Во время вирусных инфекций больше всего повреждает ткани не сам вирус, а повышенная активация иммунной системы. Интерфероны I типа не только способствуют подавлению вируса, но также снижают чрезмерные воспалительные реакции, улучшая исход заболевания. Об этом сообщили канадские ученые в мае 2022 года.
Исход вирусного заболевания зависит от того, насколько эффективен ранний ответ врожденной иммунной системы на вирус. Если воспалительные реакции неконтролируемо усиливаются, иммунная система может повреждать органы и ткани.
Интерфероны I типа регулируют силу противовирусного ответа
Интерфероны I типа (ИФН) регулируют ранний ответ врожденной иммунной системы и отвечают за исход вирусного заболевания. Так, при инфекциях вируса простого герпеса 2 типа (генитальный герпес, ВПГ-2) ИФН-I запускают ранний противовирусный ответ, привлекая моноциты и стимулируя NK-клетки вырабатывать ИФН-гамма, который необходим для подавления вируса. На более поздних стадиях инфекции ИФН-I, наоборот, подавляют выработку ИФН-гамма, препятствуя повреждению тканей.
Отсутствие раннего ответа ИФН-I приводит к усилению репликации вируса и снижению выживаемости при генитальном герпесе. Восстановление нормального ответа ИФН-I или ИФН-гамма предотвращает повреждение тканей.
В повреждении тканей иммунной системой участвуют такие провоспалительные цитокины как IL-6, TNF-α и IL-1β. Повышенный уровень IL-6 ухудшает течение тяжелых форм COVID-19 и гриппа. Кроме того, IL-6 – движущая сила синдрома высвобождения цитокинов. Подавление ответов IL-6 может ухудшить привлечение лейкоцитов к очагу инфекции и ослабить противовирусные ответы Т-клеток и нейтрофилов.
Интерфероны I типа необходимы для подавления гипервоспаления, вызванного цитокинами во время инфекции
В эксперименте на мышах отсутствие сигналов интерферона I типа приводило к тяжелому повреждению тканей во время генитального герпеса. В отсутствие сигналов интерферона IL-6 стимулировал макрофаги производить матриксные металлопротеиназы (MMP), которые разрушали структуру ткани.
Чтобы предотвратить повреждение тканей, было достаточно воздействовать на одно из звеньев патологического процесса:
- подавить активность ММР;
- истощить макрофаги и подавить передачу сигналов IL-6;
- восстановить нормальную передачу сигналов ИФН-I, которая подавляла продукцию IL-6.
Иммунорегуляторная функция интерферонов I типа не зависит от локализации и типа вирусной инфекции. Если IL-6 стимулирует макрофаги, то ИФН-I подавляет активность макрофагов, препятствует выработке MMP, предотвращает повреждение тканей и улучшает исход заболевания.
Подавить активность ММР – ограничить повреждение тканей
В эксперименте на мышах подавление активности MMP повышало выживаемость при генитальном герпесе.
Активность MMP подавляли с помощью доксициклина. В отсутствие ответа интерферона I типа лечение доксициклином уменьшало разрушение вагинального эпителия и подслизистой оболочки, но не устраняло патологию полностью. Доксициклин не оказывал противовирусного действия.
Повышенная экспрессия ММР у пациентов с COVID-19 также предполагает, что ингибиторы ММР могут быть эффективны для лечения тяжелой коронавирусной инфекции у людей. Однако это – тема для дальнейших исследований.
Макрофаги и ММР тесно связаны с повреждением тканей и смертностью от коронавируса
Тяжелая коронавирусная инфекция связана с обширным воспалением легких. В легких пациентов с тяжелым COVID-19 наблюдались значительная инфильтрация макрофагов и экспрессия MMP.
Передача сигналов ИФН-I необходима для защиты от тяжелого коронавируса. При этом у пациентов с тяжелым коронавирусом ответ ИФН-I снижен. Ранняя выработка ИФН I типа связана с улучшением исходов COVID-19. Введение интерферона I типа на ранних сроках препятствует повреждению тканей, но на поздних сроках – усиливает воспаление.
Вывод
Передача сигналов интерферона I типа предотвращает повреждение тканей и улучшает исход вирусных инфекций.
В отсутствие передачи сигналов интерферона I типа повышенный уровень IL-6 вызывает гипервоспаление и повреждение тканей. IL-6 стимулирует макрофаги продуцировать ферменты MMP, которые вызывают тяжелое повреждение тканей во время инфекции. Подавление активности ММР может значительно уменьшить вызванное вирусом повреждение тканей.
Передача сигналов интерферона I типа подавляет повышенную продукцию IL-6 и активность макрофагов, препятствуя выработке макрофагами MMP. ИФН-I способствует активации NK-клеток и продукции ИФН-гамма. ИФН-гамма противодействует передаче сигналов IL-6 и активности MMP, подавляя вызванное IL-6 воспаление и предотвращая повреждение тканей.
Защитный механизм ИФН иллюстрирует рисунок:
Источник изображения: https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1010471
Полезная статья, нужная информация? Поделитесь ею!
Кому-то она тоже будет полезной и нужной:
