Иммунитет как способ борьбы с вирусами

Пептиды. Перспективы и потенциал в борьбе с вирусами разного типа

Эпидемия коронавируса, которая началась в Китае и со временем распространилась по миру, привлекла особое внимание ученых как к ее непосредственному виновнику – новому коронавирусу, получившему название 2019-nCoV, так и множеству других существующих респираторных вирусов. В результате вирусология заслуженно стала одной из наиболее популярных на сегодняшний день наук в сфере медицины.

Но, несмотря даже на высокий интерес и масштабные вложения средства, похвастаться серьезными достижениями в борьбе с самыми разнообразными вирусами современная медицина, к сожалению, не имеет возможности. В памяти сразу возникает избитый анекдот из практики врачей: «Если заниматься лечением гриппа, то избавиться от него получится за неделю, если обойтись без лечения — тогда за семь дней!»

Удивительно, но, несмотря на стремительный прогресс во всех сферах деятельности, человечество всё еще не сумело одолеть вирусы, как когда-то успешно победило многочисленные бактерии, тем самым избавив нас от ужасных эпидемий оспы, чумы и других заболеваний, которые уносили миллионы человеческих жизней.

Ключевая проблема и сложности заключаются в строении, а также особенностях жизни вируса. В каждой живой клетке всегда проходят биохимические реакции — обменные процессы с внешней средой. Если их нарушить, тогда возникает риск появления сбоев в жизнедеятельности клетки. В итоге она может умереть. Именно таким образом функционируют антибиотики. Молекулы этих лекарственных средств интегрируются в пути метаболизма бактерий, после чего нарушают их. Соответственно, бактерии умирают.

Однако подобный механизм не подходит для борьбы с вирусами. У частицы вируса нет своего метаболизма. Интегрируясь в наши клетки, вирусная частица применяет их структуры для размножения. В итоге, попробовав лекарственными средствами нарушить метаболические пути вируса, мы одновременно убиваем свои клетки.

Возникает вполне логичный вопрос: тогда каким же образом организм успешно справляется с вирусами? Решением данной задачи занимается иммунная система. За тысячи лет сосуществования с различными вирусными инфекциями данная система научилась определять вирусы «на входе», предупреждать размножение и уничтожать инфицированные клетки, не воздействуя на здоровые ткани. Поэтому действие лекарств преимущественно направлено на усиление, а также активацию своего иммунитета или же на борьбу с симптоматикой заболевания.

Поэтому медицина упорно ищет эффективные препараты против вирусов, которые не просто вылечат человека, но и предупредят возникновение заболевания. В определенной степени эту задачу решают противовирусные вакцины. Вирусы достаточно серьезно отличаются от бактерий ввиду впечатляющей пластичности генома. Это позволяет вирусным инфекциям изменять собственные «позывные» для вакцины белки. В итоге они становятся для вакцины «невидимыми».

В такой ситуации особый интерес приобретают пептидные препараты, которые могут использоваться в роли возможных антагонистов широкого спектра патогенных вирусных инфекций. Пептиды могут взаимодействовать с белками вирусов, а также блокировать взаимодействия между белками. Тем самым происходит нарушение слияния частиц вируса, их репликация, а также возможность попадать в клетки. Существует гипотеза о возможности применения пептидов в виде альтернативного лечения вирусных болезней.

Сегодня изучение пептидов выступает ключевым аспектом исследований в сфере фармацевтики. Сейчас на этапе клинических испытаниях уже больше сотни средств на основе пептидов. Данные препараты обладают минимальными побочными действиями и выгодно отличаются прекрасной переносимостью, если сравнивать с лекарствами на основе химии. Однако специфичность воздействия таких средств остается весьма высокой.

Сравнительно недавно был успешно выведен гликопротеин Gc RVFV, способный предупреждать слияние вируса лихорадки Рифт-Валли. Данный элемент демонстрирует хорошую эффективность в борьбе с неродственными вирусными инфекциями (лихорадка Эболы, а также вирус везикулярного стоматита и т.д.). Более того, пептид, который получают из яда скорпиона и известен под кодовым названием Kn2-7, изучают в качестве потенциального лекарства против ВИЧ-1.

