Інтерлейкіни - типи та функції

Інтерлейкіни - це білки, що належать до групи цитокінів. Вони беруть участь у процесі спілкування між клітинами імунної системи. Для чого потрібні інтерлейкіни? Що їх характеризує?

Зміст

1. Що означає інтерлейкін як цитокіни?
2. Яка роль інтерлейкінів?
3. Інтерлейкін 1
4. Інтерлейкін 2
5. Інтерлейкін 3
6. Інтерлейкін 4
7. Інтерлейкін 6
8. Інтерлейкін 7
9. Інтерлейкін 8
10. Інтерлейкін 10
11. Інтерлейкін 12
12. Інтерлейкіни та аутоімунні захворювання
13. Вплив інтерлейкінів на відторгнення трансплантата
14. Значення інтерлейкінів для майбутнього медицини

Інтерлейкіни в основному виробляються лейкоцитами. Довго вважалося, що лише ці клітини мають здатність виробляти ці білки. Однак виявилося, що інші клітини, такі як фібробласти або жирові клітини, також мають здатність продукувати інтерлейкіни.

Ці білки беруть участь у різних імунних та кровотворних процесах. Він діє як сигнальні молекули. Різні типи клітин у всьому тілі можуть отримувати інформацію, що передається інтерлейкінами.

Ці сполуки позначені номерами від 1 до 33. В даний час виявлено понад 48 інтерлейкінів. Невідповідність цих цифр виникає внаслідок того, що одне число в назві може визначати кілька рівних речовин.

Що означає інтерлейкін як цитокіни?

Цитокіни - це білки, що відповідають за зв'язок між клітинами. Вони утворюють чутливу систему сполук, що називається цитокіновою мережею. Вони беруть участь, наприклад, у розвитку таких станів, як лихоманка.

Цитокіни мають дуже складну і широку активність. Ми можемо перерахувати такі найважливіші особливості білків з цієї групи, які також мають інтерлейкіни:

• плейотропний - інакше різноспрямована дія. Це означає, що один цитокін може мати різний ефект залежно від клітини, на яку він впливає
  
  
• надмірність - це означає, що різні цитокіни можуть мати однаковий вплив на дану групу клітин
  
  
• синергізм - дія двох цитокінів одночасно має сильніший вплив на клітини, ніж активність одного
  
  
• антагонізм - цитокіни протилежної природи можуть виключати один одного. Кінцевий ефект визначається різницею концентрацій
  
  
• позитивні відгуки - це означає, що один тип цитокінів може стимулювати вироблення інших
  
  
• негативні відгуки - вироблення цитокінів одним типом клітин може блокувати їх вироблення іншими клітинами

Цитокіни, а також інтерлейкіни можуть взаємодіяти трьома різними способами:

• автокринний - тобто вироблена речовина впливає на клітину, яка її виробляє
  
  
• паракрин - це означає, що речовина впливає на тканини поблизу клітини, яка її виробляє
  
  
• ендокринна - речовина, що виробляється клітиною, потрапляє в кров і транспортується до віддалених уражених органів

Ці особливості змушують цитокіни створювати дуже чутливу мережу взаємозалежностей. Інтерлейкіни є важливою його частиною. Концентрації цих сигнальних речовин контролюють імунну відповідь.

Цитокіни впливають на клітину, зв'язуючись з відповідними мембранними рецепторами. Вони дуже чутливі. Навіть низька концентрація сигнальних молекул викликає збудження.

Яка роль інтерлейкінів?

Інтерлейкіни - це цитокіни, відповідальні за передачу інформації між лейкоцитами. При їх застосуванні одна група лейкоцитів може впливати на іншу.

Лейкоцити - це клітини, які є основним компонентом імунної системи. Їх завдання полягає у фагоцитозі мікроорганізмів та мертвих клітин. Вони відповідають за утворення специфічної відповіді через вироблення антитіл. Вони також мають здатність нейтралізувати вільні радикали. Саме інтерлейкіни контролюють активність лейкоцитів.

Речовини, що мають найбільше значення, що належать до цієї групи:

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

Інтерлейкіни беруть участь у спричиненні запалення. Група сполук, що називається інтерлейкін 1, має особливе значення.

Інтерлейкін 1

Інтерлейкін 1 (ІЛ 1) - це назва, яка визначає цілу групу цитокінів, які мають вирішальне значення в процесі запалення. Він виробляється у відповідь на різноманітні антигени. Факторами, що стимулюють його вироблення, можуть бути бактерії, віруси або грибки.

