Interleukíny tvoria podmnožinu cytokínov, bunkových poslov, ktorí riadia imunitný systém. Interleukíny sú peptidy s krátkym reťazcom hormóny 75 až 125 aminokyseliny. Kontrolujú hlavne miestne nasadenie leukocyty na stránkach zápal, hoci môžu mať tiež systémové účinky ako pri spúšťaní horúčka.
Čo sú interleukíny?
Interleukíny (IL) sú peptidy s krátkym reťazcom hormóny 75 až 125 aminokyseliny. Tvoria jednu z niekoľkých podtried cytokínov, ktoré riadia imunitnú odpoveď. Ako posli majú interleukíny podobné spektrum použitia ako interferóny, ktoré tiež tvoria podtriedu cytokínov. Interleukíny sa však osobitne špecializujú na kontrolu leukocyty. Niektoré interleukíny tiež vykazujú systémové účinky, napríklad tým, že sú schopné indukovať horúčka, kým interferóny sú špecializovanejšie na obranu proti vírusy a majú protinádorové schopnosti. Na rozdiel od neurotransmiterov, interleukínov a interferóny sa špecializujú na komunikáciu s bunkami imunitný systém navzájom a s bunkami tkaniva. Ich hlavné pôsobenie zvyčajne prebieha lokálne v tkanivách. Komunikovať s bunkami imunitný systém alebo s tkanivovými bunkami interleukíny nemusia vstupovať do buniek; jednoducho sa spoja so špecifickými receptormi buniek, čo stačí na to, aby sa imunitné bunky množili, diferencovali a stali sa aktívnymi.
Funkcia, činnosť a roly
Z viac ako 40 rôznych interleukínov každý z nich plní konkrétnu úlohu. Interleukíny celkovo riadia rozmiestnenie leukocyty, a do istej miery aj rozmiestnenie pomocných buniek T, monocytya makrofágy, ako aj ďalšie imunitné bunky. Základnou úlohou je stimulovať bunky imunitného systému k dozretiu, rast a deliť, tj. násobiť, ak je to potrebné. Patrí sem aj opačný proces, zrušenie určitých imunitných reakcií. Interleukín-1 má schopnosť produkovať horúčka, keď nastanú určité podmienky. IL-1 spolu s IL-6 a nádorom nekróza faktor, je preto jedným z takzvaných pyrogénov. IL-2 sa špecializuje na stimuláciu, proliferáciu a diferenciáciu T-pomocných buniek, B-buniek a prirodzených zabíjačských buniek. Najdôležitejšou úlohou IL-3 je emisia stimulačných stimulov, ktoré spôsobujú zrenie určitých pluripotentných kmeňových buniek na erytrocyty, granulocyty alebo iné bunky imunitného systému. IL-4 má tiež schopnosť prenášať proliferačné a diferenciačné stimuly na T bunky, ale súčasne má inhibičný účinok na aktivitu makrofágov. IL-4 má teda tiež protizápalový účinok. Cieľovými bunkami určitých interleukínov môžu byť okrem všetkých typov buniek patriacich k imunitnému systému aj stromálne bunky alebo fibroblasty, ako v prípade IL-17. Na moduláciu zápalových procesov v koža, interleukín-20 pravdepodobne priamo riadi imunitnú odpoveď keratinocytov v najvyššej vrstve kože. Niekoľko interleukínov, ako napríklad IL-28 a IL-29, rozpoznáva bunkové línie infikované vírusy. IL-24 je pravdepodobne jediný interleukín, ktorý dokáže rozpoznať nádorové bunky a má protinádorový účinok inhibíciou rastu a indukciou bunkovej apoptózy, samoindukovanou bunkovou smrťou.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimálne úrovne
Väčšina interleukínov je vylučovaná bunkami s imunologickým významom predovšetkým do medzibunkovej domény, kde sa môžu ukotviť k samotnej vylučujúcej bunke alebo k iným bunkám imunitného systému. Iba v niekoľkých výnimočných prípadoch obsadzujú špecializované interleukíny receptory buniek, ktoré nepatria do imunitného systému. Jednou výnimkou je napríklad IL-33, ktorý sa uvoľňuje v pľúcach a koža, môže sa pripojiť k receptorom rodiny IL-1. Rovnako ako v prípade IL-4, IL-5 a IL-13 sú cieľovými bunkami väčšinou T bunky a do istej miery tiež eozinofily a žírne bunky. Interleukíny sa v zásade zameriavajú na komunikáciu medzi bunkami. Jedná sa väčšinou o komunikáciu malého rozsahu, miestne pôsobiaceho charakteru, aj keď vo výnimočných prípadoch sa dosahujú aj systémové účinky. Niektoré interleukíny sa podobajú rastovým faktorom, pretože ich vplyv na T bunky, monocyty a lymfocyty je porovnateľný s rastovými faktormi. Z dôvodu vysokej dynamiky vyplývajúcej z meniacich sa požiadaviek na imunitný systém nemá špecifikácia referenčnej hodnoty alebo optimálnej hodnoty pre ich výskyt v tele zmysel. Problémy však môžu vzniknúť pri zníženej alebo nadmernej sekrécii. pri alergických reakciách.
Choroby a poruchy
Veľmi zložitá interakcia jednotlivých zložiek imunitného systému spôsobuje rôzne možné poruchy, oslabenie imunitnej odpovede alebo nadmernú reakciu na určité výzvy, ktoré môžu viesť na mierne až závažné príznaky choroby. V niektorých prípadoch však nie je narušená sekrécia cytokínov, ale skôr problém spočíva v narušených receptoroch, ku ktorým sa interleukíny a iné cytokíny nemôžu pripojiť. Imunitná odpoveď v tkanive zápal dominuje IL-1. Ako prozápalová signalizačná látka sa môže jej aktivita patologicky zvýšiť, takže sa fagocytuje a odoberá nielen tkanivo mŕtveho tela, ale dochádza aj k napadnutiu zdravých buniek, čo spôsobuje choroby ako napr. reuma a osteoartritída in kĺby. V týchto prípadoch môže antagonista IL-1 pomôcť potlačením imunitnej odpovede IL-1. Antagonisty IL-1 môžu byť tiež použité v iných autoimunitné ochorenia ako Crohnova choroba, MS a svrab. Pretože interleukíny pozostávajú z relatívne krátkeho reťazca proteíny alebo polypeptidy, väčšina z nich môže tiež prechádzať cez krv-mozog bariéra. V niektorých prípadoch transport vykonávajú špecializované astrocyty. Aj keď neexistuje priama špecifickosť jednotlivých interleukínov, pokiaľ ide o schizofrénie a depresia, možno nájsť jasné korelácie napríklad medzi hypersekréciou IL-2 v schizofrénie a IL-6 pri depresii. Interleukíny a ďalšie cytokíny majú silný vplyv na neurotransmitery, ako sú napr dopamín, serotonínu, adrenalín, noradrenalínu, A ďalšie.
