G-CSF on peptiidhormoon, mis stimuleerib granulotsüütide moodustumist. Seega omab see suurt tähtsust immuunsüsteemi. Hormooni manustatakse ravimina ka tugevalt nõrgenenud patsientidele immuunsüsteemi neutrofiilse valge moodustumise stimuleerimiseks veri rakke.
Mis on G-CSF?
G-CSF on lühend granulotsüütide kolooniat stimuleerivast faktorist. See on peptiidhormoon, mis stimuleerib pluripotentsetest tüvirakkudest granulotsüütide moodustumist. Granulotsüütide kolooniat stimuleeriv faktor kuulub tsütokiinidesse. Üldiselt on tsütokiinid valgud mis vastutavad immuunrakkude paljunemise eest ja kontrollivad seega immuunvastust. Tsütokiine on erinevaid. Peptiidhormoon G-CSF on üks kolooniat stimuleeriv tegur. Keemiliselt on inimese G-CSF glükoproteiin, mis koosneb 174-st aminohapped. Asendis 133 on aminohape treoniin, mis on hüdroksüülrühmas glükosüülitud. Molekuli mitteproteogeenne osa glükosüülitud saidil moodustab umbes neli protsenti molekulmassist. See koosneb komponentidest α-N-atsetüül-neuramiinhape, N-atsetüül-galaktosamiin ja β-galaktoos. Glükosüülimisel on valgule stabiliseeriv mõju. Samal ajal mängib see olulist rolli ka teatud funktsioonides, näiteks küpsete granulotsüütide aktiveerimisel praeguste infektsioonikollete vastu võitlemiseks. Lisaks sisaldab G-CSF endiselt kahte disulfiidi sillad, mis määravad valgu sekundaarse struktuuri. Inimestel kodeerimine geen G-CSF puhul paikneb 17. kromosoomis.
Funktsioon, efektid ja rollid
Nagu varem mainitud, on G-CSF programmi oluline tegur immuunsüsteemi. See stimuleerib hematopoeetilise süsteemi (hematopoeetiline süsteem või CFU-eelsed) ebaküpseid eelkäijarakke eristamiseks ja paljunemiseks. See tähendab, et G-CSF-i mõjul diferentseerumata pluripotentsed tüvirakud diferentseeruvad granulotsüütideks ja paljunevad rakkude jagunemise teel. Granulotsüüdid on neutrofiilsed valged veri rakud, mis toimivad nn puhastusvahenditena. Need muutuvad tõhusaks, kui organism on nakatunud bakterid. Seega põhjustab igasugune bakteriaalne infektsioon fagotsüütide paljunemist diferentseerimata eellasrakkudest. Lisaks stimuleerib G-CSF ka küpseid granulotsüüte nakkuskohtadesse liikumiseks, et neid hävitada bakterid seal. Selles funktsioonis abistab molekuli selle glükosüülimisega seotud fragment. Nakkuskohas võib seega G-CSF suurendada vesinik - peroksiid granulotsüütides, tappes bakterid veelgi tõhusam. G-CSF-i kolmas ülesanne on põhjustada hematopoeetiliste eellasrakkude irdumist nende keskkonnast luuüdi. See võimaldab mõnel neist rakkudest siseneda perifeersesse piirkonda veri. Edasi haldamine G-CSF-i saab seda protsessi korrata, mille tulemuseks on pluripotentsete tüvirakkude akumuleerumine veres. Seda protsessi nimetatakse ka afereesiks. Aferees on osutunud kasulikuks tüvirakkude doonoritele või intensiivravi saavatele patsientidele keemiaravi. Sellel viisil, keemiaravi patsientidel võib siirdada tagasi oma tüvirakkudega rikastatud vere. Tüvirakkude doonorid võivad omakorda muuta selle normaalseks vere annetus asemel a luuüdi annetus. Seega toimib G-CSF ravimina ja seda kasutatakse kroonilise neutropeenia korral neutrofiilide granulotsüüdid), keemiaravivõi tüvirakkude siirdamine.
Moodustumine, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused
G-CSF osaleb organismi keerulises homöostaatilises võrgustikus. Granulotsüütide kolooniaid stimuleeriv faktor on nii immuunsüsteemi kui ka endokriinsüsteemi. Luuüdi pluripotentsed tüvirakud ja küpsed neutrofiilide granulotsüüdid omavad G-CSF retseptoreid. Kui see on nõutav, valgud G-CSF seonduvad retseptoritega ja tagavad seeläbi nende toime avanemise. Iga organism toodab oma G-CSF-i. Kuid kui vajadus suureneb, nagu raskete infektsioonide korral, keemiaravi või üldine immuunpuudulikkusvõib hormooni süstida subkutaanselt. Teatud ravimid See on pegfilgrastiim ja lipegfilgrastiim. Neid toodetakse rekombinantselt teatud imetajarakkudest, näiteks CHO rakkudest (hiina hamstri munasarjad) või Escherichia colist. Aminohapete järjestused on mõlemas tootmisvormis identsed. Glükosüülimisel võib olla erinevusi. Kuid uuemad tooted glükosüülitakse samas asendis kui algne G-CSF. Teatud töötlemisvormid, näiteks PEGüleerimine, suurendavad veelgi stabiilsust ja poolväärtusaega ravimid nende efektiivsust muutmata. Selle saavutamiseks luuakse G-CSF keemiline side polüetüleenglükooliga.
Haigused ja häired
Kõrvaltoimeid võib esineda ka G-CSF-i kasutamisel. Luu ja lihas valu on kõige tavalisemad. Nendega liituvad sageli iiveldus, oksendamine, isukaotus ja kõhulahtisus. Limaskesta põletik ja juuste väljalangemine võib ka tekkida. Kaebused on tingitud suurenenud neutrofiilide granulotsüüdid, mis käivitavad seejärel suurenenud immuunreaktsioonid. Harvemini täheldatakse infiltraate kopsudes, põhjustades köha, õhupuudus ja palavikteiste sümptomite hulgas. See võib isegi viima nn ägeda respiratoorse distressi sündroomile (ARDS), mis näitab kopsude intensiivset reaktsiooni välistele kahjustavatele teguritele. The põrn võib laieneda punktini põrna rebend. Teine sümptom on suurenenud leukotsütoos, mis on suurenenud produktsioon valged verelibled. G-CSF-i ei tohi kasutada sirprakulise raku juuresolekul aneemia, kuna Ameerika uuringu kohaselt võivad siin esineda tõsised kõrvaltoimed, mis võivad mõnikord viia isegi mitme organi puudulikkuseni. Kuid paljud uuringud näitavad ka, et sümptomid on tavaliselt pöörduvad. Pärast ravi lõpetamist ravi G-CSF-iga kaovad ka kõrvaltoimed. Kuigi neutrofiilide moodustumine on suurenenud leukotsüüdid G-CSF-ravi ajal ei ole senised uuringud leidnud suuremat riski haigestuda leukeemia.