IL 1 діє як універсальний стимулятор запальної реакції. Він також має здатність стимулювати клітини виробляти інші прозапальні цитокіни.

Інтерлейкін 1 має потенціал як протираковий засіб. Досі тривають інтенсивні дослідження щодо його використання. Проблема полягає в сильних побічних ефектах, пов’язаних з пірогенною та постіактивною активністю. В даний час великі надії пов’язані з похідними інтерлейкіну 1, які мали б протиракові властивості, обмежуючи шкідливі механізми.

Існує 10 різних сполук під назвою інтерлейкін 1. Найголовніше:

• ІЛ-1α
• ІЛ-1β
• ІЛ-1γ

Інтерлейкін 2

Інтерлейкін 2 (ІЛ 2) є найважливішим цитокіном, що сприяє росту Т-клітин, особливо тих, що мають цитотоксичні властивості. Це означає, що IL 2 опосередковано стимулює процес запрограмованої загибелі клітин (апоптозу), інфікованих вірусами та новоутвореннями.

Стимуляція Т-лімфоцитів збільшує вироблення молекул, що стимулюють апоптоз на її поверхні.

Інтерлейкін-2 розглядався в дослідженнях як протираковий препарат. Однак сильні побічні ефекти виключили цю речовину з можливого терапевтичного застосування.

Інтерлейкін 3

Інтерлейкін 3 (IL3) - це цитокін, що продукується лімфоцитами Т. На відміну від вищезазначеного, він не впливає суттєво на запальні процеси. Головне його завдання - стимулювати процес кровотворення. Це означає, що IL3 стимулює вироблення різних типів клітин крові.

Цей цитокін не активний у здорових людей. Його рівень підвищується під час запального процесу. Його завдання - збільшити вироблення клітин крові у відповідь на інфекцію.

Інтерлейкін 4

Інтерлейкін 4 (ІЛ 4) важливий у процесі розвитку алергічної реакції. Він має широку основу і стимулює багато різних клітин імунної системи. Він виробляється базофілами, тучними клітинами та лімфоцитами Th2.

Його наявність стимулює діяльність макрофагів і моноцитів. IL 4 бере участь у формуванні вогнища запалення. Позитивний вплив на вироблення цитокінів, що стимулюють кровотворення. Таким чином, збільшення концентрації інтерлейкіну 4 стимулює процеси кровотворення.

Інтерлейкін 6

Інтерлейкін 6 (ІЛ 6) є різноспрямованим. Він продукується моноцитами та макрофагами. Факторами, що стимулюють його вироблення, є післязапальні цитокіни, особливо інтерлейкін 1. ІЛ 6 безпосередньо і сильно стимулює запальні процеси.

Однак висока концентрація цієї речовини може обмежити розвиток запалення. Це пов’язано з тим, що інтерлейкін 6 блокує синтез запальних цитокінів через механізм інгібування зворотного зв’язку.

IL 6 є пірогенним фактором. Це означає, що він стимулює підвищення температури тіла під час запалення. Інші функції інтерлейкіну 6 включають активацію Т-лімфоцитів та стимуляцію диференціації В-лімфоцитів.

Інтерлейкін 7

Інтерлейкін 7 (ІЛ 7) бере участь у реакції організму на ВІЛ. Він стимулює диференціювання цитотоксичних лімфоцитів. Ці імунні одиниці стимулюють апоптоз або суїцид клітин, інфікованих вірусом.

Інтерлейкін 8

Інтерлейкін 8 (ІЛ 8) - це цитокін, який стимулює міграцію імунних клітин по всьому тілу. Це означає, що він стимулює рух і поширення Т-лімфоцитів, нейтрофілів та моноцитів. Ця дія має оборонний характер.
IL 8 стимулює вивільнення гістаміну базофілами. Цей процес викликає алергічну реакцію.

Інтерлейкін 10

Інтерлейкін 10 (IL10) протилежний описаним раніше цитокінам. Основне його завдання - блокувати запальний процес. Його продукують лімфоцити групи В, макрофаги, дендритні клітини та лімфоцити Treg.

IL 10 використовується для контролю запальних процесів в організмі. Деякі бактерії та віруси здатні стимулювати вироблення інтерлейкіну 10. Таким чином, вони блокують імунну відповідь нашого організму, збільшуючи тим самим рівень виживання.

