствии фосфорилируют трансдуктор сигнала фактора транскрипции и активатор транскрипции 1 (STAT1) и STAT2 [13], среди других менее охарактеризованных факторов транскрипции, таких как STAT3. , STAT4 и STAT5.После фосфорилирования эти факторы связываются с IRF-9 с образованием комплекса генного фактора 3, стимулированного IFN (ISGF3). В ядре этот комплекс связывает специфические последовательности ДНК, содержащие IFN-стимулированные ответные элементы (ISRE), которые способствуют транскрипции сотен стимулированных IFN генов (ISG), включая IRF-1, IRF-7, IRF-8 и IRF-9. , чья функция заключается в подавлении репликации вируса и индукции противовирусного ответа в области инфицированной клетки [13–15]. Некоторые ISG были широко изучены; наиболее известные члены включают IFN-дцРНК-зависимую протеинкиназу R (PKR), 2-5олигоаденилатсинтетазу (OAS), IFN-индуцируемые трансмембранные белки (IFITM), дцРНК-специфическую аденозиндезаминазу (ADAR) и белок устойчивости к миксовирусу A (MxA). и B (MxB) [16, 17].

Вирусный инфекционный цикл состоит из нескольких этапов, и ISG нацелены на разные этапы вирусного цикла. Например, PKR, которая была среди первых описанных ISG, представляет собой PRR, которая распознает дцРНК, индуцируя продукцию IFN и дальнейшую продукцию ISG [18]. PKR инактивирует eIF-2 α , что приводит к глобальной блокировке трансляции как вирусной, так и клеточной мРНК [19]. OAS также активируется цитоплазматической дцРНК и впоследствии участвует в деградации РНК (через РНКазу L), способствуя ингибированию синтеза белка и, следовательно, репликации вируса [20].В случае IFITM четыре члена (IFITM-1, IFITM-2, IFITM-3 и IFITM-5) присутствуют в эндосомах и лизосомах и играют решающую роль в ингибировании вирусов, которым для эффективного инфицирования требуются везикулы [ 21]. ADAR — это фермент редактирования нуклеиновой кислоты, который нарушает спаривание оснований. ADAR катализирует дезаминирование аденозина (A) с образованием инозина (I) в дцРНК, вызывая замену пары оснований AU на IU, что вызывает дестабилизацию дцРНК [22]. С другой стороны, MxA и MxB играют критическую роль во время проникновения вируса; в то время как MxA действует на ранних стадиях инфекции после того, как вирус пересек плазматическую мембрану, MxB действует на ядерной стадии, ингибируя проникновение в ядро ​​[23, 24].

Дендритные клетки (DC) играют ключевую роль в производстве IFN-I. Хотя и миелоидные DC (mDC), и плазмацитоидные DC (pDC) продуцируют IFN, последний экспрессирует специализированные TLR-7 и TLR-9 и имеет высокую конститутивную экспрессию IRF-7, что позволяет им реагировать на вирусы быстрым и чрезвычайно надежным IFN. — производство α [25–27]. После активации и продукции IFN, pDC созревают в антигенпрезентирующие клетки (APC), служащие ключевым звеном между врожденным и адаптивным иммунными ответами [28].Кроме того, DC продуцируют IL-12, который заставляет наивные Т-клетки вызывать ответы Th2-типа, а также IFN- α , который увеличивает частоту IFN- γ , продуцирующего CD4 + Т-клетки [29]. Более того, IFN-I также усиливает ответы естественных киллеров (NK) и CD8 + Т-клеток, способствуя как выживанию, так и клональной экспансии последних [30–32]. IFN- α и IFN- β вызывают немедленный врожденный противовирусный ответ и стимулируют адаптивную иммунную систему, воздействуя на миелоидные клетки, NK-клетки, T-клетки и B-клетки, чтобы вызвать адекватный Th2-смещенный иммунный ответ [16, 33].

С момента своего открытия роль IFN как важного игрока иммунной системы против вирусных инфекций стала очевидной. Хотя IFN известен своей врожденной полезной реакцией, недавние исследования также связали эти иммунные медиаторы с патогенезом.

В этом обзоре суммируются текущие знания о роли IFN-I в респираторных вирусах и повторных флавивирусных инфекциях (таблица 1), а также о стратегиях, которые различные вирусы адаптируют для подавления ответов IFN-I, в основном с упором на исследования на клетках человека и субъектах .

9023 9023 9 0232 Защитный in vivo WNV IFN в более высоких концентрациях эффективность в борьбе с репликацией JEV 2b терапия менингоэнцефалита показала положительный эффект на раннее неврологическое течение болезни и клиническое улучшение
Вирус Модель Эффект Основной результат Ссылки
902 902 Вирус гриппа Человек ( in vivo ) Защитный Госпитализированные субъекты обнаруживают обогащение по минорному аллелю IFITM3 , который приводит к снижению рестрикции вируса гриппа [70]
Человек () in vivo Патогенные Высокие уровни IFN- α 2 при зачислении предсказывали прогрессирование до тяжелого заболевания [278]
RSV Человек ( 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 in vitro Возраст и преждевременные роды были независимо связаны с ослабленным RIG-I-зависимым IFN- α ответы [89]
Человек ( in vivo ) Защитный Младенцы с тяжелым бронхиолитом RSV имеют более низкие уровни IFN типа I [90 ]
hMPV Мышь ( in vivo ) Патогенный IFN-I способствовал патогенезу заболевания из-за увеличения воспалительного заболевания легких во время инфекции [102]
PIV Человек ( in vivo ) Защитный Среднее количество вируса в секреции этих детей с интерфероном было значительно ниже по сравнению с детьми без детектируемого IFN [65, 117]
ВСР Человек ( in vitro )
Человек ( in vivo )		 Экзогенный IFN- α , IFN- β значительно снижают репликацию ВСР [130, 131]
HCoV Человеческий ( 9023) Высокий уровень IFN коррелирует с ранними последствиями [148]
Человек ( in vivo ) Защитный Пациенты, получавшие IFN, демонстрируют клинический ответ [289, 290]
Новые флавивирусы
DENV Человек ( in vivo ) Защитный у пациентов с более мягкой формой IFN- [77, 190, 193–196]
Человек ( in vivo ) Патогенный Высокий у нее уровни IFN- β в тяжелой и тяжелой формах.Дети с нетяжелой лихорадкой денге [197]
Человек ( in vivo ) Патогенный Более высокие уровни IFN- β у пациентов с первичной DHF по сравнению с пациентами с первичной DF [198]
ZIKV Человек ( in vivo ) Защитный SNP в TLR-3, который снижает ответ IFN-I, был связан с микроцефалией у новорожденных [232]8 9023 in vitro ) Защитный Репликация азиатского штамма ZIKV Brazil 2015 (связанного с нарушениями развития нервной системы) была менее чувствительна к IFN-I по сравнению с другими штаммами ZIKV [233]
Человек ( in vitro ) Защитный PI3K, который индуцирует IFN-I, контролирует инфекцию WNV [238]
Человек ( in vitro ) Защитный Ранняя активация передачи сигналов RLR или IFN-I может блокировать инфекцию WNV [239]
Человек ( in vivo ) Инклюзивно — Лечение α хорошо переносится и может иметь потенциальные положительные эффекты из-за лечения или случайности [293–296]
YFV Человек ( in vitro ) Защитный / патогенные ISG, ингибирующие или усиливающие вирусную репликацию [258]
JEV Человеческий ( in vitro ) Защитный [297]
Человек ( in vivo ) Не доказано 902 37 Нет пользы от лечения IFN- α 2a детей с инфекцией JEV [298]
SLEV Человек ( in vivo ) α332 Защитный IFN [299, 300]
2.Ответы человеческого IFN-I на вирусные патогены
2.1. Респираторные вирусы человека

Респираторные вирусы, включая вирус гриппа, респираторно-синцитиальный вирус (RSV), метапневмовирус человека (hMPV), вирус парагриппа (PIV), риновирус человека (HRV) и коронавирус человека (HCoV), являются основной причиной респираторных заболеваний и смертность людей [34–36]. Заболевание может варьироваться от легкой или бессимптомной инфекции верхних дыхательных путей до тяжелого свистящего дыхания, бронхиолита, пневмонии или смерти.Многочисленные факторы могут увеличить риск тяжелого заболевания, включая неврологические состояния, хронические заболевания легких и / или сердца, метаболические нарушения или ослабленную иммунную систему [37]. Однако большинство тяжелых случаев встречается у ранее здоровых людей [34, 35].

Когда клетка инфицирована, вирусное зондирование активирует пути, которые запускают иммунные ответы хозяина. Присутствие вируса определяется несколькими отдельными PRR, включая TLR-2, 3, 4, 6, 7 и 8, RLR, включая пути RIG-I и MDA5 среди других [38-40].Эти сигнальные пути сходятся на IRF-3 / IRF-7 и NF- κ B, которые способствуют индукции IFN-I, который ингибирует репликацию вируса и способствует инициации более специфических адаптивных иммунных ответов [40]. IFN- α и IFN- β связываются с рецепторными комплексами, которые активируют фосфорилирование STAT1 и STAT2. IRF-9 связывается с гетеродимерами STAT1 / STAT2, образуя комплекс ISGF3, который перемещается в ядро, чтобы индуцировать транскрипцию ISG и поддерживать антивирусное состояние внутри клетки [39, 41].

Респираторные вирусы, как и другие патогены, нацелены на основные молекулы иммунного каскада, чтобы избежать реакции хозяина. Подобно другим различным вирусам, одна из основных стратегий, используемых респираторными вирусами, состоит в том, чтобы модулировать, уклоняться или ингибировать ответ IFN, который делает возможной репликацию и передачу вируса [41–43].

2.1.1. Вирус гриппа

Вирус гриппа представляет собой вирус ssRNA с отрицательным смыслом, который принадлежит к семейству Orthomyxoviridae . Этот патоген является основной причиной респираторных заболеваний у людей и вызывает ежегодные эпидемии и пандемии разной степени тяжести [44].Субпопуляциями человека, наиболее уязвимыми к вирусным инфекциям гриппа, являются дети, беременные женщины и люди старше 65 лет.

Вирус гриппа в первую очередь распознается двумя разными типами PRR: RLR и TLR. Что касается семейства RLR, RIG-I, LGP2 и MDA5 воспринимают вирусную РНК во время репликации вируса в цитоплазме [45–47]. После активации RIG-I и MDA5 взаимодействуют с митохондриальным антивирусным сигнальным белком (MAVS), что приводит к активации NF- κ B и IRF-3 для стимуляции продукции IFN (рис. 2).С другой стороны, LGP2 был связан с регуляцией активации RIG и MDA5 [48]. Два разных TLR активируются вирусом гриппа, TLR-3 и TLR-7. Стимуляция TLR-3 в DC и макрофагах передает сигнал через TRIF, активируя IRF-3 / NF- κ B, что приводит к секреции IFN- β . С другой стороны, TLR-7 в DC активирует MyD88, который активирует IRF-7 и продуцирует секрецию как IFN- α , так и IFN- β [49, 50].


NS1 вируса гриппа подавляет синтез IFN с помощью нескольких различных механизмов [51–54] (рис. 3).Во-первых, он ограничивает пре-транскрипционную индукцию IFN, образуя комплекс с RIG-I и ограничивая его передачу сигналов [55, 56]. Во-вторых, он напрямую ограничивает степень противовирусного состояния, ингибируя PKR за счет секвестрации дцРНК и путем образования комплекса с PKR, избегая его активации [57, 58]. В-третьих, он ингибирует созревание мРНК, вмешиваясь в эффекторный домен 3-концевого процессинга [59]. Наконец, NS1 активирует фосфатидилинозитол-3 киназы (PI3K), которые могут задерживать апоптоз инфицированных клеток [60].


Доказательства, подтверждающие роль IFN-I при заражении гриппом среди людей, ограничены. Большая часть доступной информации сосредоточена на исследованиях на животных, которые дали неоднозначные результаты. В то время как одни исследования обнаружили защитную роль IFN-I, другие не обнаружили его эффекта или даже патогенной роли [61–64]. Первоначально Hall et al. обнаружили, что повышенная продукция IFN в смывах для носа у детей, инфицированных вирусом гриппа, была связана со снижением выделения вируса [65].Последующие исследования выявили высокие уровни IFN-I у грудных детей, инфицированных вирусом гриппа, что подтверждает гипотезу о том, что грудное вскармливание защищает от респираторной вирусной инфекции [66, 67]. Кроме того, исследование пожилых людей продемонстрировало, что продукция IFN-α снижается во время инфицирования вирусом гриппа, и предположило, что это нарушение может вызвать множественные дефекты в их врожденных и адаптивных иммунных ответах, которые могут привести к увеличению степени тяжести [68].Аналогичным образом, другие исследования показали, что беременные женщины имеют ослабленный ответ IFN-α на вирус гриппа [69].

Как упоминалось ранее, IFITM представляют собой семейство индуцированных интерфероном противовирусных факторов рестрикции с конститутивными экспрессиями в различных типах клеток, которые, как известно, индуцируются IFN-I. Недавние данные показали, что ISG IFITM3 является мощным противовирусным фактором в ограничении инфицирования вирусом гриппа, а снижение его экспрессии приводит к более высокому риску госпитализации [70, 71].

2.1.2. Респираторно-синцитиальный вирус (RSV)

RSV — распространенный вирус, принадлежащий к семейству Paramyxoviridae . RSV представляет собой оцРНК-вирус с отрицательным смыслом, который вызывает широкий спектр симптомов, а степень тяжести может варьироваться от легкой до летальной [59]. RSV особенно тяжелое течение у младенцев, пожилых людей и лиц с ослабленным иммунитетом [72, 73]. Несмотря на годы исследований, RSV является единственным основным этиологическим агентом острой инфекции нижних дыхательных путей (ALRI), для которой не существует вакцины или специальных методов лечения.

Несколько PRR участвуют в распознавании RSV, включая TLR (TLR-2, TLR-3, TLR-4 и TLR-7), RLR (RIG-I и MDA5) и NLR (NOD-2). Продукция IFN-I во время RSV-инфекции активируется разными механизмами (рис. 4). TLR-3 обнаруживает дцРНК во время репликации вируса и передает сигнал через TRIF, который активирует продукцию IFN- α через NF- κ B и путь IRF-3 [74]. Другими важными PRR для продукции IFN-I являются RIG-I и MDA5, которые впоследствии связывают MAVS. Это рекрутирует TRAF2 / 6 и TRAF3, что приводит к активации IRF-7 и IRF-3 через NF- κ B [75].Вместе эти IRF стимулируют последовательности ISRE, которые способствуют продукции IFN-I [76, 77]. NLR также играют роль в активации пути IFN-I. NOD-2 может распознавать оцРНК RSV, таким образом, опосредуя пути активации IRF-3 и NF- κ B и приводя к продукции IFN- β [78].


Хотя RSV может приводить к продукции IFN-I множественными путями, было установлено, что этот вирус, в частности, является плохим стимулятором IFN-I. В отличие от других респираторных вирусов, исследования показали ограниченную роль IFN в ответ на инфекцию RSV [65, 79, 80].Таким образом, NS1 и NS2 (2 белка, кодируемые RSV), по-видимому, взаимодействуют (и мешают) с несколькими молекулами пути IFN (RIG-I, TRAF3 и IRF-3), которые затем препятствуют синтезу IFN [81–84] (Рисунок 3). Исследования белков NS1 и NS2 RSV показали, что они имеют решающее значение для репликации вируса in vitro , однако, благодаря антагонизму IFN-I, они способствуют адекватной репликации RSV in vivo (и in vitro ) [85]. Используя интерференционную РНК, которая позволяет ингибировать NS1, была увеличена экспрессия IFN- α и IFN- β , и это увеличение было связано со снижением вирусного титра [86].С другой стороны, было показано, что NS2 является основным антагонистом IFN-I, связанным с путем STAT-2 [82, 87], таким образом, ингибируя ответы IFN- α и IFN- β посредством передачи сигналов JAK / STAT. [82, 88].

Одно интересное исследование Marr et al. показали, что индуцированная RSV экспрессия IFN- α первичными pDC, подвергшимися воздействию RSV, сильно коррелирует с возрастом, наблюдая более высокую экспрессию IFN- α у здоровых взрослых, за которыми следуют дети дошкольного возраста и практически без экспрессии у здоровых доношенных детей. [89].Этот анализ врожденного иммунитета развития, связанного с плохой продукцией IFN-I в течение первого года жизни, предполагает роль IFN-I в патогенезе RSV. Дефицит сигнальных событий MAVS или RIG-I может объяснить этот дефицит. Более того, у младенцев с тяжелым бронхиолитом уровень IFN-I ниже, чем у детей с умеренным заболеванием [90]. Взятые вместе, эти результаты предполагают критическую роль IFN-I в инфекции RSV.

2.1.3. Метапневмовирус человека (hMPV)

hMPV является членом семейства Paramyxoviridae , рода Metapneumovirus [91].Выделенный в 2001 году [91], hMPV представляет собой несегментированный РНК-вирус с отрицательной цепью [92], который был связан с инфекциями верхних и нижних дыхательных путей с симптомами от простуды до пневмонии. hMPV особенно поражает детей, пожилых людей и людей с ослабленным иммунитетом [93]. Во всем мире hMPV признан второй по частоте причиной бронхиолита и пневмонии у детей в возрасте до 5 лет [94]. Несмотря на то, что hMPV является клинически значимым патогеном, вакцины в настоящее время нет.

Подобно RSV, описаны два основных пути секреции IFN-I во время инфекции hMPV. Каждый путь включает разные типы PRR, один использует RLR, а другой TLR. Первый в основном активируется RIG-I и MDA5, тогда как второй включает TLR-3 и TLR-7. Опосредованная RIG-I и MDA5 передача сигнала начинается, когда вирусная РНК ощущается в цитозоле. Это распознавание приводит к активации IRF-3 и IRF-7 через путь MAVS [75, 95, 96]. TLR-3 активирует путь IFN через IRF-3 и TLR-7 через IRF-7.

Стоит отметить, что подавляющее большинство клеток экспрессируют IRF-7 только после активации IRF-3 (который экспрессируется конститутивно и активируется по существу путем RIG-I / MAVS) или в ответ на IFN. Важно отметить, что TLR-7 является основным PRR, который участвует в распознавании hMPV с помощью pDC, тогда как MDA5-MAVS является основным путем, опосредующим восприятие hMPV в обычных DC [75].

