авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

«Министерство образования Республики Беларусь Международный государственный экологический университет им. А.Д.Сахарова Факультет радиобиологии и экологической медицины ...»

-- [ Страница 3 ] --

денатурирующими агентами. Получаемые вакцины неинфекционны и, поэтому, сравнительно безопасны. Вместе с тем они обладают меньшей иммуногенностью, и по этой причине для индукции выраженного иммунитета приходится применять многократную иммунизацию повышенными дозами вакцины. Кроме того, по сравнению с живыми, убитые вакцины более дороги в производстве.

Необходимо подчеркнуть, что не из всех вирусов можно приготовить инактивированную вакцину, поскольку часто (напр. в случае вируса кори) процедура денатурации вируса приводит к потере им иммуногенности.

Кроме того, не следует забывать, что все убитые вирусные вакцины содержат вирусные нуклеиновые кислоты, которые в ряде случаев сами по себе могут быть причиной инфекции (особо это актуально для вирусов, чьи геномы представлены позитивной РНК).

Субклеточные вакцины. Вакцины новейших поколений, как правило, представляют собой не целые вирионы (живые или убитые), а их компоненты. Причем наличие этих компонентов в вакцине (хотя и не достаточно для развития самой вирусной инфекции) достаточно для индукции иммунитета. Достоинством таких вакцин является то, что они совершенно безопасны. К сожалению, пока эти вакцины являются самыми дорогостоящими из всех типов вакцин. Кроме того, основными проблемами технического характера, связанными с субклеточными вакцинами, являются сравнительно слабая их иммуногенность и потребность в адьювантах.

Вирусные антигены для субклеточных вакцин, как правило, получают путем клонирования и экспрессии соответствующих генов в клетках E. coli или дрожжей. Для использования в качестве вакцины интересующий белок экстрагируют из клеточных лизатов, затем концентрируют и очищают. Из вошедших в практику, единственным примером такой вакцины пока остается вакцина против вируса гепатита В.

В последние годы возник большой интерес к т.н. синтетическим вакцинам. Такие вакцины содержат искусственно синтезированные короткие пептиды, которые имитируют небольшие участки оболочки вириона и способны вызывать образование антител против этого вируса.

Несмотря на безусловную перспективность синтетических вакцин, ни одна из них еще не рекомендована для практического использования.

ДНК-вакцины. Уже около 10 лет существует и весьма интенсивно развивается направление в вакцинологии, основанное на введении в организм не белков, а нуклеиновых кислот, кодирующих эти белки. Это направление называют «ДНК-вакцинацией», и с ним связывают революционные изменения в вакцинологии уже ближайшего будущего.

В 1993 г. Алмер с соавт. показали, что инъекция мышам плазмидной ДНК (несущей репортерный вирусный ген) приводит к полноценному иммунному ответу, т.е. образованию антител и цитотоксических Т лимфоцитов и обеспечивает высокий уровень защиты мышей от последующей вирусной инфекции.

Исследование в данной области нарастают лавинообразно. Новый подход к иммунизации удивительно прост, дешев и, похоже, универсален.

Используя один и тот же плазмидный или вирусный вектор, можно создавать различные вакцины, просто меняя последовательность ДНК, кодирующую антиген. Отпадает сложная и дорогостоящая процедура очистки белков, получаемых методами генной инженерии. Для тропических стран важно то, что ДНК, как известно, стабильна при комнатной температуре.

К настоящему времени надежно установлено, что вводимая в организм ДНК не встраивается в геном хозяина, а длительно существует в свободном состоянии. Если при обычной вакцинации антиген вводится в организм сразу в большом количестве и существует в нем сравнительно недолго, то в случае ДНК-вакцинации небольшие количества антигена длительное время синтезируются внутри самого вакцинируемого организма.

В настоящее время проходят клинические испытания ДНК-вакцины против ВИЧ, вируса гриппа, вируса простого герпеса (1 типа) и некоторых других вирусов человека и животных.

5.1.2. Вакцины, находящиеся в употреблении в настоящее время Корь. Вакцина содержит живой аттенуированный вирус, размноженный в культуре фибробластов человека. Создана в 60-х годах прошлого века. Широкое использование этой вакцины привело к практически полному исчезновению кори в цивилизованных странах. В этих странах вакцину вводят всем детям на втором году жизни. Однако в развивающихся странах (где корь еще распространена) многие дети успевают инфицироваться уже в течение первого года жизни, что часто приводит к серьезным заболеваниям. Отсюда важно проводить вакцинацию как можно раньше. Однако сложность состоит в том, что, если вакцина вводится слишком рано (до годовалого возраста), то ее эффективность резко падает, из-за интерференции со стороны предсуществующих материнских антител.

Свинка. Живая аттенуированнаявакцина против свинки используется уже более 40 лет. В большинстве развитых стран она вводится совместно с вакциной против кори и краснухи на втором году жизни.

Краснуха. Как и предыдущие вакцины, содержит живые вирусы.

Обычно вирус краснухи вызывает умеренно выраженную лихорадку. Однако если инфекция протекает во время беременности, внутриутробное развитие младенцев нарушается. В США вакцинации подвергаются все дети второго года жизни, но в Британии до сих пор вакцинируют только девушек в возрасте 14-15 лет.

Полиомиелит. В широком употреблении находятся сейчас две высокоэффективные вакцины, содержащие все три иммунологических типа полиовирусов:

• убитая вирусная вакцина Дж. Солка. С 1954 г. она используется в основном в скандинавских странах;

• живая оральная вакцина А.Себина. С 1957 г. она принята в большинстве стран мира. Вакцину выпускают в жидком виде и форме конфет-драже.

Репродукцию вируса для приготовления вакцин проводят в культуре почечной ткани макак резус или африканских зеленых мартышек.

Бешенство. Пока не созданы безопасные для человека аттенуированные штаммы вируса бешенства. Использующиеся вакцины представляют собой высушенную суспензию мозговой ткани кроликов, овец или крыс, содержащих химически инактивированный вирус. Вакцину перед использованием разводят дистиллированной водой и сразу же вводят подкожно. Хранить разведенную вакцину запрещено. При применении такой вакцины нередко отмечаются реакции гиперчувствительности на миелин, содержащийся в препаратах, поэтому в последнее время эта вакцина заменяется на аналогичную, но приготовленную с использованием культуры ткани человека (в частности клеток амниона).

Вакцины против бешенства применяют в двух случаях:

а) для профилактики после заражения, последовавшего в результате укуса бешенного животного. Курс вакцинации состоит из 5- внутримышечных инъекций, начиная со дня заражения;

б) профилактика здоровых лиц, которые подвергаются риску заразится (ветеринарные работники, персонал лабораторий и т.д.). Схема вакцинации включает две дозы с интервалом в месяц и одну повышенную дозу через год.

Клещевой энцефалит. Вирус полученный из тканевой культуры фибробластов куриного эмбриона, убивают формалином. Препараты выпускают в жидком виде или лиофильно высушенном. Вакцину вводят подкожно (сухую – после разведения водой).

Грипп. Причиной периодически повторяющихся эпидемий гриппа является быстрая вариабельность структуры гликопротеидов, входящих в состав оболочки вириона. В принципе, антитела против вирусной нейраминидазы и гемагглютенина должны были бы защищать организм хозяина от повторной инфекции. Однако, из-за быстрой антигенной изменчивости вируса, вакцины, содержащие антигены, соответствующие тем штаммам, которые в данный момент атакуют человеческое сообщество, приходится нарабатывать каждый раз заново. Долгое время для профилактики гриппа применяются живые вакцины. Живая противогриппозная вакцина представляет собой высушенную аллантоисную жидкость, взятую из зараженных вирусом куриных эмбрионов. Тип вируса подбирается с учетом эпидемиологической ситуации. Препараты могут выпускаться в виде моно- и дивакцин (например, включающих вирусы А и В). Эти вакцины разрешены для интраназального или орального применения, начиная с трехлетнего возраста.

В настоящее время, с целью снижения токсичности разработана субъединичная вакцина. Она содержит частично очищенные поверхностные антигены (нейраминидазу и гемагглютенин) вирусов гриппа А и В и менее токсична, чем вакцина из целого вируса. Следует отметить, что имеющиеся как субъединичные, так и цельновирусные вакцины против вируса гриппа, обеспечивают только частичную защиту от этого патогена.

Во многих странах противогриппозной вакцинации подвергают только людей, входящих в группу риска. Это – престарелые, кардиологические больные и пациенты с иммунодефицитами. Хотя, как уже отмечалось, защита у этих пациентов от заболевания гриппом только частичная, однако тяжесть инфекции при этом резко понижается.

Гепатит А. Вакцина против гепатита А приготавливается из формалин инактивированного вируса, выращенного в культуре ткани. Высокие уровни нейтрализующих антител индуцируются при двукратном введении вакцины с месячным перерывом. Вакцина особо рекомендуется для лиц, предпринимающих посещения стран т.н. третьего мира.

Гепатит В. В широком употреблении имеются две субклеточные вакцины – сывороточная и рекомбинантная. Обе вакцины содержат очищенные препараты поверхностного антигена вируса гепатита В.

Сывороточную вакцину получают из белка оболочки вируса, изолированного из сыворотки хронически инфицированных людей-носителей вируса гепатита В. У таких людей этот белок в избытке синтезируется инфицированными гепатоцитами и секретируется в кровь. Специальные исследования показали, что три внутримышечные инъекции в течение месяцев обеспечивают 95% защиту от последующего заражения.

Что касается рекомбинантной вакцины, следует отметить, что для неё поверхностный антиген получают из дрожжей, где его экспрессия достигается при клонировании рекомбинантной плазмиды, содержащей ген поверхностного белка вируса гепатита В. Интересно, что продуцируемый дрожжами антиген, очевидно, не гликозилирован. Те не менее, он достаточно иммуногенен. После разрушения дрожжевых клеток антиген очищают с помощью ультрацентрифугирования в комбинации с иммуноаффинной хроматографией. Ранее эту вакцину рекомендовали для группы риска, в частности, для младенцев, рожденных матерями-носителями вируса гепатита В, медработников, гомосексуалов и наркоманов. Однако с 1995 г. на Западе вакцина введена в обязательную практику для иммунизации всех детей в 6-, 10- и 14-недельном возрасте.

