Interleukina 1
Do rodziny IL-1 należy kilka cytokin, najważniejsze to IL-1α, IL-1β, IL-1Ra (antagonista receptora dla IL-1).
IL-1 jest waznym regulatorem odpowiedzi immunologicznej i zapalnej.
Produkowana jest głównie przez monocyty/ makrofagi.
Czynniki stymulujące wytwarzanie IL-1:
LPS (endotoksyna bakterii G-)
egzotoksyny bakteryjne, peptydoglikany, hemaglutyniny wirusowe
inne cytokiny, np. IL1, TNFα
składowe dopełniacza (C5a)
Po zadziałaniu czynnika stymulującego transkrypcję genów dla IL-1 powstają początkowo niedojrzałe pro-IL-1, aktywowane następnie przez enzym konwertujący - kaspazę 1.
Działanie na komórki efektorowe zachodzi za pośrednictwem dwóch receptorów:
IL-1R1 o m.cz.80 kD i IL-R2 o m. cz. 60 kD (limfocyty B, neutrofile, monocyty). Oba receptory należą do nadrodziny immunoglobulin. IL-R2 posiada krótki odcinek wewnątrzkomórkowy, nie przekazuje sygnału (tzw. receptor „wabik”).
Działanie IL-1:
stymuluje syntezę IL-2 i receptora dla niej przez limfocyty T (IL-2 aktywuje limfocyty T)
nasila proliferację limfocytów B i produkcję immunoglobulin
stymuluje produkcję CSFs i za przy ich udziale wytwarzanie neutrofilów i monocytów
pobudza uwalnianie neutrofilów ze szpiku kostnego, pobudza ich metabolizm i produkcję enzymów proteolitycznych, RFT, cytokin (TNF, IL-1)
działa chemotaktycznie w stosunku do neutrofilów i monocytów
stymuluje produkcję TNF, IL-6 oraz IL-1 przez makrofagi
zwiększa przepuszczalność komórek śródbłonka naczyń, nasila ekspresję na powierzchni śródbłonka cząstek adhezyjnych (ICAM-1, VCAM-1, selektyna E)
pobudza syntezę białek ostrej fazy w wątrobie
oddziałuje na OUN: pirogen, wzmaga uwalnianie ACTH i w efekcie glikokortykosteroidów (te hamują produkcję IL-2)
IL-1 wykazuje też działanie przeciwnowotworowe:
pośrednio, przez IL-2
bezpośrednie - działa cytostatycznie a nawet cytotoksycznie na pewne komórki nowotworowe.
Równocześnie może stymulować powstawanie przerzutów w niektórych guzach litych i jest czynnikiem wzrostowym w białaczkach szpikowych.
Interleukina 2
Produkowana głównie przez limfocyty Th1, także Tc.
Wyróżnia się trzy formy receptora dla IL-2:
niefunkcjonalny, zbudowany tylko z łańcucha alfa
zbudowany z łańcucha β i γ receptor o pośrednim powinowactwie. Występuje na komórkach NK, spoczynkowych monocytach
trimer zbudowany z łańcuchów α, β i γ o wysokim powinowactwie do IL-2. Występuje na pobudzonych limfocytach T, B i ok. 10% komórek NK
Efekty działania IL-2:
wzmaga proliferację pobudzonych limfocytów Tc, także Th, komórek NK
pobudza różnicowanie T Tc
wygaszanie reakcji immunologicznej po eliminacji antygenu
indukcja kspresji FasL na limfocytach T (apoptoza)
indukcja ekspresji CTLA-4, który blokuje cząstki kostymulujące uczestniczące w przekazywaniu sygnału między komórkami APC a limfocytami T
4) stymuluje produkcję cytokin: GM-CSF, IL-6, IL-2, IFN-γ.
