Interleukinele sunt proteine aparținând grupului de citokine. Aceștia participă la procesul de comunicare între celulele sistemului imunitar. Pentru ce sunt necesare interleukinele? Ce îi caracterizează?
Cuprins
- Ce înseamnă interleukină ca citokine?
- Care este rolul interleukinelor?
- Interleukina 1
- Interleukina 2
- Interleukina 3
- Interleukina 4
- Interleukina 6
- Interleukina 7
- Interleukina 8
- Interleukina 10
- Interleukina 12
- Interleukinele și bolile autoimune
- Efectul interleukinelor asupra respingerii transplantului
- Importanța interleukinelor pentru viitorul medicinii
Interleukinele sunt produse în principal de leucocite. S-a crezut mult timp că numai aceste celule aveau capacitatea de a produce aceste proteine. Cu toate acestea, sa dovedit că alte celule, cum ar fi fibroblastele sau celulele adipoase, au, de asemenea, capacitatea de a produce interleukine.
Aceste proteine sunt implicate în diferite procese imune și hematopoietice. Acționează ca molecule de semnalizare. Diferite tipuri de celule din tot corpul pot primi informații transmise de interleukine.
Acești compuși sunt etichetați cu numerele de la 1 la 33. În prezent, au fost descoperite peste 48 de interleukine. Discrepanța dintre aceste numere rezultă din faptul că un număr din nume poate defini mai multe substanțe egale.
Ce înseamnă interleukină ca citokine?
Citokinele sunt proteine responsabile de comunicarea dintre celule. Ele formează un sistem sensibil de conexiuni numit rețea de citokine. Aceștia participă, de exemplu, la dezvoltarea unor afecțiuni precum febra.
Citokinele au o activitate foarte complexă și largă. Putem enumera următoarele caracteristici importante ale proteinelor din acest grup, care au și interleukine:
- pleiotrop - altfel acțiune multidirecțională. Aceasta înseamnă că o citokină poate avea un efect diferit în funcție de celula pe care o afectează
- redundanță - aceasta înseamnă că diferite citokine pot avea același efect asupra unui anumit grup de celule
- sinergism - acțiunea a două citokine simultan are un efect mai puternic asupra celulelor decât activitatea uneia
- antagonism - citokinele de natura opusa se pot anula reciproc. Efectul final este determinat de diferența de concentrație
- feedback pozitiv - acest lucru înseamnă că un tip de citokină poate stimula producția altora
- feedback negativ - producerea de citokine de către un tip de celulă poate bloca producția lor de către alte celule
Citokinele, precum și interleukinele, pot interacționa în trei moduri diferite:
- autocrin - adică substanța produsă afectează celula care o produce
- paracrină - aceasta înseamnă că substanța afectează țesuturile din vecinătatea celulei care o produce
- endocrin - o substanță produsă de celulă intră în fluxul sanguin și este transportată către organele îndepărtate afectate de
Aceste caracteristici fac ca citokinele să creeze o rețea foarte sensibilă de dependențe reciproce. Interleukinele sunt o parte esențială a acestuia. Concentrațiile acestor substanțe de semnalizare controlează răspunsul imun.
Citokinele influențează celula prin legarea la receptorii de membrană corespunzători. Sunt foarte sensibili. Chiar și o concentrație scăzută de molecule de semnalizare provoacă excitație.
Care este rolul interleukinelor?
Interleukinele sunt citokine responsabile de transmiterea informațiilor între leucocite. Prin utilizarea lor, un grup de leucocite îl poate afecta pe altul.
Leucocitele sunt celule care sunt componenta de bază a sistemului imunitar. Sarcina lor este fagocitoza microorganismelor și a celulelor moarte. Aceștia sunt responsabili pentru formarea unui răspuns specific prin producerea de anticorpi. De asemenea, au capacitatea de a neutraliza radicalii liberi. Interleukinele controlează activitatea leucocitelor.
Substanțe de cea mai mare importanță aparținând acestui grup:
- Interleukina 1
- Interleukina 2
- Interleukina 3
- Interleukina 4
- Interleukina 6
- Interleukina 7
- Interleukina 8
- Interleukina 10
- Interleukina 12
Interleukinele sunt implicate în provocarea inflamației. Un grup de compuși numiți interleukina 1 are o importanță deosebită.
