ПРОТИВОВИРУСНАЯ АКТИВНОСТЬ И ВОЗМОЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ МОРАПРЕНИЛФОСФАТОВ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ИНФЕКЦИИ, ВЫЗВАННОЙ ВИРУСОМ ПРОСТОГО ГЕРПЕСА 1 ТИПА


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель. Исследование противовирусной активности морапренилфосфатов (МПФ) против вируса простого герпеса 1 типа (ВПГ1) in vitro и при экспериментальной инфекции, вызванной ВПГ1 у мышей. Материалы и методы. Активность МПФ in vitro испытывали по способности подавлять образование симпластов на клетках VERO, которые заражали ВПГ1 , штамм VR-3. Для опытов in vivo отобрали серию МПФ, которая подавляла вирус-индуцированное симпластообразование в 30 раз. Противовирусную активность МПФ in vivo изучали у зараженных ВПГ1 мышей при введении его как по профилактической, так и по лечебной схемам. Результаты. МПФ в дозе 20 мкг/мышь при п/к введении проявлял выраженное лечебно-профилактическое действие. Впервые экспериментально показана эффективность МПФ при клинически выраженном герпесе на фоне развивающейся неврологической симптоматики. Визуальное наблюдение за мышами, которым вводили МПФ при появлении первых клинических симптомов болезни, показало, что на фоне инъекций препарата клинические признаки прекращались через 2 - 3 суток и не регистрировались, по крайней мере, в течение всего периода наблюдений (14 суток). Заключение. Показано, что активная герпетическая инфекция сопровождается увеличением экспрессии FoxP3 в тимусе. Обсуждаются возможные механизмы антивирусного эффекта МПФ.