Не так давно были обнаружены белки AMP. Среди их особенностей выделяется активность против коронавирусов. АМР представляют собой небольшие позитивно заряженные молекулы пептидов, синтезируемые в клетках прокариот, а также эукариот. АМР обеспечивают защиту организма от вирусных инфекций, бактерий и различных грибков. Они взаимодействуют с позитивно заряженными мембранами вирусных инфекций и бактерий, нарушая при этом процессы взаимодействия указанных вредоносных элементов с клеткой. Пептидные средства тимуса могут поддерживать собственный иммунитет человека, повышая его. Например, в исследованиях, которые были проведены в Институте биорегуляции и геронтологии СПб, было успешно доказано, что использование средств на основе тимуса уменьшает в 2 раза частоту ОРЗ у пожилых людей.

В ассортименте Peptides представлен широкий выбор средств на основе пептидных биорегуляторов. Особого внимания заслуживает цитомакс «Владоникс». Это пептидный биологический регулятор животного происхождения. Популярностью пользуется и цитоген «Кристаген», который собран из комплексных растительных аминокислот. Рекомендуем обратить внимание и на линейку комплексных препаратов Revilab. Все указанные средства содержат в своём составе пептид тимуса. Более того, в комплексные препараты линейки Revilab дополнительно входят пептиды костного мозга, а также селезенки и печени.

Использование средств на основе тимуса показало свою эффективность у пациентов после тимэктомии. Чаще всего в течение периода от полугода до полутора лет у больных формируется иммунодефицитное состояние повышенной тяжести. После использования средств на основе тимуса у таких людей восстанавливались характеристики иммунитета клеток, а также уменьшалась регулярность проявления вирусных пневмоний. У этих больных использование пептида тимуса стало жизненно важным способом борьбы с болезнью.

Использование средств на основе тимуса показало эффективность при многих болезнях и состояниях, которые связаны с уменьшением иммунитета клиенток, а также фагоцитозом. К примеру, при лучевой и химической терапии у онкобольных, инфекционно-воспалительных болезнях, применении масштабных дозировок антибиотиков, угнетении регенерационных процессов в периоде после травм и операций, комплексном лечении ряда форм туберкулеза, а также лепры.

Наиболее эффективны эти пептидные средства для пожилых людей (в возрасте от 60 лет). В процессе продолжительных клинических испытаний (на протяжении 30+ лет) больше 15 миллионов пациентов с разными патологиями использовали биологические регуляторы на основе пептидов. Эффективность их использования находится в районе 80%. При этом важным преимуществом использования всех средств является отсутствие побочных эффектов.

Сейчас крайне важно разработать эффективные препараты для борьбы с коронавирусами разных типов. Вполне возможно, что противомикробные пептидные препараты станут успешным терапевтическим средством, которое сможет успешно бороться с новыми возбудителями. Плюс ко всему будущие исследования и опыты в сфере пептидной биорегуляции станут основой для нового перспективного направления борьбы против коронавирусов.

Источник

Что мы знаем о вирусах и методах защиты от них?

Что такое вирус?

Как устроен вирус?

В центре агента находится генетический материал РНК или ДНК, вокруг которого располагается белковая структура — капсид.
Капсид служит для защиты вируса и помогает при захвате клетки. Некоторые вирусы дополнительно покрыты липидной оболочкой, т.е. жировой структурой, которая защищает их от изменений окружающей среды.

Вирусолог Дэвид Балтимор объединил все вирусы в 8 групп, из которых некоторые группы вирусов содержат 1-2 цепочки ДНК. Другие же содержат 1 цепочку РНК, которая может удваиваться или достраивать на своей матрице ДНК. При этом каждая группа вирусов производит себя в различных органеллах зараженной клетки.

Вирусы имеют определенный диапазон хозяев, т.е. он может быть опасен для одних видов и абсолютно безвреден для других. Например, оспой болеет только человек, а чумкой только некоторые виды плотоядных. Вирус не способен выжить сам по себе, поэтому активируется только в хозяйской клетке, используя ее ресурсы и питательные вещества. Цель вируса — создание множества копий себя, чтобы инфицировать другие клетки!