Основные характеристики упомянутых выше, а также и других вакцин, разрешенных к применению для профилактики и терапии вирусных заболеваний, приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1. Некоторые из разрешенных к применению антивирусных вакцин Заболевание Способ Вакцина:

введения живая убитая субъ вакцины* единичная Бешенство вм + Гепатит А вм + + Гепатит В вм/пк + Грипп вм + Желтая лихорадка пк + Клещевой энцефалит пк + Корь+свинка+краснуха вм + Опоясывающий лишай вм + Полиомиелит о/вм + + *Сокращения: вм – внутримышечно;

о – орально;

пк – подкожно.

Пассивная иммунизация. Пассивная иммунизация заключается в «переносе» уже имеющегося иммунитета от донора к другому организму путем пересадки специфических антител. Эти антитела получают обычно из сыворотки доноров путем дифференциального осаждения имуноглобулинов охлажденным этанолом. Иммуноглобулины, выделенные из иммунных индивидуумов, можно использовать для профилактики вирусных инфекций у лиц, заразившихся, но не имеющих соответствующего иммунитета. Эти антитела связываются с внеклеточными вирусными частицами, блокируя тем самым стадию проникновения их в клетку-хазяина. Защитный эффект такой процедуры кратковременен (до 3-х месяцев) и определяется временем, в течение которого антитела метаболизируют в организме.

Иммунизация «нормальными» иммуноглобулинами. В ряде случаев для профилактики вирусных заболеваний используют препараты иммуноглобулинов, получаемых из сыворотки крови здоровых (нормальных) доноров. Эти препараты содержат низкие титры антител к широкому кругу вирусов человека и используются для профилактики: гепатита А, энтеровирусных инфекций (в неонатальном периоде), парвовирусных инфекций, СПИДа (у ВИЧ-инфицированных младенцев).

Иммунизация специфическими иммуноглобулинами.

Иммуноглобулины могут быть получены из сыворотки отдельных индивидуумов, которые имеют высокие титры антител к конкретному вирусу. Такие специфические иммуноглобулины необходимы как для профилактики, так и для терапии ряда вирусных заболеваний.

Иммуноглобулины против вируса опоясывающего лишая используются для профилактики этого заболевания у детей с иммунодефицитами.

Иммуноглобулины против вируса бешенства используются для предотвращения заболевания у людей, покусанных бешеными животными.

Иммуноглобулины против респираторно-синцитиального вируса применяют для лечения респираторно-синцитиальной вирусной инфекции у новорожденных младенцев.

5.2. Клиническое применение интерферона Существующие медицинские препараты интерферона делятся: по типу активного компонента - на -, - и -интерфероны;

по способу получения и, следовательно, времени создания и начала клинического применения - на природные (или интерфероны первого поколения) и рекомбинантные (или интерфероны второго поколения) (табл. 5.2).

Таблица 5.2. Применяемые препараты интерферона Тип интерферона Препарат Природные интерфероны:

-интерферон Человеческий лейкоцитарный интерферон, виллферон, лейкинферон, эгиферон -интерферон Фибробластный интерферон человека, ферон -интерферон Иммунный интерферон человека Рекомбинантные интерфероны:

-2а Реаферон, роферон-А, виферон, реальдерон -2в Интрон А, инрек -2с Берофор -интерферон Бета-ферон -интерферон Гамма-ферон Спектр заболеваний, при которых показано применение интерферона, можно разделить на три большие группы – вирусные инфекции (табл. 5.3), болезни злокачественного роста и прочие заболевания.

Таблица 5.3. Эффективность использования интерферона при терапии некоторых вирусных инфекций Тип интер Заболевание Эффективность применения ферона, и Острые и Снижение смертности. Уменьшение хронические формы интенсивности интоксикации гепатитов В и С и Генитальный герпес. Сокращение сроков рецидивов.

Опоясывающий Снижение болевых эффектов.

Увеличение продолжительности лишай межрецидивных периодов и Герпетические Снижение тяжести и сокращение кератиты и продолжительности заболеваний кератоконьюктевиты Острые Ингаляции эффективны для экстренней респираторные профилактики, особенно для групп риска вирусные инфекции (дети, лица пожилого возраста).

Лечебный эффект отмечен при внутримышечном введении младенцам с респираторно-синцитиальной инфекцией Цитомегаловирусные Профилактика цитомегаловирусных инфекции при пневмоний и гепатитов СПИДе и СПИД Снижается острота течения инфекции.

Исчезают некоторые сывороточные маркеры заболевания. Отмечен положительный эффект в отношении ассоциированной со СПИДом саркомы Капоши К перечню, представленному в табл. 5.3, можно добавить вирусные осложнения, часто наблюдающиеся при трансплантации органов и на фоне приема иммунодепрессантов. Применение интерферона такими больными приводит к улучшению общего состояния, уменьшению или снижению симптомов интоксикации и т.д.

Особо следует отметить, что самым эффективным средством для терапии такого грозного заболевания, как хронический гепатит С, является разрешенная к применению с 1998 г. комбинация «рекомбинантный интерферон + виразол » (препарат Ребетрон).

Индукторы интерферона. Индукторы интерферона представляют собой разнородную по составу группу высоко- и низкомолекулярных природных и синтетических соединений, объединенных способностью вызывать в организме образование эндогенного интерферона. Многие соединения этой группы обладают противовирусной, антипролиферативной и иммуномодулирующей активностью, т.е. всеми характерными для интерферона эффектами. В табл. 5.4. представлены примеры имеющихся в настоящее время нескольких весьма перспективных для медицины индукторов интерферона, пригодных для профилактики и лечения вирусных инфекций.

Таблица 5.4. Индукторы интерферона, пригодные для клинического применения Показания к Химическая природа Препарат применению Природные соединения А. Низкомолекулярные Грипп, ОРВИ, производные Мегасин, саврац, энтеровирусные госсипола рагосин, кагоцел инфекции гозалидон, Б. Полимеры Герпетические Двухцепочечная РНК Ларифан, инфекции, грипп, ОРВИ, бешенство.

ридостин Синтетические соединения А. Низкомолекулярные Флюореноны Амиксин Герпетические инфекции, грипп, ОРВИ, гепатит А Акриданоны Камедон, неовир, ОРВИ, бешенство циклоферон Б. Полимеры Поли(А):поли(У) Полудан Герпетические поражения глаз Поли(Г):поли(Ц) Полигуацил Грипп, бешенство, гепатит В Поли(И):поли(Ц) Амплиген СПИД Изучение эффективности индукторов интерферона при различных экспериментальных вирусных инфекциях и при клиническом применении позволило выявить важнейшее свойство индукторов – универсально широкий диапазон противовирусной активности, а также то, что их активность, в целом, совпадает с антивирусными эффектами экзогенных интерферонов. При этом наиболее активными индукторами интерферона зарекомендовали себя очищенная природная двухцепочечная РНК и искусственные двухцепочечные полинуклеотиды (при обязательном условии их достаточно высокой молекулярной массы).

Ранее индукторы интерферона применяли главным образом местно, однако в настоящее время есть все основания предполагать, что в недалеком будущем будет широко распространено и системное применение этих препаратов.

Наконец следует отметить, что применение препаратов, которые индуцируют синтез эндогенного интерферона, имеет ряд преимуществ перед экзогенным интерфероном.

• Индукторы относительно стабильны, дешевы и доступны. Они не обладают антигенностью.

• Естественный (хотя и стимулированный) синтез эндогенного интерферона не вызывает гиперинтерферонемии, которая нередко возникает при введении экзогенных (особенно рекомбинантных) интерферонов и приводит к тяжелым побочным явлениям.

• Однократное введение индуктора интерферона обеспечивает длительную циркуляцию интерферона на терапевтическом уровне. Для достижения такого уровня экзогенного интерферона требуется многократное введение высоких доз экзогенного интерферона, поскольку время полужизни интерферона в крови составляет всего 20 40 мин.

• Наконец, широко применяемые сейчас интерфероны (рекомбинантные) являются препаратами только -интерферона, что существенно ограничивает их противовирусные свойства, так как для эффективной противовирусной защиты необходимо наличие всех трех классов интерферонов, синтез которых и вызывается применением индукторов интерфероногенеза.

В заключение разговора об интерфероне следует подчеркнуть, что интерферон является хотя и мощным, однако не «высокоточным оружием».

Образно говоря, это оружие стреляет по площадям. Как следствие интерфероновая терапия сопровождается серьезными побочными эффектами (лихорадка, тошнота и др. недомогания). На основании этого, многие исследователи считают, что интерферон никогда не будет широко применяться для лечения тривиальных вирусных инфекций, типа простуды.

Однако для терапии угрожающих жизни заболеваний (например, эндогенные гепатиты) применение его будет со временем лишь возрастать.

5.3. Химиотерапия вирусных инфекций Химиотерапия вирусных инфекций (ХВИ) - раздел вирусологии, основными задачами которого являются поиск, испытание и отбор противовирусных лекарственных средств синтетического или природного происхождения. В настоящее время эта наука, развивая классический скрининг препаратов, использует достижения молекулярной биологии, генетики и биохимии вирусов для разработки научно обоснованного подхода к решению данной проблемы. В связи с тем, что вирусы являются облигатными внутриклеточными паразитами, основной принцип ХВИ заключается в избирательном подавлении репродукции вирусов без существенного нарушения жизненных функций клетки-хозяина и макроорганизма в целом.

Следует отметить, что это классическое положение ХВИ в последнее время существенно расширено. К антивирусным химиопрепаратам сейчас многие относят не только препараты, которые селективно ингибируют отдельные этапы вирусной репродукции в клетке, но и вирулицидные вещества, инактивирующие внеклеточный вирус, а также вещества, которые влияют на структуры клетки, принимающие участие в механизмах репродукции вируса. Наконец, к антивирусным химиопрепаратам часто относят и такие препараты, которые действуют на зараженные вирусом клетки и приводят к элиминации их из организма.