Как и в случае с другими респираторными вирусами, данные свидетельствуют о том, что hMPV обладает механизмами уклонения от продукции IFN-I посредством вмешательства в TLR- и RLR-зависимые пути наблюдения.Ранние исследования, опубликованные Dinwiddie et al. показали, что hMPV может ингибировать путь IFN- α в клетках A549. Следовательно, этот вирус устраняет путь IFN- α и нижестоящую передачу сигналов ISG посредством механизмов, которые регулируют активацию STAT1 [97]. Одно исследование, подтверждающее эту информацию, показало, что hMPV подавляет ответы IFN-I посредством механизмов, включающих регуляцию STAT1, STAT2, JAK1, TYK2 и поверхностную экспрессию IFNAR1 [98]. Белки hMPV нарушают активацию PPR посредством нескольких различных механизмов.Белок hMPV M2-2 мешает адаптеру MyD88, критическому компоненту активации провоспалительных генов. Этот белок также взаимодействует с MAVS, изменяя продукцию IFN- β , а также предотвращает фосфорилирование IRF-3 [99]. Кроме того, белок G hMPV изменяет распознавание RIG-I, тем самым влияя на секрецию IFN, а небольшой гидрофобный белок может ингибировать NF- κ B, который является важным компонентом пути IFN [100]. Наконец, фосфопротеин B1 hMPV препятствует распознаванию RIG-I [75].

Исследования, описывающие роль IFN-I в инфекциях hMPV у людей, очень ограничены. Одно исследование показало, что IFN- β индуцировался после инфицирования hMPV у детей [101]. Кроме того, о вредном эффекте IFN-I сообщалось на мышиной модели, в которой IFN-I вносил вклад в патогенез заболевания из-за усиления воспалительного заболевания легких во время инфекции [102].

2.1.4. Вирусы парагриппа (PIV)

PIV представляют собой группу безоболочечных вирусов с отрицательным смыслом оцРНК, которые принадлежат к семейству Paramyxoviridae . Впервые выделенные в 1950-х годах, PIV состоят из пяти различных (антигенных и генетических) типов: PIV-1, PIV-2, PIV-3 и PIV-4 с двумя подтипами PIV-4a и PIV-4b [59, 103 ]. Вирус был назван Parainfluenza , потому что он вызывает гриппоподобное заболевание, имеет липидную оболочку, гемагглютинацию и нейраминидазную активность [59]. Во всем мире PIV являются важными причинами заболеваний верхних и нижних дыхательных путей. Хотя PIV-инфекции, как правило, проходят самостоятельно, некоторым пациентам требуется госпитализация, и заболевание может привести к смерти, особенно у детей в возрасте до пяти лет [104], пожилых людей и лиц с ослабленным иммунитетом.

Все PIV кодируют 6 универсальных белков, N, P, M, F, HM и L, и по крайней мере один дополнительный белок из гена P (C, V, D, W и I), что не является существенным для вирусная репликация [59].

Врожденный иммунный ответ на PIV недостаточно изучен, и мало что известно о сигнальных путях. В отличие от других респираторных вирусов, передача сигналов TLR не описана, но считается, что она играет роль в активации пути IFN во время инфекции PIV. Что касается RLR, исследование показало, что RIG-I участвует в индукции IFN-I через IRF-3 после инфицирования PIV-3 [105].Кроме того, было обнаружено, что MDA5 активируется продуктами деградации РНКазы L из PIV [106].

Известно, что эта группа вирусов кодирует белки, которые блокируют врожденный иммунный ответ на вирусные инфекции, обеспечивая репликацию PIV. Как упоминалось выше, синтез РНК патогена обеспечивает сильные стимулы для развития иммунного ответа IFN. PIV-1 и PIV-3 кодируют белки C, тогда как PIV-2 кодирует белок V. Оба белка, C и V, участвуют в блокаде индукции IFN-I, предотвращая активацию PKR [107–110].Вирусная стратегия в случае PIV-1 и PIV-3 состоит в том, чтобы избежать продукции IFN. PIV-1 не ингибирует путь IFN, поскольку синтез вирусной РНК может активировать продукцию IFN. Скорее, вирусный белок C модулирует продукцию своей РНК, предотвращая активацию MDA5 [109, 111]. Этот белок также вмешивается в STAT1, избегая передачи сигналов по этому пути и, следовательно, продукции IFN [112]. Белок V PIV-2 по-разному влияет на продукцию IFN. Один из механизмов — ингибирование активации MDA5 [113].Кроме того, было показано, что высококонсервативный Cys-богатый домен V-белка необходим и достаточен для ограничения активации промотора IFN- β [114]. Наконец, белок V вмешивается в путь IFN, отменяя передачу сигналов STAT2 [115]. Интересно, что есть данные, которые показывают, что этот белок также регулирует продукцию вирусной РНК (как белок C PIV) [116].

В целом, мало что известно об ответе IFN-I после инфицирования PIV в популяционных исследованиях на людях.Ранняя работа обнаружила IFN-I у пациентов с первичной инфекцией PIV [65]. Эксперименты in vitro показали, что PIV-2 индуцировал IFN-α на 2-й день постинфекции, PIV-3 на 3-й день, и что PIV-1 не продуцировал эту молекулу. Было показано, что продукция IFN- β низка для всех серотипов [117].

2.1.5. Человеческий риновирус (HRV)

HRV представляет собой небольшой безоболочечный вирус ssRNA с положительным смыслом, который принадлежит к семейству Picornaviridae . Семейство делится на три вида: риновирусы A, B и C [59].ВСР является повсеместным сезонным микроорганизмом и является наиболее частой причиной простуды (вызывая более 50% инфекций верхних дыхательных путей у людей во всем мире). Учитывая огромное генетическое разнообразие вирусов (> 160 серотипов), рецидивирующие инфекции этим вирусом часты. Хотя инфекции ВСР не опасны для жизни, их также можно обнаружить в нижних дыхательных путях, где они могут вызвать тяжелые обострения у пациентов с астмой и хронической обструктивной болезнью легких [118, 119].

В распознавании ВСР участвуют разные PRR, принадлежащие к двум разным семействам рецепторов: TLR (TLR-2, 3, 7 и 8) и RLR (RIG-I и MDA5). TLR-2 на поверхности клетки распознает капсид вируса даже без вирусной репликации. Кроме того, TLR-3, TLR-7 и TLR-8, локализованные во внутриклеточных компартментах, стимулируются после того, как вирусная частица интернализуется и обнаруживается дцРНК / оцРНК [120]. Стимуляция TLR приводит к активации нижестоящих сигнальных молекул, которые активируют IRF-3, IRF-7 и NF- κ B, запуская секрецию IFN-I.Свидетельства относительно TLR-3 несколько неясны; в то время как в одном исследовании описана важная роль этого рецептора в ответе хозяина на инфекцию ВСР [121], в других исследованиях не было обнаружено функции этого рецептора [120]. Геном HRV также распознается RIG-I и MDA5 (оба локализованы в цитозоле), которые могут распознавать ssRNA и dsRNA соответственно. Стимуляция RLR приводит к активации MAVS и последующей активации NF- κ B и IRF, запуская продукцию IFN-I в клетках дыхательных путей [120, 122, 123].Ответы, опосредованные IFN-I in vivo , имеют решающее значение для противовирусных эффектов, которые ограничивают ВСР за счет активации NK-клеток [124].

Подобно другим респираторным вирусам, HRV, по-видимому, подавляет синтез IFN с использованием нескольких стратегий. Несмотря на то, что механизмы уклонения от интерферона хорошо изучены на других энтеровирусах, информации о ВСР недостаточно. Исследование показало, что адаптер MAVS расщепляется протеазами 2A и 3C ВСР, чтобы остановить передачу сигнала IFN-I [125]. Более того, протеазы 3C участвуют в расщеплении RIG-I, изменяя продукцию IFN-I [126].Что касается TLR, несмотря на их решающую роль в распознавании вирусов, нет доказательств уклонения от передачи сигналов TLR посредством ВСР.

Различные исследования связывают восприимчивость к инфекции ВСР с нарушением продукции IFN-I, что приводит к более высокой вирусной нагрузке [127, 128]. Аномальный HRV-индуцированный IFN у пациентов с астмой был показан в мононуклеарных клетках периферической крови (PBMC) для IFN- α и в первичных бронхиальных эпителиальных клетках человека для IFN- β [129]. Кроме того, исследования in vitro эпителиальных клеток показали, что экзогенный IFN-I приводит к снижению вирусной нагрузки [130].Более того, это было подтверждено на эпителиальных клетках пациентов с астмой, что позволяет предположить роль IFN-I в ограничении индуцированных вирусных обострений [131]. Однако другие группы не обнаружили различий между вирусной нагрузкой у пациентов с астмой и контрольной группы во время инфекций ВСР [132]. Необходимо завершить дальнейшее исследование роли IFN-I при инфекциях, вызванных ВСР.

2.1.6. Коронавирус человека (HCoV)

Семейство Coronaviridae состоит из двух подсемейств: Coronavirinae и Torovirinae .Они представляют собой большую группу вирусов с положительным смыслом генома оцРНК, которые могут инфицировать млекопитающих и птиц, вызывая широкий спектр заболеваний, которые могут приводить к частым мутациям и инфекциям новых видов. Они были разделены на четыре рода, два из которых, альфа-коронавирус и бета-коронавирус, содержат вирусы, поражающие людей [133]. На сегодняшний день четыре вируса гепатита C (HCoV-229E, HCoV-NL63, HCoV-OC43 и HCoV-HKU1) циркулируют в человеческой популяции во всем мире и являются причиной примерно одной трети случаев простудных инфекций у людей [134].До начала 2000-х годов HCoV считались умеренно патогенными. В то время в Китае появилось новое заболевание — тяжелый острый респираторный синдром (SARS), который быстро приписали новому HCoV, SARS-CoV. После этой вспышки возникло родственное, но другое тяжелое респираторное заболевание, вызывающее HCoV, — коронавирус ближневосточного респираторного синдрома (MERS-CoV) [135]. Недавно появился новый коронавирус (2019-nCoV). 2019-nCoV вызывает вспышку необычной вирусной пневмонии у пациентов.Первоначально он зародился в Ухане, Китай, и распространился во многие страны мира [136].

Подобно ранее описанным респираторным вирусам, HCoV обнаруживаются с помощью TLR-3, TLR-7, RIG-I и MDA5 [137]. TLR-3, активированный дцРНК, стимулирует TRIF, который активирует AP-1, NF- κ B, IRF-3 и IRF-7, что приводит к продукции IFN [138]. TLR-7 воспринимает оцРНК, что приводит к активации IRF-7, который также стимулирует секрецию IFN. RIG-I и MDA5 ощущают вирусные молекулы в цитоплазме, и их активация стимулирует MAVS, который индуцирует активацию IRF-3 и NF- κ B, чтобы, наконец, индуцировать продукцию IFN [139].

Как и другие вирусы, вирусы гепатита C используют несколько механизмов для уклонения от иммунного ответа IFN-I. Фактические данные показывают, что различные вирусные структуры могут ингибировать или модулировать продукцию или активность IFN. Таким образом, белок NS-16, кодируемый SARS-CoV и HCoV-229E, индуцирует метилирование кэп-структур вирусной мРНК, которые ингибируют распознавание MDA5 [140, 141]. Домен папаин-подобной протеазы (PLPRO) NS-белка-3 SARS-CoV и HCoV-NL63 ингибирует активацию IRF-3 [142, 143]. Более того, было продемонстрировано, что PLPRO, кодируемый MERS-CoV, подавляет индукцию IFN- β за счет своей деубиквитинирующей активности [144].Белок M SARS-CoV ингибирует продукцию IFN-I, препятствуя образованию комплекса TRAF3-TANK-TBK1 / IKK ϵ [145]. Было показано, что белок ORF9b SARS-CoV стимулирует деградацию MAVS и TRAF6, ингибируя путь IFN-I [146].

Ответ IFN, по-видимому, способствует одновременно защите от вирусов и патологии, вызванной одними и теми же вирусными инфекциями. Человеческие pDC демонстрируют устойчивую продукцию IFN-I после инфицирования MERS-CoV, особенно IFN- α , и этот ответ выше, чем вызванный SARS-CoV [147].Высокий уровень IFN- α и IFN- γ были связаны с ранними последствиями SARS-CoV, что позволяет предположить, что нерегулируемые ответы IFN во время острой фазы SARS-CoV могут быть вредными для этой инфекции [148].

2.2. Возрождение флавивирусов

Взаимодействие климатических и экологических изменений, а также рост численности населения и усиление урбанизации спровоцировали возрождение и быстрое распространение вирусов, переносимых членистоногими, которые имеют важное значение для здоровья населения. Вирус желтой лихорадки (YFV), вирус денге (DENV), вирус Западного Нила (WNV) и вирус Зика (ZIKV) — это переносимые комарами флавивирусы, которые вновь появились в обоих полушариях в последние десятилетия.Другие флавивирусы появились в определенных регионах мира, в том числе вирус японского энцефалита (JEV) и вирус энцефалита Сент-Луиса (SLEV) [149].

DENV, ZIKV, WNV, YFV, JEV и SLEV относятся к роду флавивирусов семейства Flaviviridae , которое включает разнообразную группу оболочечных вирусов ssRNA с положительным смыслом, передаваемых кровососущими комарами, вызывающими заболевание у люди [150]. Геном РНК флавивируса (11 т.п.н.), который кодирует одну открытую рамку считывания, фланкированную высокоструктурированными 5 и 3 нетранслируемыми областями (UTR), транскрибируется как единый полипротеин, который протеолитически процессируется протеазами хозяина и вирусом с образованием трех структурных белков C, prM и E) и семи неструктурных белков (NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B и NS5), последние из которых регулируют трансляцию, транскрипцию и репликацию вирусов, а также ослабляют противовирусные ответы хозяина [150] .

В клетках человека хозяин реагирует на флавивирусную инфекцию путем распознавания вирусных нуклеиновых кислот через несколько различных PRR, включая RLR, TLR-3, 7 и 8, NLR и циклическую синтазу GMP-AMP / стимулятор генов IFN — (cGAS -STING-) зависимый сенсорный путь [151, 152] (Рисунок 5). Среди RLR, RIG-I и MDA5 участвуют в обнаружении цитоплазматической дцРНК, продуцируемой во время репликации вируса [153]. Важными TLR во время флавивирусных инфекций являются TLR-7 и TLR-8, которые обнаруживают оцРНК, а также TLR-3, который идентифицирует дцРНК, продуцируемую во время репликации вируса [152, 153].Недавно сообщалось, что инфекция DENV активирует передачу сигналов TLR-9, которая, как известно, распознает бактериальную или вирусную ДНК, индуцируя высвобождение митохондриальной ДНК (мтДНК) в DC человека [154]. Путь cGAS-STING, который, как известно, распознает ДНК-вирусы, также недавно был задействован в ограничении флавивирусных инфекций [151]. Сообщалось, что во время инфекции DENV мтДНК разливается в цитоплазму, и это впоследствии активирует сигнальный путь cGAS / STING для стимуляции выработки IFN-I [155].pDC являются преобладающим источником IFN-I во время вирусной инфекции, и сообщалось, что передача сигналов TLR7 в pDC способствует контакту этих клеток с инфицированными клетками на специализированной платформе, которая обеспечивает перенос вирусной РНК и противовирусные ответы [156]. Связывание вирусной ssRNA и / или dsRNA с PRR активирует сигнальные каскады нижестоящих, такие как активация факторов транскрипции IRF-3 и IRF-7 и NF- κ B, что приводит к индукции IFN- α и — β .Последующая секреция IFN-I и связывание с IFNAR активируют JAK / STAT-зависимые и независимые сигнальные каскады, которые приводят к транскрипции сотен ISG, которые кодируют белки, ингибирующие репликацию и распространение флавивирусов [151, 153, 157].


Для облегчения размножения флавивирусы, как и другие вирусы, разработали специфические стратегии, включающие один или несколько вирусных неструктурных белков, чтобы либо предотвратить индукцию IFN, либо ингибировать передачу сигналов IFN. Ингибирование индукции IFN-I достигается путем секвестрации или модификации вирусной РНК и ингибирования PRR [151].Кроме того, было показано, что некоторые неструктурные белки флавивирусов, такие как NS2A, NS2B-NS3, NS4B и NS5, влияют на пути передачи сигналов IFN посредством различных механизмов в зависимости от вируса [152, 158, 159] (Рисунок 6). Недавно было предложено, что субгеномная РНК флавивируса (sfRNA), негенный продукт, кодируемый в 3UTR, генерируемый неполной деградацией вирусной РНК клеточной экзорибонуклеазой 5-3, играет модулирующую роль в противовирусном ответе хозяина в клетках млекопитающих путем антагонизма IFN I, а также обнаруживает вирусную интерференцию в клетках насекомых [24, 160–162].


Защитная роль IFN-I против флавивирусов была широко продемонстрирована на мышах, поскольку мыши с дефицитом передачи сигналов IFN-I очень восприимчивы к инфекции DENV, ZIKV и WNV [163–166]. Сообщенные эффекты IFN-I при флавивирусных инфекциях в клетках человека и субъектов обсуждаются в следующих разделах.

2.2.1. Вирус денге (DENV)

DENV — это острое лихорадочное заболевание, вызываемое четырьмя различными антигенно связанными серотипами DENV (DENV-1, -2, -3 и -4), которые передаются человеку при укусе Aedes spp.комары, в основном Aedes aegypti [167]. Ежегодно DENV инфицирует около 390 миллионов человек, из которых 96 миллионов имеют явные инфекции DENV с разной степенью тяжести заболевания [168]. Клинические проявления денге могут варьироваться от легкой лихорадки с миалгией и сыпью (ранее известной как лихорадка денге (ЛД)) до тяжелых форм заболевания, характеризующихся утечкой плазмы и кровоизлиянием (геморрагическая лихорадка денге (ГЛД)), ведущими к потенциально жизнеспособным заболеваниям. угрожающий гиповолемический шок [169].В настоящее время разрабатываются несколько вакцин DENV, в том числе вакцина, зарегистрированная в нескольких странах с высокой эндемичностью из-за ограниченной эффективности у неопытных людей и против всех четырех серотипов DENV [170].

