Борьба с вирусными и бактериальными инфекциями: механизм действия комплексного препарата Рибафлокс®
Авторы: Парилов С. В., к.в.н., ветеринарный врач
Опубликовано в: Perfect Agriculture • июль – август • 2023
Вирусные болезни животных продолжают оставаться одним из наиболее актуальных вопросов в ветеринарной практике. Многие возбудители, сохраняя способность к высокой изменчивости и быстрому распространению, наносят огромный экономический ущерб сельскому хозяйству мира и России в частности. Именно поэтому особое внимание уделяется профилактике данных заболеваний, состоящей из комплекса мер – вакцинация, дезинфекция, организационные мероприятия и так далее. Однако несмотря на все предпринимаемые усилия сохраняется риск заноса инфекции. В случае с бактериальной этиологией можно применить широчайший спектр антибиотиков, предлагаемых сегодня на рынке ветеринарных препаратов. Но что касается противовирусной терапии, то тут ассортимент доступных препаратов не так велик.
В этой статье рассмотрены научные данные об одном из противовирусных препаратов группы нуклеозидных аналогов – «Рибавирине». Впервые опубликованные в 1972 году данные о нем (препарат «Виразол») показали активность против 16 РНК и ДНК исследованных вирусов, в числе которых были герпес-вирус, вирусы везикулярного стоматита, гриппа А, парагриппа-1 и так далее. При этом вещество характеризуется низкой токсичностью, исключая обратимую анемию, обычно легкой степени, и противопоказания при текущей или планируемой в течение ближайших 6 месяцев беременности. А мультиплицированный механизм действия означает, что резистентность к препарату вырабатывается очень редко. В настоящее время рибавирин назначают людям при широком спектре заболеваний вирусной этиологии таких как – гепатит C, респираторно-синцитиальная инфекция, лихорадки Ласса, Долины Рифт, Конго-Крымская и др., так же было изучено его действие на возбудителя Covid-19.
Разработанная более 40 лет назад молекула сразу имела практический интерес, во многом связанный с тем, что это был первый синтетический нуклеозид, демонстрирующий широкий спектр антивирусной активности и один из немногих противовирусных препаратов клинически эффективный не только против герпес вируса и ВИЧ. Зарекомендовав себя и получив широкое распространение в медицинской практике, в ветеринарии же его применение только «набирает обороты». В чём же заключается секрет его успеха? Что бы ответить на этот вопрос, необходимо разобраться в механизме его действия.
Как известно, кодирующая генетическую информацию нуклеиновая кислота (НК) присуща не только животным и растениям, но и вирусам. Собственно говоря, вирусы состоят из генетического материала (ДНК или РНК), белковой оболочки (капсида) и иногда липидных оболочек.
Нуклеиновая кислота в свою очередь состоит из остатка фосфорной кислоты, одного из двух сахаров - рибозы либо дезоксирибозы (в РНК и ДНК соответственно) и нескольких азотистых оснований: цитозин, гуанин, аденин и урацил (для РНК) либо тимин (для ДНК). Различные комбинации этих азотистых оснований и являются элементом кодирования (рис. 1).
Проведённая рентгеновская кристаллография рибавирина, показала схожесть его структуры с гуанином.
Механизм действия рибавирина:
По последним данным известно несколько механизмов действия. Рассмотрим наиболее изученные:
1. Рибавирин является конкурентным ингибитором инозин-5′-монофосфатдегидрогеназы (IMPDH).
Гуанин, как уже было сказано выше, является составной частью как ДНК, так и РНК. При синтезе азотистных оснований de novo, метаболиты рибавирина ингибируют фермент IMPDH, необходимого для синтеза гуанозинмонофосфата (нуклеотида содержащего гуанин), в результате возникает дефицит этого нуклеотида и тормозится построение мРНК. Как следствие, снижается синтез белков.
2. Ингибирование полимеразы ДНК вирусов.
Следующее действие рибавирина связано с ферментами, участвующими в репликации нуклеиновой кислоты, т.е. в процессе создания двух дочерних молекул на основе родительской молекулы. Ферменты класса полимераз, запускают «копирование» исходной НК. однако, в случае когда, полимераза доходит до трифосфата рибавирина (вместо трифосфата гуанина), происходит обрыв цепи и ингибирование репликации вирусной ДНК.
3. Ингибирование полимеразы РНК вирусов
Исследования показали, что трифосфат рибавирина так же оказывает ингибирующее действие и на некоторые полимеразы РНК-вирусов, такие как вирус везикулярного стоматита, гриппа и т.д. В случае с РНК-зависимой РНК полимеразой ингибирование идёт не по классическому прерыванию. Здесь значительную роль играет конкурентное связывание с естественными нуклеотидами. Это было продемонстрировано на примере вирусной диареи КРС.
4. Ингибирование вирусного кэппирования
Один из способов защиты клетки-хозяина от вируса, это ферменты нуклеазы. Эти ферменты разрушают фосфодиэфируную связь между нуклеотидами, тем самым приводят к деградации вирусной мРНК. Для её стабилизации эукариотические клетки и некоторые вирусы выработали специальную защиту – кэппирование (от англ. Cap – шапка). Кэп состоит из одного или нескольких модифицированных нуклеозидов, защищающих от быстрой деградации, способствующих экспорту мРНК из ядра и процессингу. В клетках эукариот только кэпированные мРНК могут быть стабильны и транслироваться. Напротив, некэпированные мРНК быстро подвергаются деградации и могут стать причиной активации антивирусной защиты клетки. Коэволюция вирусов и их хозяев привела к возникновению у вирусов различных механизмов преодоления этой защиты.