Interleukina 1
Interleukina 1 (IL 1) este numele care definește un întreg grup de citokine care sunt cruciale în procesul de inflamație. Este produs ca răspuns la o varietate de antigeni. Factorii care stimulează producția acestuia pot fi bacterii, viruși sau ciuperci.
IL 1 acționează ca un stimulent universal al răspunsului inflamator. De asemenea, are capacitatea de a stimula celulele să producă alte citokine pro-inflamatorii.
Interleukina 1 are potențial ca medicament anti-cancer. Cercetări intensive privind utilizarea sa sunt încă în curs. Problema este efectele secundare puternice asociate cu activitatea pirogenă și postinflamatorie. În prezent, speranțe mari sunt asociate cu derivații interleukinei 1 care ar avea proprietăți anti-cancer în timp ce limitează mecanismele dăunătoare.
Există 10 compuși diferiți sub denumirea de interleukină 1. Cel mai important lucru este:
- IL-1α
- IL-1β
- IL-1y
Interleukina 2
Interleukina 2 (IL 2) este cea mai importantă citokină care promovează creșterea celulelor T, în special a celor cu proprietăți citotoxice. Înseamnă că IL 2 stimulează indirect procesul de moarte celulară programată (apoptoză) infectată cu viruși și neoplasme.
Stimularea limfocitelor T crește producția de molecule care stimulează apoptoza la suprafața sa.
Interleukina-2 a fost considerată în studii ca un medicament anti-cancer. Cu toate acestea, reacțiile adverse puternice au exclus această substanță din utilizarea terapeutică potențială.
Interleukina 3
Interleukina 3 (IL3) este o citokină produsă de limfocitele T. Contrar celor menționate anterior, nu afectează semnificativ procesele inflamatorii. Sarcina sa principală este de a stimula procesul de hemopoieză. Aceasta înseamnă că IL3 stimulează producerea diferitelor tipuri de celule sanguine.
Această citokină nu este activă la persoanele sănătoase. Nivelul său crește în timpul procesului inflamator. Sarcina sa este de a crește producția de celule sanguine ca răspuns la o infecție.
Interleukina 4
Interleukina 4 (IL 4) este importantă în procesul de dezvoltare a unei reacții alergice. Are o bază largă și stimulează multe celule diferite ale sistemului imunitar. Este produs de bazofile, mastocite și limfocite Th2.
Prezența sa stimulează activitatea macrofagelor și a monocitelor. IL 4 este implicat în formarea focarului inflamator. Efect pozitiv asupra producției de citokine care stimulează hemopoieza. Astfel, creșterea concentrației de interleukină 4 stimulează procesele hematopoietice.
Interleukina 6
Interleukina 6 (IL 6) este multidirecțională. Este produs de monocite și macrofage. Factorii care stimulează producția sa sunt citokinele postinflamatorii, în special interleukina 1. IL 6 stimulează direct și puternic procesele inflamatorii.
Cu toate acestea, o concentrație ridicată a acestei substanțe poate limita dezvoltarea inflamației. Acest lucru se datorează faptului că interleukina 6 blochează sinteza citokinelor inflamatorii printr-un mecanism de inhibare a feedback-ului.
IL 6 este un factor pirogen. Aceasta înseamnă că stimulează creșterea temperaturii corpului în timpul inflamației. Alte funcții ale interleukinei 6 includ activarea celulelor T și stimularea diferențierii celulelor B.
Interleukina 7
Interleukina 7 (IL 7) este implicată în răspunsul organismului la HIV. Stimulează diferențierea limfocitelor citotoxice. Aceste unități imune stimulează apoptoza sau sinuciderea celulelor infectate cu virusul.
Interleukina 8
Interleukina 8 (IL 8) este o citokină care stimulează migrația celulelor imune în tot corpul. Aceasta înseamnă că stimulează mișcarea și răspândirea limfocitelor T, neutrofilelor și monocitelor. Această acțiune este de natură defensivă.
IL 8 stimulează eliberarea de histamină de către bazofile. Acest proces provoacă o reacție alergică.
Interleukina 10
Interleukina 10 (IL10) este opusă citokinelor descrise anterior. Sarcina sa principală este blocarea procesului inflamator. Este produs de limfocite B, macrofage, celule dendritice și limfocite Treg.