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ Герпетическая инфекция, вызываемая вирусом простого герпеса 1 типа (ВПГ 1), продолжает оставаться актуальной для человека и животных. Для ВПГ 1 характерна длительная персистенция вируса в организме, а также хроническое иммунодефицит-ное состояние [1]. Несмотря на то, что в настоящее время для лечения и профилактики герпеса используется достаточно большое количество иммуномодуляторов и противовирусных средств (ацикловир, ридостин, панавир, гепон, алломедин и др.), поиск и внедрение препаратов, повышающих резистентность к герпетической инфекции, остается актуальной задачей. Очевидно, что подобные препараты должны не только подавлять размножение вируса герпеса и способствовать коррекции вирус-индуцированного иммунодефицита, но и соответствовать требованиям безопасности, включающим отсутствие токсичности, аллергенности и реактогенности. В предыдущих исследованиях было показано, что морапренилфосфаты (МПФ) подавляют размножение многих вирусов в чувствительных культурах клеток, а также обладают противовирусной активностью при инфицировании животных [2 - 5, 8 - 10]. Целью данной работы было исследование влияния пути введения МПФ на их противовирусную активность при экспериментальной инфекции, вызванной ВПГ 1 у мышей. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ В работе использовали ВПГ1 (штамм VR-3), полученный из НИИВП им. О.Г. Анджапаридзе. Вирус пассировали и титровали на перевиваемой культуре клеток почек зеленой мартышки VERO. Титр вируса оценивали в lg ТЦД50/мл.. Статистическую обработку результатов исследования проводили по Фишеру [7], среднюю продолжительность жизни (СПЖ) вычисляли по Мойнелу [12]. Для оценки специфической активности препарата использовали культуру клеток VERO, которую заражали ВПГ1, штамм VR-3. В зараженной культуре оценивали количество симпластов. Для культивирования клеток VERO использовали ростовую питательную среду: 2/3 среды Игла МЕМ (ПанЭко) и 1/3 среды ДМЕМ (ПанЭко), 15 МЕ/мл гентами-цина (ICN, США), 10% эмбриональной телячьей сыворотки (ICN, США). Клетки рассевали в концентрации 1,5х105 кл/мл в 24-луночных планшетах (ПанЭко) по 1 мл в лунку. Культивировали в СО2-инкубаторе при 37°C, 5% СО2 и 90% влажности 24 часа до образования монослоя, после чего добавляли по 1 мл вируса в разведении от 10-3 до 10-7 (исходный титр 107 ТЦД50/мл). В опытные лунки добавляли МПФ в конечной концентрация 400 мкг/мл, в контрольные лунки вносили в том же объеме раствор плацебо. Через 24 часа подсчитывали число симпластов и вычисляли процент подавления симпластообразования по формуле: х=100 - [(а х 100) : b], где: a - количество симпластов в опытных лунках; b - количество симпластов в контрольных лунках. Для экспериментов in vivo была отобрана серия МПФ, после воздействия которого на клетки VERO оставалось 2 симпласта на лунку (в контроле - 68). В опытах использовали аутбредных беспородных мышей обоего пола массой 10 - 12 г, полученных из питомника «Столбовая» РАМН. Использовали МПФ производства ООО «ГамаВетФарм» при НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи, содержавший 5 мг активного вещества в 1 мл. Исходный препарат разводили в 50 раз стерильной дистиллированной водой и вводили мышам в объеме 0,2 мл (20 мкг/мышь) или 0,4 мл (40 мкг/мышь). В качестве препарата сравнения использовали ридостин производства ЗАО «Вектор-Медика», п. Кольцово Новосибирской области, серии № 10206, содержащий 8 мг активного вещества в 1 мл. Использовали дозу 200 мкг/мышь, обычно применяемую у мышей при моделировании инфекции. На первом этапе исследовали противовирусную активность МПФ при введении до появления первых клинических признаков заболевания. Под наблюдением находились 4 группы животных (по 16 особей в каждой): 1 группа - заражение