Понятие о химиотерапевтическом индексе. Основное требование, которое предъявляется к антивирусным препаратам – специфичность.

Именно поэтому основным показателем клинической пригодности препаратов служит их т.н. химиотерапевтический индекс (ХТИ).

Химиотерапевтический индекс в его классическом понимании обычно изображается в виде следующей формулы:

Dmt ( Dosis max ima tolerata ХТИ = Dmc ( Dosis min ima curativa) Величина частного определяет качество химиопрепарата. Дадим пояснения. Чем больше числитель, тем более это свидетельствует о хорошей переносимости химиопрепарата, а значит и о возможности безопасно повышать его дозу. Другими словами, высокий числовой показатель числителя – это показатель малой токсичности препарата и, следовательно, ценности его как антивирусного препарата.

Знаменатель указывает на минимальную лечебную дозу. Нетрудно понять, что здесь благоприятствующее для оценки препарат значение будет определяться обратным отношением к числителю: чем меньшая доза необходима для получения лечебного эффекта, тем выше ценность препарата. Из всего изложенного нетрудно понять, что идеальным химиопрепаратом будет такой, который характеризуется большим цифровым показателем в числителе и очень малым – в знаменателе.

Практика показывает, что соотношение рассматриваемых параметров чрезвычайно важно. Нередко из-за резкого нарушения в этом соотношении препарат оказывается негодным, его практически нельзя применять – очень невысокая толерантность организма к препарату, определяемая небольшой цифрой в числителе, характеризует его высокую органотропность. С другой стороны, высокий цифровой показатель в знаменателе указывает на необходимость сильно поднимать дозы для получения терапевтического эффекта, что свидетельствует о низком этиотропном свойстве препарата.

Справедливости ради следует заметить, что существует проблема с унификацией критериев активности и токсичности противовирусных соединений. Не вдаваясь в детали проблемы, отметим, что различными исследователями параметры, располагающиеся в числителе и знаменателе формулы ХТИ рассчитываются по-разному, что несколько затрудняет сопоставление данных, полученных различными авторами.

5.3.1. Разработка и испытания противовирусных препаратов Как правило, разработка противовирусных препаратов должна вестись в порядке, который в немного упрощенном виде иллюстрирует рис. 5.1.

Синтез химических соединений Оценка активности и токсичности в культуре тканей Исследование активных соединений в экспериментах на животных Доклиническое определение переносимости и безопасности препаратов Разработка предварительных нормативно-технических требований (временная фармакопейная статья) Клинические испытания препаратов Рис. 5.1. Схема разработки и испытания противовирусных препаратов.

Задача начального этапа испытаний - объективно и точно выявить первичную специфическую противовирусную активность соединения и дать заключение о его перспективной значимости и целесообразности испытаний в опытах на животных. Практика показала, что наиболее дешево и быстро можно получить такие данные, используя тканевые культуры.

Противовирусную активность препаратов в культуре ткани выявляют с помощью тех же тестов, что используются для оценки репродукции вируса:

цитопатический эффект, феномен гемагглютинации, феномен гемадсорбции, метод флуоресцирующих антител, метод электронной микроскопии и метод бляшек (негативных колоний). При этом наиболее часто в последние 20- лет активность препаратов в культуре тканей определяют методом редукции бляшек.

Популярной модификацией метода подавления бляшек является методика градиента концентрации исследуемого вещества в агаре, которое вносится в лунку, высеченную в центре чашки Петри с инфицированными клетками. По этой методике можно определять минимальную активность исследуемого вещества с одновременной оценкой его токсичности для клеток.

Широко используется также дисковый метод подавления образования негативных колоний, состоящий в том, что исследуемое соединение вносится в составе фильтровального диска в культуру клеток с агаровым покрытием.

На стадии первичного отбора противовирусных препаратов особую ценность приобретают системы для одновременной оценки большого числа соединений. Описана методика исследования противовирусной активности химиопрепаратов с использованием культуры ткани в микрообъемах. По этой методике культуру клеток выращивают в пластиковых панелях с лунками, в каждую из которых вносят по 0,1 мл вируссодержащей среды.

После 72 ч инкубирования культуру клеток микроскопируют для определения цитопатического действия (ЦПД). По такой методике можно исследовать сразу большое число препаратов при небольших расходах питательных сред и изучаемых соединений.

Можно упомянуть и один из ускоренных методов оценки противовирусной активности соединений, который основан на определении интенсивности включения 3Н-уридина или 3Н-тимидина в нуклеиновые кислоты соответственно РНК-содержащих или ДНК-содержащих вирусов. В суспензию клеток вносят исследуемый вирус и спустя 30-60 мин распределяют по лункам панелей. Предварительно в каждую лунку наливают раствор испытуемого вещества и один из указанных выше радиоактивномеченных предшественников вирусной нуклеиновой кислоты.

Пробы инкубируют 5 ч при 37оС. Затем радиоактивность, включившаяся в васокополимерную (кислотонерастворимую) фракцию клеточных лизатов замеряется в жидкостном сцинтилляционном счетчике. При помощи этого метода один работник за 3 ч может исследовать до 100 образцов различных соединений. Считается, что оценка противовирусной активности соединений методом ингибирования синтеза вирусных нуклеиновых кислот более точная, чем методом редукции бляшек.

При отборе антивирусных средств большое значение имеет правильная оценка токсичности соединений. Наиболее широко распространенным и простым является метод прижизненного морфологического исследования клеток культуры ткани, которая инкубируется 48 ч в присутствии тестируемого соединения. Морфологическая оценка цитотоксичности основана на использовании результатов световой, фазово-контрастной и люминисцентной микроскопии.

В качестве критерия токсического поражения клеток используются результаты теста на жизнеспособность. Доза препарата оценивается как нетоксичная, если культура клеток после смены среды, содержащей препарат, способна репродуцировать вирус в том же титре, что и интактная культура. Этот метод определения токсичности химиопрепаратов считается более чувствительным, чем метод прижизненного морфологического исследования. Минимальная доза препарата, полностью прекращающая размножение в клетках вируса, рассматривается как токсичная.

Критерий эффективности антивирусных препаратов - ХТИ – в экспериментах с использованием культуры ткани определяется, как отношение среднетоксичной концентрации вещества (СТ50) к среднеэффективной вирусингибирующей концентрации (ЕД50). Соединения с ХТИ более 8 считаются перспективными для дальнейших исследований в опытах на животных.

Здесь уместно сделать следующее замечание. В англоязычной литературе для обозначения ХТИ приняты индексы TI (therapeutic index) или SI (selectivity index). Их рассчет производится из отношения IC50/EC50, где IC50 – концентрация ингибитора, подавляющая рост клеток или жизнеспособность неинфицированных клеток на 50%, а ЕС50 – концентрация ингибитора, подавляющая на 50% продукцию вируса, инфекционность вируса или вирусиндуцированный цитопатический эффект.

Далее на животных исследуют специфическую активность, а также т.н.

«острую» и хроническую токсичность препаратов после различных способов их введения. Критерием эффективности здесь служит процент выживания и ХТИ. Препараты, обеспечивающие выживаемость (защиту) не менее 50% животных от 10ЛД50, считаются перспективными для дальнейшего изучения.

Острую и хроническую токсичность новых препаратов нужно изучать не менее чем на трех видах животных, включая собак. Аналоги известных химических соединений допускается изучать на животных двух видов, один из которых не относится к грызунам. В качестве подопытных животных для изучения противовирусных препаратов используются самые разнообразные животные, в т.ч. белые мыши, хлопковые крысы, морские свинки, кролики, хомяки, хорьки, поросята, собаки, обезьяны.

Оценка на животных является абсолютно необходимой хотя бы потому, что между активностью препарата in vitro и in vivo далеко не всегда существует корреляция. Чем это можно объяснить? Универсального ответа не существует. Это может быть плохая всасываемость препарата (т.е.

биодоступность), подверженность препарата непродуктивному метаболизму в макроорганизме и т.д.

Следует отметить, что экспериментальная модель вирусной инфекции для оценки противовирусной активности препаратов должна как можно точнее воспроизводить заболевание человека. Чем больше сходство, тем выше корреляция между результатами, полученными на лабораторных животных и у человека. К сожалению, удовлетворительных моделей такого типа для большинства вирусных инфекций мало.

В схемах оценки препаратов при изучении на животных моделях предусматривается введение их до и после заражения – для определения профилактического и лечебного эффекта. Обычно ХТИ в опытах на животных выражается отношением ЛД50 к ЕД50, где ЕД50 – суточная доза препарата, защищающая 50% животных. Принято, что препараты с ХТИ меньше 2 – неактивны, а с 4 и выше – перспективные для дальнейшего изучения в клинике.

Следует отметить, что кроме высокой специфичности к антивирусным препаратам предъявляется много других требований. Это:

• хорошая растворимость в водной среде;

• сохранность структуры при введении в организм;

• скорость адсорбции слизистыми и элиминации из организма;

• способность проникать в ткани-мишени;

• стабильность при хранении;

• -доступность сырья и простая технология производства и т.д.

По поводу последнего по списку (но не по значимости!) требования, необходимо отметить, что именно из-за отсутствия подходящей технологии производства часто внедрение препаратов в практику здравоохранения задерживается на десятки лет.

5.3.2. Успехи химиотерапии Химиотерапия инфекций, вызываемых бактериями, грибками и простейшими, к началу XXI века достигла выдающихся успехов, обеспечив медицину большим числом эффективных препаратов. Применение этих препаратов позволило резко снизить заболеваемость и смертность от указанных выше возбудителей. В то же время химиотерапия заболеваний, вызываемых вирусами, имеет гораздо более скромные успехи. Это объясняется тем, что, как было показано выше, метаболизм вирусов гораздо в большей степени связан с обменом веществ инфицируемых ими клеток, чем это имеет место в случае инфицирования организма другими патогенами.

