Interferoonid: funktsioon ja haigused

Interferoonid on kude hormoonid koosneb suhteliselt lühikese ahelaga polüpeptiididest, valgudvõi glükoproteiinid. Koos interleukiinide ja teiste ainerühmadega kuuluvad nad tsütokiinidesse, mis käivitavad ja kontrollivad immuunsüsteemi. Interferoonid neid toodavad peamiselt immuunsüsteemi, aga ka fibroblastide abil ning kontrollivad peamiselt viirusevastaseid ja kasvajavastaseid immuunvastuseid.

Mis on interferoonid?

Interferoonid (IFN-id) on endogeenne kude hormoonid koosneb lühikese ahelaga polüpeptiididest, valgudja glükoproteiinid kuni 166 aminohapped. Oma omaduste ja toime tõttu inimese ainevahetuses klassifitseeritakse nad tsütokiinideks koos interleukiinidega, millel on võrreldavad omadused ja toime, ning teiste ainerühmadega. Tsütokiinid käivitavad ja kontrollivad organismi immuunvastust immuunsüsteemi ja seeläbi täita elutähtsaid ülesandeid. Interferoonid võib jagada kolme klassi IFN-Alpha, mida nimetatakse ka leukotsüütide IFN, IFN-beeta ja IFN-Gamma. Kuigi enamus 23 teadaolevast IFN-alfa variandist on valgud kohta 166 aminohapped kumbki on beeta- ja gamma-IFN-id peamiselt glükoproteiinid, milles on ka 166 aminohapet, gamma-IFN-de puhul - 144 aminohapet. Interferoonid on olulised äratundmiseks ja võitlemiseks viirused ja vähkkasvajad. Interferoonid stimuleerivad ja kontrollivad kompleksseid immuunvastuseid immuunsüsteemi spetsialiseeritud rakkudes või otse rünnatud koerakkudes viirused või muu patogeenid või degenereerunud kasvajarakkudes. Interferoonid ei pea oma sõnumite stimuleerimiseks ja "levitamiseks" tungima märklaudrakkudesse, vaid lihtsalt dokkivad spetsiifiliste retseptorite külge.

Funktsioon, efektid ja rollid

Kooskõlas interleukiinidega, kolooniat stimuleerivate teguritega, kasvajaga nekroos faktorid ja kemokiinid, mis koos moodustavad tsütokiinide klassi, käivitavad ja kontrollivad interferoonid väga oluliselt immuunvastust rakkudele, mida viirused või muud patogeensed ained. Sama lugu on rakkudega, mis on tuvastatud kasvajana. Nende toimeviisi poolest on interferoonid võrreldavad interleukiinidega, ehkki interferoonide puhul on võimalik kindlaks teha teatud spetsialiseerumine viiruse rünnakule ja kasvajakoele. Inimeste jaoks keha enda võitlus viiruste ja vähk on kõrge - ja mõnikord ka elulise tähtsusega. Interferoonide antav immuunvastus on väga keeruline. Huvitav on see, et interferoonid ei võitle tavaliselt sissetungivate viirustega otse, vaid pigem dokkivad rakkudes spetsiifilistele retseptoritele ja põhjustavad neil teatud valkude tootmist (ensüümide) viirusevastase toimega, mis aitavad nakatunud rakkudel teatud ainevahetusprotsesside kaudu viirust kahjustada või isegi muuta selle kahjutuks. See protsess võib toimuda ka naaberrakkudes, nakatumata rakkudes, et need saaksid end nakkuse eest kaitsta. Alf- ja beeta-IFN annavad rakkudele juhendatud abi, et end nende tegevuses aidata. Gammainterferoonid kui koehormoon on eriti spetsialiseerunud makrofaagide aktiveerimisele ja toetamisele.

Moodustumine, esinemine, omadused ja optimaalsed tasemed

Alfa-interferoone sekreteerivad lisaks immuunrakkudele ka paljud teised koerakud, eriti viirustega või bakterid. IFN-alfa stimuleerib nakatunud ja naaberrakke teatud valku lagundavate ainete tootmiseks ensüümide lagundada viiruslikku RNA-d ja takistada viirustel nende RNA paljunemist. Bakteriaalsed membraanid võivad olla ka osaliselt lahustunud või terved bakterid võib fagotsüüdid muuta kahjutuks ja transportida. Beeta-interferoone, tuntud ka kui fibroblasti interferoone, eritavad peamiselt rakuvälises ruumis paiknevad ja viirustega nakatunud fibroblastid. IFN-beeta omadused ja toimed on väga sarnased IFN-alfaga. Nad saavad isegi dokkida mõne IFN-alfa retseptori juurde. Gamma-interferoonide omadused erinevad IFN-alfa ja IFN-beeta omadustest. IFN-gammat sekreteerivad valdavalt TH1 rakud, mis on osa adaptiivsest immuunsüsteemist. Gamma interferoon tekib alati, kui on kontakt antigeeni esitlevate makrofaagidega. Näiteks on see alati nii bakterid fagotsüteerivad makrofaagid. Lisaks viirusevastastele ja kasvajavastastele omadustele on IFN-gammal ka immunomoduleeriv toime, kuna need toetavad immuunsüsteemi adaptiivseid rakke, mis on kohanenud ja kohanenud praeguse võitlusega patogeenid.

Haigused ja häired

Interferoonid algatavad ja kontrollivad koos interleukiinide ja teiste tsütokiinidega immuunsüsteemi reaktsioone, mida nimetatakse immuunvastusteks. Mõned neist on äärmiselt keerukad protsessid, milles osalevad paljud mängijad. Seetõttu on tõenäoline, et immuunvastuse üksikud etapid võivad olla häiritud või immuunsüsteem tervikuna reageerib liiga nõrgalt või liiga tugevalt. Häired mõlemas suunas võivad viima kuni kerged kuni rasked sümptomid ja haigus. Kuna enamik interferoone ületab ka veri-aju barjäär, interferoonide vabanemise häiretel võib olla ka märkimisväärne psühholoogiline mõju ja nõrgenemise korral ei saa nende kesknärvisüsteemi kaitsefunktsiooni enam täita või see on piiratud. Teiselt poolt kasutatakse kunstlikult manustatud interferoone ka terapeutilistel eesmärkidel, näiteks in hulgiskleroos (MS) ja hepatiidi C ja B sümptomid interferoon tootmine võib toimuda, kui häiritakse ainult rakumembraanide retseptorite funktsionaalsust. On teada mitmeid geneetilisi defekte viima teatud retseptorite düsfunktsioonile ja põhjustada vastavaid puudulikkuse sümptomeid. Interferoonid ei saa siis dokkida ega "leida rakke", kuhu nad peaksid oma ülesannete täitmiseks kinnituma. Teatud krooniliste viirushaiguste korral (Epstein Barri viirus, Zoster, herpes, Borrelia jt) häiritud tasakaal vahel interferoon ja Th1 ja Th2 rakke sekreteeriv interleukiin avaldab juba mõju. Sarnased tähelepanekud on tehtud ka HIV-nakkuste korral. Seega on erinevate tsütokiinide vahel suur homöostaas. Interferoonide võimaliku süsteemse ületootmise osas, mis pole põhjustatud kohalikust põletik, on teatatud nn võimendusmutatsioonidest. Mutatsioonid viima teatud interferoonide muutunud - tavaliselt massiliselt laiendatud - sekretsioonile, mis võib olla eluohtlik.