ВПГ1 в дозе 105 ТЦД5о/0,5 мл, в/б; 2 группа - то же через 24 часа после введения ридостина в дозе 200 мкг/мышь/0,2 мл, в/б; 3 группа - то же + 3-кратное (одновременно с ВПГ1, через 24 и 48 часов после заражения) п/к введение МПФ в дозе 20 мкг/мышь/0,2 мл; 4 группа - то же + 4-кратное введение МПФ п/к в дозе 20 мкг/мышь/0,2 мл на 1, 2, 3, 4 сутки после заражения до появления первых клинических признаков заболевания. На втором этапе изучали лечебное действие МПФ у мышей с клиническими признаками заболевания. Под наблюдением находились 4 группы животных (по 26 особей в каждой): 1 группа - заражение ВПГ1 в дозе105 ТЦД50 /0,5 мл, в/б; 2 группа - то же через 24 часа после введения ридостина в дозе 200 мкг/мышь/0,2 мл, в/б; 3 группа - то же + 4-кратное п/к введение МПФ в дозе 20 мкг/мышь/0,2 мл на 4, 5, 6 и 7 сутки после заражения; 4 группа - то же + 4-кратное п/к введение МПФ в дозе 40 мкг/мышь/0,2 мл на 4, 5, 6 и 7 сутки после заражения. За мышами ежедневно наблюдали в течение 14 суток, выявляли больных и павших особей. Клинические признаки заболевания регистрировали с 4 по 8 сутки после заражения. У больных мышей наблюдались характерные признаки герпетической инфекции с поражениями ЦНС: вялость, взъерошенность шерсти, парезы задних конечностей, судороги с последующей гибелью. По окончании наблюдений рассчитывали показатели летальности по каждой группе: отношение павших животных к общему количеству мышей в группе (в %) и СПЖ в сутках. Синтез кДНК проводили при помощи набора с MMLV обратной транскриптазой (ОТ) фирмы «Силекс», Россия. При постановке ПЦР в реальном времени использовали наборы с Hot Start Taq ДНК-полимеразой и интеркалирующим красителем SYBR GREEN производства фирмы «Синтол», Россия. Подбор праймеров осуществляли в программе OLIGO 6. Для предотвращения синтеза с геномной ДНК, присутствующей в образцах РНК, праймеры подбирали таким образом, чтобы 3’-концевой участок хотя бы одного из пары, состоящий не более чем из 5 нуклеотидов, перекрывал границы двух соседних экзонов исследуемого гена. Величину относительной экспрессии (ОЭ) исследуемого гена вычисляли по формуле: ОЭ гена х = 2(Оконтр. - С^бр), где: С^онтр. - среднее значение порогового цикла C(t) для контрольного образца, Ообр. - среднее C(t) для экспериментального образца. Значения относительной экспрессии исследуемых генов нормировались по уровню относительной экспрессии гена HPRT1. Фрагменты кДНК исследуемых генов амплифицировали с использованием праймеров следующих последовательностей: HPRT1: прямой 5'GGA TAC AGG CCA GaC TTT GTT 3' и обратный 5' GGC TTT TCC AGT TTC ACT AAT G 3'; FoxP3: прямой 5’ GCA ATA GTT CCT TCC CAG AGT T 3’ и обратный 5’ TGA GTG TCC TCT GCC TCT CC 3’. ПЦР в реальном времени проводили на амплификаторе CFX96, Bio-Rad, США. Анализ результатов ПЦР и статистическую обработку производили при помощи программного обеспечения Bio-Rad CFX Manager Software Ver. 1.6. РЕЗУЛ ЬТАТЫ Опыты по исследованию противовирусной активности МПФ in vitro показали, что препарат подавляет вирусиндуцированное симпластообразование в клетках линии Vero более, чем в 30 раз. Данные, представленные в табл.1, показывают, что доза ВПГ, использованная в данном опыте (105 ТЦД50), соответствует 1 ЛД75. Ридостин защищал 44% мышей (гр.2), а МПФ в дозе 20 мкг/мышь после 3-кратного введения защищал 50% мышей; показатель СПЖ был значительно больше контрольного (гр. 1 и 3); после 4-кратного введения МПФ защищал 57% мышей, а СПЖ повышалась более чем в 2 раза (группы 1 и 4). Данные, представленные в табл. 2, показывают, что доза ВПГ, использованная в данном опыте (105 ТЦД50), соответствует 1 ЛД84 для мышей. Ридостин защищал 50% мышей (гр. 2), а МПФ в дозе 20 мкг/мышь, введенный четырехкратно в течение острого периода, вызывал защиту в 39% случаев: летальность в