Акценты адъювантного действия рассматривались по-разному. Одни авторы отдавали приоритет действию адъюванта непосредственно на организм, другие усматривали причину, прежде всего, в изменении самого антигена, третьи — признавали роль обоих факторов, относительное значение которых зависело от структуры антигена, характера адъюванта и видовой иммунореактивности организма. Понимание неоднозначности действия адъювантов пришло сравнительно недавно с пониманием надмолекулярной организации и презентации антигенов [1092, 1093]. Концепция, используемая для объяснения различия между интенсивной и менее интенсивной иммуногенностью, состоит в различной адъювантности молекул. Было установлено, что иммуноген содержит антигенную часть (эпитоп) и адъювантную часть. Иными словами, иммуноген является эффективным, если его собственная адъювантность усиливает иммунный ответ.
В белковой молекуле он может модифицировать электрический заряд эпитопа или его конформацию, таким образом делая его более антигенным. Есть основания полагать, что адъювантность соответствующей части антигена пропорциональна ее молекулярной массе.
Согласно ранее существующим представлениям, действие адъювантов сводилось главным образом к удержанию антигена на месте введения, благодаря чему последующее освобождение антигена вело к вторичному иммунному ответу после первичного стимулирования, обусловленному ранее освобожденной частью антигена. Однако механизм адъювантного действия оказался более сложным и во многом еще остается невыясненным [36]. На смену ранним представлениям о действии адъювантов исключительно в качестве механических «депо антигенов» в местах введения пришли новые идеи, обосновавшие попытки стимуляции клеточной системы распознавания и ответа на чужеродные антигены [150].
Действие адъювантов осуществляется несколькими путями в зависимости от звеньев иммунной системы, на которую оно направлено. Так, минеральные сорбенты и масляные эмульсии способствуют лучшему поглощению антигенов макрофагами. Другие адъюванты усиливают пролиферацию иммунокомпетентных клеток или секрецию активизирующих факторов, третьи — активизируют процессы дифференциации иммунокомпетентных клеток (способствуют появлению цитотоксических клеток). Основные взгляды на механизм действия адъювантов подробно рассмотрены в ряде работ [21, 36].
Механизм усиления иммунного ответа при введении сорбированного или эмульгированного антигена в основном состоит в его корпускулировании. В такой форме он эффективно захватывается макрофагами и стимулирует образование фактора, активизирующего лимфоциты [116]. Например, каждый из тестированных адъювантов, используемый совместно со структурным компонентом сильного или слабого иммуногена, вызвал более выраженную и продолжительную пролиферацию лимфоцитов и лимфоидной ткани, чем иммуноген без адъюванта. Частицы эмульсии переносятся с места инъекции в дренирующие лимфоузлы, а затем в более отдаленные участки лимфатической системы. В месте введения и в дренирующих лимфатических узлах развиваются грануломатозные процессы [21].
Известно, что если вещество легко растворимо и не фагоцитируется, то оно вызывает толерантность [ 116], а при введении с адъювантом способствует образованию антител. Тот факт, что все адъюванты преодолевают толерантность и усиливают иммунитет, свидетельствует, о том что этот эффект обусловлен оптимизацией контакта между антигеном и иммунокомпетентными клетками.
Отмечено, что чем выше структурная организация презентируемых антигенов, тем выше иммунологический эффект.
Баланс клеточного и гуморального ответов может также зависеть от вида адъюванта. Фрейнд [685] установил, что применение белковых антигенов с неполным адъювантом вызывает образование антител, тогда как введение с полным адъювантом — клеточно-опосредованный иммунитет. При одних инфекциях до
статочно индукции клеток памяти и образования антител, при других - этого недостаточно. Циркулирующие антитела, главным образом IgG, создают эффективную защиту против некоторых групп вирусов, например, таких как пикорна-, арбо- и аденовирусы. Тогда как против герпесвирусов защита обеспечивается клеточно-опосредованным иммунитетом. Таким образом, для каждой вакцины необходимо выбирать адъювант в соответствии с необходимостью вовлечения определенных звеньев иммунной системы.