Сообщается, что

DENV вызывает устойчивый ответ IFN-I, который, как было показано, играет важную роль в борьбе с инфекцией DENV [171]. Сообщалось, что IFN-I ингибирует инфекцию DENV в различных клетках человека, включая гепатому, фибробласты и миелоидные клетки [172, 173].Чувствительность RIG-I и MDA5 к DENV имеет решающее значение для иммунного ответа [39], поскольку нокдаун RIG-I и MDA5 в клетках Huh7 приводит к усилению репликации DENV [174]. Сообщалось, что помимо TLR-3, 7 и 8 [151], DENV активирует и усиливает экспрессию TLR-2 и 6 в человеческих PBMC [175]. Также было показано, что NLR активируются при инфекциях DENV и WNV, что приводит к образованию комплекса инфламмасом с последующим продуцированием воспалительных цитокинов семейства IL-1 β [176].Зондирование DENV с помощью PRR приводит к секреции IFN-I, который запускает путь JAK / STAT, ведущий к продукции ISG с различными противовирусными свойствами [151].

Неструктурные белки DENV участвуют в подавлении пути IFN у людей, воздействуя на важные сигнальные молекулы ниже PRR, что приводит к ингибированию экспрессии регулируемых IFN генов [177]. Сообщалось, что NS4B в комбинации с NS2A и NS4A блокирует передачу сигналов IFN-I за счет снижения фосфорилирования STAT1 в человеческих клетках A549 [178].Кроме того, протеазный комплекс DENV NS2B-NS3 участвует в расщеплении адапторной молекулы человека STING или MITA, ингибируя продукцию IFN-I [179, 180]. Интересно, что DENV расщепляет STING у людей, но не у нечеловеческих приматов, что может служить его поддерживающим резервуаром в природе [181]. Кроме того, протеаза DENV NS2B-NS3 взаимодействует с клеточной киназой I κ B, важной киназой, участвующей в индукции IFN-I, нарушая передачу сигналов RIG-I и ингибируя продукцию IFN [182].DENV-полимераза NS5 также описывается как мощный и специфический антагонист IFN-I из-за ее связывания с человеческим STAT2 для убиквитин-опосредованной протеасомной деградации [183, 184]. Способность DENV NS5 связывать и разрушать STAT2 человека, но не мыши, может быть основной причиной эффективной репликации DENV в клетках человека, но не в клетках мыши дикого типа [185]. Недавно повышенная вирулентность различных изолятов DENV типа 1 была связана с более высокой способностью белков NS подавлять передачу сигналов IFN [186].Аналогичным образом, sfRNA штаммов DENV, которые связаны с более высоким эпидемическим потенциалом, предотвращает зависимую от убиквитинирования активацию RIG-I за счет связывания с белком 25 трехчастного мотива убиквитин-лигазы (TRIM25), нарушая путь RIG-I и, следовательно, нарушая IFN-I. индукция [162].

Вирусный контроль и иммунная регуляция, осуществляемые IFN-I у пациентов с лихорадкой денге и человеческих клеток, инфицированных DENV, были изучены в нескольких отчетах [172, 173, 187–189]. Несмотря на то, что сильный ответ IFN-I был описан у пациентов с денге, связь этого ответа с тяжестью заболевания является спорной [188, 190–192].В то время как в некоторых исследованиях сообщалось об аналогичных сывороточных уровнях IFN- α или IFN- β при DF и DHF у тайских и мексиканских пациентов [188, 191], в нескольких других сообщениях из Бразилии, Мексики, Колумбии, Тайваня, Индии и Таиланда. показали более высокие уровни IFN- α у пациентов с более легкой формой болезни денге [77, 190, 193–196], предполагая, что устойчивое производство IFN- α может коррелировать с лучшим клиническим состоянием в отношении инфекции денге и прогрессирование болезни.Напротив, недавнее исследование, проведенное в Парагвае, показало более высокие уровни IFN- β у тяжелых детей по сравнению с нетяжелыми детьми денге [197]. Аналогичным образом, исследование, проведенное в Северо-восточной Бразилии, описало более высокие уровни IFN- β у пациентов с первичной ДГН по сравнению с пациентами с первичной ДФ [198]. Принимая во внимание ранее существовавший иммунитет пациентов к DENV, в нескольких отчетах описан более высокий уровень IFN- α у пациентов, перенесших первичную инфекцию, по сравнению с пациентами с вторичными инфекциями DENV [77, 190, 192, 195], в то время как в других исследованиях наблюдалась аналогичная экспрессия Уровни IFN- α при обоих типах инфекций [197, 198].Кроме того, разные уровни сыворотки IFN- α и IFN- β были зарегистрированы у DENV-инфицированных пациентов [192], вероятно, из-за дифференциальной кинетики индукции IFN-I во время DENV-инфекции клеток человека [199, 200 ].

2.2.2. Вирус Зика (ZIKV)

ZIKV — это недавно появившийся флавивирус, передающийся людям через Aedes spp. комары, в том числе Aedes aegypti [201]. С тех пор как в 1964 году в Уганде была зарегистрирована первая инфекция ZIKV у людей [202], инфекции ZIKV у людей оставались спорадическими и ограничивались небольшими эпидемиями в Африке и Юго-Восточной Азии в течение десятилетий [203, 204], до 2007 года, когда произошла крупная вспышка инфекции. О лихорадке Зика сообщалось на острове Яп (Микронезия) [205].В течение следующих семи лет о вспышках болезни сообщалось и на других островах Тихого океана [206]. В 2015 году самая крупная из когда-либо зарегистрированных вспышек ZIKV началась в Бразилии с быстрым распространением вируса в Южной и Центральной Америке [207–209]. Как правило, инфекции ZIKV могут протекать бессимптомно или проявляться как самоизлечивающееся лихорадочное заболевание, характеризующееся сыпью, головной болью, конъюнктивитом, артралгией и миалгией [204–207, 209]. Однако недавние вспышки в южной части Тихого океана и Латинской Америки сообщили о серьезных неврологических осложнениях, включая синдром Гийена-Барре (СГБ) у взрослых и микроцефалию у новорожденных [210–212].Было показано, что ZIKV проникает через плацентарный барьер, нарушая развитие мозга [213]. Недавно было зарегистрировано также распространение ZIKV половым путем [214]. В настоящее время существует острая потребность в вакцинах и терапевтических средствах для борьбы с ZIKV.

Об индукции противовирусных иммунных ответов после инфицирования ZIKV человеческих клеток сообщалось в нескольких исследованиях [215–219]. Врожденный иммунный ответ после инфицирования ZIKV клеток кожи и стромальных клеток эндометрия характеризовался сильно усиленной экспрессией гена IFN- β и индукцией ISG, включая OAS, ISG15 и MX1 [215, 216].Более того, сообщалось, что транскрипция PRR, таких как TLR-3, RIG-I и MDA5, индуцируется при инфицировании ZIKV клеток кожи человека [215]. Подобно DENV, активация NLR (инфламмасомы) также описывалась при инфицировании моноцитов ZIKV [220]. Повышенная секреция IFN- β также отмечена в эпителиальных клетках легких человека, что может задерживать апоптоз, вызываемый инфекцией ZIKV [217]. Шванновские клетки (SC), которые играют центральную роль в заболевании периферических нервов и могут быть мишенью для повреждения в GBS, были восприимчивы к инфекции ZIKV и YFV, но не DENV, и заражение ZIKV SC индуцировало экспрессию IL-6, IFN- β , IFN- λ , IFIT-1, TNF- α и мРНК IL-23A, а также негативные регуляторы передачи сигналов IFN [218].Более того, инфицирование ZIKV человеческих DCs вызывает сильную индукцию пути передачи сигналов RLR на уровне транскрипции РНК, но ZIKV способен блокировать передачу сигналов IFN-I, направляя фосфорилирование STAT1 и STAT2 [219].

О механизмах, с помощью которых ZIKV противодействует индукции IFN-I и передаче сигналов в клетках человека, которые могут способствовать широкому клеточному тропизму и персистенции ZIKV, сообщалось в недавних исследованиях [159, 221–223]. Сообщалось, что ZIKV NS1 взаимодействует с RIG-I и подавляет антивирусный сигнальный путь [224].Кроме того, Дональд и соавт. сообщили, что sfRNA в ZIKV действует как антагонист RIG-I-зависимой продукции IFN [161]. Более того, ZIKV NS4A нарушает взаимодействие RLR-MAVS и последующую индукцию противовирусных иммунных ответов путем связывания с доменом активации и рекрутирования каспаз (CARD) MAVS и тем самым блокирует его доступность для RLR [225, 226]. ZIKV NS3, как было показано, противодействует индукции антивирусных генов с помощью RIG-I и MDA-5 путем связывания и секвестрации каркасных белков 14-3-3 / [227].ZIKV NS1, NS2A, NS2B и NS4B, как было показано, напрямую взаимодействуют с TANK-связывающей киназой 1 (TBK1), необходимой для фосфорилирования IRF-3 [159, 228]. Кроме того, сообщалось, что протеазный комплекс NS2B-NS3 ZIKV нарушает путь передачи сигналов JAK / STAT, способствуя деградации JAK1 и блокируя апоптотическую гибель клеток, запускаемую RLR. Более того, сотрудничество между NS1, NS4B и NS2B-NS3 дополнительно ослабляет противовирусный иммунитет, нарушая индуцированную IFN деградацию NS2B-NS3 [159].Сообщается, что, подобно DENV, ZIKV NS5 является мощным антагонистом ответов IFN-I, направленным на человеческий, но не на мышиный STAT2, для убиквитин-опосредованного протеасомного разложения [183, 185, 221, 222]. Однако, в отличие от DENV, ZIKV NS5 не требует взаимодействия E3 ubiquitin ligase UBR4, проявляя вирус-специфический механизм [222]. Кроме того, ZIKV NS1 и NS5 взаимодействуют с NLRP3 и способствуют сборке комплекса воспаления NLRP3, что приводит к продукции IL-1 β и стимулированию репликации ZIKV [229–231].

В последнее время микроцефалия ZIKV у новорожденных была связана с однонуклеотидным полиморфизмом (SNP) rs3775291 в TLR-3, снижающим активацию NF- κ B и, таким образом, снижая ответы IFN-I у матерей, инфицированных ZIKV во время беременности [232] . Более того, сравнительный анализ штаммов ZIKV африканского и азиатского происхождения выявил явные различия в активации передачи сигналов врожденного иммунитета и ингибировании репликации вируса, что может быть связано с дифференциальным патогенезом [233].По сравнению с репликацией других штаммов ZIKV, репликация азиатского штамма ZIKV Brazil Fortaleza 2015, связанная с нарушениями развития нервной системы, была менее чувствительна к противовирусному действию IFN-I, в то время как инфекция этим штаммом вызывала более слабые и задержанные врожденные иммунные ответы. in vitro .

2.2.3. Вирус Западного Нила (WNV)

WNV — это переносимый комарами флавивирус, имеющий международное значение для здравоохранения. WNV поддерживается в естественном цикле с участием в основном Culex spp.комаров и птиц-хозяев, но он также заражает людей, лошадей и других животных [234]. WNV является эндемическим заболеванием в некоторых частях Азии, Африки и Европы, и впервые он был занесен в Северную Америку в 1999 г. [235]. С тех пор вирус быстро распространился по США и стал причиной более 21 000 случаев энцефалита / менингита и 1 800 смертей [236]. Однако в настоящее время нет эффективных профилактических или терапевтических мер [234]. Заражение человека ВЗН остается бессимптомным и / или субклиническим в большинстве случаев и вызывает симптомы у 20–30% инфицированных ВЗН.Клинические проявления варьируются от легкого гриппоподобного заболевания до более тяжелого нейроинвазивного заболевания, связанного со значительной заболеваемостью и смертностью [234, 237].

Защитная роль IFN-I после инфицирования WNV была широко продемонстрирована на мышах по значительному увеличению смертности у инфицированных мышей с дефицитом рецептора IFN- α / β [166]. Исследования защиты IFN-I после заражения WNV более ограничены в клетках человека. Недавно было показано, что PI3K, который играет важную роль в индукции противовирусных ответов IFN-I, контролирует инфекцию вируса Западного Нила в клетках человека и мыши [238].Присутствие ингибиторов PI3K блокирует транслокацию IRF-7 из цитозоля в ядра, снижает экспрессию мРНК и белка IFN-I и снижает секрецию IFN-I. Недавно в человеческих ДК, происходящих из моноцитов, ранняя активация передачи сигналов RLR или IFN-I могла блокировать инфекцию WNV [239]. Кроме того, в клетках глиобластомы человека репликация WNV регулировалась ранней индукцией IFN- β , тогда как в клетках нейробластомы человека замедленный ответ IFN- β из-за сокрытия вирусной dsRNA во внутриклеточных мембранах приводил к эффективному WNV. репликация [240].Кроме того, различия в репликации и индукции ответов IFN-I между аттенуированными и вирулентными штаммами WNV в человеческих ДК, происходящих из моноцитов, объясняют различную вирулентность у людей [241].

WNV NS4B и NS5 были описаны как важные антагонисты IFN-I [178, 242]. Подобно DENV, NS4B ингибирует путь передачи сигналов JAK / STAT за счет снижения фосфорилирования STAT1 [178]. NS5 штамма WNV NY99 блокировал ответы IFN-I путем ингибирования фосфорилирования STAT1 [242]. Сообщалось, что геликазный домен WNV NS3 ингибирует передачу сигналов IFN-I, а различия в вирулентности между штаммами WNV NY99 и NSW2011 приписываются дифференциальному ингибированию геликазного домена NS3 [243].Кроме того, было продемонстрировано, что NS1 WNV противодействует продукции IFN- β , подавляя активацию RLR [244].

Исследования на людях, оценивающие ответ IFN-I на инфекцию WNV и ее связь с тяжестью заболевания, немногочисленны [245]. Недавно исследование доноров крови, инфицированных WNV, показало, что развитие симптомов положительно коррелировало с ранним, сильным образованием IFN-α [246]. Однако этот устойчивый ответ IFN-I был связан с неспособностью поддерживать постоянный иммунитет во время инфекции WNV, что позволяет предположить, что усиление начального воспаления может отрицательно влиять на ответы адаптивных Т-клеток.

2.2.4. Вирус желтой лихорадки (YFV)

YFV, возбудитель желтой лихорадки, эндемичен в тропических регионах Африки и Америки и передается людям и нечеловеческим приматам через Aedes spp. комары, в том числе Aedes aegypti [150]. Несмотря на наличие эффективной вакцины YF17D [247], инфекция YFV остается проблемой общественного здравоохранения в ограниченных частях мира с частотой 200 000 случаев в год, что приводит примерно к 30 000 смертельным исходам [150].У людей инфекция YFV вызывает различные клинические проявления, начиная от бессимптомной инфекции и заканчивая легкой лихорадкой и, возможно, смертельным заболеванием, характеризующимся тяжелым гепатитом, почечной недостаточностью, кровотечением и шоком [248].

Индукция

IFN-I была показана у людей, вакцинированных YF17D [249, 250], и комбинированные IFN-I и -III имеют решающее значение для контроля инфекции YFV у мышей [251]. Недавно сообщалось, что клетки, инфицированные YFV, стимулировали pDC для продукции IFN-I зависимым от TLR7 и клеточного контакта образом.Клетки, продуцирующие незрелые частицы, а также свободную от капсида вирусную РНК, участвовали в стимуляции pDC [252].

Сообщалось о

NS4B и NS5 YFV как антагонистов IFN-I. YFV NS4B взаимодействует с STING, блокируя стимуляцию IFN-I [253]. Более того, YFV NS5 ингибирует передачу сигналов IFN-I посредством связывания и ингибирования STAT2 после индуцированного IFN-I фосфорилирования STAT1 и требует убиквитинирования K6 [254]. Это IFN-индуцированное убиквитинирование YFV NS5 отсутствует в мышиных клетках, что приводит к отсутствию связывания YFV NS5 и человеческого STAT2 в мышиных клетках, что подчеркивает важность убиквитинирования YFV в определении диапазона клеток-хозяев для YFV [255, 256].

Анализ микроматрицы экспрессии генов в PBMC от людей, вакцинированных YF17D, выявил иммунный профиль, связанный с противовирусными ответами IFN-I [249], предполагая, что IFN-I может играть роль в эффективной защите вакцинированных субъектов. Более того, человеческие DC, инфицированные вакцинным вирусом YF17D и химерным YF17D / DENV2, продуцировали более высокие уровни IFN- α , чем те, которые инфицированы DENV-2 [193], что также указывает на индукцию продукции IFN-I вакцинным вирусом YF17D. Недавно сообщалось, что наследственный дефицит IFNAR1 привел к опасным для жизни осложнениям вакцинации вакциной YF у ранее здорового человека [257].

Двойная роль IFNs в защите и патогенезе вирусных инфекций была предложена с использованием подхода скрининга сверхэкспрессии генов в клетках человека [258]. В этом исследовании несколько ISG (ADAR, FAM46C, LY6E и MCOLN2) были идентифицированы как ингибиторы репликации вируса YFV, WNV, HCV, ВИЧ, вируса чикунгунья (CHIKV) и вируса венесуэльского энцефалита лошадей (VEEV). Напротив, было обнаружено, что несколько ISG усиливают репликацию YFV, WNV, CHIKV и VEEV, подчеркивая сложность системы IFN-I.

2.2.5. Вирус японского энцефалита (JEV)

JEV — это переносимый комарами флавивирус, вызывающий тяжелое неврологическое заболевание, характеризующееся вялым параличом, менингитом и энцефалитом [150]. JEV передается человеку через Culex spp. комаров и поддерживается в зоонозном цикле, в котором свиньи являются основным резервуаром, а водоплавающие птицы — переносчиками [259]. Инфекции JEV в основном встречаются в Азии, где ежегодно регистрируется 35 000–50 000 случаев и 10 000–15 000 смертей [150].

Было показано, что инфекция клеток микроглии человека JEV вызывает врожденный иммунный ответ, характеризующийся продуцированием IFN- β посредством активации и фосфорилирования IRF-3. Сверхэкспрессия убиквитинлигазы TRIM21, которая отрицательно взаимодействует с IRF-3, регулирует этот врожденный иммунный ответ путем нацеливания на IRF-3-опосредованную продукцию IFN- β [260]. Недавно нейрональные транскриптомные ответы на инфекцию JEV показали повышенную регуляцию RIG-I и MDA5, предполагая, что нейрональные клетки играют важную роль в иммунитете против JEV [261].

