Interleukiny jsou proteiny patřící do skupiny cytokinů. Účastní se procesu komunikace mezi buňkami imunitního systému. K čemu jsou interleukiny potřeba? Co je charakterizuje?

Interleukinyjsou produkovány hlavně leukocyty. Dlouho se věřilo, že pouze tyto buňky mají schopnost produkovat tyto proteiny. Ukázalo se však, že schopnost produkovat interleukiny mají i jiné buňky, jako jsou fibroblasty a tukové buňky.

Tyto proteiny se účastní různých imunitních a hematopoetických procesů. Působí jako signální molekuly. Buňky různých typů v celém těle mohou přijímat informace přenášené interleukiny.

Tyto sloučeniny jsou popsány čísly od 1 do 33. V současné době bylo objeveno více než 48 interleukinů. Nesoulad mezi těmito čísly vyplývá ze skutečnosti, že jedno číslo v názvu může definovat několik stejných látek.

Co znamená interleukin jako cytokiny?

Cytokiny jsou proteiny odpovědné za komunikaci mezi buňkami. Tvoří citlivý systém spojení známý jako cytokinová síť. Podílejí se například na rozvoji onemocnění, jako je horečka.

Cytokiny mají velmi komplexní a širokou aktivitu. Můžeme uvést následující nejdůležitější vlastnosti proteinů z této skupiny, které mají také interleukiny:

  • pleiotropní - jinak vícesměrné působení. To znamená, že jeden cytokin může mít různý účinek v závislosti na buňce, kterou ovlivňuje
  • redundance - to znamená, že různé cytokiny mohou mít stejný účinek na danou skupinu buněk
  • synergismus - působení dvou cytokinů současně působí na buňky silněji než aktivita jednoho
  • antagonismus - cytokiny opačné povahy mohou vzájemně rušit své účinky. Konečný efekt je určen rozdílem koncentrací
  • pozitivní zpětná vazba - to znamená, že jeden typ cytokinů může stimulovat produkci jiných
  • negativní zpětná vazba - produkce cytokinů jedním typem buňky může blokovat jejich produkci jinými buňkami

Cytokiny, také interleukiny, mohou interagovat třemi různými způsoby:

  • autokrinní - to znamená, že produkovaná látka ovlivňuje buňku, která ji produkuje
  • parakrinní - to znamená, že látka ovlivňuje tkáně vpoblíž buňky, která to produkuje
  • endokrinní – látka produkovaná buňkou vstupuje do krevního oběhu a je transportována do vzdálených orgánů postižených

Tyto vlastnosti způsobují, že cytokiny vytvářejí velmi citlivou síť vzájemných závislostí. Interleukiny jsou jeho nezbytnou součástí. Koncentrace těchto signálních látek řídí imunitní odpověď

Cytokiny ovlivňují buňku vazbou na příslušné membránové receptory. Vyznačují se velmi vysokou citlivostí. I nízká koncentrace signálních molekul způsobuje excitaci.

Jaká je role interleukinů?

Interleukiny jsou cytokiny odpovědné za přenos informace mezi leukocyty. Při jejich použití může jedna skupina leukocytů ovlivnit druhou.

Leukocyty jsou buňky, které jsou základní složkou imunitního systému. Jejich úkolem je fagocytóza mikroorganismů a mrtvých buněk. Jsou zodpovědné za vytvoření specifické odpovědi prostřednictvím tvorby protilátek. Mají také schopnost neutralizovat volné radikály. Aktivita leukocytů je řízena interleukiny

Látky nejvyšší důležitosti této skupiny:

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

Interleukiny se podílejí na vzniku zánětu. Zvláštní význam má skupina sloučenin známých jako interleukin 1.

Interleukin 1

Interleukin 1 (IL 1) je název, který definuje celou skupinu cytokinů, které jsou klíčové pro proces zánětu. Vyrábí se jako odpověď na různé typy antigenů. Faktory stimulující jeho produkci mohou být bakterie, viry nebo houby.

IL 1 působí jako univerzální faktor stimulující zánětlivou odpověď. Má také schopnost stimulovat buňky k produkci dalších prozánětlivých cytokinů.

Interleukin 1 má potenciál jako lék proti rakovině. Stále probíhá intenzivní výzkum jeho využití. Problémem jsou silné vedlejší účinky spojené s pyrogenní a pozánětlivou aktivitou. V současné době jsou velké naděje spojovány s deriváty interleukinu 1, které by měly protirakovinné vlastnosti a zároveň by omezovaly škodlivé mechanismy.

Existuje 10 různých sloučenin pod názvem interleukin 1. Nejdůležitější jsou:

  • IL-1α
  • IL-1β
  • IL-1γ

Interleukin 2

Interleukin 2 (IL 2) je nejdůležitější excitační cytokinzvýšení T lymfocytů, zejména těch s cytotoxickými vlastnostmi. Znamená to, že IL 2 nepřímo stimuluje proces programované buněčné smrti (apoptózy) infikované viry a novotvary

Stimulace T buněk zvyšuje produkci molekul, které stimulují apoptózu na jejich povrchu.

Interleukin 2 byl ve studiích považován za protirakovinný lék. Silné vedlejší účinky však vyloučily tuto látku z potenciálního terapeutického použití.

Interleukin 3

Interleukin 3 (IL3) je cytokin produkovaný lymfocyty T. Na rozdíl od výše uvedeného významně neovlivňuje zánětlivé procesy. Jeho hlavním úkolem je stimulovat proces hemopoézy. To znamená, že IL3 stimuluje produkci různých typů krevních buněk.

Tento cytokin není aktivní u zdravých lidí. Jeho hladina stoupá při zánětlivém procesu. Jeho úkolem je zvýšit produkci krevních buněk v reakci na infekci.