На самом деле, у вирусов только процессы синтеза нуклеиновых кислот (и то не всегда) бывают в определенной мере автономными. Синтез же белков всегда связан с клеточной рибосомальной системой.

Посттрансляционный процессинг, протеолитическое фрагментирование полипротеинов-предшественников бывают иногда вирусспецифическими, но чаще зависят от клеточных протеаз. Процессы гликозилирования вирусных ферментов обеспечиваются исключительно за счет клеточных ресурсов. Ведь врусы не синтезируют ни углеводов, ни липидов. Таким образом, большая чисть вирусиндуцированных синтезов в той или иной мере клеточнозависимы.

Кроме того, генетический аппарат вирусов отличается чрезвычайным разнообразием и способностью к быстрой изменчивости. Как уже отмечалось в гл. 2, вирионы могут содержать или ДНК или РНК, причем и та и другая нуклеиновые кислоты могут быть как одноцепочечными, так и двухцепочечными. При этом одноцепочечные могут быть позитивно или негативно полярными. Наконец, нуклеиновые кислоты могут быть линейными и кольцевыми, непрерывными и фрагментированными.

Все перечисленные свойства вирусов затрудняют поиск веществ, которые, не повреждая клетку-хозяина, эффективно подавляли бы репликацию вируса. В случае бактерий отбор таких агентов основан на том, что их рибосомальные системы настолько отличаются от таковых у животных, что удается легко найти антибиотики (тетрациклин, например) которые подавляют синтез белка бактерий и не действуют на аналогичные системы эукариот.

Рис. 5.2. Мишени в цикле репродукции вирусов для действия антивирусных препаратов.

Еще более показательный пример. Как известно, клетки животных, в отличие от бактерий, лишены клеточной стенки. Поэтому антибиотики, ингибирующие ее формирование (например, пенициллин), подавляют размножение бактерий, совершенно не действуя на клетки животных.

По общепринятому мнению указанные обстоятельства делают малоперспективным поиск химиотерапевтических препаратов с широким спектром действия, напоминающих антибактериальные антибиотики. Пока практика подтверждает этот пессимизм. Большинство изысканных противовирусных средств характеризуются узким спектром действия.

Например, препараты на основе амантадина и его производных эффективно подавляют вирус гриппа А, но не действуют на вирус гриппа серотипа В.

Учитывая сказанное, препараты с универсальным противовирусным действием, по-видимому, следует искать среди индукторов интерферона, «включающих» эндогенную, эволюционно сложившуюся систему защиты клетки от вирусов.

Несмотря на все сложности поиска противовирусных средств, в химиотерапии, а лучше сказать в терапии вирусных инфекций все же имеются хотя и скромные, но несомненные успехи. Рассмотрим некоторые препараты в порядке расположения мишеней их действия в динамике репликативного цикла вирусов (рис. 5.2).

5.3.2.1. Вирулицидные препараты Среди применяемых в настоящее время вирулицидных препаратов можно отметить такие, как оксолин, теброфен, флореналь, госсипол, алпизарин, бонафтон, левамизол, флакозид. Главной особенностью механизма действия всех этих препаратов является то, что они инактивируют только внеклеточный вирус.

ОКСОЛИН (1,2,3,4-тетраоксо-1,2,3,4-тетрагидронафталин) обладает активностью в отношении рино-, миксо- и герпесвирусов.

O O O O Препарат используют для лечения вирусных заболеваний глаз (герпетические кератиты и кератоконьюктивиты), кожи (опоясывающий лишай), ринитов, а также для профилактики гриппа. Выпускается в форме 0,25-3% мази и порошка (для приготовления растворов). В период эпидемий гриппа или при контакте с больным гриппом для индивидуальной профилактики гриппа применяют 0,25% мазь путем ежедневного двухкратного (утром и вечером) смазывания слизистой оболочки носа.

ТЕБРОФЕН (3,5,3’,5’-тетрабром-2,4,2’,4’-тетраоксидифенил) обладает активностью в отношении адено- и герпесвирусов.

Br Br OH OH Br Br OH OH Препарат применяют в виде мази для лечения глаз – эпидемического аденовирусного кератоконьюктевита, герпетического кератита, а также заболеваний кожи вирусной этиологии (рецидивирующий герпес, опоясывающий лишай).

ГОССИПОЛ [2,2’-ди-(1,6,7-триокси-3-метил-5-изопропил-8 нафтальдегид] инактивирует герпесвирусы. Продукт получают из семян или корней хлопчатника.

O O C OH OH C H H HO OH HO OH CH3 H3C H3C CH3 H3 C CH Применяют госсипол в виде мази для лечения опоясывающего лишая и поражений кожи, вызванных вирусами простого герпеса. В виде раствора применяют при герпетическом кератите.

5.3.2.2. Препараты, ингибирующие адсорбцию, проникновение и раздевание вирусов В принципе, фазу адсорбции репликативного цикла вируса можно блокировать, создав помехи имеющему место здесь взаимодействию рецептора с антирецептором (см. рис. 5.3). Для этого можно использовать либо молекулы, имитирующие структуру вирусного антирецептора, либо молекулы, структурно подобные на рецепторы клетки. В обоих случаях «привычное» взаимодействие рецептора с антирецептором, необходимое для связывания клетки с вирусом, станет невозможным.

Рис. 5.3. Некоторые варианты блокирования стадии адгезии вирусов.

Предложено использовать в качестве лекарственных средств такого рода соответствующие синтетические пептиды или рекомбинантные белковые молекулы. Примером последних могут служить препараты на основе т.н. молекул межклеточной адгезии (ММА), которые представляют собой рецепторные молекулы для 80-90% из 130 штаммов риновирусов, вызывающих большую часть случаев ОРВИ. В специальных экспериментах показано, что рекомбинантные ММА действительно блокируют адгезию вирусов in vitro и in vivo, смягчая клинические проявления инфекции.

Препарат пока не имеет широкого применения из-за достаточно высокой стоимости лечения.

С целью терапии СПИДа предложено использовать препараты, блокирующие взаимодействие клеточного рецептора CD4 с антирецептором ВИЧ - гликопротеидом gp120. В частности, интенсивно изучаются синтетические олигопептиды – аналоги участка CD4, к которому прикрепляется gp120. Кроме того, создан рекомбинантный белок, содержащий 368 аминокислотных остатков, который прямо конкурирует с клеточным рецептором за связывание gp120.

Клинические испытания проходят препараты на основе анти-gp120 и рекомбинанатных молекул CD4. Последние представляют собой аналоги имуноглобулинов, в которых V-регион заменен связывающим центром CD4.

Преимущество подобной структуры по сравнению с нативной молекулой CD4 состоит в более длительном периоде полураспада.

Оба препарата (анти-gp120 и рекомбинанатные CD4) эффективно связывают gp120 создавая, таким образом, препятствие для прикрепления вируса к мембране клетки. Поразительно то, что для нейтрализации вирусной частицы достаточно связать всего одну молекулу гликопротеида. Это заставляет предполагать, что активность препаратов может реализоваться также и через блокирование этапа раздевания вируса.

Следует отметить, что противоположный подход, основанный на блокировании CD4, пока менее продуктивен, поскольку это оказывает неблагоприятное действие на функционирование Т-лимфоцитов. Ведь CD осуществляет рецепцию белков класса II основного антигена гистосовместимости. В этом отношении считается более перспективным использование антиидиопатических антител, т.е. антител к антителам против рецептора CD4, которые имитируют структуру CD4 и способны взаимодействовать с антирецептором gp120.

Известно, что стадия раздевания многих вирусов в значительной степени опосредована клеточными ферментами, в связи с чем указанная стадия неудобна для проведения химической атаки против вирусов. Поэтому и препаратов, специфически ингибирующих этот этап вирусной репликации, разработано мало. Из заслуживающих внимания отметим препараты на основе производных адамантана и нуклеаз.

В 1961 г. среди соединений класса адамантана с уникальной трициклической структурой открыта селективная активность против вируса гриппа А. Наиболее изученными и перспективно значимыми передставителями этого класса соединений являются амантадин и ремантадин.

АМАНТАДИН (1-aминоадамантан;

симметрел) и РЕМАНТАДИН (-метил-1-адамантанметиламин).

NН NН CН Препараты не оказывают прямого вирулицидного действия и не ингибируют адсорбцию вирусов на чувствительных клетках. Главной мишенью для них обоих является матричный белок М2. Кроме того, показано, что картирование гена устойчивости вируса к этим препаратам неизменно приводит к гену, кодирующему структуру гемагглютенина. Цепь событий при обработке клеток амантадином и ремантадином выглядит следующим образом. Взаимодействие этих препаратов с белком М2 (и возможно с гемагглютенином) приводит к блокированию ионных каналов в составе клеточной мембраны. Это, в свою очередь, приводит к неспособности клеток понижать рН внутри эндосом, содержащих вирусы, что является условием для индукции конформационных изменений в структуре гемагглютенина, необходимых для того, чтобы вирусная оболочка и мембрана клетки слились и нуклеокапсид высвободился в цитоплазму.

Амантадин выпускается в США, где он применяется для профилактики гриппозных заболеваний у взрослых. При развившейся инфекции препарат выраженным лечебным действием не обладает.

Ремантадин – более активное производное амантадина. Применяется в качестве профилактического и лечебного средства не только для взрослых, но и детей от 1 года. Препарат (таблетки и капсулы) наиболее эффективен при приеме в первые два дня заболевания. Ремантадин на завершающих стадиях репродуктивного цикла вируса гриппа А блокирует выделение клеткой инфекционных частиц. Следовательно, заболевание не развивается дальше и предотвращается возможность осложнения. Также снижается вероятность заражения окружающих.

