Interleukinen zijn eiwitten die tot de groep van cytokinen behoren. Ze nemen deel aan het communicatieproces tussen cellen van het immuunsysteem. Waar zijn interleukines voor nodig? Wat kenmerkt ze?
Inhoudsopgave
- Wat betekent interleukine als cytokines?
- Welke rol spelen interleukinen?
- Interleukine 1
- Interleukine 2
- Interleukine 3
- Interleukine 4
- Interleukine 6
- Interleukine 7
- Interleukine 8
- Interleukine 10
- Interleukine 12
- Interleukinen en auto-immuunziekten
- Effect van interleukines op afstoting van transplantaten
- Het belang van interleukines voor de toekomst van de geneeskunde
Interleukinen worden voornamelijk geproduceerd door leukocyten. Lang werd aangenomen dat alleen deze cellen het vermogen hadden om deze eiwitten te produceren. Het bleek echter dat andere cellen, zoals fibroblasten of vetcellen, ook het vermogen hebben om interleukines aan te maken.
Deze eiwitten zijn betrokken bij verschillende immuun- en hematopoëtische processen. Het werkt als signaalmoleculen. Verschillende soorten cellen door het hele lichaam kunnen informatie ontvangen die wordt verzonden door interleukines.
Deze verbindingen zijn gelabeld met nummers 1 tot 33. Momenteel zijn er meer dan 48 interleukinen ontdekt. De discrepantie tussen deze nummers is het gevolg van het feit dat één nummer in de naam meerdere gelijke stoffen kan definiëren.
Wat betekent interleukine als cytokines?
Cytokines zijn eiwitten die verantwoordelijk zijn voor communicatie tussen cellen. Ze vormen een gevoelig systeem van koppelingen dat het cytokinenetwerk wordt genoemd. Ze nemen bijvoorbeeld deel aan het ontstaan van aandoeningen zoals koorts.
Cytokinen hebben een zeer complexe en brede activiteit. We kunnen de volgende belangrijkste kenmerken noemen van eiwitten uit deze groep, die ook interleukines hebben:
- pleiotroop - anders multidirectionele actie. Dit betekent dat één cytokine een ander effect kan hebben, afhankelijk van de cel die het beïnvloedt
- redundantie - dit betekent dat verschillende cytokines hetzelfde effect kunnen hebben op een bepaalde groep cellen
- synergisme - de werking van twee cytokines tegelijkertijd heeft een sterker effect op cellen dan de activiteit van één
- antagonisme - cytokines van de tegenovergestelde aard kunnen elkaar opheffen. Het uiteindelijke effect wordt bepaald door het concentratieverschil
- positieve feedback - dit betekent dat het ene type cytokine de productie van anderen kan stimuleren
- negatieve feedback - de productie van cytokines door één type cel kan hun productie door andere cellen blokkeren
Cytokinen, en ook interleukinen, kunnen op drie verschillende manieren samenwerken:
- autocrien - dat wil zeggen, de geproduceerde stof beïnvloedt de cel die het produceert
- paracrine - dit betekent dat de stof de weefsels aantast in de buurt van de cel die het produceert
- endocriene - een stof die door de cel wordt geproduceerd, komt in de bloedbaan en wordt getransporteerd naar organen op afstand die worden beïnvloed door
Deze eigenschappen zorgen ervoor dat cytokines een zeer gevoelig netwerk van onderlinge afhankelijkheden creëren. Interleukinen zijn er een essentieel onderdeel van. De concentraties van deze signaalstoffen regelen de immuunrespons.
Cytokinen beïnvloeden de cel door zich te binden aan de juiste membraanreceptoren. Ze zijn erg gevoelig. Zelfs een lage concentratie signaalmoleculen veroorzaakt excitatie.
Welke rol spelen interleukinen?
Interleukinen zijn cytokinen die verantwoordelijk zijn voor de overdracht van informatie tussen leukocyten. Door hun gebruik kan de ene groep leukocyten de andere beïnvloeden.
Leukocyten zijn cellen die de basiscomponent van het immuunsysteem vormen. Hun taak is de fagocytose van micro-organismen en dode cellen. Ze zijn verantwoordelijk voor de vorming van een specifieke respons door de productie van antilichamen. Ze hebben ook het vermogen om vrije radicalen te neutraliseren. Het zijn interleukinen die de activiteit van leukocyten regelen.
De belangrijkste stoffen die tot deze groep behoren:
- Interleukine 1
- Interleukine 2
- Interleukine 3
- Interleukine 4
- Interleukine 6
- Interleukine 7
- Interleukine 8
- Interleukine 10
- Interleukine 12
Interleukinen zijn betrokken bij het veroorzaken van ontstekingen. Een groep verbindingen genaamd interleukine 1 is van bijzonder belang.