группе 3 составила 61%; показатель СПЖ был достоверно больше контрольного (группа 1 и 3); МПФ в дозе 40 мкг/мышь, введенный четырехкратно в течение острого периода, вызывал защиту животных в 27 % случаев: летальность в группе 4 составила 73%; показатель СПЖ не превышал контрольного (группа 1 и 4). После заражения мышей ВПГ1 в дозе «10 ЛД50 летальность животных составляла около 80%. Инкубационный срок составлял 3 суток, на 4 сутки после заражения начинали проявляться клинические признаки инфекции, неврологическая симптоматика и гибель экспериментальных животных. На рисунке показана динамика экспрессии гена FoxP3 в селезенках мышей с 1 по 4 сутки после заражения ВПГ1 и на фоне введения МПФ. Величина экспрессии гена FoxP3 в тимусах на 4 сутки после заражения в группе мышей с выраженной неврологической симптоматикой значительно превышала контрольные значения (4,95+0,29, p<0,05), в то время как величина относительной экспрессии в группе без выраженных клинических признаков заболевания не отличалась от контроля. Таблица 1. Противовирусная активность МПФ в инкубационном периоде при экспериментальной инфекции, вызванной ВПГ1 Дни после ^\заражения № группы^'-..0679Летальность (в %)СПЖ (в сут.) кол-во павших/ общее кол-вокол-во павших/ общее кол-вокол-во павших/ общее кол-вокол-во павших/ общее кол-во 10/1612/1612/1612/16755,2 20/167/169/169/1656*7,4* 30/166/166/168/1650*8,9* 40/167/167/167/1643*10,2* П римечание. * - Разница между показателями летальности и СПЖ статистически достоверна (при Р<0,05) в группах 1 и 2; 1 и 3, 1 и 4. Таблица 2. Противовирусная активность МПФ при клинически выраженной инфекции, вызванной ВПГ1 Дни после0679Летальность (в %) № группы^'ч.кол-во павших/ общее кол-вокол-во павших/ общее кол-вокол-во павших/ общее кол-вокол-во павших/ общее кол-воСПЖ (в сут.) 10/2618/2622/2622/26844,5* 20/2613/2613/2613/2650*7,4* 30/2616/2616/2616/2661*6,8* 40/2615/2615/2619/2673**5,1** Примечание. * Разница между показателями летальности и СПЖ статистически достоверна (при Р<0,05) в группах 1 и 2; 1 и 3; ** недостоверна (при Р<0,05) между группами 1 и 4. X 2 0.6- 1,5ай.я- Динамика экспрессии FoxP3 в селезенках мышей с 1 по 4 сутки после заражения ВПГ1 и на фоне введения МПФ. По оси абсцисс: 1 - заражение ВПГ1, 2 - заражение ВПГ1 и введение МПФ, 3 - введение МПФ, К - контроль. В каждой группе столбиков слева направо - сутки: 1, 2, 3, 4. ОБСУЖДЕНИЕ Известно, что вирусы семейства Herpesviridae, используя приемы молекулярной мимикрии, обеспечивают защиту зараженных ими клеток от уничтожения цитоток-сическими Т-лимфоцитами и естественными киллерами, вследствие чего ВПГ может беспрепятственно размножаться, инфицировать новые клетки организма хозяина или персистировать в них. При этом особую опасность представляет герпетическая инфекция, развивающаяся на фоне иммунодефицита. Использующиеся в настоящее время антигерпетические препараты не только стимулируют интерфероны, но активируют моноциты/макрофаги, нейтрофилы, естественные киллеры в инфицированном организме, что и обеспечивает его защиту [15]. В настоящей работе использован МПФ (препарат на его основе рекомендован для профилактики и лечения герпесвирусных инфекций кошек), который обладает свойством формировать адекватный и сбалансированный клеточный и гуморальный иммунный ответ, в частности, стимулировать моноциты/макрофаги, а также подавлять созревание вирусных белков в чувствительных клетках [2, 4 - 6]. Ранее было показано, что МПФ подавляет размножение вирусов клещевого энцефалита (КЭ), энцефаломиелита Тейлера, желтой лихорадки, диареи и инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота в чувствительных культурах клеток, а также обладает противовирусной активностью при инфицировании мышей вирусом КЭ и гриппа [2 - 5, 9, 10]. Кроме того, показана