Zastosowanie kliniczne IL-2:
terapia niektórych rodzajów nowotworów, jak rak nerki czy czerniak - IL-2 podaje się łącznie z komórkami LAK lub TIL
niektóre białaczki, np. wywoływana przez HTLV-1 białaczka ATL. Białaczkowe limfocyty T wykazują wzmożoną ekspresję IL-2R, co wykorzystano - podaje się IL-2 sprzężoną z toksyną lub radioizotopem
Działania niepożądane:
grypopodobne
wzrost przepuszczalności naczyń (obrzęki, hipotonia, duszność, ostra niewydolność nerek, zaburzenia rytmu serca, bradykardia
nudności, wymioty
niedokrwistość, leukopenia
Nasilenie objawów zależy od dawki i drogi podania.
Interleukina 6
Produkowana głównie przez monocyty i makrofagi, także limfocyty T i B, komórki śródbłonka, fibroblasty pod wpływem IL-1, TNF; także IFN, LPS.
Działanie:
stymuluje powstawanie komórek plazmatycznych z pobudzonych limfocytów B i wydzielanie immunoglobulin
wraz z IL-1 uczestniczy w aktywacji limfocytów T wzmagając ich odpowiedź na antygen
stymuluje różnicowanie pobudzonych limfocytów T do Tc
pirogen (inne to IL-1, TNF, IFN)
wzmaga produkcję białek ostrej fazy w wątrobie
hamuje produkcję IL-1 i TNF (działanie przeciwzapalne)
nasila procesy krwiotworzenia wykazując synergizm z IL-3 (stymuluje proliferację multipotencjalnych komórek macierzystych i komórek progenitorowych poszczególnych szeregów krwinkowych).
IL-6 należy do grupy cytokin o podobnym działaniu, obejmującej poza IL-6 także IL-11, czynnik hamujący białaczkę (LIF), onkostatynę M, rzęskowy czynnik neutrofilowy (CNTF), kardiotropinę 1 (CT-1), neurotrofinę 1 (BSF-3).
Wszystkie cytokiny tej grupy:
stymulują syntezę białek ostrej fazy
stymulują krwiotworzenie
Receptory dla IL-6:
heterodimery: podjednostka α wiąże cytokinę, podjednostka β przekazuje sygnał pobudzenia do komórki
rozpuszczalny receptor dla IL-6 nie wygasza jej działania lecz wzmaga je
Interleukina 15
Wytwarzana przez pobudzone monocyty i makrofagi, fibroblasty, mięśnie poprzecznie prążkowane, łożysko.
Działa poprzez receptory dla IL-2 w związku z czym efekty działania obu cytokin są podobne. IL-15 powoduje m.in.:
stymuluje różnicowanie komórek progenitorowych w kierunku komórek NK
wzrost produkcji niektórych cytokin: TNF, IFN-gamma przez komórki NK
stymuluje proliferację limfocytów Tc oraz nasila ich cytotoksyczność
stymuluje produkcję przeciwciał przez limfocyty B
pobudza angiogenezę, działa anabolicznie na mięśnie poprzecznie prążkowane
Interleukina 21
Wytwarzana przez limfocyty TCD4+. Pobudza proliferację aktywowanych limfocytów T i B, nasila cytotoksyczność komórek NK, wraz z IL-15 oraz Flt3L wpływa na powstawanie komórek NK z CD34+ w szpiku.
Interleukina 16
Wytwarzana głównie przez limfocyty TCD8+ i TCD4+, także eozynofile, fibroblasty.
Receptorem dla IL-16 jest CD4. Działa na limfocyty T, niektóre monocyty, eozynofile, komórki dendrytyczne.
Działanie:
w obecności IL-2 nasila proliferację limfocytów T oraz zwiększa ekspresję receptorów dla IL-2
czynnik chemotaktyczny dla limfocytów CD4+, eozynofilów, monocytów
Interleukina 12
Wywarzana przez monocyty, makrofagi i komórki dendrytyczne pobudzone przez kontakt z antygenem (bakterie, grzyby, wirusy) oraz limfocyty Th1 po kontakcie z komórkami APC.
