Interleukíny sú proteíny patriace do skupiny cytokínov. Podieľajú sa na procese komunikácie medzi bunkami imunitného systému. Na čo sú potrebné interleukíny? Čo ich charakterizuje?
Obsah
- Čo znamená interleukín ako cytokíny?
- Akú úlohu hrajú interleukíny?
- Interleukín 1
- Interleukín 2
- Interleukín 3
- Interleukín 4
- Interleukín 6
- Interleukín 7
- Interleukín 8
- Interleukín 10
- Interleukín 12
- Interleukíny a autoimunitné choroby
- Účinok interleukínov na odmietnutie transplantátu
- Dôležitosť interleukínov pre budúcnosť medicíny
Interleukíny sú produkované hlavne leukocytmi. Dlho sa verilo, že iba tieto bunky majú schopnosť produkovať tieto proteíny. Ukázalo sa však, že aj iné bunky, ako napríklad fibroblasty alebo tukové bunky, majú schopnosť produkovať interleukíny.
Tieto proteíny sa podieľajú na rôznych imunitných a krvotvorných procesoch. Funguje ako signálne molekuly. Rôzne typy buniek v tele môžu prijímať informácie prenášané interleukínmi.
Tieto zlúčeniny sú opísané v číslach od 1 do 33. V súčasnosti bolo objavených viac ako 48 interleukínov. Rozpor medzi týmito číslami vyplýva zo skutočnosti, že jedno číslo v názve môže definovať niekoľko rovnakých látok.
Čo znamená interleukín ako cytokíny?
Cytokíny sú proteíny zodpovedné za komunikáciu medzi bunkami. Tvoria citlivý systém väzieb, ktorý sa nazýva cytokínová sieť. Podieľajú sa napríklad na vzniku stavov, ako je horúčka.
Cytokíny majú veľmi zložitú a širokú aktivitu. Môžeme uviesť nasledujúce najdôležitejšie vlastnosti proteínov z tejto skupiny, ktoré tiež obsahujú interleukíny:
- pleiotropný - inak viacsmerné pôsobenie. To znamená, že jeden cytokín môže mať odlišný účinok v závislosti od bunky, na ktorú pôsobí
- nadbytočnosť - to znamená, že rôzne cytokíny môžu mať rovnaký účinok na danú skupinu buniek
- synergizmus - pôsobenie dvoch cytokínov súčasne má na bunky silnejší účinok ako aktivita jedného
- antagonizmus - cytokíny opačnej povahy sa môžu navzájom rušiť. Výsledný efekt je určený rozdielom koncentrácií
- pozitívna spätná väzba - to znamená, že jeden typ cytokínov môže stimulovať produkciu ostatných
- negatívna spätná väzba - produkcia cytokínov jedným typom bunky môže blokovať ich produkciu inými bunkami
Cytokíny a tiež interleukíny môžu interagovať tromi rôznymi spôsobmi:
- autokrinný - to znamená, že vyrobená látka ovplyvňuje bunku, ktorá ju produkuje
- parakrín - to znamená, že látka ovplyvňuje tkanivá v blízkosti bunky, ktorá ich produkuje
- endokrinný - látka produkovaná bunkou vstupuje do krvi a je transportovaná do vzdialených orgánov postihnutých
Vďaka týmto vlastnostiam vytvárajú cytokíny veľmi citlivú sieť vzájomných závislostí. Interleukíny sú jeho podstatnou súčasťou. Koncentrácie týchto signalizačných látok riadia imunitnú odpoveď.
Cytokíny ovplyvňujú bunku väzbou na príslušné membránové receptory. Sú veľmi citliví. Aj nízka koncentrácia signálnych molekúl spôsobuje excitáciu.
Akú úlohu hrajú interleukíny?
Interleukíny sú cytokíny zodpovedné za prenos informácií medzi leukocytmi. S ich použitím môže jedna skupina leukocytov pôsobiť na inú.
Leukocyty sú bunky, ktoré sú základnou zložkou imunitného systému. Ich úlohou je fagocytóza mikroorganizmov a odumretých buniek. Sú zodpovedné za tvorbu špecifickej odpovede produkciou protilátok. Majú tiež schopnosť neutralizovať voľné radikály. Aktivitu leukocytov riadia práve interleukíny.
Najdôležitejšie látky patriace do tejto skupiny:
- Interleukín 1
- Interleukín 2
- Interleukín 3
- Interleukín 4
- Interleukín 6
- Interleukín 7
- Interleukín 8
- Interleukín 10
- Interleukín 12
Interleukíny sa podieľajú na vzniku zápalu. Skupina zlúčenín zvaná interleukín 1 má mimoriadny význam.
