Иммуномодуляторы в лечении респираторных заболеваний

14.12.2014

Дыхательная система обладает эффективным механическим и иммунологическим защитным механизмом, направленным на удаление патогенов и частиц, которые поступают в дыхательные пути из окружающего пространства. Этот защитный механизм включает адгезивные и ферментативные свойства слизи, покрывающей дыхательные пути; мукоцилиарный эскалатор; нормальную бактериальную флору, конкурирующую с патогенными агентами, и иммунную систему альвеол и слизистой оболочки. Однако функция многих из этих компонентов может быть ослаблена при стрессе, усиленных тренировках, транспортировке на дальние расстояния и инфекции. Поэтому применение иммуномодуляторов является рациональным в целях активации иммунной защиты для предотвращения, подавления и раннего лечения респираторного заболевания до того, как возникнет обширное повреждение клеток.
Иммуномодулятор, или модификатор биологического ответа, - это субстанция, которая усиливает или подавляет иммунные реакции. Иммуностимулятор это агент, который активирует иммунные клетки и способствует высвобождению эндогенных иммунных медиаторов (цитокинов) с целью содействия в лечении им-мунодефицитных нарушений, хронических инфекций или рака. В целом активизация иммунного ответа подразумевает усиление фагоцитоза и внутриклеточного уничтожения микроорганизмов нейтрофилами и макрофагами, презентации антигена, цитотоксичной и антивирусной активности Т-клеток, высвобождения цитокинов и продукции антител, формирования резистентности к инфекционным или опухолевым состояниям. Хотя иммуномодуляторы вызывают неспецифический ответ на антиген, они усиливают воздействие на компоненты как врожденных, так и приобретенных иммунных механизмов.
Иммуномодуляторы (табл. 8.11-1) действуют преимущественно посредством активации макрофагов в печени, селезенке, костном мозге и легких (внутрисосудистые макрофаги легких). После того как иммунотерапевтический агент подвергается фагоцитозу, активируются внутриклеточные сигнальные пути экспрессии генов, и продолжительность активного состояния соответствует продолжительности персистенции агента внутри макрофагов. Поэтому многократные дозы должны давать толчок иммунной стимуляции. Эффективность многих иммуностимуляторов зависит от собственной способности животного отвечать выработкой эндогенных цитокинов, таких как интерлейкин-1 (IL-1), IL-6, фактор некроза опухоли (TNF) и интерферон (TFN). Системные реакции в ответ на высвобождение цитокинов варьируют от слабой лихорадки и преходящей депрессии до токсических симптомов, включающих нарушение проницаемости сосудов, гипотензию, отек легких, диарею, инфильтративную/гранулематозную клеточную реакцию и коллапс. Парадоксально, но это те же медиаторы, которые стимулируют желаемые реакции усиленной иммунной функции. По этой причине иммуностимуляторы должны опосредовать непродолжительные реакции.

Иммуномодуляторы в лечении респираторных заболеваний

Выбор конкретного иммуномодулятора должен основываться на доступной информации о механизмах действия и эффективности, полученной в результате иммунологических исследований (блок 8.11-1) и клинических испытаний, вдобавок к приемлемому уровню безопасности. Обязательным требованием является стимуляция иммунного ответа без пагубного воспаления и повреждения тканей. Под эффективностью подразумеваются регрессия клинического процесса, предотвращение рецидивов и увеличение общей продолжительности жизни. В хронических или запущенных случаях тяжелое воспаление может подавлять желаемые эффекты иммуномодуляторов, и достигнуть наилучших клинических результатов можно тогда, когда эти препараты применяются на начальной стадии заболевания и в качестве профилактики. Однако выбор иммуномодуляторов до сих пор осложнен недостаточным количеством информации о механизмах действия in vitro, отсутствием клинических испытаний, вредными и неизвестными побочными эффектами, отсутствием ответа у некоторых особей и эмпирическом применении с чрезмерными ожиданиями эффективности.
PROPIONIBACTERUUM ACNES