Biologicznie aktywna forma jest heterodimerem -większa podjednostka (p40) jest podobna do rozpuszczalnego receptora dla IL-6, mniejsza (p35) wykazuje homologię do IL-6. Homodimery i monomery p40 wykazują działanie antagonistyczne w stosunku do IL-12.
Działanie:
aktywuje, nasila proliferację, cytotoksyczność i produkcję cytokin przez komórki NK
powoduje różnicowanie limfocytów Th0 do Th1, wzmaga proliferację limfocytów Th1, produkcję cytokin (TNF, IFN-gamma)
pobudza proliferację limfocytów Tc, nasila ich cytotoksyczność, produkcję TNF i IFN-gamma
działa antyangiogennie, co stanowi obok stymulacji limfocytów Tc i komórek NK oraz aktywacji makrofagów, podstawowy mechanizm działania przeciwnowotworowego.
Interleukina 18
Wytwarzana głównie przez makrofagi, także nabłonki, keratynocyty. Podobnie jak
IL-1 powstaje jako nieaktywny prekursor, aktywna forma uwalniana jest pod wpływem kaspazy 1.
Działanie:
wzmaga ekspresję cząstki adhezyjnej ICAM-1
stymuluje proliferację komórek NK, limfocytów Tc i Th0, różnicowanie Th0 do Th1; nasila cytotoksyczność, produkcję cytokin (IFN-γ, IL-2)
Działając na limfocyty Th może stymulować produkcję IL-4, IL-13 i odpowiedź Th2
Interleukina 23
Wytwarzana przez komórki dendrytyczne.
Działanie (podobnie jak IL-12 i IL-18):
nasila proliferację i cytotoksyczność limfocytów T
indukuje wydzielanie IFN-γ przez limfocyty T
wpływa na krwiotworzenie wzmagając wytwarzanie neutrofilów i płytek krwi, hamując erytropoezę
indukuje wytwarzanie białek ostrej fazy
Interleukiny wpływające na krwiotworzenie:
Interleukina 3
Wytwarzana przez pobudzone limfocyty T, stymuluje krwiotworzenie w sytuacjach pobudzenia układu immunologicznego (np. zakażenia). W fizjologicznym krwiotworzeniu jej rola jest niewielka.
Działanie:
synergizm z SCF w stosunku do pluripotencjalnych komórek macierzystych szpiku
działanie takie jak GM-CSF w odniesieniu do komórek progenitorowych szeregu granulocytowego i monocytowego; w odróżnieniu od GM-CSF stymuluje również dojrzewanie eozynofilów i bazofilów
wpływ na komórki progenitorowe szeregu erytrocytowego i megakariocytowego
wpływ na limfopoezę - stymuluje dojrzewanie prekursoów limfocytów B i T
Interlukina 5
Wytwrzana głównie przez limfocyty Th2, działa głównie na eozynofile indukując ich wzrost i różnicowanie. Jej działanie na inne komórki (limfocyty B, bazofile) jest u ludzi słabo zaznaczone.
Interleukina 7
Wytwarzana w narządach krwiotwórczych przez komórki zrębu.
Wpływa głównie na limfopoezę, stymulując wzrost i rónicowanie prekursorów limfocytów B oraz limfocytów T. Synergistycznie z IL-6 wzmaga proliferację dojrzałych limfocytów T i ich różnicowanie do Tc.
Interleukina 9
Wytwarzana głównie przez limfocyty Th2.