В настоящее время различают типы клеток, первично и вторично вовлекаемые в адъювантный эффект. Первичными клетками-мишенями являются макрофаги, вторично вовлекаемыми — лимфоциты. Накапливаются данные, подтверждающие, что основным медиатором, индуцированным адъювантом и выделяемым макрофагами, является интерлейкин-1. В пользу участия Т-лимфоцитов в адъювантном эффекте свидетельствуют наблюдения, согласно которым адъюванты усиливают, как правило, иммунный ответ на тимус-зависи- мые антигены. Однако существует мнение, что адъюванты оказывают комплексный эффект с вовлечением в процесс множества разнообразных клеток. К ним относятся наиболее важные антигенпрезентирующие клетки (макрофаги, клетки Лангерганса, дендритные клетки), многочисленные варианты регуляторных Т-клеток (хелперы, супрессоры), эффекторные (плазматические клетки, NK- клетки), клетки воспаления (полиморфо-ядерные базофилы, эозинофилы). Под действием различных адъювантов, а также при различных способах введения каждый тип клеток может вести себя по-разному (пролиферировать, дифференцироваться, менять клеточные рецепторы и т. п.). Различные адъюванты могут влиять на индукцию и регуляцию синтеза различных классов антител, образование В-клеток памяти и развитие клеточного иммунитета. Это комплексное взаимодействие иммунокомпетентных клеток с адъювантами находится под частичным или полным генетическим контролем организма. Выяснение механизма иммунного ответа затрудняется сложностью и гетерогенностью строения антигенов и адъювантов. Даже при использовании таких простых адъювантов, как мурамилдипептид, были обнаружены многокомпонентные варианты иммунного ответа. Все это свидетельствует о чрезвычайно сложной разгадке тайны иммунного ответа, поэтому вероятно еще долго применение адъювантов во многом будет носить эмпирический характер.
Наиболее распространенные адъюванты [1078]:

• гидроокись или фосфат алюминия;
• продукты микобактерий, включающие мурамилдипептид и его производные сапонины, включающие квил-А и иммуностимулирующие комплексы ISCOM’bi;
• сквалаон/сквален с эмульсифицирующим агентом (арласел А);
• другие водно-масляные эмульсии, в том числе с минеральными маслами;
• многослойные липосомы;
• медленно подвергающиеся биодеградации капсулы;
• блок-полимеры;
  
• SAF-1: блок-полимер + сквален + твин-80 + мурамилдипептид;
• Липополисахариды, Bordetella pertussis, Corynebacterium parvum IMREG-1, лимфокины.

Минерально-солевые адъюванты
В качестве адъювантов наиболее широкое распространение в медицине и ветеринарии получили соли алюминия (гидроокись алюминия, фосфат алюминия, алюмокалиевые квасцы). Наиболее часто используют смешивание антигена с заранее сформированными гелями А1(ОН)3 или А1 Р04. Антиген адсорбируется на них посредством ионного взаимодействия, поэтому вакцины, приготовленные с такими традиционными адъювантами, принято называть адсорбированными или сорбированными. Они оказались умеренно эффективными и безопасными, благодаря чему им отдается предпочтение в медицинской практике. Однако такие вакцины иногда вызывают стерильные персистирующие узелки, особенно в случае быстрого проведения инъекции [116]. Алюминиевые соли стимулируют синтез антител в регионарных лимфоузлах и вызывают скопление плазматических клеток в местах образования поствакцинальных гранулем. Многие сорбированные вакцины обладают достаточной антигенностью у людей при первичной иммунизации. При повторной (бустерной) иммунизации отмечали незначительные различия между нативной и адъювантной вакцинами по времени наступления, силе и продолжительности вторичного иммунного ответа. На сегодняшний день в медицинской и ветеринарной практике большинство противовирусных вакцин содержит гидрат окиси алюминия. При иммунизации людей используют только ГОА. Это относительно слабый, но безопасный адъювант. Свойствами адъювантов обладает большое количество других адсорбентов (латекс, бентонит, акрилат, полиэлектролиты и др.), однако они не нашли широкого применения.