Interleukín 1
Interleukín 1 (IL 1) je názov, ktorý definuje celú skupinu cytokínov, ktoré sú rozhodujúce v procese zápalu. Vyrába sa ako reakcia na rôzne antigény. Faktory stimulujúce jeho produkciu môžu byť baktérie, vírusy alebo plesne.
IL 1 pôsobí ako univerzálny stimulant zápalovej reakcie. Má tiež schopnosť stimulovať bunky k produkcii ďalších prozápalových cytokínov.
Interleukín 1 má potenciál ako protirakovinové liečivo. Stále prebieha intenzívny výskum jeho využívania. Problémom sú silné vedľajšie účinky spojené s pyrogénnou a pozápalovou aktivitou. V súčasnosti sú veľké nádeje spojené s derivátmi interleukínu 1, ktoré by mali protirakovinové vlastnosti a zároveň obmedzovali škodlivé mechanizmy.
Pod názvom interleukín 1 existuje 10 rôznych zlúčenín. Najdôležitejšie je:
- IL-la
- IL-1 p
- IL-1 y
Interleukín 2
Interleukín 2 (IL 2) je najdôležitejší cytokín podporujúci rast T buniek, najmä tých, ktoré majú cytotoxické vlastnosti. To znamená, že IL 2 nepriamo stimuluje proces programovanej bunkovej smrti (apoptózy) infikovanej vírusmi a novotvarmi.
Stimulácia T lymfocytov zvyšuje produkciu molekúl, ktoré stimulujú apoptózu na jej povrchu.
Interleukín-2 bol v štúdiách považovaný za protirakovinový liek. Silné vedľajšie účinky však vylúčili túto látku z potenciálneho terapeutického použitia.
Interleukín 3
Interleukín 3 (IL3) je cytokín produkovaný lymfocytmi T. Na rozdiel od vyššie uvedeného nemá významný vplyv na zápalové procesy. Jeho hlavnou úlohou je stimulovať proces hemopoézy. To znamená, že IL3 stimuluje produkciu rôznych typov krviniek.
Tento cytokín nie je aktívny u zdravých ľudí. Jeho hladina stúpa počas zápalového procesu. Jeho úlohou je zvyšovať produkciu krviniek v reakcii na infekciu.
Interleukín 4
Interleukín 4 (IL 4) je dôležitý v procese vývoja alergickej reakcie. Je široko založený a stimuluje mnoho rôznych buniek imunitného systému. Produkujú ho bazofily, žírne bunky a Th2 lymfocyty.
Jeho prítomnosť stimuluje aktivitu makrofágov a monocytov. IL 4 sa podieľa na tvorbe zápalového ložiska. Pozitívny vplyv na produkciu cytokínov stimulujúcich hemopoézu. Zvýšenie koncentrácie interleukínu 4 teda stimuluje krvotvorné procesy.
Interleukín 6
Interleukín 6 (IL 6) je viacsmerný. Produkujú ho monocyty a makrofágy. Faktory stimulujúce jeho produkciu sú pozápalové cytokíny, najmä interleukín 1. IL 6 priamo a silne stimuluje zápalové procesy.
Vysoká koncentrácia tejto látky však môže obmedziť rozvoj zápalu. Je to preto, že interleukín 6 blokuje syntézu zápalových cytokínov mechanizmom spätnej inhibície.
IL 6 je pyrogénny faktor. To znamená, že stimuluje zvýšenie telesnej teploty počas zápalu. Medzi ďalšie funkcie interleukínu 6 patrí aktivácia T lymfocytov a stimulácia diferenciácie B lymfocytov.
Interleukín 7
Interleukín 7 (IL 7) sa podieľa na reakcii tela na HIV. Stimuluje diferenciáciu cytotoxických lymfocytov. Tieto imunitné jednotky stimulujú apoptózu alebo samovraždu buniek infikovaných vírusom.
Interleukín 8
Interleukín 8 (IL 8) je cytokín, ktorý stimuluje migráciu imunitných buniek v tele. To znamená, že stimuluje pohyb a šírenie T lymfocytov, neutrofilov a monocytov. Táto akcia má obrannú povahu.
IL 8 stimuluje uvoľňovanie histamínu bazofilmi. Tento proces spôsobuje alergickú reakciu.
