Интерфероны I типа, в частности интерферон-β, успешно используются для лечения воспалительных и аутоиммунных заболеваний, например, рассеянного склероза. Также клиническая практика показала, что пациенты, выздоравливающие от первичной вирусной инфекции, часто более восприимчивы ко вторичной инфекции. Такой двойной эффект можно объяснить противовоспалительными и иммуномодулирующими свойствами интерферона I типа (ИФН-1). Более ранние исследования показали, что интерферон-β (ИФН-β) подавляет выработку сильного провоспалительного белка интерлейкина-1 (IL-1). Однако механизмы, объясняющие это наблюдение, и их значимость для лечения все еще плохо изучены.
Группа ученых из Австрии, Германии и Швейцарии провела серию экспериментов, чтобы выявить механизмы, с помощью которых интерферон I типа регулирует интенсивность воспалительного процесса. Ученых также интересовали иммуносупрессивные эффекты ИФН-1, возникающие после перенесенной вирусной инфекции.
Интерферон I типа подавляет синтез и созревание провоспалительного белка итерлейкина-1
Ученые оценили противовоспалительное влияние интерферона-β на синтез интерлейкина-1. Для этого они использовали иммунные клетки – макрофаги костного мозга. Эти клетки подвергали серии воздействий:
- Сперва их обрабатывали ИФН-β.
- Потом – липополисахаридом, имитируя бактериальную инфекцию и побуждая клетки вырабатывать компоненты для синтеза IL-1.
- В финале клетки стимулировали квасцами, чтобы активировать созревание IL-1.
Эксперимент показал, что интерферон-β блокирует выработку интерлейкина-1 в макрофагах, используя сразу два механизма:
- Сначала ИФН-β подавляет выработку одного из белков-предшественников IL-1.
- Затем ИФН-β препятствует работе белка, ответственного за созревание IL-1.
Этот противовоспалительный эффект интерферона-β наблюдался более 6 часов.
Любопытный противовоспалительный эффект ИФН-1 ученые наблюдали на другом типе иммунных клеток – дендритных клетках костного мозга. Ученые повторили ту же серию воздействий, что и для макрофагов, только в этом случае дополнительно использовали еще один интерферон 1 типа – интерферон-α (ИФН-α). Супрессивный эффект наблюдался только на этапе созревания IL-1, а выработка белков-предшественников оставалась на прежнем уровне.
Вывод: противовоспалительное влияние интерферона I типа на синтез провоспалительного белка интерлейкина-1 зависит от типа иммунных клеток, на которые оказывается воздействие.
Интерферон I типа стимулирует выработку противовоспалительного белка итерлейкина-10
В следующем эксперименте ученые исследовали две группы мышей: первая группа – мыши дикого типа, вторая – генно-модифицированные мыши, клетки которых не способны полностью взаимодействовать с молекулами интерферона 1 типа.
Эксперимент состоял в том, чтобы отключить способность иммунных клеток синтезировать противовоспалительный белок интерлейкин-10 (IL-10), который вырабатывается под воздействием ИФН-1, а затем оценить, как это повлияет на синтез провоспалительного интерлейкина-1.
Ученые имитировали инфекцию для макрофагов костного мозга в обеих группах мышей, после чего обрабатывали клетки интерфероном I типа. У мышей дикого типа активно вырабатывался интерлейкин-10, который дополнительно подавлял синтез компонентов провоспалительного IL-1. У генно-модифицированных мышей IL-10 не вырабатывался, а противовоспалительный эффект ИФН-1 был менее заметен.
Интерферон I типа повышает восприимчивость мышей к кандидозу
От экспериментов на клетках ученые перешли к экспериментам непосредственно на живых организмах – мышах. Сначала ученые стимулировали мышей вырабатывать большие количества интерферона I типа, вводя мышам безопасный имитатор вирусной инфекции. Затем мышей заражали грибком Candida albicans, вызывающим кандидоз.
Из более ранних исследований известно, что имитация вирусной инфекции у мышей ухудшает их выживаемость при кандидозе и что провоспалительный белок интерлейкин-1 критически важен для борьбы с грибковой инфекцией.
Чтобы оценить роль интерферона I типа при кандидозе, ученые снова взяли две группы мышей – дикого типа и генно-модифицированных, клетки которых не способны взаимодействовать с молекулами ИФН-1. Выживаемость мышей дикого типа была существенно ниже, чем генно-модифицированных. В почках мышей дикого типа было обнаружено значительно больше колоний Candida albicans, а в их крови было ощутимо меньше как самого интерлейкина-1, так и его белка-предшественника.
Вывод: повышенное количество интерферона I типа, вырабатываемое при вирусных инфекциях, уменьшает способность иммунной системы противостоять вторичной инфекции.
Интерферон-β подавляет выработку провоспалительного белка итерлейкина-1 в человеческих моноцитах
В финальной серии экспериментов ученые использовали иммунные клетки человека для оценки противовоспалительного эффекта интерферона-β. Ученые исследовали 2 группы моноцитов, выделенных из крови: первая группа – из крови здоровых доноров, вторая – людей, страдающих рассеянным склерозом и получающих лечение ИФН-β для облегчения симптомов заболевания. Ученые воздействовали на иммунные клетки человека так же, как и на клетки мышей в предыдущих экспериментах. Моноциты людей, получающих лечение интерфероном-β, синтезируют значительно меньше провоспалительного белка интерлейкина-1, чем моноциты здоровых доноров. Такой же эффект наблюдался и у иммунных клеток мышей.
Вывод: успех лечения рассеянного склероза интерфероном-β может быть связан с подавлением синтеза IL-1 и, как следствие, сниженным воспалением.
Вывод
Интерферон I типа обладает несколькими механизмами для влияния на воспалительные процессы. Он подавляет синтез и созревание провоспалительного белка IL-1, оказывая противовоспалительное влияние. ИФН-1 стимулирует выработку противовоспалительного белка IL-10. Однако увеличение количества ИФН-1 может повысить восприимчивость к вторичным инфекциям, как показано на примере кандидоза у мышей.
Полезная статья, нужная информация? Поделитесь ею!
Кому-то она тоже будет полезной и нужной:
Источник
Type I Interferon Inhibits Interleukin-1 Production and Inflammasome Activation