Сообщалось об антагонистической активности JEV NS5 в ответах на IFN-I. JEV NS5, как было показано, блокирует передачу сигналов IFN-I за счет снижения фосфорилирования TYK2 и STAT1 и последующего ингибирования ядерной локализации STAT1 [262, 263]. Кроме того, JEV NS5 ингибирует ядерную транслокацию IRF-3 и NF- κ B за счет связывания с ядерными транспортными белками KPNA3 и KPNA4, нарушая продукцию IFN- β [264].

Ответ IFN-I при инфицировании JEV у людей полностью не охарактеризован.Изучение провоспалительного профиля у людей с ЯЭ показало, что у невыживших пациентов с ЯЭ уровень IFN- α в спинномозговой жидкости был выше, чем у выживших в первые дни болезни, что позволяет предположить, что это может быть связано с более высокой вирусной нагрузкой [265]. ].

2.2.6. Вирус энцефалита Сент-Луис (SLEV)

SLEV — это переносимый комарами флавивирус, передающийся людям с помощью Culex spp. комаров, впервые обнаруженных в 1933 году, когда в Санкт-Петербурге произошла крупная эпидемия энцефалита.Луис, штат Миссури [150]. Распространение SLEV варьируется от Канады до Аргентины и по всей Северной Америке [266]. SLEV вызывает легкое фебрильное заболевание у детей и молодых людей и тяжелые неврологические проявления, которые чаще наблюдаются у пожилых людей и пациентов с ослабленным иммунитетом.

Информация об индукции IFN-I и передаче сигналов, а также об уклонении от IFN-I вирусными белками после инфицирования SLEV в клетках человека в настоящее время очень ограничена. Предыдущие исследования показали вариабельный эффект человеческого IFN в первичных культурах глиальных клеток плода человека [267].Подобно DENV, ZIKV и WNV, защитная роль IFN-I против SLEV была продемонстрирована на мышах, поскольку мыши с дефицитом IFN-сигнала более восприимчивы к инфекции SLEV, чем у иммунокомпетентных мышей [268]. В частности, защитные эффекты IFN- α были продемонстрированы на мышах путем снижения смертности от SLEV, доставляемого аэрозольным и подкожным путями [269].

3. Терапия IFN-I и патогенные эффекты

IFN все чаще признаются в качестве терапевтических агентов.Три различных типа человеческого IFN ( α , β и γ ) широко используются для лечения различных заболеваний благодаря их иммуномодулирующим, противовирусным и антипролиферативным свойствам [270, 271]. Однако оптимальная доза и продолжительность приема ИФН в качестве терапевтических средств не установлены [272]. Это важно, поскольку ИФН, вводимые в фармакологических дозах, вызывают значительную дозозависимую токсичность, которая может потребовать прекращения терапии. Общие побочные эффекты, вызванные IFN- α , включают гриппоподобные симптомы (усталость, лихорадку, миалгии и головные боли), легочную токсичность, желудочно-кишечные симптомы, нейротоксичность и депрессию [273–275].Смертельная токсичность, связанная с режимом IFN- α , встречается редко, а тяжелая токсичность, связанная с IFN- α , управляема, если ее быстро выявить [276, 277].

Роль эндогенного и / или экзогенного IFN в вирусных инфекциях, обсуждаемых в этом обзоре, была частично изучена на человеческих клеточных линиях, на животных моделях и в клинических исследованиях. В зависимости от вируса, используемой модели и времени заражения IFN могут быть полезными или вредными (таблица 1).

Что касается гриппа, патогенная роль эндогенного IFN-I была предложена у детей с гриппозной инфекцией, у которых тяжесть клинического заболевания была связана с повышенным уровнем IFN- α [278].В соответствии с этим, другое исследование ассоциировало тяжесть с повреждением эпителиальных клеток, опосредованным TNF- α -индуцирующим апоптоз лигандом (TRAIL) [279], экспрессия которого может быть индуцирована IFN- α и IFN- β [280 ]. Более того, недавние данные показали, что усиление экспрессии TRAIL моноцитами и экспрессии рецептора смерти 5 (DR5) эпителиальными клетками вносит вклад в патогенный механизм, индуцируемый IFN- α / β , где повышенная продукция этой молекулы может способствовать иммунопатология при тяжелых инфекциях [64].

Что касается RSV-инфекций, интраназальное введение рекомбинантного IFN младенцам с RSV-инфекцией оказалось безопасным и уменьшило продолжительность симптомов, не влияя на время выделения вируса [281–283].

В течение 1980-х годов различные исследования показали, что использование высоких доз интраназального IFN- α было полезным для профилактики инфекции ВСР [284–286]. Однако также было обнаружено, что использование этой молекулы (в высоких дозах) было связано с возникновением нежелательных эффектов, как описано выше.Хотя было доказано, что лечение низкими дозами лучше переносится, оно оказалось неэффективным в качестве постконтактной профилактики [287]. Необходимо завершить дальнейшее исследование роли IFN-I при инфекциях, вызванных ВСР.

Двойные эффекты IFN-I наблюдались при инфекциях HCoV, как упоминалось ранее. Серия тематических исследований, описывающих умеренную и тяжелую инфекцию БВРС-КоВ у взрослых, показала, что в умеренных случаях не было ответа на IFN- α , в то время как в тяжелых случаях уровень IFN- α варьировал [288].Однако другие исследования показали, что пациенты с БВРС-КоВ и ТОРС-КоВ улучшились при терапии IFN- α [289, 290].

Что касается инфекций DENV, исследования, оценивающие связь ответа IFN-I с тяжестью заболевания у людей, дали смешанные результаты [188, 190–192], как описано ранее. Недавние исследования у пациентов с денге в Южной Америке показали, что высокие уровни IFN- β могут сопровождать ухудшение прогрессирования заболевания [197, 198]. Кроме того, моноциты людей с тяжелой формой лихорадки денге (SD) в прошлом демонстрировали значительную повышающую регуляцию генов IFNB-1, RIG-I и NLRP3 по сравнению с теми, у кого в прошлом не было SD, что сопровождалось более высокой вирусной нагрузкой, что позволяет предположить, что исходный врожденный иммунитет ответы могут повлиять на исход заболевания [291].

Что касается ZIKV, лечение IFN-I у пациентов с ZIKV не описано. Недавняя модель инфекции ZIKV на мышах с использованием мышей с иммуносупрессией дексаметазоном показала, что лечение IFN-I улучшило клинические результаты, уменьшило вирусную нагрузку и воспаление в различных внутренних органах, включая яички, что предполагает рассмотрение для оценки эффектов лечения рекомбинантным IFN у пациентов из группы высокого риска. для осложнений, связанных с ЗИКВ [292].

Что касается пациентов, инфицированных ВЗН, использование IFN- α ограничено описаниями случаев менингоэнцефалита, в которых описаны различные исходы [293–296].Обработка IFN-α хорошо переносилась и могла иметь потенциальные положительные эффекты. Однако динамическое течение нейроинвазивного заболевания ЛЗН не позволило определить, были ли положительные эффекты результатом экспериментальной терапии или случайностью. Необходимы дальнейшие рандомизированные двойные слепые плацебо-контролируемые клинические испытания для определения роли лечения IFN-α у пациентов, инфицированных WNV.

Противовирусные эффекты IFN- α против JEV были первоначально описаны в культурах клеток [297].У людей лечение IFN- α 2a против ЯЭ также оценивалось в рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании с участием вьетнамских детей с инфекцией ЯЭ [298]. Внутримышечное введение IFN- α не показало положительного воздействия на больничную смерть или тяжелые последствия при выписке, что позволяет предположить, что могут потребоваться более высокие дозы, альтернативные пути введения или комбинация с другими противовирусными препаратами.

Подобно WNV и JEV, использование IFN-α оценивалось у людей с тяжелым неврологическим заболеванием SLEV.В нерандомизированном, неслепом, интервенционном пилотном исследовании оценивалась терапия IFN- α 2b менингоэнцефалита, вызванного SLEV, и было показано положительное влияние на раннее неврологическое течение заболевания, что указывает на хорошую переносимость двухнедельного лечения [299]. Последующее исследование реципиентов солидных органов с менингоэнцефалитом SLEV показало, что даже при отсроченном введении комбинированное лечение IFN- α 2b и внутривенным иммуноглобулином G было связано с потенциальным клиническим улучшением [300].Эти исследования подтверждают проведение последующего рандомизированного двойного слепого плацебо-контролируемого исследования терапии менингоэнцефалита SLEV с помощью IFN- α 2a.

4. Терапевтический потенциал эффекторных механизмов ISG при вирусных инфекционных заболеваниях человека

При распознавании вирусной инфекции клетка через PRR опосредует продукцию IFN-I, что приводит к транскрипции сотен ISG по пути JAK / STAT [301]. ISG являются эффекторами автономной для клеток противовирусной защиты, и было показано, что они очень эффективны при сопротивлении и контроле над патогенами.Уровни ISG индуцируются на совершенно разных уровнях во время вирусной инфекции или лечения IFN, а уровни экспрессии часто зависят от времени, дозы и типа клеток. Они действуют на разных стадиях жизненного цикла вируса, от проникновения, репликации, сборки и выпуска, обеспечивая адекватный клеточный иммунитет против РНК и ДНК вирусов [302]. Исследования на микроматрицах выявили от 50 до 1000 ISG с 200-500 генами, типичными для многих типов клеток. Типичные и хорошо изученные члены ISG со специфической или широкой противовирусной активностью включают IRF1, IRF3, IRF7, IRF9, IFITM3, ISG15 и OASL.Продукты этих ISG обладают многочисленными противовирусными эффекторными функциями, многие из которых до сих пор полностью не описаны. Однако, поскольку механизмы большего числа эффекторов IFN будут раскрыты, вполне вероятно, что их способы действия будут коллективно охватывать большинство стадий жизненного цикла вируса [303]. Помимо того, что они обладают мощной противовирусной активностью, ISG также усиливают врожденный иммунный ответ на вирусную инфекцию, тем самым усиливая этот ответ [304]. Это привлекло особое внимание в попытках разработать новые методы лечения вирусных инфекций и их патогенеза.

В настоящее время существуют вакцины против вируса гриппа, YFV и JEV; однако отсутствуют ни эффективные вакцины, ни специфическая терапия для RSV, hMPV, PIV, HRV, HCoV, DENV, ZIKV, WNV или SLEV. Хотя несколько вакцин для этих вирусов находятся на разных этапах разработки, существует потребность в альтернативных противовирусных терапевтических подходах.

Несколько ISG были описаны в контексте респираторных вирусов (таблица 2). Недавняя работа показала, что выход вируса гриппа также является мишенью для ISG.Виперин взаимодействует с клеточным ферментом фарнезилдифосфатезинтазой, нарушая липидные рафты, что приводит к ингибированию гриппа и высвобождения риновирусов [305, 306]. Кроме того, ZAP, который может активироваться независимо от продукции IFN, ограничивает репликацию вируса гриппа за счет усиления RIG-I [307]. TRIM56 — еще один ISG с широкой противовирусной активностью. Хотя его повышающая регуляция зависит от IFN-I, он устраняет вирус гриппа A и B и инфекцию HCoV через STING и TLR-3 / TRIF [308, 309].TRIM21 продемонстрировал активность против риновируса, перехватывая входящие опсонизированные антителами вирионы во время клеточной инфекции, обеспечивая эффективную пост-нейтрализацию [310]. Новый человеческий IFN-индуцированный ген, который мы назвали ISG20, кодирует от 3 до 5 экзонуклеаз со специфичностью к одноцепочечной РНК и, в меньшей степени, к ДНК. Клетки HeLa с избыточной экспрессией ISG20 показали устойчивость к инфекциям вирусом гриппа. Было показано, что этот механизм связан с нарушением активности полимеразы, подавляя как репликацию, так и транскрипцию [311, 312].Наконец, TDRD7 (tudor-домен, содержащий 7) показал активность против нескольких парамиксовирусов, таких как HPIV3 и RSV, препятствуя активации AMP-зависимой киназы (AMPK). Активация AMPK необходима для эффективной репликации. TDRD7 препятствует активации AMPK, ограничивая репликацию вируса [313].

30237 [305,] [305,] 90 231 TDRDV32 PDR2VA 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 902 902 908 317 или распаковка или распаковка.
ISG Показано, что чувствительные вирусы Механизм / компонент врожденной иммунной системы, усиленной ISG Ссылки
9023 Респираторные вирусы
Виперин Вирус гриппа A
HRV
RSV		 TLR-7/9 (IRAK1 / TRAF6)
NF- κ B1 / p50, AP-1
ZAP Вирус гриппа A RIG-I [307]
TRIM56
TRIM56 Вирусы вируса гриппа Bluenza A327 HCV3 и 9023 / TRIF [308, 309]
TRIM21 HRV cGAS, RIG-I, [310]
ISG20 Вирусы гриппа A и B Нуклеопротеиновая блокада [311, 312]
Флавивирусы
IFITM2 / 3 DENV
WNV
Viperin DENV Ограничение продукции / накопления ранней DENV РНК через взаимодействие с DENV NS3 и репликационными комплексами [315]
RyDEN27
с помощью трансляции DENV27 9002 Schla регулирующая обилие тРНК
взаимодействие с вирусной РНК и клеточными мРНК-связывающими белками [3 17]
OAS DENV Блокирование репликации DENV [318]
ISG15 DENV ISG15 DENV2 9007 репликация [321–324]
IFI6 YFV
WNV
DENV		 Предотвращение образования вирус-индуцированных инвагинаций ER-мембраны, этот механизм репликации [320]
TRIM69 DENV DENV NS3 убиквитинирование и деградация, таким образом прерывая репликацию DENV [319]
[325]
9023 6

Сообщалось, что несколько ISG ингибируют инфекцию флавивирусом с помощью различных механизмов (таблица 2).Было показано, что экспрессия индуцируемых IFN-I ISG, таких как IFITM2 / 3, виперин, ISG15, ISG20, OAS, BST2, RyDEN, TRIM69 и IFI6, блокирует инфекцию DENV [314–320] на нескольких этапах вирусного цикла. IFITM2 и IFITM3 нарушили первые шаги (проникновение и / или снятие оболочки) заражения DENV и WNV [314, 316]. Напротив, три IFN-индуцированных клеточных фермента, виперин, ISG20 и dsRNA-активированная протеинкиназа, ингибировали стадии цикла DENV и WNV в вирусных белках и / или биосинтезе РНК [314].Вызванный DENV-инфекцией виперин, обладающий противовирусными свойствами, находящийся в C-концевой области белка, который действует, ограничивая раннюю продукцию / накопление DENV РНК, возможно, за счет взаимодействия виперина с DENV NS3 и репликационными комплексами [315]. Экспрессия Репрессора урожайности DENV (RyDEN) придает устойчивость ко всем серотипам DENV в клетках человека. RyDEN, вероятно, препятствует трансляции DENV через взаимодействие с вирусной РНК и клеточными мРНК-связывающими белками, что приводит к ингибированию репликации вируса в инфицированных клетках [317].Сообщалось, что OAS и его нижестоящая эффекторная РНКаза L блокируют репликацию DENV и, вероятно, способствуют защите хозяина от инфекции DENV, играя роль в определении исходов тяжести заболевания DENV [318]. Сообщалось, что ZIKV индуцирует экспрессию ISG15 в первичных эпителиальных клетках роговицы человека, а подавление ISG15 увеличивает инфекционность ZIKV [321]. ISG15 также ингибировал репликацию нескольких флавивирусов, включая DENV, WNV и JEV [322–324]. IFN- α -индуцируемый белок 6 (IFI6), локализованный в эндоплазматическом ретикулуме (ER-) интегральный мембранный эффектор, профилактически защищал неинфицированные клетки путем предотвращения образования вирус-индуцированных инвагинаций ER-мембраны, в которых находятся флавивирусы (YFV, WNV и DENV) репликационный аппарат [320].TRIM69 взаимодействует с DENV NS3 напрямую и опосредует его убиквитинирование и деградацию, тем самым прерывая репликацию DENV [319]. Недавно сообщалось, что Schlafen 11, ISG, который контролирует синтез белков, регулируя количество тРНК, ограничивает репликацию WNV, DENV и ZIKV, нарушая вирусную инфекционность [325].

5. Выводы

После 60 лет исследований защитная роль IFN-I была продемонстрирована на клеточных культурах на животных моделях и на людях.Совсем недавно были описаны патогенные эффекты IFN-I при вирусных инфекциях, что подчеркивает обширные и сложные взаимодействия IFN-I в иммунном ответе. Дальнейшее понимание эффекторных механизмов отдельных ISG в сложных сигнальных сетях при вирусных заболеваниях человека необходимо для разработки более конкретных и эффективных терапевтических стратегий.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Вклад авторов

PLA, ABB, DRH и LBT внесли свой вклад в поиск литературы и подготовку статей.

Благодарности

Авторы приносят извинения коллегам, чьи работы не могут быть процитированы из-за нехватки места. Эта работа была поддержана Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (Grant PICT 2015 N ° 0076) и CONICET. PLA и LBT — карьерные исследователи из CONICET, а ABB — из того же учреждения.

У ВАШЕГО РЕБЕНКА грипп? ЗДЕСЬ ЧТО ДЕЛАТЬ

«Мама, мне холодно и больно…»

Как родитель, вы боитесь слышать эти слова.Озноб и ломота в теле могут означать грипп, особенно в это время года. А если сегодня будний день, значит, не пускайте ребенка в школу. Но что потом?

Прежде всего, убедитесь, что вы распознали типичные симптомы гриппа: лихорадку, озноб, кашель, боли в мышцах или теле, рвоту и диарею. Эти симптомы могут появиться внезапно и часто указывают на грипп, хотя это не означает, что все эти симптомы должны присутствовать. Например, дети чаще страдают рвотой и диареей, чем взрослые.И не у всех заболевших гриппом поднимается температура. 1

Чтобы получить быстрое официальное подтверждение того, что это действительно вирус гриппа, а не, скажем, простуда или желудочный недуг, вашему ребенку следует пройти тест на грипп. Традиционно самые точные тесты на грипп нужно было отправлять в центральные лаборатории для обработки, но современные молекулярные тесты, такие как ID NOW ™ Influenza A & B 2, обеспечивают точную диагностику на месте в считанные минуты. Простой мазок доступен в кабинетах врачей, а также в центрах неотложной помощи, аптеках и пунктах неотложной помощи.Немедленная постановка правильного диагноза означает начало лечения на ранней стадии, когда эти методы лечения работают лучше всего.