Działanie:
działa na komórki progenitorowe układu czerwonokrwinkowego stymulijąc ich wzrost i różnicowanie
stymulator wzrostu komórek tucznych odpowiadających na IL-3 oraz niektórych limfocytów Th
Interleukina 11
Wytwarzana przez komórki zrębu narządów krwiotwórczych
Funkcje:
Działa synergistycznie z innymi czynnikami krwiotwórczymi:
wpływ na trombopoezę synergistyczny z IL-3 i trombopotyną (stymuluje tworzenie kolonii megakariocytowych i powstawanie płytek krwi)
stymuluje granulocytopoezę i powstawanie monocytów - synergizm z GM-CSF, G-CSF, M-CSF
wraz z erytropoetyną wpływa na erytropoezę
stymuluje produkcję przeciwciał przez limfocyty B
zwiększa syntezę białek ostrej fazy
także: hamuje aktywność lipazy lipoproteinowej, nasila wchłanianie żelaza w przewodzie pokarmowym
Inne interleukiny, nie opisane powyżej
Cytokiny przeciwzapalne
Interleukina 10
Cytokina przeciwzapalna.
Wytwarzana głównie przez limfocyty Th2, w mniejszych ilościach produkują ją limfocyty B, Tc, monocyty i makrofagi.
Działanie:
hamuje powstawanie limfocytów Th1 i produkcję cytokin przez Th1 (IL-2,
IFN-γ)
hamuje produkcję IL-1, IL-6, IL-12, TNF-α przez monocyty i makrofagi
zmniejsza zdolność prezentacji antygenu przez hamowanie ekspresji MHC II na monocytach i makrofagach
hamuje ekspresję na powierzchni komórek APC cząstek kostymulujących (m.in. B7) koniecznych do aktywacji limfocytów Th
stymuluje proliferację limfocytów B i produkcję przeciwciał (IgG4)
IL-10 hamuje odpowiedź komórkową i reakcje zapalne.
Homologi IL-10: IL-19, IL-20, IL-22, IL-24.
Interleukina 19
Wytwarzana przez monocyty i makrofagi stymulowane LPS, także pod wpływem IL-4 i IL-13. Homolog IL-10.
Interleukina 20
Wytwrzana przez keratynocyty, jest autokrynowym czynnikiem wzrostu tych komórek oraz stymuluje produkcję przez nie niektórych cytokin (TNF, MCP-1)
Interleukina 22
Produkowana przez limfocyty T i komórki tuczne pod wpływem LPS i IL-9.
Interleukina 24
Inne cytokiny nie opisane powyżej
Interleukina 4
Produkowana głównie przez limfocyty Th2, także komórki NK, mastocyty i bazofile.
Działanie:
stymuluje proliferację limfocytów B i wytwarzanie przeciwciał (IgE i IgG4), nasila ekspresję cząstek MHCI i II oraz niektórych cząstek kostymulujących (CD80, CD23) na powierzchni limfocytów B
stymuluje proliferację limfocytów T, różnicowanie Th0 do Th2, cytotoksyczność a wraz z IL-10 hamuje wydzielanie IFN-gamma przez limfocyty Th1
aktywuje monocyty i makrofagi, wzmaga ich właściwości fagocytarne i cytotoksyczność, ekspresję cząstek MHC I i II, hamuje produkcję prozapalnych: IL-1, IL-6, TNF
stymuluje proliferację i aktywuje eozynofile, nasila ich migrację do tkanek
Interleukina 13
Produkowana głównie przez limfocyty Th2, także Tc, komórki NK.
W swym działaniu na limfocyty B i monocyty wykazuje podobieństwo do IL-4, w przeciwieństwie do IL-4 nie działa na limfocyty B.
Interleukina 17
Wytwarzana przez limfocyty T, zwłaszcza CD4+.
Działanie:
stymuluje produkcję innych cytokin, m.in. IL-6, IL-8, G-CSF przez fibroblasty, komorki nabłonkowe, śródbłonkowe, IL-6, IL-10, IL-12, IL-1, TNF przez makrofagi
wzmaga dojrzewanie komórek dendrytycznych
nasila ekspresję ICAM-1
Interleukina 25
Wytwarzana przez limfocyty Th2, pobudza produkcję IL-4, IL-5 oraz IL-13 przez limfocyty Th2.