Interleukiny

Interleukiny tvoří podskupinu cytokinů, buněčných messengerových látek, které řídí imunitní systém. Interleukiny jsou peptidové hormony s krátkým řetězcem se 75 až 125 aminokyselinami. Ovládají hlavně lokální použití leukocytů v místech zánětu, ale mohou mít také systémové účinky, jako je vyvolání horečky.

Co jsou interleukiny?

Interleukiny (IL) jsou peptidové hormony s krátkým řetězcem se 75 až 125 aminokyselinami. Jsou jednou z několika podtříd cytokinů, které řídí imunitní systém. Jako poselská látka mají interleukiny podobný rozsah použití jako interferony, které také tvoří podtřídu cytokinů.

Interleukiny se však zvláště specializují na kontrolu leukocytů. Některé interleukiny také vykazují systémové účinky v tom, že mohou vyvolat horečku, zatímco interferony se specializují na obranu proti virům a mají protinádorové vlastnosti. Na rozdíl od neurotransmiterů se interleukiny a interferony specializují na komunikaci s buňkami imunitního systému mezi sebou a s tkáňovými buňkami. Jejich hlavní účinek se obvykle odehrává lokálně v tkáni.

Aby bylo možné komunikovat s buňkami imunitního systému nebo tkáňovými buňkami, interleukiny nemusí pronikat do buněk, pouze ukotvují specifické receptory na buňkách, což je dostatečné k vyvolání imunitních buněk k proliferaci, diferenciaci a aktivaci.

Funkce, efekt a úkoly

Každý z více než 40 různých interleukinů plní specifický úkol. Celkově interleukiny kontrolují použití leukocytů, ale do jisté míry také použití pomocných T buněk, monocytů a makrofágů, jakož i dalších imunitních buněk.

Základními úkoly je stimulace buněk imunitního systému, aby dospěly, rostly a dělily se, tj. V případě potřeby se množily. To také zahrnuje opačný proces, obrácení určitých imunitních reakcí. Interleukin-1 může vyvolat horečku, jsou-li splněny určité podmínky. IL-1 je spolu s IL-6 a tumor nekrotizujícím faktorem jedním z tzv. Pyrogenů. IL-2 se specializuje na stimulaci, proliferaci a diferenciaci pomocných T lymfocytů, B buněk a přírodních zabíječských buněk. Nejdůležitějším úkolem IL-3 je emitovat stimulační stimuly, které umožňují určitým pluripotentním kmenovým buňkám dozrát na erytrocyty, granulocyty nebo jiné buňky imunitního systému.

IL-4 má také schopnost přenášet stimuly pro proliferaci a diferenciaci na T buňky, ale současně má také inhibiční účinek na aktivitu makrofágů. IL-4 má tedy také protizánětlivý účinek. Cílovými buňkami určitých interleukinů mohou být stromální buňky nebo fibroblasty, jakož i všechny typy buněk, které patří do imunitního systému, jako u IL-17. Pro modulaci zánětlivých procesů v kůži interleukin-20 pravděpodobně přímo řídí imunitní odpověď keratinocytů v horní vrstvě kůže.

Několik interleukinů, jako například IL-28 a IL-29, rozpoznává buněčné linie infikované virem. IL-24 je pravděpodobně jediný interleukin, který dokáže rozeznat nádorové buňky a který má účinek inhibující nádor tím, že inhibuje růst a indukuje buněčnou apoptózu, samoindukovanou buněčnou smrt.

Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty

Většina interleukinů je uvolňována buňkami s imunologickým významem hlavně v mezibuněčné oblasti, kde se mohou ukotvit na sekreční buňce samotné nebo na jiných buňkách imunitního systému. Pouze v několika výjimečných případech obsazují specializované interleukiny receptory na buňkách, které nepatří do imunitního systému.

Výjimkou je například IL-33, který se uvolňuje v plicích a kůži a může dokovat receptory rodiny IL-1. Stejně jako u IL-4, IL-5 a IL-13 jsou cílové buňky většinou T buňky a v některých případech také eosinofily a žírné buňky. V zásadě je komunikace mezi buňkami v popředí s interleukiny. Jde většinou o místní komunikaci v malém měřítku, přičemž ve výjimečných případech je dosaženo systémových efektů. Některé interleukiny jsou podobné růstovým faktorům, protože jejich účinek na T buňky, monocyty a lymfocyty je srovnatelný s růstovými faktory.

Vzhledem k vysoké dynamice, která je výsledkem měnících se požadavků na imunitní systém, není určování referenční hodnoty nebo optimální hodnoty pro její výskyt v těle smysl. Problémy však mohou nastat v důsledku snížené nebo nadměrné sekrece, jako je tomu u alergických reakcí.

Nemoci a poruchy

Velmi složitá interakce jednotlivých složek imunitního systému způsobuje množství možných poruch, oslabení imunitní odpovědi nebo nadměrnou reakci na určité výzvy, což může vést k mírným až závažným symptomům.

V některých případech však není sekrece cytokinů narušena, ale problém je s narušenými receptory, ke kterým nemohou interleukiny a další cytokiny dokovat. Imunitní odpověď na zánět v tkáni dominuje IL-1. Jako signální látka podporující zánět může být její aktivita patologicky zvýšena, takže fagocytuje a transportuje nejen tkáň mrtvé tkáně, ale také jsou napadány zdravé buňky a klouby způsobují onemocnění, jako je revmatismus a osteoartritida. V těchto případech může pomoci antagonista IL-1, který omezuje imunitní odpověď prostřednictvím IL-1.

Antagonisté proti IL-1 lze také použít pro jiná autoimunitní onemocnění, jako je Crohnova choroba, MS a psoriáza. Protože interleukiny jsou tvořeny proteiny nebo polypeptidy s krátkým řetězcem, většina z nich může také procházet hematoencefalickou bariérou. V některých případech se o přepravu postarají specializované astrocyty. I když neexistuje žádná přímá specifičnost jednotlivých interleukinů s ohledem na schizofrenii a depresi, lze najít jasné souvislosti, například mezi hypersekrecí IL-2 u schizofrenie a IL-6 při depresi. Interleukiny a další cytokiny mají silný vliv na neurotransmitery, jako je dopamin, serotonin, adrenalin, noradrenalin a další.