Введение к работе
Актуальность проблеми. Анализируя вирусное заболевание как результат сложных 'взаимодействий этиологического агента и хозяина, в последние годы стало очевидно,что как качественные, так и количественные проявления инфекции связаны не . только с биологическими особенностями возбудителя,но. 'во. многом определяются функционированием многокомпонентной иммунной системы организма. В ходе вирусного инфекционного процесса кроме, "ви-русспецифическо'го иммунного ответа" хозяина и связанного с ним выздоровления, либо развития иммунопатологических реакций, выделяют "вирусиндуцированиую аптигеннеспецифическую иммуномоду-ляцию" - понятие,широко использующееся в иммунологии вирусных инфекций для обозначения иммунологических событий, характеризующих неспецифические по отношению к антигенам инфекционного агента изменения иммунологической реактивности хозяина. '
Вирусспещфические иммунные механизмы регуляции инфекционного процесса давно и интенсивно исследуются и относительно хорошо изучены. Менее изучены проявления вирусвдуцированной иммуномодуляции И' механизмы ее развития в коде вирусной инфекции. Несмотря на то, что факты, свидетельствующие об изменени-?х иммунологической реактивности организма .' хозяина при ви-эусной инфекции, начали накапливаться е начала 20-го столетия von Pirquet О. Е, 1903) и в последующие годы дифференцировано іначеіше вируса кори,цитомегаловируса, вируса гриппа, вируса Эл-іейна-Eapp в индукции иммуномодуляции у человека, внимание к іашюй проблеме особенно возросло в последнее десятилетне' в вязи с открытием вируса иммунодефицита человека и мировым аспространением этой ии&гкции. однако мало исследована, а в яде случаев не ясна, роль вирус индуцированной антигеннеспеци-
- 4 -фической иммуномодуляции в патогенезе вирусного инфекционного процесса, в той числе при шкст-инфекции в ассоциации с гете-рологичшш инфекционными агентами.
. Вирусиндуцированная иммуномодуляция, как показывает анализ литературы, часто наблюдается при инфекциях,вызываемых вирусами разных классификационных групп (см. Семенов Б. Ф. .Варгин В. В. ,1989). Она описана' в виде двух качественно различных эффектов - усиления и подавления функции клеток, осуществляющих иммунологический надзор. Нередки ситуации, когда оба эффекта , сменяя друг друга, развиваются в динамике ответа хозяина на один возбудитель. Часто' вызываемые инфекционными агентами изменения функций иммунокомптетентных клеток проявляются как вторичные иммунодефициты, носящие в большинстве случаев временный характер. Несмотря на наличие в ряде случаев сходства в проявлении при разных вирусных инфекциях, закономерности й механизмы формирования вирусиндуцированной антигеннеспецифической иммуномодуляции существенно разнятся. Ключевым моментом в нарушении иммунореактивности при инфекциях,вызываемых вирусами с тропизмом к иммунокомпетентным клеткам, представляется цикл событий следующих за их инфицированием. Результатом репродукции иммуноцитотропных вирусов является гибель иммуно-кошететных клеток, другие т нарушают их функции без видимых повреждений. Изменения иммунореактивности при инфекциях'иными вирусами в большей мере связываются с воздействием, на функции иммунокомпетентных клеток структурных компонентов вируса и продуктов его размножения в клетках. Отсутствие универсальности механизма развития вирусиндуцированной антигеннеспецифической
*
иммуномодуляции и эффективных противовирусных средств диктует необходимость выявления'закономерностей ее развития .изучение механизмов с последующей разработкой (методов имкунокоррекции
-5-. при вирусных заболеваниях со сходным патогенезом инфекционного процесса.
Мы сосредоточили внимание на изучении антигеннеспецифи-ческой иммуномодуляции'при флавивируоных инфекциях, поскольку возбудители многих из ник (например,вирус клещевого энцефалита, денге 2) продолжают играть вагаую роль в инфекционной патологии человека,несмотря на интенсивные усилия по созданию средств и методов специфической профилактики. Самостоятельный интерес представляло исследование этого вопроса при буньяви-русной инфекции,вызываемой вирусом Гахиня.хотя и не играющей в патологии человека самостоятельного значения,но досточно широко распространенной у человека бессимптомной инфекции. Исследования феномена антигеннеслёцифичеекой иммуномодуляции при фла-вивирусных инфекциях проводятся около 20 лет, главным образом на моделях in vitro. -Однако до последнего времени не раскрыты закономерности ее развития in vivo, не выявлена ее роль в па-?огенезе инфекционного процесса. В качестве основных экспери-«ентальньк моделей при изучении вирусиндуцированной антиген--іеспецифической иммуномодуляции, нами использована воспроизвё-'еннш у мшей острая инфекция вирусом клещевого энцефалита, ызывахшм клинически выраженное заболевание,а также инфекция шей вирусом Лангат, денге 2 и Западного Шла инициирующими у ивотных преимущественно бессимптомный инфекционный про-эсс. Значение в патогенезе флавивирусной инфекции антиген-эспецифической иммуномодуляции, индуцированной антигенноне-эдственным вирусом исследовалось с использованием экспериментальной инфекции мышей буньявирусом Тахиня.
