Ιντερλευκίνες - τύποι και λειτουργίες

Οι ιντερλευκίνες είναι πρωτεΐνες που ανήκουν στην ομάδα των κυτοκινών. Συμμετέχουν στη διαδικασία επικοινωνίας μεταξύ κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος. Για τι χρειάζονται οι ιντερλευκίνες; Τι τους χαρακτηρίζει;

Πίνακας περιεχομένων

1. Τι σημαίνει ιντερλευκίνη ως κυτοκίνες;
2. Τι ρόλο παίζουν οι ιντερλευκίνες;
3. Ιντερλευκίνη 1
4. Ιντερλευκίνη 2
5. Ιντερλευκίνη 3
6. Ιντερλευκίνη 4
7. Ιντερλευκίνη 6
8. Ιντερλευκίνη 7
9. Ιντερλευκίνη 8
10. Ιντερλευκίνη 10
11. Ιντερλευκίνη 12
12. Ιντερλευκίνες και αυτοάνοσες ασθένειες
13. Επίδραση των ιντερλευκινών στην απόρριψη μοσχεύματος
14. Η σημασία των ιντερλευκινών για το μέλλον της ιατρικής

Οι ιντερλευκίνες παράγονται κυρίως από λευκοκύτταρα. Πιστεύεται από καιρό ότι μόνο αυτά τα κύτταρα είχαν την ικανότητα να παράγουν αυτές τις πρωτεΐνες. Ωστόσο, αποδείχθηκε ότι άλλα κύτταρα, όπως οι ινοβλάστες ή τα λιπώδη κύτταρα, έχουν επίσης την ικανότητα να παράγουν ιντερλευκίνες.

Αυτές οι πρωτεΐνες εμπλέκονται σε διάφορες ανοσοποιητικές και αιματοποιητικές διεργασίες. Δρα ως μόρια σηματοδότησης. Διάφοροι τύποι κυττάρων σε όλο το σώμα μπορούν να λάβουν πληροφορίες που μεταδίδονται από ιντερλευκίνες.

Αυτές οι ενώσεις επισημαίνονται με αριθμούς 1 έως 33. Επί του παρόντος, έχουν ανακαλυφθεί περισσότερες από 48 ιντερλευκίνες. Η απόκλιση μεταξύ αυτών των αριθμών προκύπτει από το γεγονός ότι ένας αριθμός στο όνομα μπορεί να ορίζει αρκετές ίσες ουσίες.

Τι σημαίνει ιντερλευκίνη ως κυτοκίνες;

Οι κυτοκίνες είναι πρωτεΐνες που είναι υπεύθυνες για την επικοινωνία μεταξύ των κυττάρων. Σχηματίζουν ένα ευαίσθητο σύστημα συνδέσεων που ονομάζεται δίκτυο κυτοκινών. Συμμετέχουν, για παράδειγμα, στην ανάπτυξη παθήσεων όπως ο πυρετός.

Οι κυτοκίνες έχουν μια πολύ περίπλοκη και ευρεία δραστηριότητα. Μπορούμε να απαριθμήσουμε τα ακόλουθα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά των πρωτεϊνών από αυτήν την ομάδα, οι οποίες έχουν επίσης ιντερλευκίνες:

• πλειοτροπικό - αλλιώς πολυκατευθυντική δράση. Αυτό σημαίνει ότι μία κυτοκίνη μπορεί να έχει διαφορετικό αποτέλεσμα ανάλογα με το κύτταρο που επηρεάζει
  
  
• πλεονασμός - αυτό σημαίνει ότι διαφορετικές κυτοκίνες μπορούν να έχουν το ίδιο αποτέλεσμα σε μια δεδομένη ομάδα κυττάρων
  
  
• συνέργεια - η δράση δύο κυτοκινών ταυτόχρονα έχει ισχυρότερη επίδραση στα κύτταρα από τη δραστηριότητα ενός
  
  
• ανταγωνισμός - οι κυτοκίνες του αντίθετου χαρακτήρα μπορούν να ακυρωθούν μεταξύ τους. Το τελικό αποτέλεσμα καθορίζεται από τη διαφορά συγκέντρωσης
  
  
• θετική ανατροφοδότηση - αυτό σημαίνει ότι ένας τύπος κυτοκίνης μπορεί να διεγείρει την παραγωγή άλλων
  