Вирусы. Цикл развития бактериофага. Скачать наглядное пособие в большом разрешении можно здесь.

Как вирус попадает в организм?

Геном вируса встраивается в одну из органелл или цитоплазму и превращает клетку в настоящий вирусный завод. Естественные процессы в клетке нарушаются, и она начинает заниматься производством и сбором белка вируса. Этот процесс называется репликацией. И его основная цель — это захват территории. Во время репликации генетический материал вируса смешивается с генами клетки хозяина — это приводит к активной мутации самого вируса, а также повышает его выживаемость. Когда процесс репликации налажен, вирусная частица отпочковывается и заражает уже новые клетки, в то время как инфицированная ранее клетка продолжает производство.

«Для проникновения в клетку белки поверхности вируса связываются со специфическими поверхностными белками клетки. Прикрепление, или адсорбция, происходит между вирусной частицей и клеточной мембраной. В мембране образуется дырка, и вирусная частица или только генетический материал попадают внутрь клетки, где будет происходить размножение вируса. Сегодня ученые всего мира сделали важное открытие о том, что заражение коронавирусом людей преклонного возраста объясняется тем, что у пожилых людей накапливается специфический белок, который помогает COVID-19 проникать внутрь клетки эпителия».

Выход вируса

Скорость распространения вирусной инфекции

Вирусная латентность

Как вирус распространяется?

Почему с вирусами так тяжело бороться?

Эволюция вирусов происходит буквально на наших глазах. Идет постоянная гонка между вирусами и живыми организмами. Эпидемии сопровождали человека с древних времён. Миллионы людей на различных континентах погибли от оспы и «испанского гриппа». Эпидемии этих болезней иногда были настолько опустошительными, что в некоторых городах, сёлах и деревнях умирало почти всё население. А когда вирус изобретает новое оружие — возникает пандемия.

Сегодня людям уже удалось победить некоторые вирусы, а некоторые взять под жесткий контроль. Например, Оспа (она же черная оспа). Болезнь вызывается вирусом натуральной оспы, передается от человека к человеку воздушно-капельным путем. Больные покрываются сыпью, переходящей в язвы, как на коже, так и на слизистых внутренних органов. Смертность, в зависимости от штамма вируса, составляет от 10 до 40 (иногда даже 70%), На сегодняшний день вирус полностью истреблен человечеством.

Кроме того, взяты под контроль такие заболевания, как бешенство, корь и полиомиелит. Но помимо этих вирусов существует масса других, которые требуют разработок или открытия новых вакцин.

Коронавирус

К наиболее распространенным симптомам COVID-19 относятся повышение температуры тела, сухой кашель и утомляемость. К более редким симптомам относятся боли в суставах и мышцах, заложенность носа, головная боль, конъюнктивит, боль в горле, диарея, потеря вкусовых ощущений или обоняния, сыпь и изменение цвета кожи на пальцах рук и ног. Как правило, эти симптомы развиваются постепенно и носят слабо выраженный характер. У некоторых инфицированных лиц болезнь сопровождается очень легкими симптомами.

Поскольку пока не изобретено вакцины от COVID-19, в целях защиты от инфекции самым важным для нас является соблюдение гигиены.

Гигиена — раздел медицины, изучающий влияние жизни и труда на здоровье человека и разрабатывающая меры (санитарные нормы и правила), направленные на предупреждение заболеваний, обеспечение оптимальных условий существования, укрепление здоровья и продление жизни.

Сегодня следует соблюдать определенные правила гигиены:

• Соблюдение режима труда и отдыха, не допускающего развития утомления и переутомления.
• Выполнение условий, обеспечивающих здоровый и полноценный сон (свежий воздух, отсутствие шума, удобная постель, оптимальная продолжительность).
• Правильное здоровое питание в соответствии с потребностями организма.
• Комфортный микроклимат в жилище (температура, влажность и подвижность воздуха, естественная и искусственная освещенность помещений).
• Содержание в чистоте тела и тщательный уход за зубами.
• Спокойное и корректное поведение в конфликтных ситуациях.