Цель и задачи исследования. К началу наших исследований в стературе имелись единичные данные, свидетельствующие о имму-мадулирующей активности флавивирусов.но не были раскрыты аа-
кономерности,характеризующие вирусиндуцированную антигеннеспе- ! цифкческую иммуномодуляцию и мало быяо известно о ее роли в патогенезе моноэтиологичного флавивирусного или смешанного (вирусо-вирусного) инфекционного процесса. Поэтому при планировании работы основное внимание было уделено разработке экспериментальной модели для изучения влияния флавивирусов,играющих существенную роль в патологии человека, на иммунологическую реактивность организма, исследованию основных проявлений и закономерностей развития антигеннеспецифической.иммуномодуляции в ходе инфекционного процесса,анализу механизмов ее формирования и регуляции, выяснении значения в патогенезе экспериментальной флавивирусной инфекции и разработке, на основании полученных данных, экспериментальных подходов к восстановлению нарушенной при вирусной инфекции иммунореакгивности. хозяина. Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
-
В экспериментах на мышах изучить изменения первичного В-клеточного иммунного ответа хозяина на гетерологичные (от-носительно инфекционного агента) антигены, вторичной иммунной реакции (формирование В-клеточной иммунологической' памяти) ,развития ангигенепецифического иммунологического дефекта и исследозать основные закономерности характеризующие эти процессы при экспериментальной инфекции мышей,вызванной некоторыми флавивирусами и буньявирусом Тахиня.
-
Исследовать значение количественных и Функциональных изменений иммунокомпентетных клеток хозяина в . развитии ви-русиндуцированной антигеннеспецифической иммуномодуляции.
-
Раскрыть роль иммунокомпетентных клеток организма как субстрата при развитии острого и персистентного Флавивирусного инфекшюнного процесса и выявить иммунологические механизмы
эго предотвращения.
-
Охарактеризовать способность фдавивирусов индуцировать аутоиммунный ответ,изучить закономерности его развития и исследовать механизмы формирования аутореактивности в организме инфицированного хозяина.
-
Оценить значение ангигеннеспеоифической иммуномодуля-иии как фактора, определяющего исход флавивир'усного инфекционного и вакцинального процессов. ...
-
Охарактеризовать возможность использования иммуномоду-ляторов для исправления и предупреждения у хозяина индуцированной вирусом иммуномодуляцил.
Научная новизна работы и положения,выносимые на защиту. В результате проведенных экспериментальных исследований:
- установлено;что развитие ишуношдуляшш является обя
зательным компонентом- иммунологических событий, развивающихся
гак при остром инфекционном, так и вакцинальном фяавивирусном
іроцессе, характеризуется гранзиторнши изменениями иммунного
>твета на гетерологичные антигены и сочетается с количеетвеи-
[ыми изменениями основных популяций иммунокомпететкых клеток
ірганизма хозяина-и их'функциональной активности;
впервые доказано, что количественные и качественные 'па-аиетры ишуномодулядии при инфекции представителями Flaviviri-ае определяются действием комплекса факторов,среди которых ажное .значение играют биологические свойства возбудителя, его ээа.путь инфицирования,особенности тест-антигена и интервал заду его аппликацией и инокуляцией вируса
развитие эффекта стимуляции первинного иммунного ответа і гегерологичный антиген,наблюдаемого при экспериментальном ющевом энцефалите,носит характер фенотипйческой іюррекцш йбореагирующих на т'шусзависимый гетерологичный антиген жи-
- 8 -вотных и обусловлено действием вирусиндуцированного гуморального фактора.
впервые установлено,что широко распространенный вирус Тахиня обладает способностью индуцировать в организме 'хозяина множественные изменения функций иымунокомпетентных клеток. Индуцированный буньявирусом Тахиня у мышей.иммунологический дефект обусловливает проникновение гетерологичного вируса Лангат в ЦНС, развитие персистентной инфекции, сопровождающейся нарушениями ориентировочно-исследовательской активности.