Масляные адъюванты (эмульсии)
В последнее время в практику вошел новый тип адъюванта, приготовленный на основе минеральных и неминеральных масел и их смесей. При использовании такого адъюванта предварительно растворенный или суспендированный в воде антиген очень тонко диспергируют в масле, в результате чего получают эмульсию типа «вода в масле», то есть капельки воды с антигеном находятся в масляной фазе. Если такую эмульсию эмульгировать в воде, содержащей гидрофильный эмульгатор, например, твин-80, то получится водно-масляная-водная эмульсия. При этом дискретные капли «вода в масле» будут находиться в водной фазе. Эмульсии типа «вода-масло-вода» были предложены как средство решения проблемы вязкости, которая дает себя знать в случае приготовления эмульсий типа «вода в масле».
Фрейнд [685] впервые отметил значительное увеличение синтеза антител при иммунизации эмульгированными антигенами. Минерально-масляные адъюванты Фрейнда представляют собой эмульсию водного адъюванта в минеральном масле с низким удельным весом и вязкостью. В качестве компонентов классического неполного адъюванта применяют минеральные масла (например,
«маркол»), в которых растворяют до 10% (объем/объем) липофильного эмульгатора — маннида моноолеата (например, «арлацел А» или «монтанид»). Эти компоненты эмульгируют с водным раствором антигена при соотношении масла и воды примерно от 70:30 до 50:50. С целью снижения токсичности предложены другие эмульгирующие системы, в том числе содержащая «Маркол 52» с добавлением «Спана 85» в качестве липофильного эмульгатора и твина-85 как гидрофильного эмульгатора. Кроме токсичности, значительными недостатками эмульгированных адъювантов являются высокая вязкость и недостаточная стабильность. Эти недостатки были преодолены благодаря включению в рецептуру гидрофильного эмульгатора — твина-80, добавляемого в раствор антигена в количестве 1—5% (объем/объем). Эмульгатор повышает дисперсность водных капель вакцины в масляной фазе и обеспечивает стабильность эмульсии [21]. В противном случае капли водной фазы будут соединяться вместе и отделяться от масла [44]. Полный адъювант Фрейнда отличается от неполного, то есть простой водно-масляной эмульсии, тем, что содержит убитые клетки микобактерий. По стимуляции образования антител полный адъювант Фрейнда не имеет себе равных. Однако из-за острой боли, формирования абсцессов, лихорадки, возможности повреждения органов его используют только в экспериментальных целях для иммунизации лабораторных животных, но не для вакцинации людей и животных. Механизм действия масляных адъювантов, вероятно, не очень отличается от механизма действия минеральных сорбентов, то есть адъювантное действие масляных эмульсий может быть приписано в основном медленному высвобождению антигена [21]. Для усиления иммунного ответа антиген должен находиться внутри капель воды, диспергированных в липидной фазе. Эмульсии типа «вода в масле» освобождают антиген в течение более длительного времени, чем сорбированные вакцины, и это частично может объяснить более мощную иммунную стимуляцию после первой дозы препарата. Полный механизм влияния масляных адъювантов на иммунокомпетентные системы организма недостаточно понятен. Вакцина против злокачественной лихорадки крупного рогатого скота с неполным адъювантом Фрейнда не обеспечивала защиты от экспериментальной и естественной инфекции, несмотря на индукцию ВН-антител в высоком титре. Из этих и других данных следует, что при данной инфекции решающая роль принадлежит клеточным факторам иммунитета, практически не стимулирующимся данным адъювантом.
После введения антиген-адъювантной эмульсии животному на месте инъекции образуется гранулема, стимулирующая активность макрофагов и лимфоцитов. Ввиду длительного сохранения таких гранулем подобные адъюванты противопоказаны человеку [96].
Широкое использование некоторых масляно-адъювантных вакцин, содержащих арласел А, было прекращено в связи с обнаружением канцерогенное™ адъювантного субстрата.
