Interleukíny sú proteíny patriace do skupiny cytokínov. Podieľajú sa na procese komunikácie medzi bunkami imunitného systému. Na čo sú potrebné interleukíny? Čo ich charakterizuje?

Interleukínysú produkované hlavne leukocytmi. Dlho sa verilo, že iba tieto bunky majú schopnosť produkovať tieto proteíny. Ukázalo sa však, že iné bunky, ako sú fibroblasty a tukové bunky, majú tiež schopnosť produkovať interleukíny.

Tieto proteíny sa podieľajú na rôznych imunitných a hematopoetických procesoch. Pôsobí ako signálne molekuly. Bunky rôznych typov v celom tele môžu prijímať informácie prenášané interleukínmi.

Tieto zlúčeniny sú opísané číslami od 1 do 33. V súčasnosti bolo objavených viac ako 48 interleukínov. Rozdiel 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 spojení známy ako cytokínová sieť. Podieľajú sa napríklad na vzniku stavov ako je horúčka.

Cytokíny majú veľmi komplexnú a širokú aktivitu. Môžeme uviesť nasledujúce najdôležitejšie vlastnosti proteínov z tejto skupiny, ktoré majú aj interleukíny:

  • pleiotropný - inak viacsmerný účinok. To znamená, že jeden cytokín môže mať rôzny účinok v závislosti od bunky, ktorú ovplyvňuje
  • redundancia - to znamená, že rôzne cytokíny môžu mať rovnaký účinok na danú skupinu buniek
  • synergizmus - pôsobenie dvoch cytokínov súčasne pôsobí na bunky silnejšie ako aktivita jedného
  • antagonizmus - cytokíny opačného charakteru môžu navzájom rušiť svoje účinky. Konečný efekt je určený rozdielom koncentrácie
  • pozitívna spätná väzba - to znamená, že jeden typ cytokínov môže stimulovať produkciu iných
  • negatívna spätná väzba - produkcia cytokínov jedným typom bunky môže blokovať ich produkciu inými bunkami

Cytokíny, tiež interleukíny, môžu interagovať tromi rôznymi spôsobmi:

  • autokrinné - to znamená, že produkovaná látka ovplyvňuje bunku, ktorá ju produkuje
  • parakrinný - to znamená, že látka ovplyvňuje tkanivá vv blízkosti bunky, ktorá ho produkuje
  • endokrinný – látka produkovaná bunkou vstupuje do krvného obehu a je transportovaná do vzdialených orgánov postihnutých

Tieto vlastnosti spôsobujú, že cytokíny vytvárajú veľmi citlivú sieť vzájomných závislostí. Interleukíny sú jeho nevyhnutnou súčasťou. Koncentrácie týchto signálnych látok riadia imunitnú odpoveď.

Cytokíny ovplyvňujú bunku väzbou na príslušné membránové receptory. Vyznačujú sa veľmi vysokou citlivosťou. Aj nízka koncentrácia signálnych molekúl spôsobuje excitáciu.

Aká je úloha interleukínov?

Interleukíny sú cytokíny zodpovedné za prenos informácií medzi leukocytmi. Pri ich použití môže jedna skupina leukocytov ovplyvňovať druhú.

Leukocyty sú bunky, ktoré sú základnou zložkou imunitného systému. Ich úlohou je fagocytóza mikroorganizmov a mŕtvych buniek. Sú zodpovedné za tvorbu špecifickej odpovede prostredníctvom tvorby protilátok. Majú tiež schopnosť neutralizovať voľné radikály. Aktivita leukocytov je riadená interleukínmi.

Látky najvyššej dôležitosti tejto skupiny:

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

Interleukíny sa podieľajú na spôsobovaní zápalu. Mimoriadny význam má skupina zlúčenín známych ako interleukín 1.

Interleukín 1

Interleukín 1 (IL 1) je názov, ktorý definuje celú skupinu cytokínov, ktoré sú kľúčové pre proces zápalu. Vyrába sa ako odpoveď na rôzne typy antigénov. Faktory stimulujúce jeho produkciu môžu byť baktérie, vírusy alebo plesne.

IL 1 pôsobí ako univerzálny faktor stimulujúci zápalovú odpoveď. Má tiež schopnosť stimulovať bunky k produkcii iných prozápalových cytokínov.

Interleukín 1 má potenciál ako liek proti rakovine. Intenzívny výskum jeho využitia stále prebieha. Problémom sú silné vedľajšie účinky spojené s pyrogénnou a pozápalovou aktivitou. V súčasnosti sa veľké nádeje spájajú s derivátmi interleukínu 1, ktoré by mali protirakovinové vlastnosti a zároveň by obmedzovali škodlivé mechanizmy.

Existuje 10 rôznych zlúčenín pod názvom interleukín 1. Najdôležitejšie sú:

  • IL-1α
  • IL-1β
  • IL-1γ

Interleukín 2

Interleukín 2 (IL 2) je najdôležitejší excitačný cytokínzvýšenie T lymfocytov, najmä tých s cytotoxickými vlastnosťami. Znamená to, že IL 2 nepriamo stimuluje proces programovanej bunkovej smrti (apoptózy) infikovanej vírusmi a novotvarmi.