  
• αρνητική ανατροφοδότηση - η παραγωγή κυτοκινών από έναν τύπο κυττάρου μπορεί να εμποδίσει την παραγωγή τους από άλλα κύτταρα

Οι κυτοκίνες, καθώς και οι ιντερλευκίνες, μπορούν να αλληλεπιδράσουν με τρεις διαφορετικούς τρόπους:

• autocrine - δηλαδή, η παραγόμενη ουσία επηρεάζει το κύτταρο που το παράγει
  
  
• παρακραρίνη - αυτό σημαίνει ότι η ουσία επηρεάζει τους ιστούς κοντά στο κύτταρο που το παράγει
  
  
• ενδοκρινικό - μια ουσία που παράγεται από το κύτταρο εισέρχεται στην κυκλοφορία του αίματος και μεταφέρεται σε μακρινά όργανα που πλήττονται

Αυτές οι δυνατότητες κάνουν τις κυτοκίνες να δημιουργούν ένα πολύ ευαίσθητο δίκτυο αμοιβαίων εξαρτήσεων. Οι ιντερλευκίνες αποτελούν ουσιαστικό μέρος αυτής. Οι συγκεντρώσεις αυτών των σηματοδοτικών ουσιών ελέγχουν την ανοσοαπόκριση.

Οι κυτοκίνες επηρεάζουν το κύτταρο δεσμεύοντας στους κατάλληλους υποδοχείς μεμβράνης. Είναι πολύ ευαίσθητα. Ακόμη και μια χαμηλή συγκέντρωση μορίων σηματοδότησης προκαλεί διέγερση.

Τι ρόλο παίζουν οι ιντερλευκίνες;

Οι ιντερλευκίνες είναι κυτοκίνες που είναι υπεύθυνες για τη μετάδοση πληροφοριών μεταξύ των λευκοκυττάρων. Με τη χρήση τους, μια ομάδα λευκοκυττάρων μπορεί να επηρεάσει μια άλλη.

Τα λευκοκύτταρα είναι κύτταρα που αποτελούν το βασικό συστατικό του ανοσοποιητικού συστήματος. Ο στόχος τους είναι η φαγοκυττάρωση μικροοργανισμών και νεκρών κυττάρων. Είναι υπεύθυνοι για το σχηματισμό μιας συγκεκριμένης απόκρισης μέσω της παραγωγής αντισωμάτων. Έχουν επίσης την ικανότητα να εξουδετερώνουν τις ελεύθερες ρίζες. Οι ιντερλευκίνες ελέγχουν τη δραστηριότητα των λευκοκυττάρων.

Ουσίες με μεγαλύτερη σημασία που ανήκουν σε αυτήν την ομάδα:

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

Οι ιντερλευκίνες εμπλέκονται στην πρόκληση φλεγμονής. Μια ομάδα ενώσεων που ονομάζεται ιντερλευκίνη 1 έχει ιδιαίτερη σημασία.

Ιντερλευκίνη 1

Η ιντερλευκίνη 1 (IL 1) είναι το όνομα που καθορίζει μια ολόκληρη ομάδα κυτοκινών που είναι ζωτικής σημασίας στη διαδικασία της φλεγμονής. Παράγεται σε απόκριση σε μια ποικιλία αντιγόνων. Οι παράγοντες που διεγείρουν την παραγωγή του μπορεί να είναι βακτήρια, ιοί ή μύκητες.

Η IL 1 δρα ως καθολικό διεγερτικό της φλεγμονώδους απόκρισης. Έχει επίσης την ικανότητα να διεγείρει τα κύτταρα να παράγουν άλλες προ-φλεγμονώδεις κυτοκίνες.

Η ιντερλευκίνη 1 έχει πιθανότητα ως αντικαρκινικό φάρμακο. Η εντατική έρευνα για τη χρήση της συνεχίζεται. Το πρόβλημα είναι οι έντονες παρενέργειες που σχετίζονται με την πυρετογόνο και τη μεταφλεγμονώδη δραστηριότητα. Προς το παρόν, οι υψηλές ελπίδες σχετίζονται με παράγωγα ιντερλευκίνης 1 που θα έχουν αντικαρκινικές ιδιότητες ενώ περιορίζουν τους επιβλαβείς μηχανισμούς.