Инактивированная Propionibacterium acnes, ранее известная под названием Corynebacterium раrvum, за последние 40 лет продемонстрировала иммуностимулирующую активность в исследованиях in vitro и in vivo, включая активацию макрофагов, увеличенную активность естественных клеток-киллеров, усиление экспрессии CD8+ T лимфоцитов с высвобождением интерферона, подавление роста опухолей и неспецифическую резистентность к патогенным воздействиям у мышей, больных людей и домашних животных.
EqStim (Immunovet, Neogen Co., Liinsing, Mich.) лицензирован Департаментом сельского хозяйства Соединенных Штатов (USDA) как модификатор биологического ответа для дополнительной терапии при лечении первичных и вторичных вирусных и бактериальных инфекций системы дыхания у лошадей в сочетании с другой традиционной терапией. Он содержит 0,4 мг/мл нежизнеспособной P. acnes в 12,5% растворе этанола в физиологическом растворе. Рекомендуемая дача составляет 1 мл на 114 кг веса внутривенно два или три раза с интервалом 48 или 72 часа перед воздействием стрессового фактора или в качестве дополнения к традиционному лечению. После введения этого препарата следует ожидать слабого повышения температуры, свидетельствующего об иммунном ответе.
У здоровых молодых лошадей серия из трех внутривенных инъекций P. acnes влечет за собой иммуномодулирующие реакции. Возрастают общая и пропорциональная популяция CD4+ T лимфоцитов, равно как и неопсонизированный фагоцитоз и активность лимфоцит-активированных киллеров (LAK). В жидкости бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ) уменьшается общая численность леикоцитов, особенно доля и абсолютное количество лимфоцитов, хотя процент СD4+ T лимфоцитов возрастает в сравнении с СD8+ -клетками. Абсолютная численность макрофагов в ВАЛ уменьшается, в то время как пропорция и активность макрофагов возрастают. Активность LAK в БАЛ также возрастает.
Открытое рандомизированное клиническое исследование показало, что введение двух доз P. acnes перед перевозкой сокращало инцидентность индуцированного транспортировкой стресса более чем на 60% в сравнении с группой, получавшей плацебо. В двух слепых рандомизированных клинических исследованиях, проведенных среди лошадей с естественно возникшим респираторным заболеванием (характеризующимся лихорадкой. затруднениями дыхания и/или носовыми истечениями, кашлем, лимфаденопатией), которых лечили традиционным способом, от 79 до 96% лошадей, получавших P. acnes, выздоровели в течение 14 дней лечения по сравнению с 47 и 35% соответственно среди лошадей из плацебо-группы.
ЭКСТРАКТ ИЗ КЛЕТОЧНЫХ СТЕНОК MYCOBACTERUUM

Штамм бацилл Mycobacterium bovis, аттенуированных Кальметтом и Гереном, применяется во всем мире в качестве вакцины против туберкулеза. Кроме того, экстракты Mycobacterium являются одними из наиболее сильнодействующих стимуляторов функции макрофагов, что приводит к последующему высвобождении) цитокинов (TL-1, TNF колониестимулирующий фактор) и активации лимфоцитов. На сегодняшний день существуют ограниченные in vitro данные, описывающие влияние этого иммуномодулятора на клетки лошади.
Иммуномодуляторы в лечении респираторных заболеваний