После подтверждения диагноза гриппа позвоните школьной медсестре или школьному координатору по работе с родителями и сообщите информацию. «Может быть полезнее сообщить школе, что ваш ребенок будет отсутствовать на несколько дней из-за гриппа», — говорит Норман Мур, доктор философии, директор по научным вопросам инфекционных заболеваний компании Abbott. «Грипп очень заразен, что делает его опасным для здоровья населения.Важно сообщить школе о наличии вируса, чтобы другие члены школьного сообщества могли принять меры ».

В школе может быть установлен протокол, например, информирование персонала и других родителей о потенциальном контакте с вирусом гриппа, планирование перерывов для мытья рук в течение дня или напоминание ученикам кашлять в локти или использовать салфетку при кашле. 2 Дело в том, что больной гриппом может передать вирус другим даже до того, как проявятся серьезные симптомы, а в классных комнатах грипп благоприятен.Школьная медсестра может также воспользоваться возможностью, чтобы напомнить членам школьного сообщества о необходимости сделать прививку от гриппа, если они еще этого не сделали. Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) рекомендуют ежегодную вакцинацию против гриппа всем людям старше шести месяцев. Хотя до сих пор существует множество неправильных представлений о вакцине от гриппа, она остается единственным наиболее важным способом уменьшить заболеваемость гриппом. 3

Лечение гриппа

Получение точного диагноза для вашего ребенка также означает, что он или она с большей вероятностью получат правильное лечение.Это важно при гриппе, потому что для обеспечения эффективности противовирусные препараты необходимо принимать в течение 48 часов с момента появления симптомов. Эти лекарства могут помочь сократить продолжительность гриппа и предотвратить серьезные осложнения гриппа (например, ушную инфекцию у детей и пневмонию). 4 Правильное лечение также означает, что ваш ребенок не получит антибиотики, если они ему не понадобятся. В случае гриппа антибиотики совсем не помогают и потенциально могут замедлить выздоровление. 5

Путь к выздоровлению

Есть и другие важные меры, которые необходимо предпринять, если ваш ребенок заболел гриппом дома.Убедитесь, что он или она хорошо гидратированы. Лучше всего вода, спортивные напитки и прозрачный бульон; избегайте колы и чая с кофеином. Ледяные чипсы или замороженные хлопья часто помогают, если у вашего ребенка болит горло.

Запаситесь безрецептурными лекарствами, салфетками, дезинфицирующими средствами и другими предметами, облегчающими выздоровление. И не забудьте использовать дезинфицирующее средство для протирания игрушек, дверных ручек и ванных комнат, чтобы другие члены семьи не заболели.

Время, проводимое дома, следует уделять восстановлению, а не домашним заданиям.Перенесите задания с учителем, чтобы ваш ребенок мог наверстать упущенное по мере ослабления симптомов.

Все готово к возвращению в класс

Когда вам нужно взять отпуск на работе или поиграть с нянями, может возникнуть соблазн отправить ребенка обратно в школу, как только он или она начнет чувствовать себя лучше. Но CDC рекомендует, чтобы больные дети оставались дома в течение 24 часов после того, как симптомы начали исчезать. 6 «В случае гриппа это может занять несколько дней от начала болезни», — говорит д-р.Мур. Слишком рано, и ваш ребенок все еще может распространять вирус.

У вашего ребенка также не должно быть высокой температуры (без помощи ибупрофена для снижения температуры) в течение 24 часов, прежде чем отправиться обратно в класс.

«Выявление вируса на раннем этапе и подготовка, как только вы заметите симптомы, не только ускорит выздоровление вашего собственного ребенка, но и поможет сохранить здоровье других в вашей семье и сообществе в этот сезон гриппа», — говорит д-р Мур.

1 Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC).Симптомы и диагностика гриппа. Доступно по адресу: https://www.cdc.gov/flu/symptoms/index.html

2 CDC. Руководство для школьной администрации по сокращению распространения сезонного гриппа в школах K-12. Доступно по адресу: https://www.cdc.gov/flu/school/guidance.htm#schoolage

.

3 CDC. Кому и когда нужна вакцина от гриппа. Доступно по адресу: https://www.cdc.gov/flu/prevent/vaccinations.htm

4 CDC. Противовирусные препараты от гриппа: Резюме для клиницистов.Доступно по адресу: https://www.cdc.gov/flu/professionals/antivirals/summary-clinICAL.htm

.

5 Bradley KC et al. Управляемые микробиотой тонические сигналы интерферона в стромальных клетках легких защищают от инфекции вирусом гриппа. Отчеты по ячейкам . 2019; 28 (1): 245-256. Доступно по адресу: https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(19)30744-2

6 CDC. Руководство для школьной администрации по сокращению распространения сезонного гриппа в школах K-12.Доступно по адресу: https://www.cdc.gov/flu/school/guidance.htm#schoolage

.

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

Abstract

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

Информация об авторе

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

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

Редактор: Мирко Шмольке, Женевский университет, ШВЕЙЦАРИЯ

Поступила: 20 октября 2020 г .; Принят в печать: 17 февраля 2021 г .; Опубликован: 9 марта 2021 г.

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

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

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

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

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

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

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

Результаты

Модель сочетанной инфекции пневмококка и гриппа

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

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

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

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

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

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

Наблюдалась корреляция между кинетикой роста бактерий и снижением выживаемости у мышей BALB / c после коинфекции вируса h2N1 CA04. Количество бактерий в смывах для носа оставалось неизменным с 4 по 8 день, подтверждая носоглоточное носительство (рис. 2A – 2C и S3). Количество бактерий в легких увеличилось с 4,79 log 10 ± 0,69 log 10 с 4 по 7 день.53 log 10 ± 0,71 log 10 на 8-й день, уровни, которые были значительно выше, чем наблюдаемые при смывании носа. Бактерии в крови оставались не обнаруживаемыми на 4 и 6 дни, но были обнаружены на 8 день, незадолго до гибели мышей. У мышей инфицировано только S . pneumoniae , относительное количество бактерий в легких было незначительным, и бактерии были удалены к 8-му дню. Совместная инфекция пневмококка и гриппа не изменила вирусную нагрузку по сравнению с мышами, инфицированными только вирусом гриппа (рис. 2D).

Рис. 2. Нагрузка патогенами у мышей, суперинфицированных вирусом пневмококкового гриппа.

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

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

Экспрессия клеток и цитокинов

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

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

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

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

Дефицит IFN типа I и типа II снижает восприимчивость к коинфекции

Мыши с дефицитом ИФН-типа I или II демонстрируют повышенную выживаемость от вторичной пневмококковой инфекции после гриппа по сравнению с мышами WT [8,9,15,16].Поэтому мы проверили, будут ли такие животные также демонстрировать повышенную устойчивость на нашей модели бактериальной инфекции с последующей вирусной инфекцией. Мышам C57BL / 6 IFNαβR — / — и IFN-γR1 — / — прививали 10 3 КОЕ S . pneumoniae A66.1 в день 0 и 50 БОЕ вируса h2N1 CA04 на 2 день с последующим ежедневным мониторингом потери веса и выживаемости. В то время как все мыши WT умерли от коинфекции (рис. 1), каждый штамм KO продемонстрировал приблизительно 40% выживаемость (рис. 4A и 4B).Сходная частичная устойчивость к коинфекции наблюдалась у мышей BALB / c IFNαβR — / — (S5A и S5B фиг.), А также мышей C57BL / 6 и BALB / c IFN-γ — / — (S6A-S6D фиг. ). Однако использование мышей, лишенных обоих цитокиновых путей (C57BL / 6 IFNαβR — / — IFN-γR1 — / — double KO), выявило значительно повышенную устойчивость, так что почти все эти животные пережили суперинфекцию (рис. 4A и 4B). . Все мыши KO, инфицированные одним патогеном, выжили (S5A и S5B и S6A – S6D, фиг.).Отсутствие передачи сигналов IFN типа I не влияло на экспрессию IFN типа II в этой модели. Эти данные показывают, что ИФН типа I и типа II играют критическую и, возможно, дополняющую роль в опосредовании чувствительности в модели бактериально-вирусной коинфекции. Помимо определения смертности, мы провели гистопатологический анализ тканей легкого на 7-й день. Мыши IFNαβR — / — IFN-γR1 — / — с двойным KO показали значительно меньшую патологию тканей по сравнению с мышами WT после коинфекции (фиг. 4C, панели i по сравнению с iv).Мыши, у которых отсутствует только один путь IFN (IFNαβR — / — или IFN-γR1 — / — ) (рис. 4C, панели ii и iii), также показали значительные отличия от мышей WT, что указывает на то, что оба цитокина играют роль в потере целостность ткани во время коинфекции, но у мышей с дефицитом обоих цитокиновых путей было обнаружено наименьшее количество повреждений (рис. 4D). Мы также измерили общий белок (рис. 4E) и альбумин (рис. 4F) в ЖБАЛ в качестве индикаторов целостности барьера, и результаты подтвердили гистологический анализ.Оценка бактериальной нагрузки на 7-й день показала низкие уровни пневмококков как в смывах для носа, так и в гомогенатах легких всех мышей KO (рис. 4G и 4H). Повышение уровня бактерий в носовой жидкости наблюдалось только в присутствии передачи сигналов IFN типа I (только у мышей IFN-γR1 — / — , но не у мышей IFNαβR — / — , ни IFNαβR — / — IFN-γ — / — мышей), тогда как значительное увеличение количества бактерий в легких наблюдалось только в присутствии сигнального пути IFN типа II (только у мышей IFNαβR — / — ) (S7 фиг.).Таким образом, усиление колонизации зависело от наличия передачи сигналов IFN типа I, что согласуется с результатами других [8]. Примечательно, что в крови мышей не было обнаружено бактерий.

Рис. 4. Восприимчивость мышей, дефицитных по путям ИФН типа I и / или типа II, к суперинфекции вирусом пневмококка-гриппа.

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

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

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

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

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

Мышей

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

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

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

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

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

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

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

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

Суперинфекция колонизирующим серотипом 14

S . pneumoniae и вирус гриппа PR8

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

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

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

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

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

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

Обсуждение

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

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

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

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

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

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

Материалы и методы

Заявление о соблюдении этических норм

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

Мыши

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

Мышиная бактериально-вирусная коинфекция, модель

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

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

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

Анализ бактериальной и вирусной нагрузки

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

Анализ проточной цитометрии

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

Анализ цитокинов

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

Гистопатологический анализ

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

In vivo Нейтрализация мАт

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

Статистический анализ

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

Дополнительная информация

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

Вирус гриппа

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

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

(TIF)

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

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

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

(TIF)

S3 Рис. Бактериальная нагрузка промывки носа

S . pneumoniae, отдельно (Spn-PBS) и коинфицированные (Spn-IAV) мыши.

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

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

(TIF)

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

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

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

(TIF)

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

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

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

(TIF)

S7 Рис. Бактериальная нагрузка в носовых смывах и легких IFNαβR

— / — , IFN-γR1 — / — и IFNαβR — / — IFN-γR1 — / — мышей после заражения мышами S . pneumoniae отдельно (Spn-PBS) или S . pneumoniae, — коинфекция вирусом гриппа (Spn-IAV).

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

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

(TIF)

S8 Рис. Гистопатологический анализ ткани легкого после завершения лечения.

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

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

(TIF)