РИБОНУКЛЕАЗА и ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕАЗА. Мысль о возможности воздействия ферментами на вирусы возникла у исследователей разных стран в конце 50-х годов прошлого столетия. Впоследствии в опытах с культурами инфицированных клеток было продемонстрировано, что нуклеазы, действительно, подавляют размножение некоторых вирусов. Далее в экспериментах по изучению возможной токсичности экзогенных нуклеаз для самих клеток, удалось показать, что нуклеазы даже в дозах, в десятки раз превосходящих терапевтические, избирательно действуют только на вирусные ДНК и РНК, не нанося ущерба клетке-хозяину.

Почему нуклеазы действуют избирательно на вирусы? Ведь химическое строение нуклеиновых кислот вирусов и клетки, в принципе, одинаково. Почему же эти ферменты повреждают нуклеиновые кислоты вирусов, но щадят клетки? Опыты показали, что молекулы нуклеаз проникают в клетки человека и животных путем эндоцитоза, т.е. путем, которым попадают в клетки (см. главу 3) и многие вирусы. Внутри клетки нуклеазы находятся в пузырьках, которые изолируют их от клеточных структур и делают безопасными для клетки. Иначе говоря, фермент не «расплывается» по всей клетке, а сосредотачивается во внутриклеточных пузырьках.

Механизм действия. Если вирионы и молекулы нуклеаз оказываются одновременно в околоклеточном пространстве, то они попадают в одни и те же внутриклеточные мембранные пузырьки и нуклеазы атакуют нуклеиновые кислоты раздевающегося вируса.

Препараты нуклеаз для медицинских целей получают, главным образом, из поджелудочной железы крупного рогатого скоты. В связи с разрушением РНК, РНКаза обладает способностью задерживать размножение ряда РНК-содержащих вирусов (вируса клещевого энцефалита, полиомиелита, ящура и т.д.). Применяют РНКазу местно, внутриплеврально и внутримышечно.

Имеются данные о способности ДНКазы задерживать развитие вирусов герпеса, аденовирусов и др. вирусов, содержащих ДНК. Применяют ДНКазу при герпетических и аденовирусных кератитах (капли, инъекции под коньюктиву), при острых катарах верхних дыхательных путей аденовирусной природы (ингаляции).

В России селектирована бактерия – источник дешевой неспецифической нуклеазы (разрушает как ДНК, так и РНК), которую предложено использовать для борьбы с вирусным параличом пчел, вирусом ядерного полиэдроза личинок тутового шелкопряда, а также вирусными заболеваниями дыхательных путей телят и свиней.

5.3.2.3. Препараты, ингибирующие синтез вирусных нуклеиновых кислот Наибольший успех химиотерапии вирусных инфекций связан с изучением аномальных нуклеозидов и нуклеотидов, являющихся ингибиторами биосинтеза нуклеиновых кислот и действующих по принципу антиметаболизма, т.е. вследствие способности вступать (до поры до времени!) в биохимические реакции вместо имитируемых природных продуктов. Этот успех обусловлен тем, что многие вирусы для репликации своих нуклеиновых кислот предпочитают использовать свои собственные ферменты, а не ферменты клетки-хозяина. При этом оказалось, что очень часто субстратная специфичность вирусных ДНК- и РНК-полимераз существенно отличается от специфичности аналогичных клеточных ферментов. Именно это обстоятельство дало возможность использовать стадию синтеза вирусных ДНК и РНК в качестве мишени для антивирусной интервенции (атаки). Указанный подход привел к созданию большинства специфических антивирусных препаратов, которые используются в настоящее время.

Следует подчеркнуть, что все нуклеозидные аналоги сами по себе совершенно неактивны и являются фактически «про-лекарствами», так как они для превращения в активную субстанцию должны подвергнуться в клетке метаболической активации. Обобщенная цепь биохимических событий, происходящих при активации аномальных нуклеозидов, представлена на рис. 5.4.

На первой стадии активации нуклеозид под действием нуклеозидкиназы трансформируется в нуклеозид-5’-монофосфат (НМФ).

Крайне желательно, чтобы это превращение был способен катализировать только вирусный фермент. В этом случае клетки без вируса оказываются вне действия препарата, и он характеризуется исключительно высоким ХТИ.

Примером такого препарата может служить ацикловир, который фосфорилируется тимидинкиназой ВПГ-1 в 200 раз эффективнее, чем киназами клетки.

Трансформацию образовавшегося на первой стадии НМФ в нуклеозид 5’-дифосфат (НДФ) и нуклеозид-5’-трифосфат (НТФ) обычно осуществляют низкоспецифичные клеточные ферменты. Как видно из схемы, конечным продуктом активации является 5’-трифосфат аномального нуклеозида, который приобретает способность конкурировать с каноническими НТФ в реакции синтеза вирусной нуклеиновой кислоты.

Рис. 5.4. Общая схема метаболизма и проявления активности модифицированных нуклеозидов (Н).

Антиметабилическое действие аномального НТФ может проявляться прежде всего в ингибировании вирусной ДНК- или РНК-полимразы. Кроме того, включающийся в состав нуклеиновой кислоты аномальный нуклеозид приводит к образованию популяции вирионов, которые из-за множества мутаций не обладают инфекционностью.

Отдельного внимания заслуживает вариант механизма противовирусного действия, приводящий к терминации роста цепей ДНК или РНК. Это касается нуклеотидов, встраивание которых в растущую цепь нуклеиновой кислоты блокирует её дальнейшую элонгацию, т.к. они лишены 3’-ОН-группы, необходимой для присоединения следующего нуклеотида.

В редких случаях антивирусная активность проявляется на стадии нуклеозид-5’-моно- и/или –дифосфатов. Примером может служить виразол (рибавирин) – полусинтетический нуклеозид, который можно рассматривать в качестве аналога гуанозина. Виразол в клетке метаболизируется, превращаясь в виразол-5’-монофосфат. Последний конкурентным образом ингибирует инозинмнофосфатдегидрогеназу, что приводит к угнетению синтеза гуаниновых нуклеотидов.

Широко известные в настоящее время нуклеозидные антивирусные препараты по механизму действия можно подразделить на:

• ингибиторы ДНК-полимеразы (видарабин и др.);

• ингибиторы обратной транскриптазы (диданозин и др.);

• препараты, вызывающие синтез дефектных вирусных нуклеиновых кислот (идоксуридин и др.) или терминацию самого синтеза (зидовудин и др.);

• нуклеозидые аналоги широкого спектра действия (пример – виразол).

ВИДАРАБИН (9--D-арабинофуранозиладенин;

аденинарабинозид;

ара-А;

вира-А и др.).

NH N N N N O HO HO OH Видарабин является аналогом 2’-дезоксиаденозина.

Спектр и механизм действия. Препарат активен против широкого спектра ДНК-геномных вирусов, среди них: ВПГ 1-го и 2-го типов, варицелла-зостер, цитомегаловирус, вирусы Эпштейна-Барр и осповакцины.

Видарабин способен проникать через гематоэнцефалический барьер (в связи с чем он особо показан при герпетических энцефалитах).

В клетках видарабин под действием клеточных ферментов превращается в 5’-трифосфат, который, ингибируя вирусную ДНК полимеразу, нарушает синтез вирусной ДНК.

Недостаток видарабина заключается в том, что при введении в организм он под действием аденозиндезаминазы крови быстро трансформируется в малоактивный гипоксантинарабинозид.

Показания. Герпетический энцефалит, неонатальный герпес, а также комплексное лечение системных герпетических инфекций.

Из-за плохой растворимости препарат назначают внутривенно 15 мг/кг веса в день в течение 10 дней в большом объеме жидкости (1,5-2,5 л).

Для повышения терапевтической эффективности видарабин рекомедуется вводить совместно с ингибиторами аденозиндезаминазы (коформицин, пентастатин).

В последние годы исследования по совершенствованию лекарственной формы видарабина привели к созданию хорошо растворимого 5’ монофосфата (видарабин-монофосфат;

ара-АМФ), который можно вводить не только капельным путем, как видарабин, но и путем инъекций.

ИДОКСУРИДИН (5-йод-2’-дезоксиуридин;

керецид;

ИДУ;

и др.).

Это первый нуклеозидный препарат, который был разрешен для применения в клинике при лечении вирусных инфекций.

O I HN O N O HO OH Спектр и механизм действия. Обладает ингибирующей активностью в отношении ВПГ 1-го типа, осповакцины и др. ДНК-содержащих вирусов.

Превращаясь в клетке в 5’-трифосфат, идоксуридин становится субстратом вирусной ДНК-полимеразы и включается в структуру вирусной ДНК.

Поскольку идоксуридин, попадая в ДНК на место тимидина, способен при репликации образовывать комплементарную пару не с аденином, а с гуанином, в результате образуется популяция вируса с дефектной (из-за множества мутаций) ДНК.

Показания. Применяют в офтальмологии практике как местное (0,1% ный раствор или 0,5%-ная мазь) средство при герпетических кератитах.

Идоксуридин фосфорилируется как вирусной, так и клеточной (хотя и в меньшей степени) тимидинкиназой. В связи с этим, он довольно легко встраивается в ДНК и неинфицированных клеток. По этой причине при попытках системного применения препарата регистрировались значительные побочные эффекты.


Кроме токсичности, к недостаткам идоксиуридина следует отнести также сравнительно быстрое развитие устойчивости к препарату. При этом под влиянием идоксиуридина идет селекция вирусов с низким содержанием вирусспецифической тимидинкиазы. Поэтому длительное применение препарата запрещено.

ТРИФТОРИДИН (5-трифторметил-2’-дезоксиуридин;

трифтор тимидин;

ТФТ).

O CF HN O N O HO OH Трифторидин, как и идоксуридин, является аналогом тимидина, однако степень ингибирующего действия в отношении ДНК-геномных вирусов (герпес-, покс-, аденовирусов) у него существенно выше, чем у идоксуридина.

Противовирусные механизмы действия у этих двух нуклеозидов также схожи между собой. Отличие состоит лишь в более высокой (в 15-20 раз) скорости фосфорилирования трифторидина вирусспецифической тимидинкиназой. В результате при герпетических и аденовирусных кератитах 1%-ный раствор трифторидина обеспечивает более высокий терапевтический эффект, чем капли идоксуридина.