Υπάρχουν 10 διαφορετικές ενώσεις με την ονομασία ιντερλευκίνη 1. Το πιο σημαντικό πράγμα είναι:

• IL-1α
• IL-1β
• IL-1γ

Ιντερλευκίνη 2

Η ιντερλευκίνη 2 (IL 2) είναι η πιο σημαντική κυτοκίνη που διεγείρει την ανάπτυξη των Τ λεμφοκυττάρων, ειδικά εκείνων με κυτταροτοξικές ιδιότητες. Αυτό σημαίνει ότι η IL 2 διεγείρει έμμεσα τη διαδικασία προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου (απόπτωση) που έχει μολυνθεί με ιούς και νεοπλάσματα.

Η διέγερση των Τ λεμφοκυττάρων αυξάνει την παραγωγή μορίων που διεγείρουν την απόπτωση στην επιφάνειά του.

Η ιντερλευκίνη-2 έχει θεωρηθεί σε μελέτες ως αντικαρκινικό φάρμακο. Ωστόσο, ισχυρές παρενέργειες απέκλεισαν αυτή την ουσία από πιθανή θεραπευτική χρήση.

Ιντερλευκίνη 3

Η ιντερλευκίνη 3 (IL3) είναι μια κυτοκίνη που παράγεται από λεμφοκύτταρα Τ. Σε αντίθεση με τα προαναφερθέντα, δεν επηρεάζει σημαντικά τις φλεγμονώδεις διεργασίες. Ο κύριος στόχος του είναι να διεγείρει τη διαδικασία της αιμοποίησης. Αυτό σημαίνει ότι η IL3 διεγείρει την παραγωγή διαφόρων τύπων αιμοσφαιρίων.

Αυτή η κυτοκίνη δεν είναι ενεργή σε υγιείς ανθρώπους. Το επίπεδό του αυξάνεται κατά τη διάρκεια της φλεγμονώδους διαδικασίας. Η δουλειά του είναι να αυξήσει την παραγωγή αιμοσφαιρίων σε απάντηση σε μια μόλυνση.

Ιντερλευκίνη 4

Η ιντερλευκίνη 4 (IL 4) είναι σημαντική στη διαδικασία ανάπτυξης αλλεργικής αντίδρασης. Είναι ευρείας βάσης και διεγείρει πολλά διαφορετικά κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Παράγεται από βασεόφιλα, ιστιοκύτταρα και Th2 λεμφοκύτταρα.

Η παρουσία του διεγείρει τη δραστηριότητα των μακροφάγων και των μονοκυττάρων. Η IL 4 εμπλέκεται στον σχηματισμό της φλεγμονώδους εστίασης. Θετική επίδραση στην παραγωγή κυτοκινών που διεγείρουν την αιμοποίηση. Έτσι, η αύξηση της συγκέντρωσης ιντερλευκίνης 4 διεγείρει αιματοποιητικές διεργασίες.

Ιντερλευκίνη 6

Η ιντερλευκίνη 6 (IL 6) είναι πολυκατευθυντική. Παράγεται από μονοκύτταρα και μακροφάγα. Οι παράγοντες που διεγείρουν την παραγωγή του είναι οι μεταφλεγμονώδεις κυτοκίνες, ιδίως η ιντερλευκίνη 1. Η IL 6 διεγείρει άμεσα και έντονα τις φλεγμονώδεις διεργασίες.

Ωστόσο, μια υψηλή συγκέντρωση αυτής της ουσίας μπορεί να περιορίσει την ανάπτυξη της φλεγμονής. Αυτό συμβαίνει επειδή η ιντερλευκίνη 6 εμποδίζει τη σύνθεση φλεγμονωδών κυτοκινών μέσω ενός μηχανισμού αναστολής ανατροφοδότησης.

Το IL 6 είναι ένας πυρογενής παράγοντας. Αυτό σημαίνει ότι διεγείρει την αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος κατά τη διάρκεια της φλεγμονής. Άλλες λειτουργίες της ιντερλευκίνης 6 περιλαμβάνουν την ενεργοποίηση των Τ κυττάρων και την διέγερση της διαφοροποίησης των Β κυττάρων.

Ιντερλευκίνη 7

Η ιντερλευκίνη 7 (IL 7) εμπλέκεται στην απόκριση του οργανισμού στον HIV. Διεγείρει τη διαφοροποίηση των κυτταροτοξικών λεμφοκυττάρων. Αυτές οι ανοσοποιητικές μονάδες διεγείρουν την απόπτωση ή αυτοκτονία κυττάρων μολυσμένων με τον ιό.