Благодарности

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

Ссылки

  1. 1. Falsey AR, Becker KL, Swinburne AJ, Nylen ES, Formica MA, Hennessey PA и др. Бактериальные осложнения вирусных заболеваний дыхательных путей: комплексная оценка. J Infect Dis. 2013. 208 (3): 432–41. Epub 2013/05/11. pmid: 23661797; PubMed Central PMCID: PMC3699009.
  2. 2. Morens DM, Taubenberger JK, Fauci AS. Преобладающая роль бактериальной пневмонии как причины смерти при пандемическом гриппе: последствия для готовности к пандемическому гриппу.J Infect Dis. 2008. 198 (7): 962–70. Epub 2008/08/20. pmid: 18710327; PubMed Central PMCID: PMC2599911.
  3. 3. Gill JR, Sheng ZM, Ely SF, Guinee DG, Beasley MB, Suh J, et al. Легочные патологические находки фатальных вирусных инфекций пандемического гриппа A / h2N1 2009 г. Arch Pathol Lab Med. 2010. 134 (2): 235–43. Epub 2010/02/04. pmid: 20121613; PubMed Central PMCID: PMC2819217.
  4. 4. Лурия ДБ, Блюменфельд Х.Л., Эллис Дж. Т., Килбурн Э.Д., Роджерс Д. Исследования гриппа в пандемии 1957–1958 гг.II. Легочные осложнения гриппа. J Clin Invest. 1959; 38 (1 часть 2): 213–65. Epub 1959/01/01. pmid: 13620784; PubMed Central PMCID: PMC444127.
  5. 5. Grousd JA, Rich HE, Alcorn JF. Взаимодействие «хозяин-патоген» при грамположительной бактериальной пневмонии. Clin Microbiol Rev.2019; 32 (3). Epub 2019/05/31. pmid: 31142498; PubMed Central PMCID: PMC6589866.
  6. 6. Мецгер Д.В., Сан К. Иммунная дисфункция и бактериальные коинфекции после гриппа. J Immunol. 2013; 191 (5): 2047–52.Epub 2013/08/22. pmid: 23964104; PubMed Central PMCID: PMC3760235.
  7. 7. Ли Б., Робинсон К.М., МакХью К.Дж., Шеллер Е.В., Мандалапу С., Чен С. и др. Интерферон I типа, индуцированный гриппом, увеличивает восприимчивость к грамотрицательной и грамположительной бактериальной пневмонии у мышей. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2015; 309 (2): L158–67. Epub 2015/05/24. pmid: 26001778; PubMed Central PMCID: PMC4504975.
  8. 8. Накамура С., Дэвис К. М., Вайзер Дж. Н.. Синергетическая стимуляция интерферонов типа I во время коинфекции вирусом гриппа способствует колонизации Streptococcus pneumoniae у мышей.J Clin Invest. 2011. 121 (9): 3657–65. Epub 2011/08/16. pmid: 21841308; PubMed Central PMCID: PMC3163966.
  9. 9. Shahangian A, Chow EK, Tian X, Kang JR, Ghaffari A, Liu SY, et al. IFN типа I опосредуют развитие бактериальной пневмонии после гриппа у мышей. J Clin Invest. 2009. 119 (7): 1910–20. Epub 2009/06/03. pmid: 19487810; PubMed Central PMCID: PMC2701856.
  10. 10. Шепардсон К.М., Ларсон К., Мортон Р.В., Пригге Дж. Р., Шмидт Э. Э., Хубер В. К. и др. Дифференциальная передача сигналов интерферона I типа является главным регулятором восприимчивости к бактериальной суперинфекции после гриппа.mBio. 2016; 7 (3). Epub 2016/05/05. pmid: 27143388; PubMed Central PMCID: PMC4959663.
  11. 11. Ширей К.А., Перкинс Д.Д., Лай В., Чжан В., Фернандо Л.Р., Гусовски Ф. и др. Грипп «обучает» хозяина повышенной восприимчивости к вторичной бактериальной инфекции. mBio. 2019; 10 (3). Epub 2019/05/09. pmid: 31064834; PubMed Central PMCID: PMC6509193.
  12. 12. Бреслоу-Декман Дж. М., Маттингли С. М., Биркет С. Е., Хоскинс С. Н., Хо Т. Н., Гарви Б. А. и др. Линезолид снижает восприимчивость к вторичной бактериальной постгриппозной пневмонии у мышей за счет своего воздействия на IFN-гамма.J Immunol. 2013. 191 (4): 1792–9. Epub 2013/07/09. pmid: 23833238; PubMed Central PMCID: PMC3751392.
  13. 13. Калифано Д., Фуруя Й., Мецгер Д.В. Влияние гриппа на жизнеспособность альвеолярных макрофагов зависит от генетической линии мышей. J Immunol. 2018; 201 (1): 134–44. Epub 2018/05/16. pmid: 29760191; PubMed Central PMCID: PMC6008236.
  14. 14. Hang do TT, Choi EJ, Song JY, Kim SE, Kwak J, Shin YK. Дифференциальный эффект предшествующей инфекции гриппа на фагоцитоз альвеолярных макрофагов Staphylococcus aureus и Escherichia coli: участие в продукции интерферона-гамма.Microbiol Immunol. 2011; 55 (11): 751–9. Epub 2011/09/08. pmid: 21895747.
  15. 15. Sun K, Metzger DW. Подавление антибактериальной защиты легких интерфероном-гамма во время выздоровления от инфекции гриппа. Nat Med. 2008. 14 (5): 558–64. Epub 2008/04/29. pmid: 18438414.
  16. 16. Сун К., Йе Дж., Перес Д. Р., Мецгер Д. В.. Сезонная вакцинация FluMist индуцирует перекрестно-реактивный Т-клеточный иммунитет против гриппа h2N1 (2009 г.) и вторичных бактериальных инфекций. J Immunol. 2011; 186 (2): 987–93.Epub 2010/12/17. pmid: 21160043.
  17. 17. Weiser JN, Ferreira DM, Paton JC. Streptococcus pneumoniae : передача, колонизация и инвазия. Nat Rev Microbiol. 2018; 16 (6): 355–67. Epub 2018/03/31. pmid: 29599457; PubMed Central PMCID: PMC5949087.
  18. 18. Калифано Д., Фуруя Й., Робертс С., Аврам Д., Маккензи ЭнДж., Мецгер Д.В. IFN-гамма увеличивает восприимчивость к инфекции гриппа A за счет подавления врожденных лимфоидных клеток группы II. Mucosal Immunol.2018; 11 (1): 209–19. Epub 2017/05/18. pmid: 28513592; PubMed Central PMCID: PMC5693789.
  19. 19. Грэм МБ, Далтон Д.К., Гилтинан Д., Брасиале В.Л., Стюарт Т.А., Брасиале Т.Дж. Ответ на инфекцию гриппа у мышей с направленным нарушением гена гамма-интерферона. J Exp Med. 1993. 178 (5): 1725–32. Epub 1993/11/01. pmid: 8228818; PubMed Central PMCID: PMC21
.
  • 20. Симелл Б., Ауранен К., Кайхти Х., Голдблатт Д., Даган Р., О’Брайен К.Л. и др. Фундаментальная связь между носительством пневмококка и заболеванием.Экспертные ревакцины. 2012; 11 (7): 841–55. Epub 2012/08/24. pmid: 22
    0.
  • 21. Сан К., Йохансен Ф.Е., Экманн Л., Мецгер Д.В. Важная роль опосредованного полимерными Ig-рецепторами транспорта IgA в защите от носоглоточного носительства Streptococcus pneumoniae . J Immunol. 2004. 173 (7): 4576–81. Epub 2004/09/24. pmid: 15383591.
  • 22. Абдуллахи О, Карани А., Тигой С.К., Муго Д., Кунгу С., Ванджиру Е. и др. Темпы приобретения и клиренса пневмококковых серотипов в носоглотке у детей в округе Килифи, Кения.J Infect Dis. 2012. 206 (7): 1020–9. Epub 2012/07/26. pmid: 22829650; PubMed Central PMCID: PMC3433858.
  • 23. Shak JR, Vidal JE, Klugman KP. Влияние бактериальных взаимодействий на пневмококковую колонизацию носоглотки. Trends Microbiol. 2013. 21 (3): 129–35. Epub 2013/01/01. pmid: 23273566; PubMed Central PMCID: PMC3729046.
  • 24. Jochems SP, Marcon F, Carniel BF, Holloway M, Mitsi E, Smith E, et al. Воспаление, вызванное вирусом гриппа, нарушает врожденный иммунный контроль пневмококка человека.Nat Immunol. 2018; 19 (12): 1299–308. Epub 2018/10/31. pmid: 30374129; PubMed Central PMCID: PMC6241853.
  • 25. Ван XY, Kilgore PE, Lim KA, Wang SM, Lee J, Deng W. и др. Коинфекции гриппа и бактериальных патогенов в ХХ веке. Междисциплинарная перспектива Infect Dis. 2011; 2011: 146376. Epub 13.07.2011. pmid: 21747847; PubMed Central PMCID: PMC3124839.
  • 26. Австриец Р. Некоторые аспекты состояния носительства пневмококка. J Antimicrob Chemother. 1986; 18 Дополнение A: 35–45.Epub 1986/07/01. pmid: 3745031.
  • 27. Богерт Д., Де Гроот Р., Германс П. В.. Streptococcus pneumoniae Колонизация: ключ к пневмококковой инфекции. Lancet Infect Dis. 2004. 4 (3): 144–54. Epub 2004/03/05. pmid: 14998500.
  • 28. Jia L, Xie J, Zhao J, Cao D, Liang Y, Hou X и ​​др. Механизмы тяжелых сопутствующих бактериальных инфекций, связанных со смертностью, после инфицирования вирусом гриппа. Front Cell Infect Microbiol. 2017; 7: 338. Epub 22.08.2017. pmid: 28824877; PubMed Central PMCID: PMC5540941.
  • 29. Musher DM. Насколько заразны распространенные инфекции дыхательных путей? N Engl J Med. 2003. 348 (13): 1256–66. Epub 2003/03/28. pmid: 12660390.
  • 30. Lijek RS, Weiser JN. Коинфекция подрывает иммунитет слизистых оболочек верхних дыхательных путей. Curr Opin Immunol. 2012; 24 (4): 417–23. Epub 2012/06/05. pmid: 22658762; PubMed Central PMCID: PMC3423578.
  • 31. McNamee LA, Harmsen AG. Как индуцированная гриппом дисфункция нейтрофилов, так и независимые от нейтрофилов механизмы способствуют повышенной восприимчивости к вторичной инфекции Streptococcus pneumoniae .Заражение иммунной. 2006. 74 (12): 6707–21. Epub 2006/09/20. pmid: 16982840; PubMed Central PMCID: PMC1698099.
  • 32. Ван Х, Юань Дж, Ван Х, Ган Н, Чжан Кью, Лю Б. и др. Програнулин снижает восприимчивость к Streptococcus pneumoniae при гриппе и защищает от летальной коинфекции. J Immunol. 2019; 203 (8): 2171–82. Epub 2019.09.15. pmid: 31519865.
  • 33. Didierlaurent A, Goulding J, Patel S, Snelgrove R, Low L, Bebien M и др. Устойчивая десенсибилизация к лигандам бактериальных Toll-подобных рецепторов после разрешения респираторной инфекции гриппа.J Exp Med. 2008. 205 (2): 323–9. Epub 2008/01/30. pmid: 18227219; PubMed Central PMCID: PMC2271005.
  • 34. Колер Дж., Брайтбах К., Реннер С., Хайтч А.К., Баст А., ван Ройен Н. и др. НАДФН-оксидаза, но не индуцируемая синтаза оксида азота, способствует устойчивости в модели пневмонии Ньюмана у мышей Staphylococcus aureus Newman. Микробы заражают. 2011; 13 (11): 914–22. Epub 2011/06/04. pmid: 21635963.
  • 35. van der Sluijs KF, Nijhuis M, Levels JH, Florquin S, Mellor AL, Jansen HM и др.Вызванная гриппом экспрессия индоламин-2,3-диоксигеназы увеличивает выработку интерлейкина-10 и рост бактерий во время вторичной пневмококковой пневмонии. J Infect Dis. 2006. 193 (2): 214–22. Epub 2005/12/20. pmid: 16362885.
  • 36. Сабатель С., Радермекер С., Фиевес Л., Паулиссен Г., Чакаров С., Фернандес С. и др. Воздействие бактериальной cpg ДНК защищает от аллергического воспаления дыхательных путей за счет увеличения регуляторных интерстициальных макрофагов в легких. Иммунитет. 2017; 46 (3): 457–73. Epub 2017/03/23.pmid: 28329706.
  • 37. Franke-Ullmann G, Pfortner C, Walter P, Steinmuller C, Lohmann-Matthes ML, Kobzik L. Характеристика интерстициальных макрофагов легких мышей по сравнению с альвеолярными макрофагами in vitro. J Immunol. 1996. 157 (7): 3097–104. Epub 1996/10/01. pmid: 8816420.
  • 38. Кавано Х., Каяма Х., Накама Т., Хашимото Т., Умемото Е., Такеда К. Интерстициальные макрофаги легких, продуцирующие IL-10, предотвращают нейтрофильную астму. Int Immunol. 2016; 28 (10): 489–501.Epub 2016/03/16. pmid: 26976823.
  • 39. Виземанн TM, Ласкин ДЛ. Усиление фагоцитоза, хемотаксиса и продукции реактивных кислородных промежуточных продуктов интерстициальными макрофагами легких после острой эндотоксемии. Am J Respir Cell Mol Biol. 1994. 11 (3): 358–65. Epub 1994/09/01. pmid: 8086172.
  • 40. Эллис Г.Т., Дэвидсон С., Кротта С., Бранцк Н., Папаяннопулос В., Вак А. Моноциты TRAIL + и связанные с моноцитами клетки вызывают повреждение легких и тем самым повышают восприимчивость к коинфекции гриппа- Streptococcus pneumoniae .EMBO Rep. 2015; 16 (9): 1203–18. Epub 2015/08/13. pmid: 26265006; PubMed Central PMCID: PMC4576987.
  • 41. Субраманиам Р., Барнс П.Ф., Флетчер К., Боггарам В., Хиллберри З., Нойеншвандер П. и др. Защита от бактериальной пневмонии после гриппа за счет увеличения набора фагоцитов и производства АФК. J Infect Dis. 2014. 209 (11): 1827–36. Epub 2013/12/25. pmid: 24367039.
  • 42. Ghoneim HE, Thomas PG, McCullers JA. Истощение альвеолярных макрофагов во время гриппа способствует развитию бактериальных суперинфекций.J Immunol. 2013. 191 (3): 1250–9. Epub 2013/06/28. pmid: 23804714; PubMed Central PMCID: PMC4

    2.
  • 43. Stegemann-Koniszewski S, Gereke M, Orrskog S, Lienenklaus S, Pasche B, Bader SR, et al. TLR7 способствует быстрому прогрессированию, но не приводит к полному летальному исходу вторичного пневмококкового заболевания после инфицирования вирусом гриппа А. J. Врожденный иммунитет. 2013. 5 (1): 84–96. Epub 2012/11/17. pmid: 23154432; PubMed Central PMCID: PMC6741512.
  • 44. Фукуши М., Ито Т., Ока Т., Китадзава Т., Миёси-Акияма Т., Кирикаэ Т. и др.Серийное гистопатологическое исследование легких мышей, инфицированных штаммом PR8 вируса гриппа А. PLoS One. 2011; 6 (6): e21207. Epub 28.06.2011. pmid: 21701593; PubMed Central PMCID: PMC3118813.
  • 45. Гибсон-Корли К.Н., Оливье А.К., Мейерхольц Д.К. Принципы действительной гистопатологической оценки в исследованиях. Vet Pathol. 2013. 50 (6): 1007–15. Epub 2013/04/06. pmid: 23558974; PubMed Central PMCID: PMC3795863.
  • 46. Taubenberger JK, Morens DM. Патология вирусных инфекций гриппа.Анну Рев Патол. 2008; 3: 499–522. Epub 2007/11/28. pmid: 18039138; PubMed Central PMCID: PMC2504709.
  • 47. Бухвайц Дж. П., Кармаус П. В., Харкема Дж. Р., Уильямс К. Дж., Камински Н. Э. Модуляция ответов дыхательных путей на грипп A / PR / 8/34 с помощью Delta9-тетрагидроканнабинола у мышей C57BL / 6. J Pharmacol Exp Ther. 2007. 323 (2): 675–83. Epub 2007/08/30. pmid: 17726158.

    • Повреждение легких, вызванное вирусом гриппа: патогенез и значение для лечения

    Реферат

    Мы обсуждаем новые аспекты вирусного и иммуноопосредованного повреждения легких и восстановления после инфицирования гриппом. http: // ow.ly / JGhC6

    Абстрактные

    Вирусы гриппа являются одними из наиболее важных патогенов человека, вызывающих значительную сезонную и пандемическую заболеваемость и смертность. У людей инфекция нижних дыхательных путей может привести к затоплению альвеолярного отсека, развитию острого респираторного дистресс-синдрома и смерти от дыхательной недостаточности. Опосредованное гриппом повреждение дыхательных путей, альвеолярного эпителия и альвеолярного эндотелия является результатом комбинации: 1) внутренней вирусной патогенности, связанной с его тропизмом к дыхательным путям хозяина и альвеолярным эпителиальным клеткам; и 2) устойчивый врожденный иммунный ответ хозяина, который, способствуя очищению от вирусов, может усугубить тяжесть повреждения легких.В этом обзоре мы суммируем молекулярные события на границе раздела вирус-хозяин во время инфицирования вирусом гриппа, выделяя некоторые важные клеточные реакции. Мы обсуждаем иммуноопосредованный клиренс вируса, механизмы, способствующие или сохраняющие повреждение легких, регенерацию легких после повреждения, вызванного гриппом, и недавние достижения в профилактике и терапии гриппа.

    Введение

    Инфекция, вызванная вирусом сезонного гриппа A (IAV), является наиболее частой причиной смерти от пневмонии в развитых странах, и смертность, связанная с инфекцией IAV, может быть намного выше во время пандемий.Например, во время пандемии 2009 г. инфекция IAV поднялась на девятое место среди причин смерти в США [1, 2]. IAV в первую очередь нацелен на дыхательные пути и альвеолярные эпителиальные клетки, поскольку они экспрессируют остатки сиаловой кислоты, которые действуют как рецепторы вируса, что приводит к повреждению эпителия и выделению жидкости и белка в дыхательные пути и альвеолярное пространство, угрожая газообмену [3-7]. Клинически тяжелая инфекция IAV может проявляться двусторонними легочными инфильтратами и гипоксемией, которые определяют острый респираторный дистресс-синдром (ARDS), а смерть от гипоксемической дыхательной недостаточности является основным фактором смертности [8–14].Общая заболеваемость ОРДС, связанная с сезонной инфекцией ВГА, оценивается в 2,7 случая на 100 000 человеко-лет и может составлять 4% всех госпитализаций по поводу дыхательной недостаточности в сезон гриппа [15]. Мы считаем концептуально полезным рассматривать течение инфекции ВМА в три этапа, понимая, что многие из этих процессов происходят одновременно в течение травмы. Первый — это вирусная инфекция дыхательных путей и альвеолярного эпителия и ее репликация в этих клетках, во время которой стратегии, ограничивающие проникновение или репликацию вируса, могут предотвратить или ослабить тяжесть инфекции [3, 16, 17].Второй — врожденный, за которым следует адаптивный иммунный ответ на вирус, который важен для очистки от вируса, но также может вызывать значительные повреждения альвеолярного эпителия и эндотелия [18, 19]. Третий — это развитие длительного иммунитета к инфекционному штамму вируса, сопровождающееся рассасыванием инфильтратов и регенерацией поврежденной легочной ткани, во время которой наблюдается повышенная восприимчивость к вторичной бактериальной инфекции (рис. 1) [20–22]. Вирусы гриппа B морфологически сходны с IAV; однако, возможно, из-за того, что люди и тюлени являются единственными хозяевами вируса гриппа B, генетическое разнообразие этих вирусов ограничивается двумя циркулирующими штаммами, и инфекции чаще встречаются у детей [23, 24].Недавний обзор литературы показал, что клинические проявления и осложнения инфекций гриппа B у детей были аналогичны IAV; однако авторы отметили, что литературы было недостаточно, чтобы исключить важные различия [24]. В оставшейся части этого обзора мы ограничиваем наше обсуждение IAV, за исключением случаев, когда это явно указано.

    РИСУНОК 1

    Репликация вирусов гриппа А в эпителии легких. Связывание гемагглютинина (НА), экспрессируемого на поверхности вириона гриппа, с остатками сиаловой кислоты, связанными с гликанами клеточной поверхности, индуцирует связывание и слияние вириона с плазматической мембраной клетки-мишени.HA в вирусах человека взаимодействует с остатками сиаловой кислоты, связанными с поверхностными гликанами через связь α-2,6, которая обнаруживается в эпителии верхних и нижних дыхательных путей человека и в клетках альвеолярного типа II. Напротив, НА в птичьих вирусах взаимодействует с остатками сиаловой кислоты по α-2,3 связи. Затем вирус проникает в клетку через эндоцитоз или микропиноцитоз и переносится в лизосомы, где подкисление активирует протон-селективный матричный белок-2 вирусный канал (M2), вызывая слияние мембран и диссоциацию ядра вирусного рибонуклеопротеина (RNP), который является затем транспортируется в ядро, где происходит репликация вирусной РНК.Ядра дочерних вирусных РНП образуются в цитозоле и вместе с вирусными поверхностными белками, HA и нейраминидазой (NA), а также другими вирусными белками, концентрируются в липидных рафтах и ​​рядом с ними на плазматической мембране. Почкование этих областей плазматической мембраны формирует полное вирусное потомство, которое связано с плазматической мембраной посредством взаимодействий HA / сиаловой кислоты. Расщепление остатков сиаловой кислоты нейраминидазой высвобождает вирусное потомство, поэтому они могут свободно инфицировать другие клетки, что можно предотвратить с помощью ингибиторов NA.В качестве примера показана альвеолярная эпителиальная клетка, но жизненный цикл эпителия дыхательных путей аналогичен.

    РИСУНОК 2

    Инфекция гриппа приводит к последовательной активации полезных и вредных путей иммунного ответа хозяина в легких. а) Самые ранние ответы наблюдаются в инфицированных дыхательных путях или альвеолярных эпителиальных клетках (AEC). Слева направо: присутствие внутриклеточной вирусной РНК активирует Toll-подобные рецепторы (TLR), в первую очередь TLR7 и TLR3, чтобы вызвать пути, которые завершаются активацией регуляторного фактора интерферона (IRF) 3 или IRF7, которые увеличивают транскрипцию типа Интерферон I (IFN) -α / β.Активация этого пути также может индуцировать транскрипцию провоспалительных цитокинов и хемокинов путем активации ядерного фактора (NF) -κB. 5′-трифосфорилированная двухцепочечная РНК (5′-PPP dsRNA), высвобождаемая в цитозоль во время инфекции гриппа, вызывает конформационные изменения в гене-I, индуцируемом ретиноевой кислотой (RIG-I), который взаимодействует с митохондриальным антивирусным сигнальным белком (MAVS), позволяя ему для активации нуклеотид-связывающего белка, содержащего домен олигомеризации (NOD) 2. Это также индуцирует транскрипцию IFN типа I через IRF3 и провоспалительных цитокинов через NF-κB.Белки инфламмасомы ASC (адаптерный белок, связанный с апоптозом пятнышек, содержащий CARD), проинтерлейкин (IL) -1β и про-IL-18 индуцируются NF-κB. В присутствии вирусной РНК ASC взаимодействует с семейством NLR, пириновым доменом (NLRP) 3 и MAVS, чтобы вызвать активацию инфламмасомы NLRP3, которая расщепляет и активирует каспазу-1 с образованием IL-1β и IL-18, тем самым усиливая воспалительный каскад. б) Инфекция дыхательных путей или клеток альвеолярного типа II приводит к высвобождению молекул молекулярных структур, связанных с повреждениями (DAMP), и молекул молекулярных структур, связанных с патогенами (PAMP), которые воспринимаются резидентными дендритными клетками (DC).DC мигрируют в региональные лимфатические узлы для активации цитотоксических (CD8 + ) и вспомогательных (CD4 + ) Т-клеток, а также редких Т-клеток памяти, способных вызывать специфический противовирусный ответ (не показано). В то же время DAMP, PAMP, эндоцитозированные вирусы и, возможно, сама инфекция гриппа вызывают высвобождение IFN типа I и воспалительных цитокинов из резидентных в ткани альвеолярных макрофагов (TR-MΦ) и DC (не показаны). Эти цитокины / хемокины вызывают набор нейтрофилов, а также набор и дифференцировку моноцитов периферической крови в альвеолярные макрофаги, происходящие из моноцитов (MD-MΦ).И нейтрофилы, и MD-MΦ усиливают воспалительный ответ. Повреждение нижележащего эндотелия вызывает потерю негативных регуляторов рекрутирования воспалительных клеток и воспаления, включая передачу сигналов через рецептор сфингозин-1 фосфата (SP1R) и высвобождение ангиотензина через фермент, превращающий ангиотензин (ACE), тем самым усиливая воспалительный ответ. . c) Результирующее высвобождение интерферонов типа I и воспалительных цитокинов, а также действие цитотоксических Т-клеток имеет решающее значение для вируса

    .