Иммунотерапевтический агент Equimmune IV (Vetrepharm Research Inc., Athens. Ga.) является USDA-лицензированной масляно-водной эмульсией очищенного экстракта клеточных стенок Mycobacterium spp., предназначенного для лечения комплекса респираторных заболеваний лошадей (ERDC), вызванных вирусами и/или бактериями. Рекомендуемая доза 1.5 мл на животное внутривенно. Препарат был одобрен для применения у жеребых кобыл. Побочные эффекты после иммунотерапии включают реакцию в месте инъекции, лихорадку, угнетение и снижение аппетита, скорее связанное с индуцированным высвобождением эндогенных цитокинов. Сообщалось о четырех лошадях с кашлем в анамнезе, у которых развилась тяжелая воспалительная реакция в дыхательной системе (усиленные бронхиальные хрипы, крепитация и стридор над полями легких, увеличенная численность клеток в БАЛ) после введения иммуномодулятора, характеризовавшаяся интерстициальной пневмонией, многоочаговыми легочными гранулемами и бронхиолитом и последующим развитием фиброза легких. У людей, несмотря на то, что внутрипузырная иммунотерапия аттенуированной Bacillus Calmette-Guerin (БЦЖ) успешно применяется для лечения карциномы мочевого пузыря, примерно у 1% пациентов через несколько недель после иммунотерапии развивается системная БЦЖ инфекция (пневмонит. гепатит, почечная недостаточность) или реакции гиперчувствительности (диссеминированные легочные и печеночные гранулемы, характеризующиеся неказеозной ипителиоидной гранулемой из гигантских клеток типа Лангханса и лимфоцитов).
Было проведено рандомизированное «дважды слепое» клиническое исследование экстракта из клеточных стенок Mycobacterium spp. у лошадей с естественно возникшим респираторным заболеванием (лихорадка, кашель, носовые истечения, усиленные респираторные хрипы, выделения из глаз, сниженные аппетит или работоспособность). Результаты свидетельствовали о том, что у 83% лошадей, получивших одну дозу высушенного экстракта внутривенно, респираторные симптомы исчезали в более короткие сроки (7 дней), чем у животных из плацебо-группы. Более того, только 40% лошадей, получавших плацебо, выздоровели через 10 дней лечения.
PARAPOXVIRUS OVIS

Применение поксвируса в качестве иммуностимулятора берет свое начало от наблюдений, имевших место после реализации программы искоренения оспы, когда у вакцинированных людей наступало улучшение в течении вирусных заболеваний и опухолевых процессов. С тех пор был изучен механизм действия парапоксвирусов на иммунную систему, и считается, что вирусная оболочка содержит протеины, которые вызывают активацию NK-клеток, активизируют фагоцитоз и увеличивают высвобождение интерферона-α и IL-2.
Baypamun HK (Bayer AG, Leverkusen, Germany) - форма очищенного и химически инактивированного штамма D 1701 Parapoxvirus ovis, которая коммерчески доступна в Европе для использования у лошадей и других домашних животных. Препарат показан для профилактики стресс-индуцированных респираторных заболеваний, вызванных транспортировкой, госпитализацией и отъемом от матери; для метапрофилактики и лечения инфекционных болезней и для улучшения ответа на иммунизацию. Обычная рекомендованная доза составляет 2 мл на животное внутримышечно, две или три дозы с интервалом 48 часов, перед воздействием стресса, непосредственно после рождения или в дополнение к традиционному лечению респираторного заболевания. На месте инъекции может возникнуть ограниченная припухлость.
Слепое полевое исследование среди лошадей показало, что профилактическое введение Parapoxvirus ovis жеребятам за б и 4 дня до отъема от матери и через 5 дней после него способствовало предотвращению и снижению инцидентности заболевания дыхательной системы с 24% до 7,9%. В контролируемом полевом исследовании жеребята Чистокровной породы из этой же фермы получали три дозы иммунотерапевтического средства или плацебо сразу после рождения и через 24 и 48 часов после него. Эти жеребята подвергались мониторингу в течение 4 недель, и у 20-30% жеребят из плацебо-группы развились респираторные инфекции, в то время как в группах жеребят, получавших иммуномодулятор, этого не наблюдалось. Кроме того, было предположено, что Pa-rapoxvirus ovis сводит к минимуму, но не предотвращает возникновение респираторных симптомов (на основании оценки выделений из носа) у лошадей, естественно подвергшихся воздействию вирулентного герпесвируса-1 или -4 лошадей (EHV-1 или EHV-4). Среди молодых лошадей в состоянии стресса, вызванного отъемом от матери, транспортировкой и группированием, доля лошадей, более устойчивых к развитию респираторных симптомов и инфекции EHV-1 или EHV-4, была значительно больше в группе животных, получавших парапоксвирус овец, в сравнении с лошадьми, получавшими плацебо. На сегодняшний день существуют ограниченные in vitro данные, описывающие влияние данного иммуномодулятора на клетки лошадей.
ФРАКЦИЯ СЫВОРОТКИ КОЗ