IL 10 este utilizat pentru controlul proceselor inflamatorii din organism. Unele bacterii și viruși au capacitatea de a stimula producția de interleukină 10. În acest fel, ele blochează reacția imună a corpului nostru, crescând astfel rata de supraviețuire.
Interleukina 12
Interleukina 12 (IL12) este un antagonist al IL10. Aceasta înseamnă că îi blochează activitatea antiinflamatoare. Sarcinile sale includ activarea macrofagelor monocitare și a celulelor NK. Stimulează producția de interferon.
Interleukina 12 este sintetizată sub influența diferitelor tipuri de agenți patogeni.
Interleukinele și bolile autoimune
Interleukinele sunt responsabile pentru menținerea sistemului imunitar activ. Cu toate acestea, în cazul bolilor autoimune, au fost observate niveluri ridicate ale unor citokine din acest grup. Acest lucru indică implicarea interleukinelor în patomecanismul acestor tulburări.
Interleukina 18 joacă un rol fiziologic în generarea răspunsurilor la agenți patogeni. Cu toate acestea, este capabil să producă reacții inflamatorii foarte puternice. Tulburările în activitatea acestei citokine sunt implicate în dezvoltarea bolilor autoimune. Exemplele includ diabetul de tip 1, scleroza multiplă și psoriazisul.
Un alt exemplu este interleukina 15. Are o funcție fiziologică care protejează împotriva dezvoltării bolilor. Activitatea sa poate fi utilizată în tratamentul cancerului.
Activitatea excesivă a interleukinei15 este în prezent asociată cu patogeneza bolilor autoimune. Perturbarea expresiei sale se observă în boli precum:
- lupus eritematos sistemic
- psoriazis
- boli inflamatorii intestinale
- scleroză multiplă
- artrita reumatoida
Cercetările sunt în desfășurare cu privire la anticorpii monoclonali care blochează activitatea interleukinei-15 care ar putea fi utilizată în tratamentul acestor boli.
Efectul interleukinelor asupra respingerii transplantului
Este probabil ca IL15 să fie implicată și în respingerea organismului receptorului.
Pe de altă parte, interleucina 10 menționată anterior are efectul opus și poate fi utilizată pentru a bloca răspunsul imun după transplant.
Efectul interleukinelor asupra respingerii transplantului
Interleukinele sunt implicate în mecanismele de apărare împotriva multor boli. Tulburările din activitatea lor contribuie semnificativ la dezvoltarea bolilor autoimune. Știința modernă încă studiază aceste procese.
Potențialul terapeutic este demonstrat atât de blocarea substanțelor, cât și de intensificarea activității interleukinelor. Marea provocare în găsirea de noi medicamente este reducerea efectelor secundare.
Literatură
- RY. Lan, C. Selmi, ME. Gershwin. Rolurile de reglare, inflamatorii și de programare a celulelor T ale interleukinei-2 (IL-2) .. "J Autoimmun". 31 (1), pp. 7-12, august 2008., acces on-line
- Influența interleukinei 15 asupra dezvoltării bolilor autoimune, Łukasz Głowacki, 2017, Biotechnologia.pl
- MH. Dahlke, SR. Larsen, J.E. Rasko, HJ. Schlitt. Biologia CD45 și utilizarea sa ca țintă terapeutică .. „Limfom Leuk”. 45 (2), pp. 229-36, februarie 2004, acces on-line
- WL. Blalock, C. Weinstein-Oppenheimer, F. Chang, PE. Hoyle și alții. Transducția semnalului, reglarea ciclului celular și căile anti-apoptotice reglementate de IL-3 în celulele hematopoietice: posibile locuri de intervenție cu medicamente anti-neoplazice .. "Leucemie". 13 (8), pp. 1109-66, august 1999. Acces on-line
- Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa: Imunologie. Varșovia: Edituri științifice poloneze PWN, 2009, pp. 91, 121.
- D. Boraschi, CA. Dinarello. IL-18 în autoimunitate: revizuire .. "Eur Cytokine Netw". 17 (4), pp. 224-52, decembrie 2006, acces on-line
Mai multe articole ale acestui autor