Interleukín 10
Interleukín 10 (IL10) je oproti skôr opísaným cytokínom. Jeho hlavnou úlohou je blokovať zápalový proces. Produkujú ho B lymfocyty, makrofágy, dendritické bunky a Treg lymfocyty.
IL 10 sa používa na kontrolu zápalových procesov v tele. Niektoré baktérie a vírusy majú schopnosť stimulovať produkciu interleukínu 10. Týmto spôsobom blokujú imunitnú reakciu nášho tela, čím zvyšujú ich prežitie.
Interleukín 12
Interleukín 12 (IL12) je antagonista IL10. To znamená, že blokuje jeho protizápalovú aktivitu. Medzi jeho úlohy patrí aktivácia monocytových makrofágov a NK buniek. Stimuluje produkciu interferónu.
K syntéze interleukínu 12 dochádza pod vplyvom rôznych druhov patogénov.
Interleukíny a autoimunitné choroby
Interleukíny sú zodpovedné za udržiavanie imunitného systému aktívneho. Avšak v prípade autoimunitných ochorení boli pozorované zvýšené hladiny niektorých cytokínov z tejto skupiny. To naznačuje účasť interleukínov na patomechanizme týchto porúch.
Interleukín 18 hrá fyziologickú úlohu pri vytváraní odpovedí na patogény. Je však schopný produkovať veľmi silné zápalové reakcie. Poruchy aktivity tohto cytokínu sa podieľajú na vývoji autoimunitných ochorení. Príklady zahŕňajú diabetes typu 1, roztrúsenú sklerózu a psoriázu.
Ďalším príkladom je interleukín 15. Má fyziologickú funkciu, ktorá chráni pred rozvojom chorôb. Jeho aktivita sa môže potenciálne využiť pri liečbe rakoviny.
Nadmerná aktivita interleukínu15 je v súčasnosti spojená s patogenézou autoimunitných chorôb. Porušenie jeho prejavu sa pozoruje u takých chorôb, ako sú:
- systémový lupus erythematosus
- psoriáza
- zápalové ochorenia čriev
- roztrúsená skleróza
- reumatoidná artritída
V súčasnosti prebiehajú výskumy monoklonálnych protilátok blokujúcich aktivitu interleukínu-15, ktoré by sa mohli použiť pri liečbe týchto chorôb.
Účinok interleukínov na odmietnutie transplantátu
Je pravdepodobné, že IL15 sa tiež podieľa na odmietnutí organizmu organizmu príjemcu.
Vyššie uvedený interleukín 10 má naopak opačný účinok a môže sa použiť na blokovanie imunitnej odpovede po transplantácii.
Účinok interleukínov na odmietnutie transplantátu
Interleukíny sa podieľajú na obranných mechanizmoch proti mnohým chorobám. Poruchy ich činnosti významne prispievajú k rozvoju autoimunitných chorôb. Moderná veda tieto procesy stále študuje.
Terapeutický potenciál demonštrujú obe látky blokujúce a zvyšujúce aktivitu interleukínov. Veľkou výzvou pri hľadaní nových liekov je znižovanie vedľajších účinkov.
Literatúra
- RY. Lan, C. Selmi, ME. Gershwin. Regulačné, zápalové a programovacie úlohy T-buniek interleukínu-2 (IL-2) .. "J Autoimmun". 31 (1), s. 7-12, 8. augusta 2008, online prístup
- Vplyv interleukínu 15 na vývoj autoimunitných chorôb, Łukasz Głowacki, 2017, Biotechnologia.pl
- MH. Dahlke, SR. Larsen, J.E. Rasko, HJ. Schlitt. Biológia CD45 a jej použitie ako terapeutický cieľ .. „Leuk lymfóm“. 45 (2), s. 229-36, február 2004, online prístup
- WL. Blalock, C. Weinstein-Oppenheimer, F. Chang, PE. Hoyle a ďalší. Transdukcia signálu, regulácia bunkového cyklu a antiapoptotické dráhy regulované IL-3 v krvotvorných bunkách: možné miesta intervencie protinádorovými liekmi .. „Leukémia“. 13 (8), s. 1109-66, august 1999. On-line prístup
- Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa: Imunológia. Varšava: Polish Scientific Publishers PWN, 2009, s. 91, 121.
- D. Boraschi, CA. Dinarello. IL-18 v autoimunite: recenzia .. „Eur Cytokine Netw“. 17 (4), s. 224-52, december 2006, online prístup
Ďalšie články od tohto autora
-od-wita.jpg)