Interleukin 4

Interleukin 4 (IL 4) je důležitý v procesu rozvoje alergické reakce. Má širokou základnu a stimuluje mnoho různých buněk imunitního systému. Je produkován bazofily, žírnými buňkami a Th2 lymfocyty

Jeho přítomnost stimuluje aktivitu makrofágů a monocytů. IL 4 se podílí na tvorbě zánětlivého ložiska. Pozitivní vliv na tvorbu cytokinů stimulujících hemopoézu. Proto zvýšení koncentrace interleukinu 4 stimuluje hematopoetické procesy.

Interleukin 6

Interleukin 6 (IL 6) se vyznačuje vícesměrným působením. Je produkován monocyty a makrofágy. Faktory stimulující jeho produkci jsou pozánětlivé cytokiny, zejména interleukin 1. IL 6 přímo a silně stimuluje zánětlivé procesy

Vysoká koncentrace této látky však může omezit rozvoj zánětu. Je to proto, že interleukin 6 blokuje syntézu zánětlivých cytokinů prostřednictvím mechanismu inhibice zpětné vazby.

IL 6 je pyrogenní činidlo. To znamená, že stimuluje zvýšení tělesné teploty během zánětu. Mezi další funkce interleukinu 6 patří aktivace T buněk a stimulace diferenciace B buněk.

Interleukin 7

Interleukin 7 (IL 7) se podílí na reakci těla na HIV. Stimuluje diferenciaci cytotoxických lymfocytů. Tyto imunitní jednotky stimulují apoptózu neboli sebevraždu buněk infikovaných virem.

Interleukin 8

Interleukin 8 (IL 8) je cytokin, který stimuluje migraci imunitních buněk v těle. To znamená, že stimulujepohyb a šíření T lymfocytů, neutrofilů a monocytů. Tato akce má obranný charakter. IL 8 stimuluje uvolňování histaminu bazofily. Tento proces způsobuje alergickou reakci.

Interleukin 10

Interleukin 10 (IL 10) je opakem dříve popsaných cytokinů. Jeho hlavním úkolem je blokovat zánětlivý proces. Je produkován B lymfocyty, makrofágy, dendritickými buňkami a Treg lymfocyty.

IL 10 se používá ke kontrole zánětlivých procesů v těle. Některé bakterie a viry mají schopnost stimulovat produkci interleukinu 10. Blokují tak imunitní odpověď našeho těla, čímž zvyšují jejich přežití.

Interleukin 12

Interleukin 12 (IL12) je antagonista IL10. To znamená, že blokuje jeho protizánětlivou aktivitu. Mezi jeho úkoly patří aktivace monocytárních makrofágů a NK buněk. Stimuluje produkci interferonu.

K syntéze interleukinu 12 dochází pod vlivem různých typů patogenů

Interleukiny a autoimunitní onemocnění

Interleukiny jsou zodpovědné za udržení aktivního imunitního systému. V případě autoimunitních onemocnění však byly pozorovány zvýšené hladiny některých z této skupiny cytokinů. To ukazuje na účast interleukinů v patomechanismu těchto poruch

Interleukin 18 hraje fyziologickou roli při vytváření reakcí na patogeny. Je však schopen vyvolat velmi silné zánětlivé reakce. Poruchy aktivity tohoto cytokinu se podílejí na vzniku autoimunitních onemocnění. Příklady zahrnují diabetes typu 1, roztroušenou sklerózu a lupénku.

Dalším příkladem může být interleukin 15. Plní fyziologickou funkci, která chrání před rozvojem nemocí. Jeho aktivita může být potenciálně využita při léčbě rakoviny.

Nadměrná aktivita interleukinu15 je v současnosti spojována s patogenezí autoimunitních onemocnění. Porucha jeho exprese je pozorována u takových onemocnění jako:

  • systémový lupus erythematodes
  • psoriáza
  • zánětlivá onemocnění střev
  • roztroušená skleróza
  • revmatoidní artritida

Probíhá výzkum monoklonálních protilátek blokujících aktivitu interleukinu 15, které by mohly být použity při léčbě těchto onemocnění.

Vliv interleukinů na odmítnutí transplantátu

Pravděpodobně se IL15 také účastní mechanismu odmítnutí transplantátu organismem příjemce

Již zmíněnointerleukin 10 má na druhé straně opačný účinek a lze jej použít k blokování imunitní odpovědi po transplantaci.

Vliv interleukinů na odmítnutí transplantátu

Interleukiny se podílejí na obranných mechanismech proti mnoha nemocem. Poruchy jejich činnosti významně přispívají ke vzniku autoimunitních onemocnění. Moderní věda tyto procesy stále studuje.

Terapeutický potenciál prokazují obě látky, které blokují a zvyšují aktivitu interleukinů. Velkou výzvou při hledání nových léků je snížení vedlejších účinků.

O autoroviSara Janowska, MA v oboru farmacieDoktorand mezioborového doktorského studia v oboru farmaceutických a biomedicínských věd na Lékařské univerzitě v Lublinu a na Biotechnologickém institutu v Białystoku Absolvent farmaceutických studií na Lékařské univerzitě v Lublinu se specializací Rostlinná medicína. Magisterský titul získala obhajobou práce v oboru farmaceutické botaniky o antioxidačních vlastnostech extraktů získaných z dvaceti druhů mechů. V současné době se ve své výzkumné práci zabývá syntézou nových protirakovinných látek a studiem jejich vlastností na rakovinných buněčných liniích. Dva roky pracovala jako magistra farmacie v otevřené lékárně.

Další články od tohoto autora

Kategorie:

Imunitní systém