Interleukiinid - tüübid ja funktsioonid

Interleukiinid on tsütokiinide rühma kuuluvad valgud. Nad osalevad immuunsüsteemi rakkude vahelises suhtlemisprotsessis. Milleks on interleukiinid vajalikud? Mis neid iseloomustab?

Sisukord

1. Mida tähendab interleukiin tsütokiinidena?
2. Millist rolli mängivad interleukiinid?
3. Interleukiin 1
4. Interleukiin 2
5. Interleukiin 3
6. Interleukiin 4
7. Interleukiin 6
8. Interleukiin 7
9. Interleukiin 8
10. Interleukiin 10
11. Interleukiin 12
12. Interleukiinid ja autoimmuunhaigused
13. Interleukiinide mõju siirdamise hülgamisele
14. Interleukiinide tähtsus meditsiini tuleviku jaoks

Interleukiine toodavad peamiselt leukotsüüdid. Pikka aega usuti, et ainult nendel rakkudel on võime neid valke toota. Selgus aga, et ka teistel rakkudel, näiteks fibroblastidel või rasvarakkudel, on võime interleukiinide tootmiseks.

Need valgud osalevad erinevates immuun- ja vereloome protsessides. See toimib signaalmolekulidena. Erinevad rakud kogu kehas võivad vastu võtta interleukiinide poolt edastatud teavet.

Need ühendid on tähistatud numbritega 1 kuni 33. Praegu on avastatud üle 48 interleukiini. Nende arvude vastuolu tuleneb asjaolust, et üks number nimes võib määratleda mitu võrdset ainet.

Mida tähendab interleukiin tsütokiinidena?

Tsütokiinid on rakkude vahelise suhtluse eest vastutavad valgud. Nad moodustavad tundliku sidemete süsteemi, mida nimetatakse tsütokiinide võrguks. Nad osalevad näiteks selliste seisundite nagu palavik arengus.

Tsütokiinidel on väga keeruline ja lai aktiivsus. Selle rühma valkudest, millel on ka interleukiinid, võime loetleda järgmised kõige olulisemad omadused:

• pleiotroopne - muidu mitmesuunaline toime. See tähendab, et ühel tsütokiinil võib olla erinev toime sõltuvalt rakust, mida see mõjutab
  
  
• üleliigsus - see tähendab, et erinevatel tsütokiinidel võib antud rakurühmale olla sama mõju
  
  
• sünergism - kahe tsütokiini samaaegsel toimel on rakkudele tugevam mõju kui ühe aktiivsusel
  
  
• antagonism - vastupidise iseloomuga tsütokiinid võivad üksteist tühistada. Lõpliku efekti määrab kontsentratsiooni erinevus
  
  
• positiivne tagasiside - see tähendab, et ühte tüüpi tsütokiinid võivad stimuleerida teiste tootmist
  
  
• negatiivne tagasiside - tsütokiinide tootmine ühte tüüpi rakkude poolt võib blokeerida nende tootmise teiste rakkude poolt

Tsütokiinid ja ka interleukiinid võivad suhelda kolmel erineval viisil:

• autokriinne - see tähendab, et toodetud aine mõjutab seda tootvat rakku
  
  
• parakriin - see tähendab, et aine mõjutab seda tootva raku läheduses asuvaid kudesid
  
  
• endokriinne - raku poolt toodetud aine satub vereringesse ja transporditakse kaugetesse organitesse, mida see mõjutab

Need omadused muudavad tsütokiinid väga tundliku vastastikuste sõltuvuste võrgustiku loomiseks. Interleukiinid on selle oluline osa. Nende signaalainete kontsentratsioonid kontrollivad immuunvastust.

Tsütokiinid mõjutavad rakku, seondudes vastavate membraaniretseptoritega. Nad on väga tundlikud. Isegi signaalimolekulide madal kontsentratsioon põhjustab ergastust.

Millist rolli mängivad interleukiinid?

Interleukiinid on tsütokiinid, mis vastutavad teabe edastamise eest leukotsüütide vahel. Nende kasutamisel võib üks leukotsüütide rühm mõjutada teist.

Leukotsüüdid on rakud, mis on immuunsüsteemi põhikomponent. Nende ülesanne on mikroorganismide ja surnud rakkude fagotsütoos. Nad vastutavad antikehade tootmise kaudu spetsiifilise vastuse moodustumise eest. Neil on ka võime vabu radikaale neutraliseerida. Interleukiinid kontrollivad leukotsüütide aktiivsust.

Sellesse rühma kuuluvad kõige olulisemad ained:

• Interleukiin 1
• Interleukiin 2
• Interleukiin 3
• Interleukiin 4
• Interleukiin 6
• Interleukiin 7
• Interleukiin 8
• Interleukiin 10
• Interleukiin 12

Interleukiinid osalevad põletiku tekitamises. Interleukiin 1-nimeline ühendite rühm on eriti oluline.