Иммуномодулятор из фракции сыворотки коз (Caprine Serum Fraction Immunomodulator, CSFI; Centraur, Inc., Overland Park, Kan.) является условно USD А-лицензированным иммуномодулятором для дополнительного лечения заболеваний нижних дыхательных путей у лошадей. Это стерильная фильтрованная очищенная и стандартизованная фракция козьей сыворотки, консервированная фенолом и тиомерсалом. Рекомендация на этикетке предусматривает две внутримышечные инъекции в объеме 2 мл с интервалом 7-10 дней. Потенциальными побочными эффектами являются припухлость и повышение температуры в месте инъекции в течение 48-72 часов. В исследовании клинической эффективности у лошадей с неуточненным заболеванием нижних дыхательных путей (характеризовавшимся трахеальной экссудацией) после введения двух доз иммуномодулятора было выявлено облегчение воспаления дыхательных путей на основании оценки во время эндоскопического осмотра.
После введения двух внутримышечных инъекций плацебо или фракции козьей сыворотки шести здоровым годовалым кобылам были проведены следующие исследования лейкоцитов периферической крови и БАЛ: фенотипический анализ субпопуляций лейкоцитов, активности фагоцитоза и окислительного всплеска, активности клеток LAK и экспрессии рецепторов IL-2. Результаты показали иммуномодулирующую активность в форме снижения численности моноцитов и CD8+ Т-лимфоцитов в периферической крови. Кроме того, после введения иммуномодулятора была снижена клеточность в жидкости бронхоальвеолярного лаважа, особенно численность В-лимфоцитов и макрофагов. Результаты тестов иммунологической функции, включая активность клеток LAK, активность фагоцитоза и окислительного всплеска и экспрессию рецепторов IL-2, не выявили изменений после введения фракции сыворотки коз. Локальные и системные реакции на серию внутримышечных инъекций препарата характеризовались слабой припухлостью в месте инъекции в течение 48 часов у одной молодой кобылы и отеком конечности спустя 24 часа после введения препарата у другой кобылы. При плановом ежедневном физикальном обследовании повышения температуры тела в ответ на иммунотерапию не выявлено.
В ходе недавнего исследования изучалось клиническое применение данного иммуномодулятора у лошадей с диагнозом «гнойное заболевание нижних дыхательных путей», поставленным на основании обнаружения бронхиальных выделений при эндоскопии и как минимум одного клинического признака респираторного заболевания (истечения из носа, патологические хрипы в легких, кашель, снижение работоспособности). Всех лошадей параллельно лечили антибиотиками и иногда диметилсульфоксидом (ДМСО). Два рандомизированных исследования ответа на введение препарата показали, что две внутримышечные инъекции с интервалом в 1 неделю (день 0 и день 7) привели на 14-й день к существенному клиническому улучшению (клиническая оценка базировалась на уменьшении выработки экссудата, одышке, легочных хрипах, кашле) в группе животных, получавших 60 мг или 120 мг CSFI, по сравнению с лошадьми, получавшими плацебо и более низкие дозы препарата. Различий между группами, которые получали 60 мг и 120 мг CSFI, не было. В полевом испытании 75% лошадей с респираторными заболеваниями, которым вводили различные антибиотики и две дозы CSFI, выздоравливали на 21-й день, по сравнению с 35% животных, получавших антибиотики и плацебо. Следовательно, существуют некоторые подтверждения того, что данный иммуномодулятор может содействовать клиническому выздоровлению при инфекциях нижних дыхательных путей. Необходимы дальнейшие исследования для характеристики эффективности этого препарата in vivo.
ИНТЕРФЕРОН-АЛЬФА