Interleukine 1
Interleukine 1 (IL 1) is de naam die een hele groep cytokinen definieert die cruciaal zijn in het ontstekingsproces. Het wordt geproduceerd als reactie op een verscheidenheid aan antigenen. De factoren die de productie stimuleren, kunnen bacteriën, virussen of schimmels zijn.
IL 1 werkt als een universele stimulans van de ontstekingsreactie. Het heeft ook het vermogen om cellen te stimuleren om andere pro-inflammatoire cytokines te produceren.
Interleukine 1 heeft potentieel als een geneesmiddel tegen kanker. Er wordt nog intensief onderzoek gedaan naar het gebruik ervan. Het probleem zijn de sterke bijwerkingen die verband houden met pyrogene en postinflammatoire activiteit. Momenteel worden hoge verwachtingen in verband gebracht met interleukine-1-derivaten die antikankereigenschappen zouden hebben en de schadelijke mechanismen zouden beperken.
Er zijn 10 verschillende verbindingen onder de naam interleukine 1. Het belangrijkste is:
- IL-1α
- IL-1β
- IL-1γ
Interleukine 2
Interleukine 2 (IL 2) is de belangrijkste cytokine die de groei van T-cellen bevordert, vooral die met cytotoxische eigenschappen. Het betekent dat IL 2 indirect het proces van geprogrammeerde celdood (apoptose) stimuleert geïnfecteerd met virussen en neoplasmata.
Stimulatie van T-lymfocyten verhoogt de productie van moleculen die apoptose op het oppervlak stimuleren.
Interleukine-2 is in studies beschouwd als een geneesmiddel tegen kanker. Door sterke bijwerkingen was deze stof echter uitgesloten van potentieel therapeutisch gebruik.
Interleukine 3
Interleukine 3 (IL3) is een cytokine geproduceerd door T-lymfocyten en heeft in tegenstelling tot eerder vermeld geen significante invloed op ontstekingsprocessen. Zijn belangrijkste taak is om het proces van hemopoëse te stimuleren. Dit betekent dat IL3 de aanmaak van verschillende soorten bloedcellen stimuleert.
Deze cytokine is niet actief bij gezonde mensen. Het niveau stijgt tijdens het ontstekingsproces. Zijn taak is om de productie van bloedcellen te verhogen als reactie op een infectie.
Interleukine 4
Interleukine 4 (IL 4) is belangrijk bij het ontwikkelen van een allergische reactie. Het heeft een brede basis en stimuleert veel verschillende cellen van het immuunsysteem. Het wordt geproduceerd door basofielen, mestcellen en Th2-lymfocyten.
Zijn aanwezigheid stimuleert de activiteit van macrofagen en monocyten. IL 4 is betrokken bij de vorming van de inflammatoire focus. Positief effect op de productie van cytokinen die hemopoëse stimuleren. Aldus stimuleert de toename van de concentratie interleukine 4 hematopoëtische processen.
Interleukine 6
Interleukin 6 (IL 6) is multidirectioneel. Het wordt geproduceerd door monocyten en macrofagen. De factoren die de productie ervan stimuleren zijn post-inflammatoire cytokines, vooral interleukine 1. IL 6 stimuleert direct en sterk ontstekingsprocessen.
Een hoge concentratie van deze stof kan echter de ontwikkeling van ontstekingen beperken. Dit komt doordat interleukine 6 de synthese van inflammatoire cytokinen blokkeert door middel van een feedback-remmingsmechanisme.
IL 6 is een pyrogene factor. Dit betekent dat het een verhoging van de lichaamstemperatuur tijdens een ontsteking stimuleert. Andere functies van interleukine 6 zijn de activering van T-cellen en de stimulatie van B-celdifferentiatie.
Interleukine 7
Interleukine 7 (IL 7) is betrokken bij de reactie van het lichaam op hiv. Het stimuleert de differentiatie van cytotoxische lymfocyten. Deze immuuneenheden stimuleren apoptose, of zelfmoord, van cellen die met het virus zijn geïnfecteerd.
Interleukine 8
Interleukine 8 (IL 8) is een cytokine die de migratie van immuuncellen door het lichaam stimuleert. Dit betekent dat het de beweging en verspreiding van T-lymfocyten, neutrofielen en monocyten stimuleert. Deze actie is defensief van aard.
IL 8 stimuleert de afgifte van histamine door basofielen. Dit proces veroorzaakt een allergische reactie.