Interleukiin 1

Interleukiin 1 (IL 1) on nimi, mis määratleb terve tsütokiinide rühma, mis on põletiku protsessis üliolulised. Seda toodetakse vastusena erinevatele antigeenidele. Selle tootmist stimuleerivad tegurid võivad olla bakterid, viirused või seened.

IL 1 toimib põletikulise reaktsiooni universaalse stimulaatorina. Samuti on see võime stimuleerida rakke teiste põletikuvastaste tsütokiinide tootmiseks.

Interleukiin 1 on potentsiaal vähivastase ravimina. Selle kasutamise intensiivne uurimine on endiselt pooleli. Probleemiks on pürogeense ja põletikujärgse aktiivsusega seotud tugevad kõrvaltoimed. Praegu on suured lootused seotud interleukiin 1 derivaatidega, millel oleks vähivastased omadused, piirates samas kahjulikke mehhanisme.

Interleukiin 1 nime all on 10 erinevat ühendit. Kõige tähtsam on:

• IL-1a
• IL-1β
• IL-1γ

Interleukiin 2

Interleukiin 2 (IL 2) on kõige olulisem tsütokiin, mis soodustab T-rakkude kasvu, eriti tsütotoksiliste omadustega rakkude kasvu. See tähendab, et IL 2 stimuleerib kaudselt viiruste ja neoplasmidega nakatunud programmeeritud rakusurma (apoptoosi) protsessi.

T-lümfotsüütide stimulatsioon suurendab nende pinnal apoptoosi stimuleerivate molekulide tootmist.

Interleukiin-2 on uuringutes peetud vähivastaseks ravimiks. Tugevad kõrvaltoimed välistasid selle aine võimaliku terapeutilise kasutamise.

Interleukiin 3

Interleukiin 3 (IL3) on tsütokiin, mida toodavad T-lümfotsüüdid. Vastupidiselt eelnevalt mainitule ei mõjuta see oluliselt põletikulisi protsesse. Selle peamine ülesanne on stimuleerida vereloome protsessi. See tähendab, et IL3 stimuleerib erinevat tüüpi vererakkude tootmist.

See tsütokiin ei ole tervetel inimestel aktiivne. Selle tase tõuseb põletikulise protsessi käigus. Selle ülesanne on suurendada vererakkude tootmist vastusena infektsioonile.

Interleukiin 4

Interleukiin 4 (IL 4) on oluline allergilise reaktsiooni tekkimise protsessis. See on laiapõhjaline ja stimuleerib paljusid erinevaid immuunsüsteemi rakke. Seda toodavad basofiilid, nuumrakud ja Th2 lümfotsüüdid.

Selle olemasolu stimuleerib makrofaagide ja monotsüütide aktiivsust. IL 4 on seotud põletikulise fookuse moodustumisega. Positiivne mõju vereloome stimuleerivate tsütokiinide tootmisele. Seega stimuleerib interleukiin 4 kontsentratsiooni suurenemine hematopoeetilisi protsesse.

Interleukiin 6

Interleukiin 6 (IL 6) on mitmesuunaline. Seda toodavad monotsüüdid ja makrofaagid. Selle tootmist stimuleerivad tegurid on põletikujärgsed tsütokiinid, eriti interleukiin 1. IL 6 stimuleerib otseselt ja tugevalt põletikulisi protsesse.

Kuid selle aine kõrge kontsentratsioon võib põletiku arengut piirata. Seda seetõttu, et interleukiin 6 blokeerib põletikuliste tsütokiinide sünteesi tagasiside pärssimise mehhanismi kaudu.

IL 6 on pürogeenne tegur. See tähendab, et see stimuleerib põletiku ajal kehatemperatuuri tõusu. Interleukiin 6 muud funktsioonid hõlmavad T-rakkude aktiveerimist ja B-rakkude diferentseerumise stimuleerimist.

Interleukiin 7

Interleukiin 7 (IL 7) osaleb organismi vastuses HIV-le. See stimuleerib tsütotoksiliste lümfotsüütide diferentseerumist. Need immuunüksused stimuleerivad viirusega nakatunud rakkude apoptoosi ehk enesetappu.

Interleukiin 8

Interleukiin 8 (IL 8) on tsütokiin, mis stimuleerib immuunrakkude rännet kogu kehas. See tähendab, et see stimuleerib T-lümfotsüütide, neutrofiilide ja monotsüütide liikumist ja levikut. See tegevus on oma olemuselt kaitsev.
IL 8 stimuleerib histamiini vabanemist basofiilide poolt. See protsess põhjustab allergilist reaktsiooni.

Interleukiin 10

Interleukiin 10 (IL10) on vastupidine eelnevalt kirjeldatud tsütokiinidele. Selle peamine ülesanne on blokeerida põletikuline protsess. Seda toodavad B-lümfotsüüdid, makrofaagid, dendriitrakud ja Tregi lümfotsüüdid.

IL 10 kasutatakse organismi põletikuliste protsesside kontrollimiseks. Mõnedel bakteritel ja viirustel on võime stimuleerida interleukiin 10 tootmist. Sel viisil blokeerivad nad meie keha immuunvastuse, suurendades seeläbi nende ellujäämise määra.