Присутствие вирусных производных побуждает мононуклеарные фагоциты к продукции эндогенного ин-терферона-α (IFN-α) на ранних стадиях инфекции. Этот I тип интерферона связывается с обычными рецепторами, присутствующими на большинстве клеток, и запускает внутриклеточные пути сигнализации, что имеет результатом мощную антивирусную, иммуномодулирующую и антипролиферативную активности. Антивирусный эффект интерферона обусловлен подавлением синтеза вирусных белков, деградацией вирусной РНК, усилением экспрессии главного комплекса гистосовместимости I класса инфицированных вирусом клеток, усиленной экспрессией IFN-γ лимфоцитами, активацией макрофагов и созреванием дендритных клеток. Интересно, что как только IFN-α запустил антивирусную и антипролиферативную активность, она может передаваться от клетки к клетке посредством прямого контакта при отсутствии препарата. Введенный орально IFN-Ot воздействует непосредственно на лимфоидные ткани ротоглотки, активизируя антивирусный статус лимфоцитов. Измененные лимфоциты действуют как ускорители данного механизма, передавая эти усиленные биологические эффекты простым лимфоцитам, находящимся в отдаленных органах, например дыхательной системе.
Оральное введение низких доз IFN-α оказывает терапевтический эффект при острых и хронических вирусных инфекциях у больных людей и животных. В «двойных слепых» рандомизированных групповых исследованиях находящихся в активном тренинге лошадей с воспалительным заболеванием дыхательных путей (характеризовавшемся низкой работоспособностью и экссудатом в верхних и нижних дыхательных путях) оральное введение 50 ЕД натурального человеческого IFN-α на протяжении 5 дней подряд способствовало уменьшению воспаления дыхательных путей, лимфоидной гиперплазии глотки, выделений из носа и кашля по сравнению с лошадьми, получавшими плацебо. У лошадей, которым орально вводили IFN-α, цитологические характеристики БАЛ вернулись к «невоспалительному» профилю, а количественное соотношение субпопуляций лимфоцитов в результате применения иммуномодулятора осталось без изменений.
Применение имеющегося в продаже рекомбинантного человеческого IFN-2α (Roferon-A, Roshe Laboratories Inc., Nutley, N.J.), который в отличие от натуральной формы содержит только один подтип IFN-α, не вызвало снижения выделения вируса и ослабления признаков респираторного заболевания (лихорадки, истечений из носа и глаз) у лошадей при экспериментальной инфекции герпесвирусом-1. Неизвестно, была ли причиной меньшего защитного эффекта проводившейся иммунотерапии неподходящая дозировка или особенности реакции на рекомбинантную форму. Есть вероятность, что высокие дозы IFN-α вызывают побочные эффекты из-за индукции саморазрушающих воспалительных реакций и иммуносупрессии.
ДРУГИЕ ИММУНОМОДУЛЯТОРЫ

Некоторые иммуномодулирующие средства на протяжении ряда лет применяются у клинических больных, хотя механизм их действия и эффективность не установлены. Левамизола фосфат - синтетический антигель-минтик, чьи иммуномодулирующие свойства in vitro и in vivo охарактеризованы плохо. Однако клеточно-опосредованный ответ и фагоцитарная активность у имму-нодефицитных особей после иммунотерапии могут улучшаться. Нетрадиционное применение левамизола (Levasole, Ripercol L) у лошадей в дозе 2 мг/кг внутрь каждые 48 часов в качестве дополнения к лечению респираторных заболеваний базируется на клинических данных по профилактике и лечению хронических респираторных инфекций у детей и новорожденных животных. Другие иммуностимуляторы, широко применяемые в медицине человека для профилактики и лечения респираторных заболеваний, включают комбинированные лиофилизированные фракции нескольких обычных бактериальных патогенов респираторного тракта и рибосомные фракции бактерий. Кроме того, благодаря достижениям в технологии рекомбинантной ДНК стало возможным распространение использования чистых цитокинов, таких как IL-2, IL-12, IL-18, TGF-B, TNF и IFN-γ в качестве иммуномодулирующих средств.
Так как сфера ветеринарной иммунологии развивается, проводится больше клинических испытаний, понимание комплекса взаимодействий между иммунными медиаторами в развитии сбалансированного иммунного ответа способствует более эффективному использованию иммуномодуляторов для профилактики и лечения респираторных заболеваний без негативных эффектов как с целью усиления защиты против патогенов, так и с целью уменьшения гиперреактивности дыхательных путей.