G-CSF je peptidni hormon koji potiče stvaranje granulocita. Dakle, on ima veliku važnost u funkciji imunološki sustav. Hormon se daje i kao lijek pacijentima s jako oslabljenim imunološki sustav za poticanje stvaranja neutrofilne bijele boje krv stanice.
Što je G-CSF?
G-CSF je kratica za faktor stimuliranja kolonije granulocita. To je peptidni hormon koji potiče stvaranje granulocita iz pluripotentnih matičnih stanica. Čimbenik koji stimulira koloniju granulocita pripada citokinima. Općenito, citokini su proteini koji su odgovorni za proliferaciju imunoloških stanica i na taj način kontroliraju imunološki odgovor. Postoje različite vrste citokina. Peptidni hormon G-CSF jedan je od čimbenika koji stimulira koloniju. Kemijski je ljudski G-CSF glikoprotein koji se sastoji od 174 aminokiseline. Na položaju 133 je aminokiselina treonin, koja je glikozilirana na svojoj hidroksilnoj skupini. Neproteinogeni dio molekule na glikoziliranom mjestu čini približno četiri posto molekularne težine. Sastoji se od komponenata α-N-acetil-neuraminske kiseline, N-acetil-galaktozamina i β-galaktoza. Glikozilacija ima stabilizirajući utjecaj na protein. Istodobno, on također igra važnu ulogu u određenim funkcijama kao što je aktivacija zrelih granulocita za borbu protiv trenutnih žarišta infekcije. Nadalje, G-CSF još uvijek sadrži dva disulfida mostovi, koji određuju sekundarnu strukturu proteina. Kod ljudi, kodiranje gen za G-CSF nalazi se na kromosomu 17.
Funkcija, učinci i uloge
Kao što je ranije spomenuto, G-CSF je važan čimbenik imunološki sustav. Potiče nezrele stanice preteče hematopoetskog sustava (hematopoetski sustav ili pre-CFU) da se diferenciraju i razmnožavaju. To znači da se nediferencirane pluripotentne matične stanice pod utjecajem G-CSF diferenciraju u granulocite i razmnožavaju staničnom diobom. Granulociti su neutrofilno bijeli krv stanice koje funkcioniraju kao takozvane stanice za uklanjanje smeća. Oni postaju učinkoviti kada je organizam zaražen bakterija. Dakle, svaka bakterijska infekcija rezultira proliferacijom fagocita iz nediferenciranih progenitornih stanica. Nadalje, G-CSF također stimulira zrele granulocite da se presele na mjesta zaraze kako bi ubili bakterija tamo. U ovoj funkciji molekuli pomaže njezin ostatak vezan za glikozilaciju. Na mjestu infekcije, G-CSF tako može pojačati stvaranje vodik peroksid u granulocitima, usmrćujući bakterija još učinkovitiji. Treća funkcija G-CSF-a je uzrokovati odvajanje hematopoetskih matičnih stanica iz njihove okoline u koštana srž. To omogućava nekim od ovih stanica da uđu u perifernu krv. S daljnjim administraciju G-CSF-a, ovaj se postupak može ponoviti, što rezultira akumulacijom pluripotentnih matičnih stanica u krvi. Taj je proces poznat i kao afereza. Afereza se pokazala korisnom za darivatelje matičnih stanica ili za pacijente koji su podvrgnuti intenzivnom liječenju kemoterapija. Na ovaj način, kemoterapija pacijentima se može transplantirati vlastita krv obogaćena matičnim stanicama. Donatori matičnih stanica, pak, mogu biti normalni donacija krvi umjesto a koštana srž donacija. G-CSF tako služi kao lijek i koristi se kod kronične neutropenije (smanjenja neutrofilni granulociti), kemoterapija, ili transplantacija matičnih stanica.
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
G-CSF je uključen u složenu homeostatsku mrežu organizma. Čimbenik stimuliranja kolonija granulocita sastavni je dio imunološkog sustava i endokrilni sustav. Koštana srž pluripotentne matične stanice i sazrijevaju neutrofilni granulociti posjeduju receptore za G-CSF. Po potrebi, proteini G-CSF-a vežu se na receptore i tako osiguravaju razvoj njihovog učinka. Svaki organizam stvara svoj vlastiti G-CSF. Međutim, kada se potreba poveća, kao u slučaju teških infekcija, kemoterapije ili općenito imunodeficijencije, hormon će se možda morati ubrizgati supkutano. Znan droge ima Pegfilgrastim i lipegfilgrastim. Oni se proizvode rekombinantno iz određenih stanica sisavaca, poput CHO stanica (jajnik kineskog hrčka) ili iz Escherichia coli. Aminokiselinske sekvence su identične u oba oblika proizvodnje. Mogu postojati razlike u glikozilaciji. Međutim, noviji se proizvodi glikoziliraju na istom položaju kao i izvorni G-CSF. Određeni oblici obrade, poput PEGilacije, dodatno povećavaju stabilnost i poluživot droge u uporabi bez promjene njihove učinkovitosti. Da bi se to postiglo, stvara se kemijska veza G-CSF s polietilen glikolom.
Bolesti i poremećaji
Nuspojave se mogu pojaviti i uz uporabu G-CSF-a. Kost i mišići bol su najčešći. Njima se često pridružuju mučnina, povraćanje, gubitak apetita i proljev. Sluznica upala i gubitak kose također se može dogoditi. Prigovori su rezultat povećanog stvaranja neutrofilni granulociti, koji potom pokreću pojačane imunološke reakcije. Rjeđe se infiltrati opažaju u plućima, uzrokujući kašalj, otežano disanje i groznica, između ostalih simptoma. Ovo čak može dovesti na takozvani akutni respiratorni distres sindrom (ARDS), koji ukazuje na intenzivnu reakciju pluća na vanjske štetne čimbenike. The slezena može se povećati do točke ruptura slezene. Drugi simptom je povećana leukocitoza, a to je povećana proizvodnja bijele krvne stanice. G-CSF se ne smije koristiti u prisutnosti srpastih stanica anemija, budući da se prema američkoj studiji ovdje mogu pojaviti ozbiljne nuspojave, koje ponekad čak dovode do zatajenja više organa. Međutim, mnoga istraživanja također pokazuju da su simptomi obično reverzibilni. Nakon prekida liječenja terapija s G-CSF, nuspojave također nestaju. Iako postoji povećana tvorba neutrofila leukociti tijekom liječenja G-CSF-om, dosadašnje studije nisu utvrdile povećani rizik od razvoja leukemija.