Інтерлейкін 12

Інтерлейкін 12 (IL12) є антагоністом IL10. Це означає, що він блокує його протизапальну активність. Його завдання включають активацію моноцитарних макрофагів та NK-клітин. Він стимулює вироблення інтерферону.

Синтез інтерлейкіну 12 відбувається під впливом різних видів збудників.

Інтерлейкіни та аутоімунні захворювання

Інтерлейкіни відповідають за підтримку імунної системи. Однак у випадку аутоімунних захворювань спостерігали підвищений рівень деяких цитокінів з цієї групи. Це свідчить про участь інтерлейкінів у патомеханізмі цих розладів.

Інтерлейкін 18 відіграє фізіологічну роль у генеруванні реакцій на патогени. Однак він здатний виробляти дуже сильні запальні реакції. Порушення активності цього цитокіну беруть участь у розвитку аутоімунних захворювань. Приклади включають діабет 1 типу, розсіяний склероз та псоріаз.

Інший приклад - інтерлейкін 15. Він має фізіологічну функцію, яка захищає від розвитку хвороб. Його активність потенційно може бути використана при лікуванні раку.

Надмірна активність інтерлейкіну15 в даний час пов'язана з патогенезом аутоімунних захворювань. Порушення його вираження спостерігається при таких захворюваннях, як:

• системний червоний вовчак
• псоріаз
• запальні захворювання кишечника
• розсіяний склероз
• ревматоїдний артрит

Продовжуються дослідження моноклональних антитіл, що блокують активність інтерлейкіну-15, які можуть бути використані при лікуванні цих захворювань.

Вплив інтерлейкінів на відторгнення трансплантата

Ймовірно, що IL15 також бере участь у відторгненні організму реципієнта.

Згаданий раніше інтерлейкін 10, з іншого боку, має протилежний ефект і може бути використаний для блокування імунної відповіді після трансплантації.

Вплив інтерлейкінів на відторгнення трансплантата

Інтерлейкіни беруть участь у захисних механізмах проти багатьох хвороб. Порушення в їх діяльності суттєво сприяють розвитку аутоімунних захворювань. Сучасна наука все ще вивчає ці процеси.

Терапевтичний потенціал демонструють як речовини, що блокують, так і посилюють активність інтерлейкінів. Великим викликом у пошуку нових ліків є зменшення побічних ефектів.

Література

1. RY. Лан, К. Селмі, ME. Гершвін. Роль регуляторної, запальної та Т-клітинної програмування інтерлейкіну-2 (IL-2) .. "J Autoimmun". 31 (1), с. 7-12, серпень 2008 р., Он-лайн доступ
2. Вплив інтерлейкіну 15 на розвиток аутоімунних захворювань, Łukasz Głowacki, 2017, Biotechnologia.pl
3. MH. Далке, SR. Ларсен, Дж. Рашко, HJ. Шлітт. Біологія CD45 та його використання як терапевтичної мішені .. "Лімфома Лейка". 45 (2), с. 229-36, лютий 2004 р., Он-лайн доступ
4. WL. Блалок, К. Вайнштейн-Оппенгеймер, Ф. Чанг, ПЕ. Хойл та інші. Трансдукція сигналу, регуляція клітинного циклу та антиапоптотичні шляхи, регульовані IL-3, у гемопоетичних клітинах: можливі місця для втручання з протипухлинними препаратами .. "Лейкемія". 13 (8), стор. 1109-66, серпень 1999 р. Онлайн-доступ
5. Якуб Голоб, Марек Якобісяк, Вітольд Ласек, Томаш Стоклоша: Імунологія. Варшава: Польські наукові видавці PWN, 2009, стор. 91, 121.
6. Д. Бораскі, Каліфорнія Дінарелло. IL-18 в аутоімунітеті: огляд .. "Eur Cytokine Netw". 17 (4), с. 224-52, грудень 2006 р., Он-лайн доступ

Про автора

Сара Яновська, магістр, докторант міждисциплінарних докторських студій у галузі фармацевтичних та біомедичних наук Люблінського медичного університету та Інституту біотехнологій у Білостоці.Вона здобула ступінь магістра, захистивши дисертацію у галузі фармацевтичної ботаніки щодо антиоксидантних властивостей екстрактів, отриманих із двадцяти видів мохів. В даний час у своїй дослідницькій роботі він займається синтезом нових протиракових речовин та вивченням їх властивостей на клітинних лініях раку. Два роки вона працювала магістром фармації у відкритій аптеці.

Інші статті цього автора