Stimulácia T buniek zvyšuje produkciu molekúl, ktoré stimulujú apoptózu na ich povrchu.

Interleukín 2 sa v štúdiách považoval za protirakovinové liečivo. Avšak silné vedľajšie účinky vylúčili túto látku z potenciálneho terapeutického použitia.

Interleukín 3

Interleukín 3 (IL3) je cytokín produkovaný lymfocytmi T. Na rozdiel od vyššie uvedeného významne neovplyvňuje 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 pri zápalovom procese. Jeho úlohou je zvýšiť produkciu krviniek v reakcii na infekciu.

Interleukín 4

Interleukín 4 (IL 4) je dôležitý v procese vzniku alergickej reakcie. Je široko založený a stimuluje mnoho rôznych buniek imunitného systému. Je produkovaný bazofilmi, mastocytmi a Th2 lymfocytmi.

Jeho prítomnosť stimuluje aktivitu makrofágov a monocytov. IL 4 sa podieľa na tvorbe zápalového ložiska. Pozitívny vplyv na tvorbu cytokínov stimulujúcich hemopoézu. Preto zvýšenie koncentrácie interleukínu 4 stimuluje hematopoetické procesy.

Interleukín 6

Interleukín 6 (IL 6) sa vyznačuje viacsmerným pôsobením. Produkujú ho monocyty a makrofágy. Faktormi stimulujúcimi jeho tvorbu 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 prostredníctvom mechanizmu spätnej inhibície.

IL 6 je pyrogénna látka. To znamená, že stimuluje zvýšenie telesnej teploty počas zápalu. Medzi ďalšie funkcie interleukínu 6 patrí aktivácia T buniek a stimulácia diferenciácie B buniek.

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 stimulujepohyb a šírenie T lymfocytov, neutrofilov a monocytov. Táto akcia má obranný charakter. IL 8 stimuluje uvoľňovanie histamínu bazofilmi. Tento proces spôsobuje alergickú reakciu.

Interleukín 10

Interleukín 10 (IL 10) je opakom predtým opísaných cytokínov. 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. Blokujú teda imunitnú odpoveď 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 typov patogénov.

Interleukíny a autoimunitné ochorenia

Interleukíny sú zodpovedné za udržiavanie aktívneho imunitného systému. V prípade autoimunitných ochorení však boli pozorované zvýšené hladiny niektorých z tejto skupiny cytokínov. To naznačuje účasť interleukínov na patomechanizme týchto porúch.

Interleukín 18 hrá fyziologickú úlohu pri vytváraní reakcií na patogény. Je však schopný vyvolať veľmi silné zápalové reakcie. Poruchy aktivity tohto cytokínu sa podieľajú na vzniku autoimunitných ochorení. Príklady zahŕňajú diabetes typu 1, roztrúsenú sklerózu a psoriázu.

Ďalším príkladom môže byť interleukín 15. Vykonáva 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 ochorení. Porucha jeho expresie sa pozoruje pri ochoreniach ako:

  • systémový lupus erythematosus
  • psoriáza
  • zápalové ochorenia čriev
  • roztrúsená skleróza
  • reumatoidná artritída

Prebieha výskum monoklonálnych protilátok blokujúcich aktivitu interleukínu 15, ktoré by sa mohli použiť pri liečbe týchto ochorení.

Účinok interleukínov na odmietnutie transplantátu

Pravdepodobne sa IL15 podieľa aj na mechanizme odmietnutia transplantátu organizmom príjemcu.

Už spomenutéinterleukín 10 má na druhej strane opačný účinok a možno ho použiť na blokovanie imunitnej odpovede po transplantácii.

Účinok interleukínov na odmietnutie transplantátu

Interleukíny sa podieľajú na obranných mechanizmoch proti mnohým chorobám. Poruchy ich činnosti výrazne prispievajú k rozvoju autoimunitných ochorení. Moderná veda tieto procesy stále študuje.

Terapeutický potenciál preukazujú obe látky, ktoré blokujú a zvyšujú aktivitu interleukínov. Veľkou výzvou pri hľadaní nových liekov je zníženie vedľajších účinkov.

O autoroviSara Janowska, MA vo farmáciiDoktorand interdisciplinárneho doktorandského štúdia v odbore farmaceutické a biomedicínske vedy na Lekárskej univerzite v Lubline a Inštitúte biotechnológie v Białystoku Absolvent farmaceutického štúdia na Lekárskej univerzite v Lubline so špecializáciou Rastlinné lekárstvo. Magisterský titul získala obhajobou práce v odbore farmaceutická botanika o antioxidačných vlastnostiach extraktov získaných z dvadsiatich druhov machov. V súčasnosti sa vo svojej výskumnej práci zaoberá syntézou nových protirakovinových látok a štúdiom ich vlastností na rakovinových bunkových líniách. Dva roky pracovala ako magistra farmácie v otvorenej lekárni.

Ďalšie články od tohto autora

Kategórie:

Imunitný systém