Interleukine 10
Interleukine 10 (IL10) is tegengesteld aan de eerder beschreven cytokines. Zijn belangrijkste taak is om het ontstekingsproces te blokkeren. Het wordt geproduceerd door B-lymfocyten, macrofagen, dendritische cellen en Treg-lymfocyten.
IL 10 wordt gebruikt om ontstekingsprocessen in het lichaam te beheersen. Sommige bacteriën en virussen hebben het vermogen om de productie van interleukine 10 te stimuleren. Op deze manier blokkeren ze de immuunreactie van ons lichaam, waardoor hun overleving toeneemt.
Interleukine 12
Interleukine 12 (IL12) is een IL10-antagonist. Dit betekent dat het zijn ontstekingsremmende werking blokkeert. Zijn taken omvatten de activering van monocyt macrofagen en NK-cellen. Het stimuleert de aanmaak van interferon.
De synthese van interleukine 12 vindt plaats onder invloed van verschillende soorten pathogenen.
Interleukinen en auto-immuunziekten
Interleukinen zijn verantwoordelijk voor het actief houden van het immuunsysteem. In het geval van auto-immuunziekten zijn echter verhoogde niveaus van sommige cytokinen uit deze groep waargenomen. Dit duidt op de betrokkenheid van interleukinen bij het pathomechanisme van deze aandoeningen.
Interleukine 18 speelt een fysiologische rol bij het genereren van reacties op pathogenen. Het is echter in staat om zeer sterke ontstekingsreacties te veroorzaken. Stoornissen in de activiteit van dit cytokine zijn betrokken bij de ontwikkeling van auto-immuunziekten. Voorbeelden zijn diabetes type 1, multiple sclerose en psoriasis.
Een ander voorbeeld is interleukine 15. Het heeft een fysiologische functie die beschermt tegen de ontwikkeling van ziekten. Zijn activiteit kan mogelijk worden gebruikt bij de behandeling van kanker.
Overmatige activiteit van interleukine15 wordt momenteel in verband gebracht met de pathogenese van auto-immuunziekten. Verstoring van de expressie wordt waargenomen bij ziekten zoals:
- systemische lupus erythematosus
- psoriasis
- inflammatoire darmaandoeningen
- multiple sclerose
- Reumatoïde artritis
Er wordt onderzoek gedaan naar monoklonale antilichamen die de activiteit van interleukine-15 blokkeren en die kunnen worden gebruikt bij de behandeling van deze ziekten.
Effect van interleukines op afstoting van transplantaten
Het is waarschijnlijk dat IL15 ook betrokken is bij de afstoting van het organisme van het ontvangende organisme.
Het eerder genoemde interleukine 10 heeft daarentegen het tegenovergestelde effect en kan worden gebruikt om de immuunrespons na transplantatie te blokkeren.
Effect van interleukines op afstoting van transplantaten
Interleukinen zijn betrokken bij afweermechanismen tegen veel ziekten. Storingen in hun activiteit dragen aanzienlijk bij aan de ontwikkeling van auto-immuunziekten. De moderne wetenschap bestudeert deze processen nog steeds.
Het therapeutische potentieel wordt aangetoond doordat beide stoffen de activiteit van interleukines blokkeren en versterken. De grote uitdaging bij het vinden van nieuwe medicijnen is het verminderen van bijwerkingen.
Literatuur
- RY. Lan, C. Selmi, ME. Gershwin. De regulerende, inflammatoire en T-cel-programmeerrollen van interleukine-2 (IL-2) .. "J Autoimmun". 31 (1), blz. 7-12, aug. 2008., online toegang
- De invloed van interleukine 15 op de ontwikkeling van auto-immuunziekten, Łukasz Głowacki, 2017, Biotechnologia.pl
- MH. Dahlke, SR. Larsen, J.E. Rasko, HJ. Schlitt. De biologie van CD45 en het gebruik ervan als een therapeutisch doelwit .. "Leuk lymfoom". 45 (2), blz. 229-36, februari 2004, online toegang
- WL. Blalock, C. Weinstein-Oppenheimer, F. Chang, PE. Hoyle en anderen. Signaaltransductie, celcyclusregulerende en anti-apoptotische routes gereguleerd door IL-3 in hematopoëtische cellen: mogelijke plaatsen voor interventie met antineoplastische geneesmiddelen .. "Leukemie". 13 (8), blz. 1109-66, aug. 1999. Onlinetoegang
- Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa: Immunology. Warschau: Polish Scientific Publishers PWN, 2009, pp.91, 121.
- D. Boraschi, CA. Dinarello. IL-18 in auto-immuniteit: recensie .. "Eur Cytokine Netw". 17 (4), blz. 224-52, december 2006, onlinetoegang
Meer artikelen van deze auteur