Кроме вакцинации не стоит забывать о важных мерах предупреждения инфекционных болезней, таких как обеспечение безопасности воды, продовольственного сырья, продуктов питания, выполнение установленных санитарных требований в местах хранения и приготовления пищи, а также о строгом соблюдении правил личной гигиены (мытье рук, ношении масок и одноразовых перчаток на улице).

«Мы пытались рассказать Вам не только о существующих научных фактах о вирусах, но и показать, что определенные знания помогают нам в нынешней практической ситуации сохранить свое здоровье и здоровье своих близких. Мы понимаем, что сегодня коронавирус может находиться практически везде: на поверхностях любых предметов, в окружающей среде и т.д. Поэтому самоизоляция – это один из важнейших способов защиты от инфекции. Находясь дома, вы защищаете не только свое здоровье, но и помогаете медикам и ученым, которые сражаются с этим вирусов и день и ночь. Ведь, чем меньше шансов у нас с вами заболеть, тем больше шансов появляется у них, чтобы победить коронавирус. Пожалуйста, оставайтесь дома и соблюдайте режим самоизоляции и нормы гигиены».

Источник

Как работает иммунитет?

Наш иммунитет — это сложная защитная система организма. Рекламные сообщения предлагают нам «укрепить» иммунитет с помощью йогуртов, витаминов или волшебных пищевых добавок. Каждый год люди готовятся к сезону простуд, закупаясь аскорбиновой кислотой и заставляя детей есть больше фруктов. Действительно ли эти ухищрения могут помочь иммунитету? Вместе с кандидатом биологических наук Екатериной Умняковой мы попробовали разобраться, как устроена иммунная система, нужно ли укреплять иммунитет, и отчего возникают аллергические реакции.

Екатерина Умнякова – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института экспериментальной медицины, Санкт-Петербург. Автор книги «Как работает иммунитет».

— Что такое иммунитет, и где его искать в организме?

— Иммунитет — это защитная система нашего организма. Есть, конечно, конкретные иммунные органы, которые имеют конкретную локализацию, однако иммунные клетки в нашем организме существуют повсеместно. Ведь угроза может возникнуть в любой части организма, и в этой ситуации иммунитету нужно среагировать как можно скорее. Именно поэтому наш иммунитет не локализован в одном месте.

Мы привыкли, что конкретные системы органов находятся в определенных местах организма и выполняют свои функции. Например, мы знаем, где расположено сердце, разгоняющее кровь по нашим сосудам. С иммунитетом все обстоит немного иначе.

Существуют центральные (костный мозг и тимус) и периферические (миндалины, лимфоидные бляшки тонкой кишки, одиночные и групповые лимфоидные узелки, селезенка, лимфатические узлы) органы иммунитета, где созревают иммунные клетки. Основные клетки иммунной системы — фагоциты и лимфоциты (В- и Т-лимфоциты). Они циркулируют по кровеносной и лимфатической системе. А некоторые из них могут проникать в ткани.

Клетки могут либо сами осуществлять борьбу против патогенов, либо вырабатывать молекулы иммунитета — оружие против инфекций. Эти молекулы не только убивают патогены, но и сигнализируют другим иммунным клеткам о том, как нужно себя вести с чужеродным объектом.

Таким образом, у нас в организме функционирует целостная система: в иммунных органах созревают иммунные клетки, а клетки вырабатывают специальные молекулы.

— Какие типы иммунитета существуют?

— Ученые условно выделяют врожденный и приобретенный иммунитет. Врожденный иммунитет характеризует определенные механизмы реагирования на угрозы извне, которые сформировались с рождения.

Приобретенный иммунитет вырабатывается позднее. При встрече с возбудителями заболеваний наш иммунитет, если можно так выразиться, «запоминает» патоген (например,бактерию или вирус), а также программу реагирования на случай повторной угрозы. Но на выработку приобретенного иммунитета неизбежно требуется время.