    Инфекция эпителия легких и вирусная репликация

    Вирусы гриппа представляют собой вирусы с отрицательной смысловой РНК; следовательно, успешная репликация вируса требует создания смысловой информационной РНК из вирусного генома с помощью вирусной РНК-полимеразы [17].Вирусный геном состоит из восьми сегментов РНК, кодирующих всего 11 белков (таблица 1) [17]. Зрелый вирион содержит восемь из этих белков, окруженных белковой оболочкой, которая включает две вирусные антигенные детерминанты, гемагглютинин (HA) и нейраминадазу (NA) [6, 28, 32, 51–55]. Белок НА связывается с остатками сиаловой кислоты, экспрессируемыми в дыхательных путях или альвеолярном эпителии, вызывая эндоцитоз вириона [56]. Подкисление эндосомы приводит к слиянию вирусного НА с эндосомной мембраной и активации ионного канала M2, позволяя протонам проникать в ядро ​​вируса для диссоциации рибонуклеопротеинового комплекса, который затем импортируется в ядро, где происходит репликация вируса [57] .Сборка, почкование и расщепление вируса координируется на липидных рафтах на клеточной плазматической мембране [17]. После расщепления HA во вновь образованном вирионе связывается с рецепторами сиаловой кислоты на поверхности клетки. Эти связи расщепляются NA, высвобождая вирусное потомство, которое затем заражает другие клетки или покидает индивидуум через выделение аэрозольных дыхательных капель [17]. Амантадин и римантадин нацелены на канал M2 вируса, но почти всеобщая устойчивость к этим агентам в настоящее время исключает их использование [58].Доступные в настоящее время средства для лечения инфекции IAV, включая осельтамивир и занамивир, ингибируют вирусную NA [58]. Следовательно, они наиболее эффективны при ограничении репликации вируса на ранних стадиях инфекции и у пациентов с ослабленным иммунитетом и менее эффективны после установления противовирусного врожденного иммунного ответа [59, 60].

    ТАБЛИЦА 1

    Вирус гриппа A (IAV): сегментированный вирус с антисмысловой РНК, кодирующий 11 белков

    Сезонные вирусы IAV вызывают инфекции в зимние месяцы (с декабря по апрель в северном полушарии и с июня по сентябрь в южном полушарии), когда предполагается, что более низкий уровень влажности способствует передаче вируса [61–63].Ежегодно в северном полушарии циркулируют штаммы IAV с разной антигенностью из-за мутаций в генах HA и NA (антигенный дрейф). Считается, что новые реассортированные штаммы IAV возникают из устойчивых вирусных резервуаров в регионах, где вирусная заболеваемость менее сезонна, а взаимодействие между людьми и другими видами, являющимися носителями различных штаммов IAV (в первую очередь, домашней птицы и свиней), более распространено. В этом контексте сегментированный вирусный геном обеспечивает постоянный источник генетического разнообразия; когда одна клетка инфицирована двумя вирусными штаммами, сегменты генома легко меняются местами, создавая разные штаммы (антигенный сдвиг) [55, 62, 63].Введение в человеческую популяцию новых подтипов IAV, отличных от ранее циркулировавших штаммов, приводит к череде волн пандемии. Пандемии отличаются от сезонных ВМА более высокой трансмиссивностью и более высоким уровнем смертности, особенно среди молодых пациентов, у которых отсутствует иммунитет к аналогичным исторически циркулирующим штаммам [8–10, 14, 64–69]. Например, пандемия гриппа h2N1 1918 года возникла из-за птичьего IAV и вызвала около 40 миллионов смертей во всем мире [55, 62, 64].Подобные события рекомбинации привели к возникновению пандемий гриппа h3N2 1957 г. и h4N2 1968 г. [70], а многократные переборки вирусов птиц, свиней и человека привели к появлению штамма пандемического гриппа h2N1 2009 г. [66, 70]. С 1997 г. повторяющиеся инфекции людей аваиновыми вирусами (подтипы H5N1, H7N7, H9N2, H7N2 и H7N9) и высокая смертность вызывают опасения по поводу того, что высокопатогенные вирусы птиц преодолевают межвидовой барьер и приобретают пандемический потенциал [69, 71].

    Тщательные клинические и патологические исследования пациентов, инфицированных вирусом h2N1 2009, позволили сделать важные выводы [14].В то время как репликация вируса обычно достигает пика во время максимальных симптомов и затем снижается, длительное обнаружение вируса сохранялось в течение нескольких дней у некоторых пациентов с легкой формой заболевания. У пациентов с дыхательной недостаточностью вирус был обнаружен в верхних и нижних дыхательных путях у некоторых пациентов через несколько недель после заражения. Исследования аутопсии показали, что тяжелая инфекция гриппа повреждает дыхательные пути и альвеолярный эпителий, что приводит к диффузному альвеолярному повреждению, осложненному бактериальной пневмонией, чаще всего Streptococcus pneumoniae и Staphylococcus aureus, у значительного меньшинства (26–38%) пациентов [ 14].

    Молекулярные и клеточные взаимодействия на интерфейсе вирус-хозяин

    IAV нацелен на эпителиальные клетки верхних и нижних дыхательных путей посредством связывания HA с 2,3- или 2,6-связанными сиаловыми кислотами [4, 52, 72, 73]. Сезонные, а также пандемические штаммы проявляют специфичность в отношении 2,6-связанных сиаловых кислот, которые явно экспрессируются в трахее человека, тогда как вирусы птиц предпочтительно связываются с 2,3-связанными сиаловыми кислотами, которые экспрессируются в клетках альвеолярного типа II. [4, 5, 74].Было высказано предположение, что специфичность различных вирусов к сиаловой кислоте объясняет, почему некоторые вирусы кажутся более смертоносными, чем другие [5, 73, 75].

    Присутствие вирусной РНК в цитозоле активирует три основных внутриклеточных иммунных пути, которые инициируют врожденный иммунный ответ на вирус: белки гена-1, индуцируемые ретиноевой кислотой (RIG-1), Toll-подобные рецепторы (TLR; в первую очередь TLR3 и TLR7) , и инфламмасома (рис. 2а) [76]. Связывание вирусной РНК с доменами геликазы на RIG-1 запускает ее взаимодействие с митохондриальным антивирусным сигнальным белком (MAVS), который индуцирует образование интерферонов типа I и III (IFN-α / β и -λ) и активирует провоспалительные фактор транскрипции ядерный фактор (NF) -κB [77].Кроме того, вирусная РНК действует через MAVS в эпителии и через нуклеотид-связывающий домен олигомеризации, содержащий протеиноподобный рецептор-3 в миелоидных клетках, чтобы активировать инфламмасому, что приводит к высвобождению IL-1β и IL-18. [76, 78, 79]. IFN действуют через рецепторы, широко экспрессируемые в миелоидных и эпителиальных клетках инфицированного легкого, увеличивая транскрипцию и высвобождение сотен регулируемых IFN генов, в то время как активация инфламмасом и NF-κB вызывает высвобождение провоспалительных цитокинов и хемокинов [76]. .Все эти ответы способствуют избавлению от вирусов; однако они также могут способствовать повреждению тканей [80–82].

    После инфицирования эпителиальных клеток резидентные в тканях альвеолярные макрофаги первыми реагируют на вирусную инфекцию в легких (рис. 2b). Они могут способствовать очищению от вируса за счет фагоцитоза опсонизированных коллектином вирусных частиц или инфицированных апоптотических клеток (эффероцитоз) и высвобождения множества воспалительных цитокинов и хемокинов, чтобы инициировать и управлять иммунным ответом [83–86].У свиней истощение резидентных альвеолярных макрофагов до инфекции IAV привело к более высокой вирусной нагрузке, снижению продукции IFN типа I и увеличению заболеваемости и смертности [87, 88]. Резидентные альвеолярные макрофаги, являющиеся основным источником IFN типа I, также могут стимулировать память CD8 + Т-клеток независимым от Т-клеточного рецептора образом [89]. Примечательно, что индуцированное вирусом убийство [90] или сайт-специфическое подавление резидентных альвеолярных макрофагов может способствовать серьезности заболевания. Имеются данные о том, что противовирусные свойства макрофагов, находящихся в тканях, могут быть усилены; например, путем делеции CD200R, рецептора макрофагов с коллагеновой структурой (MARCO) или убиквитин-редактирующего белка фактора некроза опухоли (TNF) -α-индуцированного белка 3 до инфекции IAV, что приводит к более быстрому выведению вируса и лучшему исходу [ 91–93].

    Высвобождение провоспалительных цитокинов вызывает рекрутирование циркулирующих моноцитарных предшественников в легкие и их дифференциацию в альвеолярные макрофаги и дендритные клетки (ДК), происходящие из моноцитов, включая ДК, продуцирующие TNF / индуцибельную синтазу оксида азота (iNOS). Альвеолярные макрофаги, происходящие из моноцитов, отличаются от резидентных в тканях альвеолярных макрофагов тем, что первые выделяют более высокие уровни провоспалительных цитокинов, обычно связанных с классической активацией или поляризацией «M1», включая TNF-α и iNOS, которые способствуют повреждению альвеол, связанным с IAV [94 –98].Предотвращение рекрутирования этих макрофагов в легкие, например, путем удаления CCR2 или его лиганда, снижает тяжесть инфекции IAV, не влияя на клиренс вируса [99–102]. В результате могут быть интересны методы лечения, нацеленные на эти макрофаги. Например, примирование легких мышей колонизирующим S. aureus влияет на поляризацию происходящих из моноцитов альвеолярных макрофагов и ослабляет инфекцию IAV, предполагая ранее не описанный механизм, с помощью которого микробиота дыхательных путей может защищать от опосредованного гриппом летального воспаления [103].

    Активация внутреннего апоптотического пути вирусными белками во время инфекции и внешнего апоптотического пути воспалительными цитокинами приводит к апоптозу, а иногда и некрозу дыхательных путей и альвеолярного эпителия, которые являются хорошо описанными признаками ОРДС, индуцированного IAV (рис. 2c). ) [104–106]. Например, в ответ на IAV проапоптотический цитокин TNF-связанный лиганд, индуцирующий апоптоз (TRAIL), сильно экспрессируется на альвеолярных макрофагах, происходящих из моноцитов, у мышей и в макрофагах бронхоальвеолярного лаважа пациентов с ARDS, вызванной пандемическим гриппом h2N1 [107 ].TRAIL может напрямую индуцировать апоптоз альвеолярных эпителиальных клеток, взаимодействуя с рецептором смерти 5, который высоко экспрессируется в эпителии легких на исходном уровне и активируется IFN типа I во время вирусной инфекции [107, 108]. Стратегии, которые предотвращают индуцированный TRAIL апоптоз, уменьшают тяжесть пневмонии IAV у мышей без ущерба для вирусной нагрузки [107, 108], тогда как те, которые способствуют этому, ухудшают травму [109].

    DC являются еще одним ключевым компонентом врожденного иммунного ответа на инфекцию IAV в легких [110].Различные подмножества DC находятся в легких и дыхательных путях и реагируют на инфекцию IAV. Подмножество DC CD103 + (главный комплекс гистосовместимости класса II hi CD11c hi CD103 + ) играет особенно важную роль. Эти клетки располагаются в легочном эпителии, откуда они распространяют отростки в просвет дыхательных путей; здесь они сталкиваются с вирусными частицами или остатками инфицированных вирусом клеток. В присутствии воспалительных цитокинов, высвобождаемых эпителием легкого и воспалительными клетками, e.грамм. , продуцируемые инфламмасомой (IL-1β и IL-18) или гранулоцитарно-макрофагальным колониестимулирующим фактором (GM-CSF) [110–113], они вынуждены мигрировать в дренирующие лимфатические узлы. В лимфатических узлах ДК CD103 + служат мощными антиген-презентирующими клетками для активации наивных Т-клеток CD8 + и CD4 + и для презентации вирусных антигенов редким вирус-специфическим Т-клеткам памяти. необходим для адаптивного иммунитета [114, 115].

    Увеличение количества наивных CD8 + и CD4 + и вирус-специфических Т-клеток памяти является ключом к адаптивным иммунным ответам на инфекцию IAV.Антигенспецифические Т-клетки CD8 + индуцируют лизис IAV-инфицированных клеток через высвобождение цитотоксических гранул при взаимодействии с антигеном и могут работать с альвеолярными макрофагами, происходящими из моноцитов, для индукции гибели клеток через внешний путь апоптоза путем высвобождения TNF-α или TRAIL [116, 117]. Активированные Т-клетки также секретируют ряд других провоспалительных цитокинов (, например, TNF-α, CCL3 и CCL5), но роль этих цитокинов в клиренсе вируса и / или индукции повреждения легких не ясна [118] .Интересно, что значительное количество доказательств предполагает, что цитолитическая активность и цитокиновая функция эффекторных Т-клеток модифицируются факторами, присутствующими в воспалительной среде IAV-инфицированного легкого [119–122]. Сложность этих взаимодействий подчеркивается открытием того, что белок B1 группы высокой подвижности (HMGB1), молекула ассоциированного с повреждениями молекулярного паттерна (DAMP), высвобождаемая из инфицированного эпителия, способствует DC-зависимой активации антиген-специфичного IAV CD8 + Т-эффекторные клетки через взаимодействуют с RAGE (рецептор конечных продуктов гликирования) [123].

    Новые данные подчеркивают важность эндотелия в организации иммунного ответа на инфекцию IAV. Например, активация рецептора сфингозин-1 фосфата на эндотелиальных клетках необходима для управления проникновением и выходом воспалительных клеток в поврежденное легкое во время инфекции [18, 124]. Более того, легочный эндотелий является одним из основных участков производства ангиотензинпревращающего фермента (АПФ). ACE2, близкий гомолог ACE, действует как негативный регулятор ангиотензиновой системы и защищает от индуцированного IAV ARDS [125, 126].Компоненты каскадов коагуляции и фибринолиза также были связаны с стимулированием IAV-индуцированного повреждения легких [127, 128]. Возникающая в этой области концепция заключается в том, что производные от хозяина молекулярные паттерны или DAMP, такие как HMGB1 или окисленные фосфолипиды, вызывают повреждение легких через активацию пути TLR4 во время инфекции IAV [80, 129]. Наконец, наличие высоких титров низкоавидных, незащищающих антител и отложение иммунных комплексов вместе с активацией комплемента в эндотелии легких были связаны с тяжестью повреждения легких у пациентов, инфицированных пандемией h2N1 IAV 2009 года [130] .

    Вирусный клиренс

    по сравнению с иммуноопосредованным повреждением легких

    У пациентов, скончавшихся от IAV-инфекции, патологоанатомическое исследование легкого почти всегда выявляет диффузное альвеолярное заболевание, но вирусная РНК присутствует только у части пациентов [14]. Эти результаты и данные опубликованных исследований инфекции IAV у животных предполагают, что смертность от инфекции IAV может быть результатом чрезмерно обильного иммунного ответа или нарушения вирусного клиренса [76, 131].Наглядный пример — исследование роли нейтрофилов в инфекции IAV. Используя элегантный подход системной биологии, исследователи обнаружили, что чрезмерная активация воспалительных сигнальных сетей отличает летальные от сублетальных инфекций у мышей, а сигнатура транскрипции, предсказывающая летальность, в значительной степени связана с нейтрофилами [131]. Несколько исследований показали, что стратегии, которые прерывают управляемые CXCL2 или CXCL10 цепи прямой связи с участием нейтрофилов, уменьшают повреждение легких во время инфекции IAV [131–134].Несмотря на это, полное истощение нейтрофилов перед инфекцией IAV связано с нарушением очистки от вируса и ухудшением повреждения легких после инфекции IAV, что позволяет предположить, что нейтрофилы играют роль в многоклеточном скоординированном ответе на вирус в легких [135]. В соответствии с этими данными, нейтропения оказалась независимым фактором риска смерти, связанной с гриппом, в когорте реципиентов гемопоэтических стволовых клеток [136].

    Разрешение травмы легких и регенерация альвеол

    Индукция нейтрализующих антител на поверхности NA и HA связана с удалением инфекционных вирусов и необходима для предотвращения повторного инфицирования тем же штаммом IAV [137].Однако даже в отсутствие перекрестно-реактивных нейтрализующих антител CD8 + Т-клеток, специфичных к консервативным эпитопам гриппа, вероятно, достаточны для обеспечения перекрестной защиты от тяжелого гриппа у людей [138]. Вирусный клиренс связан с разрешением острого воспаления (рис. 2с). Этот процесс опосредуется множеством механизмов, и все больше данных свидетельствует о том, что центрально вовлечены разные популяции Т-клеток. CD8 + Т-клетки продуцируют противовоспалительный IL-10 во время инфекции IAV, чтобы ослабить и устранить воспаление [139].Активированные макрофаги экспрессируют костимуляторную молекулу CD86, которая способствует размножению FOXP3 + регуляторных Т-клеток (Treg) для подавления вызванного нейтрофилами высвобождения цитокинов [140]. Подчеркивая важность этих клеток, адоптивный перенос Tregs иммунодефицитным мышам контролировал в остальном летальное воспаление, опосредованное клетками врожденного иммунитета во время IAV-инфекции [141]. IFN типа I могут ингибировать активацию ответов T-helper 17 и уменьшать рекрутирование нейтрофилов в легкие.IFN-γ, высвобождаемый из активированных Т-клеток, подавляет экспрессию акцепторного рецептора MARCO на альвеолярных макрофагах [142]. Хотя все эти процессы ограничивают иммунный ответ, они происходят за счет повышенной восприимчивости к вторичной бактериальной инфекции, особенно в отношении грамположительных организмов. Действительно, ретроспективное изучение образцов аутопсии после пандемий 1918 и 2009 годов позволяет предположить, что значительная часть пациентов умерла от бактериальных инфекций после успешного избавления от вируса [14, 143].