эффективность МПФ при профилактике и лечении герпетической инфекции кошек [13], аденовирозов и парагриппа собак [14], при инфицировании кроликов вирусом болезни Ауески и при экспериментальном генитальном герпесе морских свинок [8]. В настоящей работе представлены результаты, характеризующие антивирусную активность МПФ при инфицировании мышей ВПГ1. Показано, что МПФ в дозе 20 мкг/мышь при п/к введении обладает выраженным лечебно-профилактическом действием при экспериментальной герпетической инфекции. Впервые экспериментально показана эффективность МПФ при клинически выраженном герпесе на фоне развивающейся неврологической симптоматики: МПФ проявлял выраженное лечебное действие при ежедневном однократном введении в течение острого периода (на 4, 5, 6 и 7 сутки после заражения ВПГ1). При этом МПФ по протективной активности был сравним с ридостином. Визуальное наблюдение за мышами, которым вводили МПФ при появлении первых клинических симптомов, показало, что на фоне инъекций препарата клинические признаки прекращались через 2 - 3 суток и не регистрировались, по крайней мере, в течение всего периода наблюдений (14 суток). Мы показали, что повышение экспрессии гена FoxP3 в селезенках мышей наблюдается на 1 и продолжается на 2 сутки после заражения. Также показано, что активная герпетическая инфекция сопровождается увеличением экспрессии FoxP3 в тимусах мышей. Это может быть связано с тем, что ВПГ1 активирует Т-reg лимфоциты, проявляющие иммуносупрессивную активность, что может являться одним из механизмов противодействия вируса реакциям естественного иммунитета на ранних стадиях инфицирования. В случае заражения мышей ВПГ1 и введения МПФ активации экспрессии FoxP3 в селезенках не наблюдается. Это может объясняться либо способностью МПФ активировать реакции врожденного иммунитета и блокировать вирусопосредованную инактивацию таких реакций, что приводит к ранней элиминации вируса из организма, либо МПФ может непосредственно влиять на этапы жизненного цикла вируса и таким образом подавлять его репродукцию. Ранее было показано, что защитный эффект фосфорилированных полипренолов (ФП) при вирусных заболеваниях опосредован как прямым противовирусным действием, так и иммуномодулирующей активностью препаратов, связанной с усилением продукции цитокинов [11]. В частности, при совместном введении вируса клещевого энцефалита и ФП наблюдалась более ранняя продукция ФНОа и ИЛ-6. Известно, что применение иммуномодуляторов в остром периоде вирусных инфекций является крайне проблематичным, так как в этих случаях в организме зачастую регистрируется развитие цитокинового или токсического шока, что может обусловливать летальный исход. Ранее нами были выявлены адаптогенные и антитоксические свойства препаратов на основе ФП [2]. По-видимому, все эти свойства МПФ и обусловливают его эффективность при клинически выраженном герпесе. Кроме того, в предыдущих исследованиях было показано, что МПФ нетоксичен для клеток VERO, а также обладает значительной антигерпетической активностью в культуре клеток этой линии. Об этом свидетельствует способность препарата подавлять вирусинду-цированное симпластообразование в 30 раз. Полученные данные указывают на противовирусную активность МПФ на этапах взаимодействия вирус-клетка, которая была выявлена ранее в исследованиях МПФ других полипренолсодержащих препаратов [5, 8, 9]. Не исключено, что в инфицированном ВПГ организме мышей реализуется антивирусный механизм действия МПФ в клетках, в том числе в ЦНС. Важным, на наш взгляд, является то обстоятельство, что МПФ достаточно эффективен как при профилактике, так и при его использовании в период острого клинически выраженного герпеса у мышей, что дает основание для дальнейшего его продвижения в практику в качестве антигерпетического препарата.
×

