Interleukini: Funkcija i bolesti

Interleukini tvore podskupinu citokina, staničnih glasnika koji kontroliraju imunološki sustav. Interleukini su peptid kratkog lanca hormoni od 75 do 125 aminokiseline. Oni uglavnom kontroliraju lokalno raspoređivanje leukociti na mjestima od upala, premda mogu imati i sistemske učinke kao kod pokretanja groznica.

Što su interleukini?

Interleukini (IL) su peptid kratkog lanca hormoni od 75 do 125 aminokiseline. Oni tvore jednu od nekoliko podrazreda citokina koji kontroliraju imunološki odgovor. Kao glasnici, interleukini imaju sličan spektar upotrebe kao interferoni, koji također čine podrazred citokina. Međutim, interleukini su posebno specijalizirani za kontrolu leukociti. Neki interleukini također pokazuju sistemske učinke, na primjer, time što mogu inducirati groznica, dok interferoni su specijaliziraniji za obranu od virusi i imaju antitumorske sposobnosti. Za razliku od neurotransmitera, interleukini i interferoni specijalizirani su za komunikaciju sa stanicama imunološki sustav međusobno i sa stanicama tkiva. Njihovo glavno djelovanje obično se odvija lokalno u tkivima. Za komunikaciju sa stanicama imunološki sustav ili sa stanicama tkiva, interleukini ne trebaju ući u stanice; oni jednostavno pristaju na određene receptore stanica, što je dovoljno da imunološke stanice proliferiraju, diferenciraju i postanu aktivne.

Funkcija, radnja i uloge

Od više od 40 različitih interleukina, svaki izvodi određeni zadatak. Sve u svemu, interleukini kontroliraju raspoređivanje leukociti, a donekle i postavljanje T pomoćnih stanica, monociti, i makrofagi, kao i druge imunološke stanice. Osnovni su zadaci stimulirati stanice imunološkog sustava da sazriju, rasti i podijeliti, tj. množiti, kada je potrebno. To također uključuje i suprotan proces, ukidanje određenih imunoloških odgovora. Interleukin-1 ima sposobnost proizvodnje groznica, kada se pojave određeni uvjeti. IL-1, zajedno s IL-6 i tumorom nekroza faktor, dakle jedan je od takozvanih pirogena. IL-2 specijaliziran je za stimulaciju, proliferaciju i diferencijaciju T pomoćnih stanica, B stanica i prirodnih stanica ubojica. Najvažnija zadaća IL-3 je emisija stimulativnih podražaja koji uzrokuju sazrijevanje određenih pluripotentnih matičnih stanica u eritrociti, granulociti ili druge stanice imunološkog sustava. IL-4 također ima sposobnost prenošenja podražaja proliferacije i diferencijacije na T stanice, ali istodobno ima inhibitorni učinak na aktivnost makrofaga. IL-4 tako ima i protuupalni učinak. Ciljne stanice određenih interleukina mogu biti stromalne stanice ili fibroblasti kao u slučaju IL-17, uz sve tipove stanica koji pripadaju imunološkom sustavu. Za modulaciju upalnih procesa u koža, interleukin-20 vjerojatno izravno kontrolira imunološki odgovor keratinocita u najgornjem sloju kože. Nekoliko interleukina poput IL-28 i IL-29 prepoznaju stanične linije zaražene virusi. IL-24 je vjerojatno jedini interleukin koji može prepoznati tumorske stanice i provoditi antitumorski učinak inhibirajući rast i inducirajući apoptozu stanica, samoinduciranu staničnu smrt.

Formiranje, pojava, svojstva i optimalne razine

Većina interleukina izlučuju stanice imunološkog značaja pretežno u međustaničnu domenu, gdje mogu pristati na samu stanicu koja luči ili na druge stanice imunološkog sustava. Samo u nekoliko iznimnih slučajeva specijalizirani interleukini zauzimaju receptore stanica koje ne pripadaju imunološkom sustavu. Primjerice, iznimka je IL-33, koji se oslobađa u plućima i koža, mogu pristati na receptore iz obitelji IL-1. Kao i kod IL-4, IL-5 i IL-13, ciljne stanice su uglavnom T stanice, a donekle i eozinofili i mastociti. U principu, interleukini se usredotočuju na komunikaciju između stanica. To je uglavnom lokalna komunikacija malog opsega, iako se u iznimnim slučajevima postižu i sistemski učinci. Neki interleukini nalikuju čimbenicima rasta jer njihov utjecaj na T stanice, monociti i limfociti je usporediv s onim kod čimbenika rasta. Zbog velike dinamike koja proizlazi iz promjenjivih zahtjeva za imunološkim sustavom, određivanje referentne vrijednosti ili optimalne vrijednosti za njihovo pojavljivanje u tijelu nije smisleno. Međutim, problemi mogu nastati zbog smanjenog ili prekomjernog lučenja, poput onog uočenog kod alergijskih reakcija.

Bolesti i poremećaji

Vrlo složena interakcija pojedinih komponenata imunološkog sustava uzrokuje razne moguće poremećaje, slabljenje imunološkog odgovora ili pretjeranu reakciju na određene izazove, što može dovesti do blagih do teških simptoma bolesti. Međutim, u nekim slučajevima nije poremećeno lučenje citokina, već problem leži u oštećenim receptorima na koje interleukini i drugi citokini ne mogu pristati. Imunološki odgovor u tkivu upala dominira IL-1. Kao proupalna signalna supstanca, njegova se aktivnost može patološki povećati, tako da se ne samo fagocitizira i uklanja mrtvo tijelo, već se napadaju i zdrave stanice, što uzrokuje bolesti poput reumatizam i osteoartritis in zglobova. U tim slučajevima antagonist IL-1 može pomoći zaustavljanjem imunološkog odgovora IL-1. Antagonisti IL-1 mogu se koristiti i u drugim autoimune bolesti kao što Crohnova bolest, MS i psorijaza. Budući da se interleukini sastoje od relativno kratkog lanca proteini ili polipeptidi, većina njih također može prijeći krv-mozak prepreka. U nekim slučajevima prijevoz obavljaju specijalizirani astrociti. Iako ne postoji izravna specifičnost pojedinih interleukina s obzirom na shizofrenija i depresija, mogu se naći jasne korelacije, na primjer, između hipersekrecije IL-2 u shizofrenija i IL-6 u depresiji. Interleukini i drugi citokini vrše snažan utjecaj na neurotransmitere kao što su dopamin, serotonina, epinefrin, norepinefrin, I drugi.