БВДУ [5-(2-бромвинил)-2‘-дезоксиуридин;

бромвинилдезокси уридин;

хелпин].

O H Br HN H O N O HO OH Препарат эффективен в отношении вирусов ВПГ 1-го и 2-го типов, варицелла зостер и псевдобешенства. Вирусингибрующие концентрации составляют всего 0,5-0,01 мкг/мл. Характерно, что вирус ГП-2 в 100-200 раз менее чувствителен к ингибирующему действию БВДУ по сравнению с вирусом ГП-1. В отношении ВГП-1 БВДУ является самым активным препаратом из известных в настоящее время.

БВДУ применяют в виде 0,1%-ной мази и иньекций (7,5- мкг/кг/день) при лечении глубоких герпетических кератитов и опоясывающего лишая.

Особенностью БВДУ является то, что он не влияет на нормальный метаболизм интактных клеток в концентрациях в 3000-10000 раз выше вирусингибирующей.

Препарат в клетках фосфорилируется только вирсиндуцированной тимидинкиназой. Превращаясь в БВДУ-5;

-трифосфат, он эффективно ингибирует вирусную ДНК-полимеразу. При этом чувствительность клеточной ДНК-полимеразы существенно ниже, чем вирусной.

АЦИКЛОВИР [9-(2-гидроксиэтоксиметил)-гуанин;

ацикло гуанозин;

зовиракс, цикловир и др.] – ациклический аналог гуанозина с высокой избирательностью к инфицированным вирусами клеткам. Структура ацикловира напоминает молекулу гуанозина, лишенную большей части углеводного цикла.

O N HN N H2N N O HO Спектр и механизм действия. ВПГ 1-го и 2-го типа, варицелла-зостер.

Метаболическая активация происходит только в вирусинфицированных клетках. Первый этап катализирует вирусспецифическая тимидинкиназа, экспрессируемая в клетках вскоре после заражения. За реализацию остальных этапов ответственны клеточные киназы. Образующийся ацикловир-5’-трифосфат избирательно ингибирует ДНК-полимеразу вирусов, которая в 30 раз более чувствительна к нему, чем клеточный фермент. Кроме того, включение ацикловира в молекулу ДНК тормозит дальнейший рост цепи из-за отсутствия 3’-гидроксильной группы, к которой должен присоединяться последующий нуклеотид.

Таким образом, препарат не влияет на синтез ДНК в незараженных клетках, т.к. в них он не превращается в активную форму.

Показания. Препарат назначают внутривенно и перорально для терапии поражений кожи и слизистых оболочек, вызванных вирусами простого герпеса, при тяжелых формах герпеса гениталий, опоясывающем лишае.

Мазь назначают при герпетических кератитах, при инфекциях кожи и слизистых оболочек, герпесе губ и половых органов.

Следует отметить, что при инфекциях, вызванных прочими герпетовирусами (напр., цитомегаловирусом или вирусом Эпштейна-Барр), ацикловир не назначают, т.к. эти возбудители лишены собственной тимидинкиназы.

Препарат способен преодолевать гематоэнцефалический барьер, что позволило увеличить выживаемость больных герпетическим энцефалитом с 25% (без лечения) и 48% (получавших видарабин) до 75%. Ацикловир обладает наименьшей (после БВДУ) токсичностью из всех известных в настоящее время противовирусных антиметаболитов.

К недостаткам препарата следует отнести довольно быстрое формирование к нему резистентных штаммов.

ГАНЦИКЛОВИР [9-(1,3-дигидрокси-2-пропоксиметил)-гуанин] – ациклический нуклеозидный аналог, который по структуре молекулы еще больше напоминает гуанозин, чем ацикловир.

O N HN N H2N N O HO OH Ганцикловир активен против ВПГ 1-го и 2-го типов, цитомегаловируса и вируса Эпштейна-Барр. Препарат в 10 раз более эффективен против цитомегаловируса, чем ацикловир, поскольку он в клетках, пораженных цитомегаловирусом, фосфорилируется только собственной киназой.

Мишенью активированной формы ганцикловира – его 5’-трифосфата – является вирусная ДНК-полимераза.

Препарат весьма эффективен при применении внутривенно и внутрь при цитомегаловирусных ринитах и энцефалитах.

АЗИДОТИМИДИН [1-(3’-азидо-2’-дезоксирибозил)-тимин;

зидовудин, ретровир;

АЗТ и др.]. Структура азидотимидина (см. рис. 5.5) напоминает тимидин, за исключением наличия азидо-группы, замещающей гидроксил в положении 3’.

Спектр и механизм действия. Препарат обладает активностью в отношении ретровирусов, включая ВИЧ. Азидотимидин фосфорилируется клеточными ферментами последовательно до моно-, ди- и трифосфата, который является мощным ингибитором обратной транскриптазы. Помимо этого, азидотимидин, оказываясь встроенным в формирующуюся цепь ДНК, терминирует ее дальнейшую элонгацию.

Специфичность азидотимидина обусловлена тем, что он оказывает в 100 и более раз сильный ингибирующий эффект в отношении обратной транскриптазы ВИЧ по сравнению с ДНК-полимеразой клетки-хозяина.

Показания. Уже долгое время дискутируется целесообразность использования азидотимидина на ранних (бессимптомных) стадиях СПИДа.

Хотя препарат и снижает вирусемию и замедляет прогрессирование дефицита CD4+-лимфоцитов, но эти эффекты нивелируются через 2-3 года, что обусловлено возникновением резистентных вариантов ВИЧ. В результате значительного увеличения продолжительности жизни не наблюдается. Хотя т.н. «качество жизни» таких больных заметно отличается от тех, кто начинет принимать азидотимидин только на поздних стадиях развития болезни.

Как правило, азидотимидин рекомендуется в комплексной терапии больных СПИДом и у ВИЧ-ифицированных с содержанием CD4+-клеток менее 200 в 1 мл периферической крови. Вводимые дозы препарата довольно высокие – 1,2-1,5 г в день. При этом у более 40% пациентов, принимающих азидотимидин, развиваются осложнения – анемия и нейтропения. Интересно отметить, что токсичность азидотимидина такова, что вначале он вообще был предложен в качестве цитостатика для терапии опухолей.

Азидотимидин Дидезоксицитидин Дидезоксиинозин NH2 O O N CH3 HN HN HN N O N N O N O HO O HO O HO N Ламивудин Ставудин O NH CH HN NH O N N O O HO O HO S Рис. 5.5. Структурные формулы нуклеозидов, активных против ВИЧ.

Кроме того, обычно через 6 мес после начала приема препарата регистрируют развитие резистентности, которая связана с мутацией в гене обратной транскриптазы.

Азидотимидин показан и для профилактических целей медперсоналу с высокой степенью риска заражения (например, при случайном уколе зараженной иглой), хотя убедительные доказательства, подтверждающие эффективность профилактического приема препарата отсутствуют.

ДИДЕЗОКСИЦИТИДИН (2’-3’-дидезоксицитидин;

зальцитабин;

ДДЦ) назначают, как правило, при устойчивости к азидотимидину либо при отсутствии эффекта последнего. Механизм действия дидезоксицитидина аналогичен таковому азидотимидина. Препарат обладает рядом серьезных побочных эффектов, включая невралгию (у 22-35%) и панкреатит (у 1,1%).

ДИДЕЗОКСИИНОЗИН (2’,3’-дидезоксиинозин;

диданозин;

видекс;

ДДИ) – близкий по эффективности аналог дидезоксицитидина, но проявляющий меньшую токсичность. Также, как и дидезоксицитидин, применяют для поддерживающей терапии СПИДа у пациентов, которым противопоказан азидотимидин.

ЛАМИВУДИН [(L)-2’-дезокси-3’-тиоцитидин;

3ТЦ] – аналог азидотимидина. Сочетание с ним обеспечивает лучший клинический эффект у ВИЧ-положительных пациентов и больных СПИДом.

СТАВУДИН (2’,3’-дидегидро-2’,3’-дидезокситимидин;

Д4Т) – ингибирует обратную транскриптазу на том же уровне, что и азидотимидин, но, из-за меньшей токсичности, переносится больными гораздо лучше.

НЕВИРАПИН. Обратная транскриптаза ВИЧ является мишенью не только для антивирусных препаратов нуклеозидной природы. В настоящее время уже разработаны и т.н. ненуклеозидные ингибиторы этого фермента.

Примером такого препарата может служить невирапин, который по структуре молекулы относится к классу дипиридиндиазапинонов.

O H H 3C N N N N Механизм действия. Невирапин связывается непосредственно с обратной транскриптазой ВИЧ 1-го типа и неконкурентно ингибирует РНК зависимую и ДНК-зависимую ДНК-полимеразные активности этого фермента. Существенно, что ни матрицы, ни субстраты обеих полимеразных реакций не являются конкурентами невирапина при связывании его с обратной транскриптазой. При этом важно, что эукариотные ДНК полимеразы (такие как ДНК-полимеразы,, и человека) невирапином не ингибируются.

В культуре клеток невирапин демонстрирует синергизм против ВИЧ- в комбинациях с зидовудином, диданозином, ставудином и ламивудином.

Однако, корреляция между чувствительностью ВИЧ-1 к невирапину и ингибированием репликации ВИЧ-1 в клинике пока только устанавливается.

ВИРАЗОЛ (1--D-рибофуранозил-1,2,4-триазол-3-карбоксамид;

рибавирин;

рибамидил и др.).


O N H2N N N O HO OH OH Виразол представляет собой полусинтетический нуклеозид, выступающий в клетке как аналог гуанозина и инозина.

Испытания препаратов на основе виразола проводятся уже много лет, однако молекулярный механизм его действия полностью не раскрыт и клинические возможности его еще далеко не определены.

Спектр и механизм действия. Прежде всего установлено, что виразол обладает очень широким спектром противовирусной активности. Он ингибирует размножение большинства ДНК- и РНК- содержащих вирусов (в т.ч. пикорна-, рео-, тога-, бунья-, рабдо-, корона- и ретровирусов), включая вирусы растений.