Об авторах

А. Н Наровлянский

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Москва

С. В Ожерелков

Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П.Чумакова, Московская обл

А. В Санин

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Москва

В. В Козлов

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Москва

А. В Саличев

Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П.Чумакова, Московская обл

А. С Есьман

Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П.Чумакова, Московская обл

Т. М Парфенова

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Москва

А. В Пронин

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Москва

А. В Деева

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Москва

А. В Изместьева

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Москва

Т. Н Кожевникова

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Москва

О. Ю Сосновская

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Москва

Список литературы

  1. Баринский И.Ф., Каспаров А.А., Лазаренко А.А. и др. Инактивированные специфические вакцины как средство профилактики при хронических вирусных инфекциях. Биопрепараты. 2002, 2 (6): 18-21.
  2. Васильев А.Н., Ожерелков С.В., Козлов В.В., Пронин А.В., Санин А.В., Парфенова Т.М., Изместьева А.В., Амченкова А.М., Кожевникова Т.Н., Степанова Т.Н., Наровлянский А.Н. Противовирусная и иммуномодулирующая активность полипренилфосфатов при вирусных инфекциях. Антибиотики и химиотерапия. 2008, 53 (3-4): 3-8.
  3. Деева А.В., Ожерелков С.В., Новиков А.Ю., Жукова С.Л., Данилов Л.Л., Мальцев С.Д., Сосновская О.Ю., Санин А.В., Наровлянский А.Н., Пронин А.В. Фоспренил - противовирусный препарат широкого спектра действия. Ветеринар. 1998, 3: 15-21.
  4. Изместьева А.В., Саличев А.В., Мезенцева М.В., Березина Л.К., Ольшанская А.А., Амченкова А.М., Зубашев И.К., Козлов В.С., Ожерелков С.В., Пронин А.В., Санин А.В., Наровлянский А.Н. Иммуномодулирующая и противовирусная активность морапренилфосфатов (МПФ). Мед.иммунол. 2011, 13 (4-5): 522-3.
  5. Кожевникова Т.Н., Викторова Е.Г., Козлов В.Г., Наровлянский А.Н., Санин А.В., Пронин А.В., Ожерелков С.В. Морапренилфосфаты подавляют размножение вируса энцефаломиелита Тейлера и накопление вирусного белка VP3 в чувствительных культурах клеток BHK-21 и P388D1. Журн.микробиол. 2007, 3: 26-30.
  6. Кожевникова Т.Н., Ожерелков С.В., Изместьева А.В., Санина В.Ю., Наровлянский А.Н., Пронин А.В., Санин А.В. Влияние препаратов Гамапрен и Фоспренил, созданных на основе полипренолов растительного происхождения, на продукцию некоторых регуляторных цитокинов в норме и при экспериментальном клещевом энцефалите у мышей. Рос. иммунол. журн. 2008, 11 (2-3): 250.
  7. Ларкин Г.Ф. Биометрия. М., 1980.
  8. Наровлянский А.Н., Березина Л.К., Веткова Л.Г., Степанова Т.Н.,Савойская С.Л., Зубашев И.К., Клицунова Н.В., Мезенцева М.В., Пронин А.В., Санин А.В., Косякова Н.П., Ольшанская А.А., Рахманина М.М., Элизбарашвили Э.И., Куриц Т. Лечение герпесвирусных инфекций с помощью препаратов полипренолов. Ветеринарная клиника. 2005, 2: 11-12.
  9. Ожерелков С.В., Белоусова Р.В., Данилов Л.Л., Деева А.В., Наровлянский А.Н., Санин А.В., Пронин А.В. Препарат фоспренил подавляет размножение вирусов диареи и инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота в чувствительных культурах клеток. Вопр. вирусол. 2001, 5: 43-45.
  10. Ожерелков С.В., Тимофеев А.В., Новикова Г.П., Деева А.В., Наровлянский А.Н., Санин А.В., Пронин А.В. Защитное действие нового противовирусного препарата фоспренил при экспериментальном клещевом энцефалите. Вопр.вирусол. 2000, 45 (1): 33-37.
  11. Пронин А.В., Ожерелков С.В., Наровлянский А.Н., Данилов Л.Л., Мальцев С.Д., Деева А.В., Григорьева Е.А., Санин А.В. Роль цитокинов в иммуномодулирующих эффектах фосфатов полипренолов - противовирусных препаратов нового поколения. Russian J.Immunol. 2000, 5 (2): 155-164.
  12. Пшеничников В.А., Семенов Б.Ф., Зезеров Е.Г. Стандартизация методов биологических исследований. М., 1974.
  13. Санин А.В., Савойская С.Л., Васильев И.К., Наровлянский А.Н., Пронин А.В., Е.В.Гордеева. Применение Гамапрена при лечении вирусных инфекций у кошек. Ветеринария Кубани. 2009, 6: 29-30.
  14. Санин А.В. Применение иммуномодуляторов при вирусных заболеваниях мелких домашних животных. Российский ветеринарный журнал. 2005, 1: 38-42.
  15. Ярилин А.А. Иммунология. М., ГЭОТАР-Медиа, 2010.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Наровлянский А.Н., Ожерелков С.В., Санин А.В., Козлов В.В., Саличев А.В., Есьман А.С., Парфенова Т.М., Пронин А.В., Деева А.В., Изместьева А.В., Кожевникова Т.Н., Сосновская О.Ю., 2014

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-75442 от 01.04.2019 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах