Интерлейкины - это белки, принадлежащие к группе цитокинов. Они участвуют в процессе коммуникации между клетками иммунной системы. Для чего нужны интерлейкины? Что их характеризует?
Оглавление
- Что означает интерлейкин как цитокины?
- Какова роль интерлейкинов?
- Интерлейкин 1
- Интерлейкин 2
- Интерлейкин 3
- Интерлейкин 4
- Интерлейкин 6
- Интерлейкин 7
- Интерлейкин 8
- Интерлейкин 10
- Интерлейкин 12
- Интерлейкины и аутоиммунные заболевания
- Влияние интерлейкинов на отторжение трансплантата
- Значение интерлейкинов для медицины будущего
Интерлейкины в основном продуцируются лейкоцитами. Долгое время считалось, что только эти клетки обладают способностью производить эти белки. Однако оказалось, что другие клетки, такие как фибробласты или жировые клетки, также обладают способностью продуцировать интерлейкины.
Эти белки участвуют в различных иммунных и кроветворных процессах. Он действует как сигнальные молекулы. Различные типы клеток по всему телу могут получать информацию, передаваемую интерлейкинами.
Эти соединения обозначены номерами от 1 до 33. В настоящее время открыто более 48 интерлейкинов. Несоответствие между этими числами объясняется тем, что одно число в названии может обозначать несколько одинаковых веществ.
Что означает интерлейкин как цитокины?
Цитокины - это белки, отвечающие за связь между клетками. Они образуют чувствительную систему связей, называемую цитокиновой сетью. Они участвуют, например, в развитии таких состояний, как лихорадка.
Цитокины обладают очень сложной и широкой активностью. Мы можем перечислить следующие наиболее важные особенности белков из этой группы, которые также имеют интерлейкины:
- плейотропный - иначе разнонаправленное действие. Это означает, что один цитокин может иметь разный эффект в зависимости от клетки, на которую он влияет.
- избыточность - это означает, что разные цитокины могут иметь одинаковый эффект на данную группу клеток
- синергизм - действие двух цитокинов одновременно оказывает более сильное влияние на клетки, чем действие одного
- антагонизм - цитокины противоположной природы могут нейтрализовать друг друга. Конечный эффект определяется разницей концентраций
- положительная обратная связь - это означает, что один тип цитокинов может стимулировать выработку других
- отрицательная обратная связь - производство цитокинов одним типом клеток может блокировать их производство другими клетками
Цитокины, а также интерлейкины могут взаимодействовать тремя разными способами:
- аутокринный - то есть произведенное вещество влияет на клетку, которая его производит
- паракрин - это означает, что вещество влияет на ткани в непосредственной близости от клетки, которая его производит
- эндокринный - вещество, вырабатываемое клеткой, попадает в кровоток и транспортируется к отдаленным органам, пораженным
Эти особенности заставляют цитокины создавать очень чувствительную сеть взаимозависимостей. Интерлейкины являются его неотъемлемой частью. Концентрации этих сигнальных веществ контролируют иммунный ответ.
Цитокины влияют на клетку, связываясь с соответствующими мембранными рецепторами. Они очень чувствительны. Даже низкая концентрация сигнальных молекул вызывает возбуждение.
Какова роль интерлейкинов?
Интерлейкины - это цитокины, отвечающие за передачу информации между лейкоцитами. При их использовании одна группа лейкоцитов может влиять на другую.
Лейкоциты - это клетки, которые являются основным компонентом иммунной системы. Их задача - фагоцитоз микроорганизмов и мертвых клеток. Они несут ответственность за формирование специфического ответа посредством выработки антител. Они также обладают способностью нейтрализовать свободные радикалы. Именно интерлейкины контролируют активность лейкоцитов.
Наиболее важные вещества, относящиеся к этой группе:
- Интерлейкин 1
- Интерлейкин 2
- Интерлейкин 3
- Интерлейкин 4
- Интерлейкин 6
- Интерлейкин 7
- Интерлейкин 8
- Интерлейкин 10
- Интерлейкин 12
Интерлейкины вызывают воспаление. Особое значение имеет группа соединений под названием интерлейкин 1.
Интерлейкин 1
Интерлейкин 1 (IL 1) - это название, которое определяет целую группу цитокинов, которые имеют решающее значение в процессе воспаления. Он вырабатывается в ответ на множество антигенов. Факторами, стимулирующими его производство, могут быть бактерии, вирусы или грибки.
ИЛ-1 действует как универсальный стимулятор воспалительной реакции. Он также обладает способностью стимулировать клетки к выработке других провоспалительных цитокинов.
Интерлейкин 1 обладает потенциалом противоракового действия. Интенсивные исследования его использования все еще продолжаются. Проблема в сильных побочных эффектах, связанных с пирогенной и поствоспалительной активностью. В настоящее время большие надежды возлагаются на производные интерлейкина 1, которые будут обладать противораковыми свойствами, ограничивая при этом вредные механизмы.
Существует 10 различных соединений под названием интерлейкин 1. Самое главное:
- ИЛ-1α
- ИЛ-1β
- ИЛ-1γ
Интерлейкин 2
Интерлейкин 2 (ИЛ 2) является наиболее важным цитокином, способствующим росту Т-клеток, особенно с цитотоксическими свойствами. Это означает, что ИЛ 2 косвенно стимулирует процесс запрограммированной гибели клеток (апоптоза), инфицированных вирусами и новообразованиями.
Стимуляция Т-лимфоцитов увеличивает выработку молекул, стимулирующих апоптоз на его поверхности.
Интерлейкин-2 рассматривался в исследованиях как противораковое средство. Однако сильные побочные эффекты исключили это вещество из потенциального терапевтического использования.
Интерлейкин 3
Интерлейкин 3 (IL3) - это цитокин, вырабатываемый Т-лимфоцитами, в отличие от ранее упомянутого, он не оказывает значительного влияния на воспалительные процессы. Его основная задача - стимулировать процесс кроветворения. Это означает, что ИЛ3 стимулирует выработку различных типов клеток крови.
Этот цитокин не активен у здоровых людей. Его уровень повышается при воспалительном процессе. Его задача - увеличить выработку клеток крови в ответ на инфекцию.
Интерлейкин 4
Интерлейкин 4 (ИЛ 4) важен в процессе развития аллергической реакции. Он имеет широкую основу и стимулирует множество различных клеток иммунной системы. Он продуцируется базофилами, тучными клетками и лимфоцитами Th2.
Его наличие стимулирует активность макрофагов и моноцитов. ИЛ 4 участвует в формировании воспалительного очага. Положительно влияет на выработку цитокинов, стимулирующих кроветворение. Таким образом, повышение концентрации интерлейкина 4 стимулирует кроветворные процессы.
Интерлейкин 6
Интерлейкин 6 (IL 6) является разнонаправленным. Его производят моноциты и макрофаги. Факторами, стимулирующими его выработку, являются поствоспалительные цитокины, особенно интерлейкин 1. IL 6 непосредственно и сильно стимулирует воспалительные процессы.
Однако высокая концентрация этого вещества может ограничить развитие воспаления. Это связано с тем, что интерлейкин 6 блокирует синтез воспалительных цитокинов посредством механизма подавления обратной связи.
ИЛ 6 - пирогенный фактор. Это означает, что он стимулирует повышение температуры тела при воспалении. Другие функции интерлейкина 6 включают активацию Т-клеток и стимуляцию дифференцировки В-клеток.
Интерлейкин 7
Интерлейкин 7 (IL 7) участвует в реакции организма на ВИЧ. Стимулирует дифференцировку цитотоксических лимфоцитов. Эти иммунные единицы стимулируют апоптоз или самоубийство клеток, инфицированных вирусом.
Интерлейкин 8
Интерлейкин 8 (IL 8) - это цитокин, который стимулирует миграцию иммунных клеток по организму. Это означает, что он стимулирует движение и распространение Т-лимфоцитов, нейтрофилов и моноцитов. Это действие носит оборонительный характер.
ИЛ 8 стимулирует высвобождение гистамина базофилами. Этот процесс вызывает аллергическую реакцию.
Интерлейкин 10
Интерлейкин 10 (IL10) противоположен ранее описанным цитокинам. Его основная задача - заблокировать воспалительный процесс. Он продуцируется В-лимфоцитами, макрофагами, дендритными клетками и Treg-лимфоцитами.
IL 10 используется для контроля воспалительных процессов в организме. Некоторые бактерии и вирусы обладают способностью стимулировать выработку интерлейкина 10. Таким образом, они блокируют иммунную реакцию нашего организма, тем самым увеличивая их выживаемость.
Интерлейкин 12
Интерлейкин 12 (IL12) является антагонистом IL10. Это означает, что он блокирует его противовоспалительную активность. В его задачи входит активация макрофагов моноцитов и NK-клеток. Стимулирует выработку интерферона.
Синтез интерлейкина 12 происходит под воздействием различных типов патогенов.
Интерлейкины и аутоиммунные заболевания
Интерлейкины отвечают за поддержание активности иммунной системы. Однако в случае аутоиммунных заболеваний наблюдаются повышенные уровни некоторых цитокинов из этой группы. Это указывает на участие интерлейкинов в патомеханизме этих нарушений.
Интерлейкин 18 играет физиологическую роль в выработке ответов на патогены. Однако он способен вызывать очень сильные воспалительные реакции. Нарушения активности этого цитокина участвуют в развитии аутоиммунных заболеваний. Примеры включают диабет 1 типа, рассеянный склероз и псориаз.
Другой пример - интерлейкин 15. Он выполняет физиологическую функцию, которая защищает от развития заболеваний. Его активность потенциально может быть использована при лечении рака.
Избыточная активность интерлейкина 15 в настоящее время связана с патогенезом аутоиммунных заболеваний. Нарушение его выраженности наблюдается при таких заболеваниях, как:
- системная красная волчанка
- псориаз
- воспалительные заболевания кишечника
- рассеянный склероз
- ревматоидный артрит
Продолжаются исследования моноклональных антител, блокирующих активность интерлейкина-15, которые могут быть использованы для лечения этих заболеваний.
Влияние интерлейкинов на отторжение трансплантата
Вероятно, что IL15 также участвует в отторжении организма реципиента.
С другой стороны, ранее упомянутый интерлейкин 10 имеет противоположный эффект и может использоваться для блокирования иммунного ответа после трансплантации.
Влияние интерлейкинов на отторжение трансплантата
Интерлейкины участвуют в защитных механизмах от многих заболеваний. Нарушения их деятельности в значительной степени способствуют развитию аутоиммунных заболеваний. Современная наука все еще изучает эти процессы.
Терапевтический потенциал демонстрируется как веществами, блокирующими, так и повышающими активность интерлейкинов. Большая проблема при поиске новых лекарств - уменьшение побочных эффектов.
Литература
- RY. Lan, C. Selmi, ME. Гершвин. Роль интерлейкина-2 (IL-2) в регуляторных, воспалительных и Т-клеточных программах .. "J Autoimmun". 31 (1), стр. 7-12, август 2008 г., он-лайн доступ
- Влияние интерлейкина 15 на развитие аутоиммунных заболеваний, Лукаш Głowacki, 2017, Biotechnologia.pl
- MH. Дальке, SR. Ларсен, Дж. Rasko, HJ. Schlitt. Биология CD45 и его использование в качестве терапевтической мишени .. "Leuk Lymphoma". 45 (2), pp. 229-36, февраль 2004 г., он-лайн доступ
- WL. Блэлок, К. Вайнштейн-Оппенгеймер, Ф. Чанг, ЧП. Хойл и другие. Сигнальная трансдукция, регуляторы клеточного цикла и антиапоптотические пути, регулируемые IL-3 в гемопоэтических клетках: возможные участки для вмешательства с помощью противоопухолевых препаратов. «Лейкемия». 13 (8), pp. 1109-66, август 1999 г. Он-лайн доступ
- Якуб Голомб, Марек Якобисиак, Витольд Ласек, Томаш Стоклоза: иммунология. Варшава: Польское научное издательство PWN, 2009, стр. 91, 121.
- Д. Бораски, CA. Динарелло. IL-18 при аутоиммунных заболеваниях: обзор .. "Eur Cytokine Netw". 17 (4), pp. 224-52, декабрь 2006 г., он-лайн доступ
Другие статьи этого автора