Ιντερλευκίνη 8

Η ιντερλευκίνη 8 (IL 8) είναι μια κυτοκίνη που διεγείρει τη μετανάστευση των ανοσοκυττάρων σε όλο το σώμα. Αυτό σημαίνει ότι διεγείρει την κίνηση και την εξάπλωση των Τ λεμφοκυττάρων, των ουδετερόφιλων και των μονοκυττάρων. Αυτή η δράση είναι αμυντικής φύσης.
Η IL 8 διεγείρει την απελευθέρωση ισταμίνης από βασεόφιλα. Αυτή η διαδικασία προκαλεί αλλεργική αντίδραση.

Ιντερλευκίνη 10

Η ιντερλευκίνη 10 (IL10) είναι αντίθετη από τις προηγουμένως περιγραφείσες κυτοκίνες. Ο κύριος στόχος του είναι να εμποδίσει τη φλεγμονώδη διαδικασία. Παράγεται από Β λεμφοκύτταρα, μακροφάγα, δενδριτικά κύτταρα και Treg λεμφοκύτταρα.

Το IL 10 χρησιμοποιείται για τον έλεγχο φλεγμονωδών διεργασιών στο σώμα. Μερικά βακτήρια και ιοί έχουν την ικανότητα να διεγείρουν την παραγωγή ιντερλευκίνης 10. Με αυτόν τον τρόπο, εμποδίζουν την ανοσολογική αντίδραση του σώματός μας, αυξάνοντας έτσι την επιβίωσή τους.

Ιντερλευκίνη 12

Η ιντερλευκίνη 12 (IL12) είναι ανταγωνιστής της IL10. Αυτό σημαίνει ότι εμποδίζει την αντιφλεγμονώδη δράση του. Τα καθήκοντά του περιλαμβάνουν την ενεργοποίηση μακροφάγων μονοκυττάρων και κυττάρων ΝΚ. Διεγείρει την παραγωγή ιντερφερόνης.

Η σύνθεση της ιντερλευκίνης 12 συμβαίνει υπό την επίδραση διαφόρων τύπων παθογόνων.

Ιντερλευκίνες και αυτοάνοσες ασθένειες

Οι ιντερλευκίνες είναι υπεύθυνες για τη διατήρηση του ανοσοποιητικού συστήματος ενεργό. Ωστόσο, στην περίπτωση αυτοάνοσων ασθενειών, έχουν παρατηρηθεί αυξημένα επίπεδα ορισμένων κυτοκινών από αυτήν την ομάδα. Αυτό δείχνει τη συμμετοχή των ιντερλευκινών στον παθομηχανισμό αυτών των διαταραχών.

Η ιντερλευκίνη 18 παίζει φυσιολογικό ρόλο στη δημιουργία αποκρίσεων στα παθογόνα. Ωστόσο, είναι ικανό να προκαλέσει πολύ ισχυρές φλεγμονώδεις αντιδράσεις. Οι διαταραχές στη δραστηριότητα αυτής της κυτοκίνης εμπλέκονται στην ανάπτυξη αυτοάνοσων ασθενειών. Παραδείγματα περιλαμβάνουν διαβήτη τύπου 1, σκλήρυνση κατά πλάκας και ψωρίαση.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι η ιντερλευκίνη 15. Έχει φυσιολογική λειτουργία που προστατεύει από την ανάπτυξη ασθενειών. Η δραστηριότητά του μπορεί δυνητικά να χρησιμοποιηθεί στη θεραπεία του καρκίνου.

Η υπερβολική δραστηριότητα της ιντερλευκίνης15 συνδέεται προς το παρόν με την παθογένεση αυτοάνοσων ασθενειών. Διαταραχή της έκφρασής του παρατηρείται σε ασθένειες όπως:

• Συστηματικός ερυθηματώδης λύκος
• ψωρίαση
• φλεγμονώδεις παθήσεις του εντέρου
• πολλαπλή σκλήρυνση
• ρευματοειδής αρθρίτιδα

Διεξάγεται έρευνα σχετικά με τα μονοκλωνικά αντισώματα που αναστέλλουν τη δραστηριότητα της ιντερλευκίνης-15 που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στη θεραπεία αυτών των ασθενειών.

