Хламидия – одна из самых распространенных бактерий, передающихся половым путем. Она может вызвать воспаление женских половых путей, органов таза и привести к бесплодию или внематочной беременности.
Интерферон – часть врожденного иммунитета человека. Значение системы интерферона для выживания описано в статье Роль интерферонов в эволюции позвоночных. В 2005 году японские ученые из университета Окаямы исследовали механизмы влияния интерферона альфа (ИФН-α) на рост хламидий.
Научная основа исследования
Более ранние исследования показали, что:
- Хламидии проникают внутрь клеток и используют их ресурсы для размножения. Для роста хламидий необходимы внутриклеточные молекулы железа и незаменимая аминокислота триптофан.
- Другие части иммунной системы – интерферон гамма (ИФН-γ) и фактор некроза опухоли (ФНО-γ) – обладают антихламидийными свойствами. Они уменьшают доступность для хламидий внутриклеточного железа и триптофана.
- Интерферон альфа обладает антихламидийным эффектом, однако его механизм неясен. Также непонятно взаимодействие ИФН-α, ИФН-γ, ФНО-γ для лечения хламидийной инфекции.
Результаты исследования
Лечение интерфероном альфа снижает количество хламидий в инфицированных эпителиальных клетках человека на 52%. ИФН-α подавляет рост хламидий и уменьшает количество инфекционных частиц. ИФН-α также снижает заразность инфицированных клеток.
Комбинация ИФН-α, ИФН-γ, ФНО-γ более эффективна для лечения хламидий, чем лечение отдельно каждым из них.
Схема эксперимента
В своих экспериментах японские ученые использовали культуру клеток человеческого эпителия, поскольку эпителиальные клетки чаще всего поражаются хламидиями.
Сначала ученые выращивали клетки в течение 24 часов. Потом добавляли к ним разные концентрации ИФН-α, ИФН-γ, ФНО-γ и инкубировали еще 24 часа. После этого заражали клетки хламидиями (chlamydia trachomatis) и инкубировали 48 часов. Затем ученые оценивали количества хламидий с помощью иммуноферментного анализа.
Оценка антихламидийной активности интерферона альфа
Интерферон альфа в концентрации 1000 МЕ/мл достоверно снижал количество хламидий в клетках на 52%. В той же степени ИФН-α снижал инфекционность chlamydia trachomatis.
Для оценки механизмов антихламидийной активности интерферона альфа ученые добавляли в клеточные культуры избыточное количество L-триптофана (400 мкг/мл). В этом случае антихламидийный эффект от ИФН-α по прежнему наблюдался, хотя и был снижен. Такой результат предполагал, что у интерферона альфа есть еще какое-то свойство, которое подавляет размножение хламидий.
В следующем эксперименте ученые проверили это предположение. Они добавили в культуру клеток избыточное количество FeCl. И в этом случае эффект от интерферона альфа был, хотя и значительно уменьшенный.
В заключительном эксперименте ученые добавляли в клеточные культуры избыточное количество одновременно L-триптофана и FeCl. Такое сочетание полностью нивелировало лечебный эффект ИФН-α.
Ученые сделали вывод, что антихламидийная активность интерферона альфа связана одновременно с истощением и внутриклеточного железа, и триптофана, что подавляет рост хламидий.
Комбинированное лечение хламидий ИФН-α, ИФН-γ, ФНО-γ
В следующей серии экспериментов ученые исследовали синергетические свойства интерферона альфа по лечению хламидий.
Первый эксперимент показал, что комбинация ИФН-α с ИФН-γ в соотношении 1:1 на 56% более эффективна, чем каждое вещество в отдельности.
Во втором эксперименте ученые использовали сочетание ИФН-α с ФНО-γ в соотношении 1:1. Комбинация оказалась на 60% более эффективной, чем ее составляющие.
Этот результат свидетельствует о сильной синергии между различными компонентами врожденного иммунитета в подавлении роста хламидий в эпителиальных клетках человека.
Выводы
Своим исследованием японские ученые выявили один из механизмов антихламидийной активности интерферона альфа. ИФН-α ограничивает внутриклеточную доступность триптофана и железа для хламидий, которые инфицировали эпителиальные клетки. Однако как именно происходит ограничение доступности железа, так и осталось загадкой, поскольку активность клеточных рецепторов железа не менялась под воздействием ИФН-α.
Также это исследование продемонстрировало, что ИФН-α, ИФН-γ, ФНО-γ взаимно усиливают друг друга и вместе более эффективны для лечения хламидийной инфекции, чем по отдельности. Ученые подчеркивают, что их исследование проведено на клетках (in vitro), и еще предстоит определить влияние интерферона альфа на хламидийную инфекцию при развитии заболевания в организме человека (in vivo). Однако ученые предполагают, что в этом случае ИФН-α также функционирует согласованно со всеми компонентами иммунитета, как и в экспериментах с ИФН-γ и ФНО-γ.
Ученые надеются, что их работа поможет разработать лекарства для лечения хламидийной инфекции.