- Кэпирование ферментами хозяина – характерен для лейкоза КРС, кошачьих, ВИЧ.
- Кэпировние ферментами вируса - для возбудителей нодулярного дерматита, КЧС и ВД КРС.
- Некоторые вирусы «крадут» кэп (вирус гриппа).
Однако вирусный фермент неэффективно модифицирует кэпированные рибавирином РНК. В результате синтезируются «псевдокэпированные» мРНК, которые стабильны в клетке, но практически не транслируются в вирусные белки.
5. Рибавирин трифосфат (РТФ) мутаген для вирусной РНК.
Как уже было описано выше, рибавирин трифосфат может встраиваться в нуклеиновую кислоту вместо гуанина. При этом репликация прерывается, когда полимераза доходит до замещённого участка. Некоторые вирусы имеют повышенную адаптацию к меняющимся окружающим условиям и иммунному ответу (вирус гепатита С, близкий к нему вирус ВД КРС). Вариабельность генетических мутаций обусловлена квазиспецефичными полимеразами. Отличительной чертой их является не прерывание репликации НК, как этот происходит обычно, а продолжение, не смотря на ошибки. Однако вирус при этом становится у опасной черты «летального мутагенеза», когда при накоплении критического количества ошибок, значительно снижает живучесть вирионов. Так же исследование показало, что полимераза вируса гепатита С может неправильно включать рибавирин в качестве пуринового аналога в противоположность нуклеиновым основаниям цитидина и урацила, что стало биохимическим подтверждением теории вирусного мутагенеза.
Кроме описанных выше прямых действий рибавирина, было так же обнаружен иммуномодулирующий и противовоспалительный эффект. Рибавирин применяется как в монотерапии, так и в комбинации с другими препаратами. В ветеринарии рибавирин продемонстрировал свою активность против вируса чумы плотоядных, парагриппа и калицивируса, инфекционного перитонита кошек, респираторно-сентициальной инфекции, вирусной диареи КРС, цирковируса, РРСС, ТГС, ротавиуруса, лейкоза КРС.
Как показывает практика, большинство из этих болезней редко приходят одни. Обычно за ними следуют секундарные инфекции как вирусной, так и бактериальной этиологии. Этот момент был учтён при составлении рецептуры комплексного препарата Рибафлокс®, имеющего рибавирин, энрофлоксацин и триметоприм в своём составе.
Энрофлоксацин - антибиотик относящийся к группе фторхинолонов, широкого спектра действия действющий на ГР+ и Гр- бактерии, и микоплазму, как на стационарной стадии, так и на стадии роста. Энрофлоксацин, блокирует фермент ДНК-гиразу, что приводит к нарушению синтеза ДНК, а также нарушает рост и деление бактерий, вызывает выраженные морфологические изменения (в том числе клеточной стенки и мембран) и гибель бактериальной клетки.
Триметоприм, входящий в состав препарата, является производным соединением из группы диаминопиримидинов, механизм действия которого связан с угнетением фермента дигидрофолатредуктазы в процессе синтеза тетрагидрофолиевой кислоты, предшественника фолиевой кислоты, которая является важнейшим фактором жизнедеятельности микроорганизмов.
Оба эти компонента уже зарекомендовали себя в ветеринарной практике и в составе комплексного препарата позволяют бороться с широчайшим спектром инфекционных болезней животных, а именно с такими возбудителями как E. coli, Klebsiella spp., Salmonella spp., Enterobacter spp., Proteus spp., Haemophilus spp., Chlamydia, Boгdetella spp., Clostridium spp, Erysipetotrix spp., Pasteurella spp., Corynebacterium spp., Pseudomonas spp., Campylobacteг spp., Bacteгoides spp., Actinobacillus pleuropneшnoniae, Fusobacteгiшn, Brucella spp, Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus spp., Listeгia monocytogenes, а также Mycoplasma spp.
Рибафлокс® производства ALPOVET LTD является первым лекарственным средством с такой инновационной рецептурой на отечественном рынке ветеринарных препаратов. Появившись около десяти лет назад, он успел себя зарекомендовать как среди ветеринарных врачей мелких домашних, экзотических, так и с/х животных. А его уникальная запатентованная формула, обеспечивает стабильность и высокую биодоступность активных компонентов препарата.
Наиболее широкое применение Рибафлокс® получил при лечении молодняка крупного рогатого скота, свиней, овец и коз, собак и кошек при инфекциях смешанной этиологии респираторной (бронхопневмонии, пневмонии, атрофического ринита), пищеварительной (гастроэнтерита, энтерита, колита), мочеполовой (синдром мастит-метрит-агалактия, цистит, пиелонефрит) систем, септицемии и других болезней, вызванных чувствительными к ингредиентам препарата вирусами и бактериями.
Подробнее читайте в статье (скачать файл ниже).