— Действительно ли иммунитет обладает памятью? Или процесс запоминания намного сложнее?

— Это, разумеется, не та память, которая формируется в нашем мозге. Речь идет скорее о механизме быстрого распознавания патогенов. Для этого иммунные клетки памяти вырабатывают определенные молекулы, чтобы отмечать нечто чужеродное как угрозу.

При попадании в организм патогена иммунная система через некоторое время вырабатывает антитела. После борьбы с патогеном они останутся вместе с клетками памяти, которые в следующий раз будут производить этот тип антител против конкретных бактерий, вирусов, грибков и т.д. Благодаря этому механизму «запоминания» обеспечивается быстрое реагирование на патоген и его ликвидация до того момента, когда он сможет быстро размножиться.

— Расскажите подробнее о реакции иммунитета при попадании вируса?

— В первую очередь иммунитет распознает угрозу как нечто чужеродное. Вирус, например, остается невидимым до тех пор, пока не проникнет в клетку. Только после этого запускается определенная программа. Первым на вторжение любого патогена реагирует звено врожденного иммунитета. И с большей долей вероятности врожденный иммунитет справится, и организм не будет инфицирован. Некоторые инфекции остаются нами незамеченными именно благодаря работе врожденного иммунитета.

Но так, к сожалению, происходит не всегда. В ряде случаев запускается дальнейший иммунный ответ. Иммунные клетки захватывают патогены, сигнализируя другим клеткам об угрозе. Иммунитет пытается как можно быстрее ее ликвидировать. В ряде случаев, чтобы помочь иммунной системе быстрее определить угрозу, проводится вакцинация.

Вакцина позволяет получить конкретные антитела против конкретного патогена. Для этого в организм вводится ослабленный патогенный организм, или разрушенный, или вовсе вводятся некоторые его фрагменты. На вакцине наш иммунитет «тренируется». Сама вакцина не вызывает заболевание. Она лишь показывает иммунитету, на какие части патогена нужно будет реагировать. В результате в организме формируются антитела против конкретного возбудителя.

— Эволюционирует ли иммунитет со временем?

— Конечно. В процессе эволюции у иммунитета появляются надстройки. Так, например, у беспозвоночных нет приобретенного иммунитета. А у человека он есть и зачастую отлично справляется. И этот тип иммунитета нельзя назвать заменой врожденному. Это эволюционная надстройка, которая обеспечивает наше выживание.

Если говорить о конкретном индивиде, то эволюцией как раз можно назвать встречи с патогенами, которые делают наш иммунитет более приспособленным.

Но есть и отрицательная сторона — регрессия. К сожалению, с возрастом иммунитет слабеет и не может эффективно выполнять свои функции.

— Правда ли, что иммунная и нервная системы схожи?

— Черты сходства есть. Но они достаточно условные. Можно сказать, что нервная и иммунная системы тесно связаны между собой. В мире уже давно активно развивается научная область нейроиммунология, которая изучает то, как нервная система влияет на иммунную и наоборот.

Между тем, у центральной нервной системы есть определенный барьер, который защищает нервные ткани от воспалений.

— Стресс влияет на иммунитет?

— Да. Ученые выделяют положительную (эустресс) и отрицательную (дистресс) формы стресса. Второй вид как раз может нарушать нормальную работу иммунитета. Хронический стресс в любом случае довольно сильно угнетает иммунную систему, поскольку гормоны стресса снижают защитную способность иммунитета.

— Когда врачи рекомендуют повышать иммунитет, что они имеют в виду? Можно ли его повысить?

— Это достаточно странная рекомендация. На мой взгляд, грамотнее было бы рекомендовать не мешать иммунитету работать. Наш иммунитет по умолчанию работает нормально. И если человек в течение года простужался пару-тройку раз, то иммунитет справляется.

Мне кажется, люди с проблемами иммунитета знают о них, и им действительно нелегко. Но все остальные люди должны просто соблюдать правила и следить за своим здоровьем.

— Только ли частота заболеваний может говорить о хорошем или плохом иммунитете?

— Важный показатель — заболевания, которые вызываются сразу несколькими инфекционными агентами. Когда сразу один за другим у человека появляются симптомы разных заболеваний. В таком случае, очевидно, что иммунитет работает неправильно. Помимо этого, сигналом могут стать, например, легкие простудные заболевания, которые вызывают осложнения.

Конечно, пока мы здоровы и чувствуем себя хорошо, вероятность, что иммунитет работает нормально, почти стопроцентная. Если нет никаких хронических заболеваний, а также тревожных симптомов, то можно надеяться, что все работает как надо. Но, к сожалению, точно проверить насколько наша защита эффективна, мы можем только, когда замечаем отклонения.

— Из-за чего иммунитет иногда реагирует на, казалось бы, безобидные вещи — вроде орехов, пыльцы растений и других вещей, вызывая аллергические реакции?

— Ученым до сих пор неизвестны причины возникновения аллергических реакций. В медицинской терминологии эти процессы называют реакциями гиперчувствительности и выделяют несколько типов. В зависимости от типа возникает разная иммунная реакция.

По сути реакция гиперчувствительности — это некая поломка, при которой наш иммунитет распознает достаточно безобидные вещества как угрожающие и пытается от них избавиться. И иногда явно перебарщивает. Из-за этого возникает ряд порой тяжелых состояний, которые могут привести к серьезным последствиям например, анафилактическому шоку, отеку Квинке и даже летальному исходу.

Из-за чего это происходит, в общем-то, не совсем понятно. При этом очень большой процент людей страдают от аллергических реакций. Есть несколько гипотез. Одна из них — гигиеническая. Современные поколения людей стали активно использовать моющие и дезинфицирующие средства, тем самым, сократив контакты с патогенами. Иммунитет расслабился. При этом ему все равно нужно на что-то реагировать, тренироваться. Поэтому в качестве патогенов он начал воспринимать довольно безобидные вещества.

Кстати, реакции гиперчувствительности особенно проявляются в детском возрасте. Это может быть связано, в том числе с тем, что родители слишком злоупотребляют гигиеническими процедурами. Контакт с патогенами все равно необходим. Только так наш иммунитет будет развиваться правильно.

— А как быть с внутренними реакциями человека, когда клетки перерастают в раковые опухоли?

— У нашего иммунитета есть еще одна замечательная функция. Он оберегает нас не только от внешних угроз: вирусов, бактерий, паразитов или грибков. Иммунитет также осуществляет иммунный надзор, отслеживая развитие опухолей. Иммунные клетки «сканируют» нашу внутреннюю среду на предмет злокачественных клеток. И практически всегда успешно с ними справляются.

Сложности возникают тогда, когда наш иммунитет по каким-то причинам «проспал» развитие опухоли. В результате, единичные мутировавшие клетки, которые образуются в нашем организме постоянно, начинают бесконтрольно делиться.

— Как в условиях пандемии поддержать свой иммунитет?

— К сожалению, мы переживаем сложное время. Мне кажется, вирус стал неожиданностью и для ученых, и для политиков и экономистов, и вообще для всего населения земного шара. В нашем организме есть несколько типов клеток, которые могут бороться с вирусами. Чтобы иммунная система работала правильно, и могла быстро реагировать, нужно соблюдать простые рекомендации — правильно питаться, спать не меньше 8 часов, не забывать о физической активности, по возможности избегать стрессовых ситуаций.

Рекомендации вроде бы простые, но их соблюдение позволит улучшить общее самочувствие. Помимо этого, конечно, необходимо соблюдать и дополнительные меры. Всемирная организация здравоохранения выпустила специальные бюллетени. Я рекомендую всем ознакомиться с этой информацией.

Сейчас нам остается только ждать. К сожалению, пандемии не редкость в человеческой истории. И мы не первое поколение, которое внезапно столкнулось с подобной напастью. Люди пережили эпидемии чумы, холеры, оспы, испанки. Эпидемии неизбежны, особенно сейчас в эпоху глобализации. Важно делать всё, что от вас зависит и поддерживать близких.

Источник