Interleukiin 12

Interleukiin 12 (IL12) on IL10 antagonist. See tähendab, et see blokeerib selle põletikuvastase toime. Selle ülesanded hõlmavad monotsüütide makrofaagide ja NK-rakkude aktiveerimist. See stimuleerib interferooni tootmist.

Interleukiin 12 süntees toimub erinevat tüüpi patogeenide mõjul.

Interleukiinid ja autoimmuunhaigused

Interleukiinid vastutavad immuunsüsteemi aktiivsena hoidmise eest. Autoimmuunhaiguste korral on siiski täheldatud mõnede selle rühma tsütokiinide tasemeid. See näitab interleukiinide osalust nende häirete patomehhanismis.

Interleukiin 18 mängib füsioloogilist rolli reaktsioonide tekitamisel patogeenidele. Kuid see on võimeline tekitama väga tugevaid põletikulisi reaktsioone. Selle tsütokiini aktiivsuse häired on seotud autoimmuunhaiguste tekkega. Näited hõlmavad 1. tüüpi diabeeti, hulgiskleroosi ja psoriaasi.

Teine näide on interleukiin 15. Sellel on füsioloogiline funktsioon, mis kaitseb haiguste arengu eest. Selle tegevust saab potentsiaalselt kasutada vähiravis.

Interleukiini15 liigne aktiivsus on praegu seotud autoimmuunhaiguste patogeneesiga. Selle ekspressiooni häireid täheldatakse selliste haiguste korral:

• süsteemne erütematoosluupus
• psoriaas
• põletikulised soolehaigused
• sclerosis multiplex
• reumatoidartriit

Jätkuvad uuringud interleukiin-15 aktiivsust blokeerivate monoklonaalsete antikehade kohta, mida võiks kasutada nende haiguste ravis.

Interleukiinide mõju siirdamise hülgamisele

Tõenäoliselt on IL15 seotud ka retsipiendi organismi hülgamisega.

Eelnevalt mainitud interleukiin 10 omab aga vastupidist efekti ja seda saab kasutada immuunvastuse blokeerimiseks pärast siirdamist.

Interleukiinide mõju siirdamise hülgamisele

Interleukiinid osalevad kaitsemehhanismides paljude haiguste vastu. Nende aktiivsuse häired aitavad oluliselt kaasa autoimmuunhaiguste tekkele. Kaasaegne teadus alles uurib neid protsesse.

Terapeutilist potentsiaali näitavad mõlemad ained, mis blokeerivad ja tugevdavad interleukiinide aktiivsust. Suur väljakutse uute ravimite leidmisel on kõrvaltoimete vähendamine.

Kirjandus

1. RY. Lan, C. Selmi, MINA. Gershwin. Interleukiin-2 (IL-2) regulatiivsed, põletikulised ja T-rakkude programmeerimise rollid. "J Autoimmun". 31 (1), lk 7–12, august 2008, on-line juurdepääs
2. Interleukiin 15 mõju autoimmuunhaiguste arengule, Łukasz Głowacki, 2017, Biotechnologia.pl
3. MH. Dahlke, SR. Larsen, J.E. Rasko, HJ. Schlitt. CD45 bioloogia ja selle kasutamine terapeutilise sihtmärgina .. "Leuki lümfoom". 45 (2), lk 229–36, veebruar 2004, on-line juurdepääs
4. WL. Blalock, C. Weinstein-Oppenheimer, F. Chang, PE. Hoyle ja teised. IL-3 poolt reguleeritud signaaliedastus, rakutsükli reguleerimine ja anti-apoptootilised rajad vereloome rakkudes: võimalikud kasvajavastaste ravimitega sekkumise kohad. "Leukeemia". 13 (8), lk 1109–66, august 1999. Sidusjuurdepääs
5. Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa: immunoloogia. Varssavi: Polish Scientific Publishers PWN, 2009, lk 91, 121.
6. D. Boraschi, CA. Dinarello. IL-18 autoimmuunsuses: ülevaade .. "Eur Cytokine Netw". 17 (4), lk 224–52, detsember 2006, on-line juurdepääs

Autori kohta

Sara Janowska, Lublini Meditsiiniülikooli ja Białystoki Biotehnoloogia Instituudi farmaatsia- ja biomeditsiiniteaduste valdkonna interdistsiplinaarsete doktoriõpingute magistrant. Lublini Meditsiiniülikooli farmaatsiaõppe lõpetanud taimeraviosakond.Ta omandas magistrikraadi, kaitstes lõputööd farmatseutilise botaanika alal kahekümnest samblaliigist saadud ekstraktide antioksüdantsete omaduste kohta. Praegu tegeleb ta oma uurimistöös uute vähivastaste ainete sünteesiga ja nende omaduste uurimisega vähirakkude liinidel. Kaks aastat töötas ta avatud apteegis farmaatsiamagistrina.

Veel selle autori artikleid