В клетке виразол метаболизируется, превращаясь последовательно в моно-, ди- и трифосфат. В отличие от многих других нуклеозидных антиметаболитов, действие виразола начинается уже на стадии монофосфатного производного. В частности, виразол-5’-монофосфат ингибирует синтез ГМФ. По-видимому, это происходит на этапе превращения ИМФ в ксантозин-5’-монофосфат.

Кроме того, виразол-5’-трифосфат в качестве аналога ГТФ ингибирует инициацию и элогацию процесса синтеза РНК вирусной РНК-полимеразой, а также ингибирует гуанилилтрансферазу, что приводит к нарушению формирования специфической структуры (т.н. «кепа», содержащего метилированный гуанин) на 5’-конце мРНК.

Цитотоксические дозы виразола в экспериментах in vitro колеблются от 200 до 1000 мкг/мл (в зависимости от клеточной линии), а его минимальная вирусигибирующая концентрация составляет 0,001 мкг/мл. Таким образом, в вирусингибирующих концентрациях виразол не влияет на ферментативные системы клетки-хозяина.

Показания. Виразол используется при стационарном лечении грудных младенцев и детей раннего детского возраста с тяжелыми инфекциями нижних дыхательных путей, вызванных респираторно-синцитиальным вирусом (RSV). Обработка детей проводится в кислородной палатке либо через кислородную маску. Кроме RSV-инфекции, определенный опыт клинических исследований виразола накоплен при лечении гепатита В, кори, генитального герпеса, лихорадки Ласса и ряда других заболеваний вирусной этиологии.

Однако наибольшую эффективность виразол (в сочетании с рекомбинантным интерфероном--2b) проявил в комбинированной терапии хронического гепатита С. Следует особо подчеркнуть, что комбинированный препарат под общим наименованием REBETRON разрешен для лечения хронического гепатита С в таких странах, как США, Канада, Германия и др.

Пока остается неясным, почему комбинация интерферона и виразола намного эффективнее обоих этих агентов, применяемых порознь. Возможно виразол потенцирует эффект интерферона за счет индуцирования более мощной иммунной реакции в отношении вируса.

Подтверждением этому могут служить последние работы, посвященные иммуномодулирующему действию виразола. Так, Taмм с соавт. (1999) изучали на изолированных Т-клетках человека способность виразола влиять на экспрессию ими цитокинов, поскольку, как известно противовирусный иммунитет в первую очередь обусловлен цитотоксичными Т-клетками и противовирусными цитокинами (тип 1). Было показано, что виразол увеличивает продукцию цитокинов типа 1 [интерлейкин-2 (ИЛ-2), интерферон- и TNF-], в то же время подавляя экспрессию цитокинов типа 2 (ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-10). Авторы связывают активность виразола в комбинации с интерфероном- против вируса гепатита С с его способностью увеличивать экспрессию цитокинов первого типа.

В заключение раздела о противовирусных руклеозидах следует отметить, что недостатком подавляющего большинства препаратов на основе аномальных нуклеозидов (исключение – виразол) является довольно узкий спектр их действия (иногда только на один штамм или серотип). Более серьезный недостаток указанных препаратов – формирование к ним устойчивых вариантов вирусов. Эта устойчивость является результатом изменения наследственных свойств вирусов и развивается при длительном использовании препаратов. В ее основе лежит селекция резистентных мутантов. При этом характер мутаций зависит от типа применяемого препарата. Например, резистентность к ацикловиру обусловлена появлением мутантов с измененной структурой тимидинкиназы или ДНК-полимеразы.

Устойчивость к азидотимидину появляется в результате мутаций в генах, кодирующих структуру обратной транскриптазы, приводящих к снижению аффинности фермента к данному нуклеозиду. При этом следует иметь в виду, что появление устойчивых вариантов связано не с возникновением их под действием лекарственного средства, а с селекцией резистентных мутантов, которые возникают вне связи с действием химиопрепаратов.

В настоящее время выделяют два основных подхода к преодолению устойчивости к химиопрепаратам: комбинированное применение препаратов с различными механизмами действия и использование препаратов, воздействующих на возможно более ранние этапы репродукции, что резко снижает вероятность развития резистентности.

5.3.2.4. Ингибирование экспрессии вирусных генов Экспрессия вирусных генов меньше подходит для химической атаки на вирус, чем репликация генома, поскольку вирусспецифические процессы транскрипции генома, созревания мРНК и ее трансляция в гораздо большей степени зависят от клеточной биохимической машинерии, чем процессы синтеза вирусных нуклеиновых кислот. Поэтому представляется неслучайным, что никаких клинически значимых лекарственных препаратов, которые бы дискриминировали экспрессию вирусных и клеточных генов, пока не разработано. Однако поиск таких препаратов продолжается, и здесь следует напомнить, что у некоторых вирусов белки (полипротеины) претерпевают посттрансляционный процессинг – протеолитическое разрезание вирусными и клеточными протеазами. Сейчас эти процессы становятся предметом т.н. нетрадиционной химиотерапии вирусных инфекций. В частности, в настоящее время проходят клинические испытания препараты (Indinavir, Ritonavir, Nelvinavir и др.), механизм действия которых заключается в ингибировании протеаз, которые специфически расщепляют вирусные полипротеины. Действующим веществом указанных препаратов являются пептидные аналоги. Эти вещества специфичны для протеазы ВИЧ и конкурентным образом ингибируют фермент, предотвращая созревание вирионов, способных инфицировать другие клетки.

Что касается заключительных этапов цикла репликации вирусов, необходимо отметить, что для большинства вирусов процессы сборки, созревания и выхода из клетки до сих пор мало изучены и, поэтому, пока не являются мишенями для антивирусной атаки.

В заключение раздела, касающегося характеристики средств борьбы с вирусами, приходится констатировать, что более 90% существующего арсенала антивирусных препаратов используются в отношении очень ограниченного числа вирусных инфекций. Ситуацию скрашивает лишь то, что эти препараты эффективны против наиболее распространенных вирусных заболеваний (грипп и прочие ОРВИ, а также различные герпетические поражения). В то же время химитерапевтических препаратов для эффективного лечения ВИЧ-инфекции, нейровирусных поражений и эндогенных гепатитов крайне недостаточно. Для всей остальной массы вирусных инфекций этиотропных средств нет. Общим недостатком имеющихся антивирусных препаратов является довольно узкий спектр активности, а также быстрое формирование резистентных к ним штаммов.

На наш взгляд, наиболее рациональная стратегия противовирусной терапии должна включать вакцины (чтобы стимулировать иммунный ответ), индукторы интерферона для мобилизации неспецифической системы защиты и, наконец, этиотропные химиопрепараты для завершения процесса ингибирования репликации вируса.

Рекомендуемая литература Основная Брязжикова Т.С., Юрлова Т.И., Чижов Н.П. Резистентность вируса простого герпеса к ацикловиру: лабораторный и клинический аспекты // Антибиот. и химиотерап. 1995. Т. 40, № 11-12. С. 29-33.

Глушков Р.Г., Гуськова Т.А., Николаева И.С. и др. Оригинальный отечественный противовирусный препарат оксолин;

уточнение структуры и опыт применения оксолиновой мази в медицинской практике // Хим.-фармац.

ж. 1999. Т. 33, № 9. С. 47-53.

Елинов Н.П. Основы биотехнологии. СПБ: Наука, 1995. С. 544-555.

Ершов Ф.И. Система интерферона в норме и патологии. М.: Медицина, 1996. 239 с.

Медицинская микробиология / Под ред. В.И.Покровского, О.К.Поздеева. М.: ГЭОТАР Медицина, 1999. С. 698-715.

Михайлопуло И.А. Аналоги компонентов нуклеиновых кислот – источник противовирусных и противоопухолевых препаратов XXI века // Рецепт. 1999. № 3. С. 14-23.

Пширков С.Н. Теперь мы будем грозить вирусам // Наука в России.

1999. № 5. С. 83-84.

Ручко В.М., Михайлов В.В., Борисевич С.В. и др. Некоторые методические аспекты создания вакцин «нового поколения» // Биотехнология. 2002. № 1. С. 70-77.

Садовникова В.Н., Сухинин Н.В. Вакцина – будущее медицины // Бизнес мед. 1999. № 2. С. 14.

Фрейдлин И.С. От вирусов нас защищают клетки-убийцы // Сорос.

образов. ж. 1997. № 6. С. 33-35.

Юркевич А.М. Конструирование новых препаратов с анти-ВИЧ активностью. Новые мишени и новые ингибиторы // ВИЧ/СПИД и родств.

пробл. 2000. Т. 4, № 1. С. 65-66.

Giese M. DNA-аntiviral vaccines: new development and approaches - a review // Virus Genes. 1998. V. 17, № 3. P. 219-232.

Herdewijn P. Structural requirements for antiviral activity in nucleosides // DDT. 1997. V. 2, № 6. Р. 235-242.

Дополнительная Дьяков С.И., Чижов Н.П., Сидоренко С.В. Современные антибиотики и противовирусные препараты в экспериментальной химиотерапии бактериальных и вирусных инфекций. Мн.: Беларусь, 1988. С. 81-166.

Сэнфорд Д., Гилберт Д., Гербердинг Д., Сэнде М. Антимикробная терапия. Карманный справочник. Перев. с англ. М.: Практика, 1996. С. 142 150.

Харкевич Д.А. Фармакология. М.: ГЭОТАР Медицина, 1999. С. 548-556.

Чижов Н.И., Ершов Ф.И., Индулен М.К. Основы экспериментальной химиотерапии вирусных инфекций. Рига: Зинатне, 1988. 171 с.

Tam R.C., Pai B., Bard J. et al. Ribavirin polarizes human T cell responses towards a Type 1 cytokine profile // J. Hepatol. 1999. V. 30, № 3. P. 376-382.

Wittendorf M. Therapeutic vaccination. // Virus Res. 2002. V. 82, № 1-2. P.

133-140.

Глава 6.