на моделі инфекции мышей вирусом Тахиня впервые, продемонстрирована. важная роль вирусиндуцированной антигеннеспеци-фической иммуномодудяции в снижении естественной противоопухолевой резистентности;
установлено,что проявления вирусиндуцированной. иммуно-модуляции сочетаются с инфицированием разных популяций иммуно-компетентных клеток зараженного хозяина; пермиесивными для флавивирусов в острой стадии являются макрофаги и "Г-лимфоциты, важным резервуаром персистенции- вируса клещевого энцефалита и Лангат, наряду с тканями центральной нервной системы, являются Т-лимфоциты тимуса.
в опытах с вирусом клещевого энцефалита установлена возможность участия противовирусных антител в механизмах' антитело-зависимого усиления вирусной репродукции в макрофагальных клетках in vitro.
важкую роль в предотвращении инфицирования лимфоцитов селезенки в острой фазе инфекции и при (Ьормировании персистенции вируса клещевого энцефалита в тимоцитах в отдаленные сроки играют антителовависимые механизмы иммунитета (вируеспецифи-ческие антитела и эффекторы антитело-зависимой клеточной цито-токсичности);
-9-.
впервые при флавивирусяой инфекции описано явление индукции аугореактивных Т-клеток,определяемых по способности вы-' зьшать локальную РТЛХ у сингенных мышей. Выявлен новый механизм активации аугореактивных Т-лимфоцитов в организме хозяина под влиянием цитокина белковой природы молекулярной массой 8000-12000 дальтой, продуцируемого вирусиндуцироЕанными ауто-реактивными Т-клетками.
экспериментально обоснована возможность предупреждения и исправления вирусиндуцйрованного иммунологического дефекта с использованием иммуномодуляторов бактериального происхождения (анатоксина стафилококкового' очищенного и синтетического аналога мурамилдипептида).
Научная значимость работы заключается в раскрытии закономерностей развития вирусиндуцированной антигеннеспецифической иммуномодуляции и факторов, определяющих ее проявления при экспериментальной флавивирусной инфекции, выяснении новых механизмов .формирования и роли антигененеспецифической иммуномодуг ляции в патогенеае инфекционного процесса,выявлении неизвестного ранее механизма активации Т-клеточноЙ аутореактивности под непосредственным воздействием секретируемого вирусиндуци-рованными аутореактивными Т-лимфоцитами цитокина.
Практическая значимость работа заключается:
- в. разработке основанного на выявленном эффекте антите
ло-зависимого усиления репродукции вируса клещевого энцефалита
в макрофагальных клетках чувствительного антиглобулинового
теста определения вирусспецифических антител, защищенного ав
торским свидетелеьством 1562857 от 8 января 1990 г. в Госре
естре изобретений СССР "Способ определения антител к вирусу
клещевого энцефалита в асцигной жидкости";
- экспериментальном обосновании возможности профилактики
и коррекции индуцированного вирусом Тахиня иммунологического
дефекта путем применения иммуномодуляторов бактериального про-
исходцения (анатоксина стафилококкового очищенного и синтети-
ческого аналога мурамиддипептида);
- анализе и обобщении данных по проблеме вирусиндуциро-
ванной антигеннеспецифической иммуномодуляции в монографии
"Иммуномодуляция при вирусных инфекциях и вакцинации",опубли
кованной в серии "Итоги науки и техники",1989 г. Ряд материалов
представлен в монографии Семенов Б. Ф. .Гаврилов В. К Иммунопа
тология' при вирусных инфекциях. Москва Медицина, і 976. 173
стр.
Апробация работы. Материалы диссертации . докладывались на итоговых научных сессиях Института полиомиелита и вирусных энцефалитов АМН СССР (Москва 1974,1975,1980,1985), всесоюзной конференциш: "Природно-очаговые инфекции и инвазии" (Вильнюс,1975), . 16 и 17 Всесоюзных съездах микробиологов(Эпидемиологов и иммунологов (1977,1989)/симпозиуме "Фагоцитоз и иммунитет" (Москва,1983) 1-ом Всесоюзном съезде иммунологов (Дагомыс,1989), рабочем совещании "Иммуномодуляторы природного происхождения" (Владивосток 1990), 1,4,5,8-ом Международных конгрессах по вирусологии (1977,1978,1981, 1990),6-ой международной конференции по"сравнительной и . прикладной вирусологии в Канаде (1989 г.),2-ом симпозиуме по арбовирусам в Средиземноморских странах (Югославия, Дубровник 1989).
Публикации. Основные результаты исследований,рассмотренных
в дпссертацимк, изложены в 45 публикациях: 23 журнальных
статьях, 21 тезисах, 1 монографии. '
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 315