Противовирусный иммунитет молекулярно-клеточные механизмы, закономерности развития и иммунопато

Противовирусный иммунитет: молекулярно-клеточные механизмы, закономерности развития и иммунопатологи

06.09.2009

Л.П.Титов, И.А.Карпов

Вирусы характеризуются необычайным генетическим разнообразием и изменчивостью. Их геном кодирует от нескольких до десятков простых и сложных белков, обладающих иммуногенностью (4, 7, 39). В противостоянии атаке вирусов и контроле вирусной инфекции в организме отдельного индивидуума и популяции человека комплексно задействуется весь арсенал неспецифических факторов резистентности и адаптивного иммунитета. На молекулярно-клеточном уровне множественные взаимодействия вирусов в системе паразит-хозяин вызывают разнообразные и многоуровневые ответы со стороны клеточных и гуморальных механизмов (4,6,50). В процессе репликации генома и репродукции вирусов в клетках и органах хозяина, они в определенном порядке экспрессируют специфичный для каждого вида спектр (профиль) регуляторных (неструктурных) и структурных белков, которые в свою очередь анализируются и распознаются иммунной системой как чужеродные. Наименьшая часть молекул антигенов вирусов, обладающая иммунологической специфичностью и индуцирующая иммунный ответ, называется эпитопом или антигенной детерминантой (АД). Различают конформационные, линейные, В-и Т-клеточные эпитопы. Термином «сайт» обозначают конкретный участок определенного полипептида (антигена), с которым взаимодействуют специфичные ему антитела и/или рецепторы Т-лимфоцитов. Определенные эпитопы поверхностных и внутренних белков вирусов индуцируют образование вирусспецифических антител, а также стимулируют образование клонов эффекторных (цитотоксических Т-лимфоцитов-ЦТЛ и эффекторов гиперчувствительности замедленного типа-ГЗТ) и регуляторных Т-CD4+CD25+ T-лимфоцитов (4, 8). Это обеспечивает формирование противовирусного иммунитета, адекватного активности инфекционного процесса и способного достигнуть стерилизующего эффекта в отношении вызвавшего его инфекционного агента. Другие антигены вирусов не способны индуцировать протективный иммунитет, однако их обнаружение и количественная оценка в биологических жидкостях больного может быть полезно для диагностики и оценки тяжести заболевания.

Факторы неспецифической защиты. Кожа (эпидермис, жирные и молочная кислоты, рН) и слизистые (эпителий, ингибиторные компоненты слизи, рН), являются важными барьерами на пути проникновения вирусов в организм. Попадание в организм вирусных частиц не равнозначно инфицированию. Для возникновения и развития вирусной инфекции необходимо ряд условий. Во-первых-инфекционность поступивших вирусных частиц, т.е. способность внедряться в клетки и репродуцироваться. Известно, что под влиянием условий окружающей среды она довольно быстро утрачивается. Во-вторых – чувствительность клеток индивидуума к инфекции в целом и конкретному инфекционному агенту в частности. В-третьих – это количество жизнестойких инфекционных вирионов, внедрившихся в организм. Степень чувствительности людей к вирусам в популяции варьирует. В первую очередь она зависит от наличия и уровня экспрессии клетками входных ворот рецепторов, комплементарных поверхностным белкам и нуклеиновым кислотам вирионов (2, 8). Проникновение и интенсивность инфицирования локальной популяции эпителиальных клеток вирусом лимитируется именно этим фактором. Если инфицирование (прикрепление и проникновение вируса в клетку) состоялось, то в ответ на его внедрение в организме происходят множественные и многоэтапные изменения с участием молекул, клеток и органов, регуляторных и эффекторных систем. Основной их целью является эффективная организация отражения возникшей для организма угрозы. На ранних этапах инфекции они носят неспецифический характер. К факторам иммунологической неспецифической противовирусной защиты относятся гуморальные (интерфероны, интерлейкины, хемокины, система комплемента, естественные антитела) и клеточные (toll-like рецепторы, рецепторы цитокинов, естественные киллеры – NK-клетки, моноциты и макрофаги, дендритные клетки-ДК) факторы (22).

Интерфероны. Система интерферонов, вероятно, является главным неспецифическим гуморальным фактором противовирусной защиты. Это группа низкомолекулярных белков, синтезируемых клетками-мишенями при взаимодействии с ними вирусных частиц (вирионов) или их компонентов (нуклеиновых кислот, белков). Имеется три главных типа интерферонов – альфа-, бета-и гамма (2,5,19) (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика основных типов интерферонов человека

Биосинтез интерферонов начинается со связывания вирионов с мембранными рецепторами клеток. Возникающий при этом мембранный сигнал, адресуется в ядро клетки и запускает транскрипцию генов соответствующих интерферонов. В результате синтезируются мРНК, затем на рибосомах происходит трансляция полипептидных цепей интерферонов. Они не обладают прямым противовирусным эффектом, синтезируются, секретируются и проявляют биологический эффект преимущественно локально или переносятся с кровью или лимфой на расстояние, воздействуют на многие типы клеток с разными функциями. Этим и объясняются множественные биологические эффекты, вызываемые ими. Основным биологическим эффектом цитокинов является ингибиция репродукции вирусов и некоторых иных патогенов, а также пролиферации опухолевых клеток. Второй стороной их биологической активности является иммуномодулирующая. Они модифицируют фу