    Инфекция вируса гриппа приводит к образованию больших участков обнаженных базальных мембран в верхних и нижних дыхательных путях, утрате хрупкой микроархитектуры легких и образованию микро- и макроателектазов. Следовательно, для восстановления газообмена и защиты от вторичной микробной инфекции требуется устойчивый ответ регенерации, который должен включать прекращение воспаления, отложение матрикса, пролиферацию клеток-предшественников и восстановление альвеолярно-капиллярного барьера.Ряд исследований недавно подчеркнули важность врожденных лимфоидных клеток в поддержании и регенерации поверхностей слизистых оболочек. Клетки-индукторы лимфоидной ткани, которые участвуют в развитии лимфоидных тканей, и врожденные лимфоидные клетки секретируют IL-22, тканезащитный цитокин, который индуцирует экспрессию генов, важных для регенерации легких после инфекции IAV [144–147]. Кроме того, IL-22 стимулирует легочные эпителиальные клетки к увеличению антибактериальных генов, таких как липокалин 2, который может быть важен для защиты от вторичной бактериальной пневмонии [145, 148], и увеличивает экспрессию генов, кодирующих антиапоптотические белки, включая B-клетки. лимфома (Bcl) 2 и Bcl-211 [149].Врожденные лимфоидные клетки также необходимы для высвобождения IL-33, который индуцирует секрецию амфирегулина, члена семейства эпидермального фактора роста (EGF), который необходим для поддержания целостности эпителия и правильного ремоделирования дыхательных путей [150]. Следует отметить, что введение рекомбинантного амфирегулина мышам, коинфицированным IAV и бактериями, значительно улучшило регенерацию эпителия легких и выживаемость [151]. Наконец, было обнаружено, что Treg непосредственно управляет пролиферацией эпителиальных клеток-предшественников после вызванного эндотоксином повреждения легких, способствуя восстановлению легких; однако неизвестно, играют ли они аналогичную роль после инфекции IAV [152].Эти открытия важны, поскольку они могут предложить методы лечения, которые могут облегчить регенерацию тканей у пациентов с тяжелым повреждением легких, вызванным IAV, после того, как будет достигнуто очищение от вируса.

    M2-поляризованных макрофагов были связаны с восстановлением ткани в остром воспаленном легком [153]; однако экспериментальные данные об аналогичной роли при респираторных вирусных заболеваниях ограничены. Было обнаружено, что происходящие из моноцитов альвеолярные макрофаги секретируют фактор роста гепатоцитов (HGF), мощный митоген эпителиальных клеток легких, который индуцирует пролиферацию альвеолярных эпителиальных клеток типа II на модели инфекции IAV мыши [154, 155].Резидентные в тканях альвеолярные макрофаги способствуют регенерации альвеолярных эпителиальных клеток типа II после эндотоксин-индуцированного повреждения легких через путь , который требует TNF-α и GM-CSF, другого пролиферативного и антиапоптотического фактора эпителия легких [156, 157] . Есть свидетельства того, что этот же путь активен во время разрешения инфекции IAV [113].

    Механизмы, с помощью которых восстанавливаются сильно поврежденные дыхательные пути и альвеолярный эпителий после инфекции IAV, полностью не изучены.Замена поврежденных или обнаженных участков эпителия осуществляется за счет пролиферации одной или нескольких клеток-предшественников дыхательных путей и альвеолярных клеток; частично дифференцированные клетки в дыхательных путях или эпителиальном пространстве, способные к самообновлению и дифференцировке в ответ на сигналы окружающей среды, обеспечиваемые окружающей мезенхимой [20]. К ним относятся популяции базальных клеток дыхательных путей, экспрессирующие p63 и кератин 5, субпопуляции клубных клеток в дистальных отделах дыхательных путей, включая itgb4 + CD24 low клетки, и предполагаемые популяции бронхоальвеолярных стволовых клеток в соединении бронхоальвеолярных протоков.Внутри альвеол клетки itgb4 + , «бипотентные» клетки-предшественники альвеолярного эпителия типа I и типа II и клетки альвеолярного типа II приписывают функции стволовых / предшественников клеток во время репарации [158, 159]. Хотя сообщалось, что все эти популяции расширяются в различных моделях повреждения легких, появление p63-положительных и кератин-5-положительных эпителиальных стручков в альвеолярном пространстве наблюдалось только после тяжелого повреждения легких, вызванного IAV [160, 161] . Неизвестно, сопровождается ли это расширением пула других предшественников или прямое или иммуноопосредованное повреждение более дистальных популяций предшественников в ответ на вирусную инфекцию вызывает необходимость увеличения пула стволовых клеток дыхательных путей.Растворимые факторы роста, участвующие в этих ответах, включают, среди прочего, факторы роста фибробластов, EGF, HGF и трансформирующий фактор роста-β [158], некоторые из которых индуцируются при инфекции IAV [150, 154, 162, 163]. Наши собственные данные показывают, что популяция клеток-предшественников itgb4 + имеет решающее значение для восстановления бронхов и альвеол после IAV-индуцированного повреждения легких у мышей, процесса, включающего перекрестную связь с резидентными клетками мезенхимальной ниши, ламининами внеклеточного матрикса и FGF10 (S. Herold). и Г.Р.С. Budinger; неопубликованное наблюдение).

    Терапия

    Для пациентов с лихорадкой, миалгией, головной болью, утомляемостью, сухим кашлем, болью в горле и ринореей менее 4 дней в сезон гриппа, а также для пациентов, которым требуется госпитализация по поводу респираторных симптомов во время сезона гриппа, использование экспресс-тестов может помочь в выборе терапии [14, 164]. Наиболее распространенным является экспресс-тест на грипп, иммуноферментный анализ, который определяет присутствие антигенов нуклеопротеинов вируса гриппа A или B в образцах из дыхательных путей.Экспресс-тесты для диагностики гриппа дают результаты примерно через 15 минут, но имеют ограниченную чувствительность и специфичность. Экспресс-тесты ПЦР с обратной транскрипцией на РНК вируса IAV или вируса гриппа B проводятся на мазках из носоглотки или других респираторных образцах, различают разные штаммы гриппа и являются высокоспецифичными (> 90%), но относительно нечувствительными (40–70%) [14]. . Вирусные культуры могут быть рассмотрены у пациентов, у которых диагностическая неопределенность требует дополнительного тестирования или при подозрении на новые штаммы гриппа.Лечение ингибиторами NA рекомендуется как можно раньше после появления симптомов пациентам: с подтвержденным или подозреваемым IAV, которые появляются в течение 48 часов после появления симптомов; у пациентов из группы высокого риска или госпитализированных пациентов, включая детей в возрасте <2 лет и взрослых> 65 лет; пациенты с хроническими заболеваниями, иммуносупрессией, беременностью; и жители домов престарелых [14, 58]. Лечение тяжелого IAV с ARDS включает использование более высоких доз, внутривенных ингибиторов NA и агрессивную поддерживающую терапию. Несколько групп сообщили о благоприятных клинических исходах при использовании экстракорпоральной мембранной оксигенации для поддержки пациентов с тяжелой гипоксемической дыхательной недостаточностью, вторичной по отношению к IAV [165].

    Группы риска

    Сезонная инфекция IAV вызывает непропорционально высокую смертность среди пожилых людей. Например, по сравнению с людьми в возрасте 18–49 лет частота респираторной недостаточности, вызванной инфекцией IAV, ниже у детей, но в 20 раз выше у пациентов в возрасте 65–74 лет [15]. Напротив, пандемический IAV часто вызывает непропорционально высокую смертность среди молодых людей [8, 9, 14, 65, 69]. Считается, что это является результатом частичного иммунитета, вызванного воздействием исторически циркулирующих штаммов у пожилых людей.Во время пандемии, вызванной вирусом h2N1 2009 года, тяжелые длительные обострения астмы или хронической обструктивной болезни легких были зарегистрированы у 14-15% пациентов, а в одном исследовании 29% детей и 27% взрослых, госпитализированных с IAV, ранее имели диагностика бронхиальной астмы [9, 14]. Post hoc анализ данных, собранных во время пандемии гриппа h2N1 2009 г., также показал, что ожирение было независимым фактором риска развития дыхательной недостаточности и смертности [10, 166, 167].Беременность — еще один фактор риска неблагоприятных исходов, самый высокий риск приходится на третий триместр. Во время пандемий 1918, 1957 и 2009 годов беременность была связана с риском респираторной недостаточности и смерти примерно в пять раз выше, чем у населения в целом, и беременность также является фактором риска неблагоприятных исходов после сезонной инфекции IAV [168]. Неизвестно, является ли это результатом изменений в иммунной системе или сердечно-сосудистых и легочных изменений во время беременности, которые увеличивают вероятность острого повреждения легких.Сообщалось, что пациенты с иммуносупрессией демонстрировали длительное выделение вируса и подвергались повышенному риску плохих клинических исходов во время пандемии гриппа h2N1 2009 г. [14]. Пациенты, госпитализированные из-за вирусной инфекции h2N1 во время этой пандемии, показали обогащение по минорному аллелю IFITM3 (интерферон-индуцируемый трансмембранный белок 3) из-за однонуклеотидного полиморфизма, который изменяет функцию белка IFITM3, подчеркивая, что генетическая предрасположенность может быть причиной тяжелого IAV- сопутствующее заболевание [169].

    Новые терапевтические стратегии

    Ингибиторы

    M2 каналов (римантадин и амантадин) больше не рекомендуются для лечения гриппа из-за повсеместного появления резистентности (> 99% штаммов) и их недостаточной эффективности против гриппа B. В результате остаются ингибиторы NA (занамивир, осельтамивир и т. ланинамивир и перамивир) как единственные рекомендуемые в настоящее время препараты для лечения инфекции IAV [57, 170, 171]. К сожалению, в последние годы резко увеличилось количество сообщений о вирусной устойчивости к осельтамивиру [172, 173].В то время как некоторые исследователи ставят под сомнение клиническую пользу осельтамивира при неосложненном IAV и вирусной инфекции гриппа B [174, 175], большинство исследований предполагают улучшение клинических исходов у тяжелобольных пациентов, даже когда терапия назначается относительно поздно при инфицировании [59, 60] , а парентеральная терапия в более высоких дозах рекомендуется для лечения пациентов с тяжелой формой IAV или вирусной инфекцией гриппа B [176].

    Механизм репликации вируса является привлекательной мишенью для разработки противовирусных препаратов, специфичных для гриппа.Скрининг больших библиотек соединений выявил несколько небольших молекул, нацеленных на компоненты вирусного полимеразного комплекса [177]. Фавипиравир (T-705; www.clinicaltrials.gov, идентификатор NCT01068912), нуклеозидный ингибитор, который эффективно блокирует активность синтеза РНК PB1, вероятно, является наиболее передовым соединением на сегодняшний день и в настоящее время проходит III фазу испытаний [178, 179]. Другая небольшая молекула, DAS181, представляет собой слитый с сиалидазой белок, который при введении путем ингаляции расщепляет сиаловые кислоты на эпителии легких, делая их недоступными для заражения вирусом.DAS181 был эффективен в снижении вирусной нагрузки на мышиной модели и в клинических испытаниях фазы II [180, 181]. Клинические испытания AVI-7100, олигомера фосфородиамидат-морфолино, который предназначен для вмешательства в экспрессию генов M1 и M2 (www.clinicaltrials.gov, идентификатор NCT01747148), и флуфирвитида, пептидного ингибитора связывания с HA и ингибирования слияния (www.clinicaltrials .gov идентификатор NCT019

    ), в настоящее время находятся в стадии разработки (таблица 1).

    Ряд агентов с потенциальным иммуномодулирующим действием, включая иммуноглобулины, N, -ацетилцистеин, макролиды, агонисты рецепторов, активируемых пролифератором пероксисом, целекоксиб и месалазин, были предложены для клинического использования [182], но только некоторые из них достигли клинических результатов. испытания.Было показано, что статины модулируют иммунитет хозяина за счет их иммуномодулирующих и противовоспалительных функций и впервые были предложены в качестве потенциальной терапевтической стратегии для уменьшения воспаления, вызванного IAV, в 2005 году [183]. Однако лечение розувастатином не улучшило исходы после инфекции IAV на мышиной модели, а недавнее многоцентровое исследование статинов для лечения пациентов с ОРДС, вторичным по отношению к сепсису, дало отрицательные результаты [184, 185].

    Репликация вируса гриппа критически зависит от клеточной активности NF-κB [186], а NF-κB является важным провоспалительным сигнальным модулем, что позволяет предположить, что стратегии ингибирования пути NF-κB могут быть подходящими для вмешательства.Интратрахеальное применение ацетилсалициловой кислоты, ингибитора NF-κB, у смертельно инфицированных мышей значительно улучшило выживаемость как из-за его противовирусного, так и дополнительного противовоспалительного действия [187]. На основании этих данных соединение, производное ацетилсалициловой кислоты, ингибирующее NF-κB, в настоящее время используется в клинических испытаниях фазы II для лечения тяжелого гриппа (www.clinicaltrialsregister.eu/ctr-search/trial/2012-004072-19/DE ). В родственном подходе низкомолекулярные ингибиторы клеточного каскада Raf / MEK / ERK, которые, как известно, эффективно поддерживают репликацию вируса и опосредуют провоспалительные события, оказывают сильное противовирусное действие у мышей, инфицированных IAV, и оцениваются в фазе I. в клинические испытания III фазы по другим показаниям [186, 188].Наконец, GM-CSF, важный медиатор противовирусной защиты хозяина и фактор, способствующий восстановлению альвеолярного эпителия [113, 156], вводили посредством ингаляции пациентам с ОРДС, ассоциированным с пневмонией средней и тяжелой степени (включая пациенты с инфекцией IAV), что дало результаты, поддерживающие будущее клиническое исследование [189].

    Вакцинация

    Вакцинация вакцинами против вируса IAV / гриппа B является ключом к ограничению воздействия гриппа на здоровье населения. Вакцина против гриппа ежегодно обновляется исследователями Всемирной организации здравоохранения, которые работают со своими партнерами в США и Европе для выявления вариантов распространенных вирусов в человеческой популяции, которые, как считается, с наибольшей вероятностью вызывают инфекции в следующем сезоне [190].Большинство вакцин представляют собой инактивированные противогриппозные вакцины, которые содержат три (трехвалентных) или четыре (четырехвалентных) антигена двух штаммов вируса гриппа В и одного или обоих штаммов вируса гриппа В и вводятся внутримышечно; живая аттенуированная трехвалентная вакцина одобрена для детей и вводится интраназально [191]. В будущем вероятно широкое распространение четырехвалентной вакцины. Хотя конкретные рекомендации различаются в зависимости от страны, большинство агентств рекомендуют вакцинацию против гриппа подавляющему большинству (≥85%) населения, особенно женщинам, которые беременны или планируют забеременеть.Например, Центры по контролю и профилактике заболеваний США рекомендуют вакцинацию всем людям в возрасте старше 6 месяцев. У младенцев в возрасте до 6 месяцев, для которых вакцинация не одобрена, защита обеспечивается вакцинацией их матерей [191, 192]. Заболеваемость, связанная с гриппом, вероятно, еще больше снизится при введении пневмококковой вакцины всем детям в возрасте <5 лет, пожилым людям (> 65 лет) и более молодым людям с иммунодефицитными состояниями [191].

    Исследовательские задачи

    Успех текущих программ вакцинации и ряд новых методов лечения на горизонте подчеркивают как успех предыдущих исследований, так и необходимость дополнительных исследований патофизиологии гриппозной инфекции, однако остаются серьезные проблемы. Исследования генетической основы вирулентности гриппа вызвали бурную общественную дискуссию, в ходе которой научное сообщество утверждало, что польза для общественного здравоохранения от широкого распространения информации о прогрессе в диагностике, вакцинах и методах лечения перевешивает предполагаемые опасения по поводу биотерроризма [193].Поскольку люди (а также для некоторых видов свиней и птиц) являются единственными естественными хозяевами для IAV, использование моделей мышей для исследований представляет собой еще одну важную проблему. Хотя они не могут полностью воспроизвести болезнь человека, мышиные модели позволили исследователям использовать генетические стратегии для выяснения путей, критических для ответа на IAV in vivo , многие из которых были описаны ранее [76]. Улучшения этих моделей, например, с использованием мышей с полностью гуманизированной иммунной системой, могут помочь с переводом результатов в клинику [194].Наконец, время между открытиями в лаборатории и разработкой методов лечения остается фиксированным и составляет 15–20 лет [195]. Чтобы бороться с быстро развивающимся патогеном, таким как IAV, нам необходимо найти более быстрые механизмы, позволяющие использовать недавно открытые стратегии, в том числе многие из описанных в этом обзоре, для лечения пациентов.

    Выводы

    Становится все более очевидным, что исход связанного с IAV повреждения легких определяется как вирусными факторами, так и факторами хозяина, что предполагает оптимальный диапазон активности иммунного ответа на вирусную инфекцию.Более глубокое понимание патобиологии инфекции IAV предполагает, что новые методы лечения, нацеленные на хозяина, в сочетании с традиционными противовирусными методами лечения могут быть полезными. Такие терапевтические стратегии могут вмешиваться в сигнальные пути хозяина, необходимые для репликации вируса, подавлять чрезмерное воспаление или способствовать регенерации тканей, пытаясь ослабить дисфункцию и повреждение органа [196]. Стратегии, которые ограничивают иммунные ответы, например, путем ингибирования активации TLR4 окисленными фосфолипидами [80, 197], нацеливания на рецептор S1P или системы ангиотензин / АПФ [124, 126, 197, 198] или даже ослабления продукции типа I IFNs [107], как было показано, снижают тяжесть IAV-индуцированной смертности на мышиных моделях.Точно так же стратегии, которые способствуют разрешению иммунной системы или регенерации тканей, например, Ингибиторы костимуляторов Т-клеток, резолвины, липоксины, ингибиторы рецептора CD200 и иммуномодулирующие антибиотики или глитазоны [93, 99, 199–201] могут ускорять регенерацию у пациентов с тяжелым заболеванием. Необходимы дальнейшие исследования для выявления клеток и путей, которые могут быть конкретно нацелены на течение инфекции, и для разработки клинически полезных биомаркеров, которые могут идентифицировать подгруппу пациентов, у которых эти целевые методы лечения будут наиболее эффективными.

    Благодарности

    Авторы выражают благодарность Жаклин Шаффер за создание фигур.

    Сноски