Животным водно-масляную эмульсию обычно вводят внутримышечно. Минеральное масло не метаболизируется, поэтому капли эмульсии с находящимся
внутри них антигеном удерживаются в месте введения длительное время. После распада эмульсии вследствие расщепления эмульгатора антиген медленно выделяется из этих капель. Учитывая недостатки минеральных масел, сделаны попытки использовать растительные и животные масла, полностью метаболизиру- емые в организме. С целью преодоления недостатков минеральных адъювантов применяли адъюванты на основе растительных масел. Адъювант на основе вы- сокоочищенного арахисового масла с использованием глицерина и лецитина в качестве эмульгатора оказался относительно нереактогенным и достаточно эффективным в вакцинах для животных. Имеются сообщения о перспективности приготовления двойных эмульсий (вода-масло-вода), созданных путем повторного эмульгирования простых эмульсий (вода в масле) в растворах детергента твин-80. По сравнению с простой эмульсией двойная эмульсия, обладающая тако же антигенностью, менее вязкая и более стабильная; вызывает менее выраженные пролиферативные образования в месте инъекции. Сорбированный на А1(ОН)3 антиген можно также эмульгировать в масле [116].
Прививка людей инактивированными вакцинами против гриппа и полиомиелита с неполным адъювантом Фрейнда подтвердила их эффективность [1361]. Аналогичные адъюванты с успехом использовали для усиления иммуно- генности вирусных вакцин против ящура, парагриппа-3, болезни Ауески, чумы плотоядных, инфекционного гепатита собак, болезни Гамборо, ньюкаслской болезни [44, 1041], гриппа лошадей, ротавирусной диареи телят и других болезней. Такие вакцины вызывают выраженный и продолжительный иммунный ответ. Благодаря этому, значительно повышается эффективность вакцинации и сокращается количество ежегодных прививок.
Однако имеются единичные сообщения, свидетельствующие о более высокой эффективности сорбированных вакцин. Так, иммунизация обезьян очищенным гликопротеиновым антигеном (gp 350/220) вируса Эпштейн-Барр, сорбированным на ГОА, защищала их от экспериментального заражения, тогда как препарат с адъювантом Фрейнда не защищал [638].
Основной недостаток водно-масляных эмульсий - высокая реактогенность и нестабильность эмульсий. Водно-масляную вакцину с незначительной вязкостью можно получить, добавляя детергентный эмульгатор в дисперсионную среду [44, 116]. Для максимального проявления иммуногенности вакцин с масляным адъювантом необходимо, чтобы водные антигены находились в дисперсной фазе. Качество эмульгированных вакцин зависит от величины частиц дисперсной фазы. Если их диаметр более 5 мкм — получается грубая эмульсия, при диаметре частиц менее 1 мкм — тонкая.
Вязкость эмульсионных вакцин можно значительно снизить добавлением эмульгаторов, таких как твин-80 и твин-40, но они оказывают неблагоприятное влияние на антиген и организм. В этом отношении перспективны монтаниды, применение которых значительно снижает вязкость (250 сп) и повышает стабильность (более одного года при 4°С и более 3 мес. при 37°С). Несмотря на некоторые недостатки, масляные адъюванты, благодаря значительному повыше
нию иммуногенности вирусных вакцин, представляют большой практический интерес. Установлено, что они по адъювантным свойствам превосходят ГОА. Такой факт был отмечен при проверке иммуногенных свойств инактивированных эмульгированных вакцин против ящура, везикулярной болезни, болезни Тешена и Ауески по сравнению с вакцинами, содержащими ГОА. Например, для изготовления инактивированной ГОА-вакцины против ящура требовалось больше вирусного антигена (146S + 75S частиц), чем для изготовления эмульгированной вакцины: соответственно 6,0 и 2,0 мгк/мл [123]. В качестве адъюванта при изготовлении инактивированной вакцины против ящура использовали минеральное масло Маркол-52 и эмульгатор Монтанид-888. После первичного применения иммунитет у крупного рогатого скота длился 6 мес, а после ревакцинации — 12 мес. Эмульгированные вакцины против ящура крупного рогатого скота и свиней имели преимущества по сравнению с сапониновыми (квил-А) и сорбированными вакцинами [300]. Аналогичные результаты получены при иммунизации птиц против ньюкаслской болезни, а также при вакцинации против геморрагической болезни кроликов.