ОСНОВНЫЕ СОЦИАЛЬНО-ЗНАЧИМЫЕ ВИРУСНЫЕ ИНФЕКЦИИ И БОРЬБА С НИМИ 6.1. Грипп (influenza) 6.1.1. Характеристика возбудителя Структура и свойства. Вирус гриппа (Mixovirus influenzae) принадлежит к сем. Orthomyxoviridae. Вирион (см. рис. 6.1) относится к категории сложных и имеет размер 80-120 нанометров. Сердцевина вируса, где находится нуклеокапсид, содержит одноцепочечную отрицательную цепь РНК, состоящую из 8 фрагментов, которые кодируют 10 белков.

Нуклеокапсид имеет спиральную симметрию. Снаружи он покрыт слоем матриксного (М1) белка, который примыкает к двухслойной липидной оболочке. На поверхности этой оболочки выступают гликопротеидные «шипы» - гемагглютенин, названный по способности агглютенировать эритроциты, и нейраминидаза. Гемагглютенин обеспечивает возможность вируса присоединяться к клетке. Нейраминидаза отвечает за способность вирусной частицы проникать в клетку-хозяина и выходить из клетки после завершения цикла размножения.

Белок, связанный с РНК (также называемый S-антигеном) постоянен по своей структуре и определяет тип вируса (А, В или С). Поверхностные антигены (гемагглютенин и нейраминидаза – V-антигены), напротив, изменчивы и определяют разные штаммы одного типа вируса.

Рис. 6.1. Структура вируса гриппа.

Вирус гриппа при температуре 4оС может сохраняться в течение 2- недель. При комнатной температуре разрушается в течение нескольких часов. Быстро погибает вирус при нагревании, высушивании, действии ультрафиолета.

Вирус вызывает острое респираторное заболевание, протекающее с явлениями общей интоксикации и поражением респираторного тракта.

Следует отметить, что под названием «острые респираторные заболевания»

(ОРЗ) объедены грипп и большая группа болезней, характеризующаяся преимущественным поражением дыхательных путей. К ним относятся парагрипп, аденовирусная, риновирусная, коронавирусная, респираторно синтициальная инфекции. Статистика свидетельствует, что каждый взрослый человек в среднем в год болеет 2 раза гриппом или другими ОРЗ.

Вирус гриппа А как правило вызывает заболевание средней и сильной тяжести. Поражает как человека, так и некоторых животных. Именно вирусы гриппа А ответственны за появление пандемий и тяжелых эпидемий.

Имеется множество подтипов вируса типа А, которые классифицируются по поверхностным антигенам. Согласно меморандуму ВОЗ, гемагглютенин вируса гриппа А имеет 15 антигенно различных типов, из которых только первый, второй и третий вызывают заболевания у человека. Остальные типы вызывают заболевание у птиц и многочисленных млекопитающих: от свиней и лошадей до китов и моржей. Кроме того, у вируса различают 9 типов нейраминидазы.

Вирус видоспецифичен: т.е., как правило, вирус птиц не может поражать свинью или человека, и наоборот. Однако вспышка птичьего гриппа (H5N1) в Гонконге в 1997 г. (когда было отмечено заражение человека от птиц) подтвердила, что в жизни бывают исключения из правил.

Справедливости ради необходимо отметить, что вирус H5N1 поразил в Гонконге только 18 человек. Если бы такой вирус смог переходить от человека к человеку, то в 6-тимиллионном городе была бы колоссальная эпидемия. К счастью, этого не произошло.

Предполагается, что резервуаром вирусов в природе являются водоплавающие птицы, поскольку в них обнаружены все известные серотипы гемагглютенина и нейраминидазы.

Вирус гриппа В, как и вирус гриппа А, способен изменять свою антигенную структуру. Однако эти процессы выражены менее четко, чем при гриппе типа А. Вирусы типа В не вызывают пандемий и обычно являются причиной локальных вспышек и эпидемий, охватывающих одну или несколько стран. Вирусы гриппа В чаще вызывают заболевания у детей и циркулируют только в человеческой популяции.

Вирус гриппа С достаточно мало изучен. Известно, что в отличие от вирусов А и В, он содержит только 7 фрагментов РНК и один поверхностный антиген. Инфицирует только человека. Симптомы болезни обычно легкие.

Он не вызывает эпидемий. Чаще заболевают дети. Атигенная структура не подвержена таким изменениям, как у вирусов типа А.

Международная система кодировки вирусов гриппа. За многие годы появилось множество вариантов вируса гриппа. В связи с этим возникла необходимость в систематизации с тем, чтобы можно было отличать их друг от друга. Была разработана система кодировки, благодаря которой каждый вариант получил свой код. Например, запись А/Бангкок/1/79/(Н3N2) включает:

1. обозначение типа вируса;

2. географическое место выделения вируса;

3. порядковый номер выделенного в данном году вируса;

4. год выделения;

5. обозначение антигенного подтипа.

Если вирус был выделен у животного (а не у человека), то после указания типа вируса указывается сокращенное название животного.

История эпидемий гриппа. Первые упоминания о гриппе были отмечены много веков назад – еще в 412 году до н.э. описание гриппо подобного заболевания было сделано Гиппократом. Первая задокументированная пандемия гриппа, унесшая много жизней, случилась в 1580 г. Печально известная «испанка», вызванная вирусом H1N1, произошла в 1918-1920 гг. Это самая сильная из известных пандемий. Она унесла около 40 млн. жизней, что примерно в 3 раза больше, чем погибло в Первую Мировую войну. От нее серьезно пострадали 20-40% населения Земного шара. Смерть наступала крайне быстро, часто в течение одного дня.

Возбудитель заболевания был открыт Ричардом Шоупом в 1931 г.

Выделен вирус (А) впервые в 1933 г. английскими вирусологами Смитом, Эндрюсом и Лейдлоу. В 1940 г Френсис и Меджил выделили вирус гриппа В.

В 1947 г. Тейлору удалось выделить возбудитель гриппа С.

В 1940 г. было сделано важное открытие – вирус гриппа может быть культивирован на куриных эмбрионах. Благодаря этому появились новые возможности для изучения этого возбудителя.

В 1957-1958 гг. случилась пандемия, вызванная вирусом H2N2, которая получила название «азиатский грипп». Пандемия началась на Дальнем Востоке и быстро распространилась по всему миру. Только в США во время этой эпидемии скончалось более 70000 человек.

В 1968-1969 гг. произошла пандемия «Гонконгский грипп», вызванная вирусом H3N2. Пандемия началась в Гонконге. Число погибших составило около 34000 человек, в основном старше 65 летнего возраста.

В 1977-1978 гг. произошла относительно легкая по степени тяжести пандемия, названная «русским гриппом». Вирус гриппа (H1N1), вызвавший эту пандемию, уже вызывал эпидемию в 50-х гг. Поэтому в основном пострадали лица, родившиеся после 1950 г.

6.1.2. Патогенез Вирус проникает в клетку в результате рецептор-опосредованного эндоцитоза (рис. 6.2). Перед этим, антирецептор вируса – гемагглютенин связывается с гликопротеидным рецептором на поверхности клеток эпителия, выстилающего респираторный тракт. После слияния вирусной и лизосомальной мембран нуклеокапсид попадает в цитоплазму и из нее мигрирует в ядро. В ядре на вирусной ()РНК как матрице вирионная РНК транскриптаза синтезирует два класса (+)РНК:

• неполные комплементарные копии родительской цепи. Эти 3’ полиаденилированные транскрипты содержат 5’-кеп. Они экспортируются в цитоплазму и служат там в качестве мРНК, т.е.

транслируются в вирусспецифические белки;

• полные комплементарные копии матрицы. Они не полиаденилированы и служат, в свою очередь, матрицами для синтеза ()РНК потомства.

Рис.6.2. Схема репродукции вируса Большинство белков (в т.ч. гемагглютенин и нейраминидаза) остаются в цитоплазме. Однако белок NP (нуклеокапсидный) мигрирует назад в ядро, где он соединяется с вновь синтезированными ()РНК потомства.

Образовавшиеся капсиды мигрируют в цитоплазму. Вирионы потомства выходят из клетки путем отпочковывания. При этом клетка хотя и не лизируется (по крайней мере на начальных стадиях заболевания), но в конечном счете неминуемо погибает.

Первоначально возбудитель реплицируется в эпителии верхних отделов дыхательных путей, вызывая гибель инфицированных клеток. Цикл репликации вируса занимает всего 4-6 ч. Через поврежденные эпителиальные барьеры вирус проникает в кровоток. Вирусемия сопровождается множественными поражениями эндотелия капилляров с повышением их проницаемости. Инкубационный период 1-3 дня, после чего повышается температура тела с миалгиями, фарингитом, кашлем, головными болями.

Ринит (характерный для других простудных заболеваний) бывает редко.

Продолжительность лихорадочного периода – 3-5 сут. Основной путь передачи возбудителя – воздушно-капельный. Риск заражения максимален в местах скопления людей. Заболевший становится заразным за 24 ч до появления основных симптомов.

Гриппозная инфекция приводит к подавлению иммунитета, а это, в свою очередь, приводит к пневмонии и обострению сопутствующих хронических заболеваний.

Смертность от гриппа пока недооценивается. Дело в том, что бльные умирают чаще всего не во время гриппа, а несколько позже. В тоже время вирус удается выделять от больного только до пятого дня заболевания.

Американские физиологи подсчитали, что даже при обычном, средней тяжести гриппе человеку приходиться тратить столько сил на выздоровление, что каждый случай гриппа стоит одного года жизни даже для здорового человека. Характерно, что много хроников умирает через 2- месяца после «выздоровления», и им ставится диагноз, не связанный с гриппом. Хотя на самом деле причиной смерти был грипп.

Грипп поражает людей всех возрастов, но особую опасность представляет для маленьких детей и пожилых людей из-за отсутствия соответствующего иммунитета у первых и ослабления иммунитета у вторых.

Эпидемии гриппа случаются каждый год обычно в холодное время года и поражают до 15% населения Земного шара.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.