Επίδραση των ιντερλευκινών στην απόρριψη μοσχεύματος

Είναι πιθανό ότι η IL15 εμπλέκεται επίσης στην απόρριψη του οργανισμού του δέκτη.

Η προαναφερθείσα ιντερλευκίνη 10, από την άλλη πλευρά, έχει το αντίθετο αποτέλεσμα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον αποκλεισμό της ανοσοαπόκρισης μετά τη μεταμόσχευση.

Επίδραση των ιντερλευκινών στην απόρριψη μοσχεύματος

Οι ιντερλευκίνες εμπλέκονται σε αμυντικούς μηχανισμούς κατά πολλών ασθενειών. Οι διαταραχές στη δραστηριότητά τους συμβάλλουν σημαντικά στην ανάπτυξη αυτοάνοσων ασθενειών. Η σύγχρονη επιστήμη μελετά ακόμα αυτές τις διαδικασίες.

Το θεραπευτικό δυναμικό αποδεικνύεται και από τις δύο ουσίες που εμποδίζουν και ενισχύουν τη δραστηριότητα των ιντερλευκινών. Η μεγάλη πρόκληση στην εύρεση νέων φαρμάκων είναι η μείωση των παρενεργειών.

Βιβλιογραφία

1. ΡΥ. Lan, C. Selmi, ME. Γκέρσβιν. Οι ρυθμιστικοί, φλεγμονώδεις και Τ κυτταρικοί ρόλοι προγραμματισμού της ιντερλευκίνης-2 (IL-2) .. "J Autoimmun". 31 (1), σελ. 7-12, Αυγ 2008., on-line πρόσβαση
2. Η επίδραση της ιντερλευκίνης 15 στην ανάπτυξη αυτοάνοσων ασθενειών, Łukasz Głowacki, 2017, Biotechnologia.pl
3. ΜΗ. Dahlke, SR. Larsen, J.E. Rasko, HJ. Σλίτ. Η βιολογία του CD45 και η χρήση του ως θεραπευτικός στόχος .. "Λέμφωμα Λευκού". 45 (2), σελ. 229-36, Φεβρουάριος 2004, on-line πρόσβαση
4. WL. Blalock, C. Weinstein-Oppenheimer, F. Chang, PE. Hoyle και άλλοι. Μεταγωγή σήματος, ρυθμιστικοί κύκλοι κυττάρων και αντι-αποπτωτικές οδοί που ρυθμίζονται από IL-3 σε αιμοποιητικά κύτταρα: πιθανές τοποθεσίες παρέμβασης με αντι-νεοπλασματικά φάρμακα .. "Λευχαιμία". 13 (8), σελ. 1109-66, Αυγ 1999. Διαδικτυακή πρόσβαση
5. Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa: Ανοσολογία. Βαρσοβία: Πολωνικοί Επιστημονικοί Εκδότες PWN, 2009, σελ. 91, 121.
6. D. Boraschi, CA. Δηνάρελο. IL-18 στην αυτοανοσία: αναθεώρηση .. "Eur Cytokine Netw". 17 (4), σελ. 224-52, Δεκέμβριος 2006, on-line πρόσβαση

Σχετικά με τον Συγγραφέα

Sara Janowska, M.Sc. Διδακτορικός φοιτητής διεπιστημονικών διδακτορικών σπουδών στον τομέα των φαρμακευτικών και βιοϊατρικών επιστημών στο Ιατρικό Πανεπιστήμιο του Lublin και στο Ινστιτούτο Βιοτεχνολογίας στο Białystok. Απόφοιτος φαρμακευτικών σπουδών στο Ιατρικό Πανεπιστήμιο του Lublin με εξειδίκευση στη Φυτοθεραπεία.Απέκτησε μεταπτυχιακό δίπλωμα υπεράσπισης διατριβής στον τομέα της φαρμακευτικής βοτανικής σχετικά με τις αντιοξειδωτικές ιδιότητες των εκχυλισμάτων που ελήφθησαν από είκοσι είδη βρύων. Επί του παρόντος, στο επιστημονικό του έργο ασχολείται με τη σύνθεση νέων αντικαρκινικών ουσιών και τη μελέτη των ιδιοτήτων τους σε καρκινικές κυτταρικές γραμμές. Για δύο χρόνια εργάστηκε ως πλοίαρχος φαρμακείου σε ανοιχτό φαρμακείο.

Περισσότερα άρθρα από αυτόν τον συντάκτη