Interleukiinid: funktsioon ja haigused

Interleukiinid moodustavad tsütokiinide alamhulga, rakulised käskjalad, kes kontrollivad immuunsüsteemi. Interleukiinid on lühikese ahelaga peptiidid hormoonid 75 kuni 125 aminohapped. Peamiselt kontrollivad nad leukotsüüdid kohtades põletik, kuigi neil võib olla ka süsteemne mõju nagu käivitamisel palavik.

Mis on interleukiinid?

Interleukiinid (IL) on lühikese ahelaga peptiidid hormoonid 75 kuni 125 aminohapped. Need moodustavad ühe mitmest tsütokiinide alaklassist, mis kontrollivad immuunvastust. Sõnumitoojatena on interleukiinidel sarnane kasutusala interferoonid, mis moodustavad ka tsütokiinide alamklassi. Interleukiinid on aga eriti spetsialiseerunud nakkuse tõrjele leukotsüüdid. Mõnel interleukiinil on ka süsteemne toime, näiteks on see võimeline indutseerima palavik, samas kui interferoonid on rohkem spetsialiseerunud kaitsele viirused ja neil on kasvajavastased võimalused. Erinevalt neurotransmitteritest on interleukiinid ja interferoonid on spetsialiseerunud suhtlemisele mobiiltelefoni rakkudega immuunsüsteemi omavahel ja koerakkudega. Nende peamine tegevus toimub tavaliselt kudedes lokaalselt. Suhtlemiseks immuunsüsteemi või koerakkudega ei pea interleukiinid rakkudesse sisenema; nad lihtsalt dokkivad rakkude spetsiifilistele retseptoritele, mis on piisav immuunrakkude paljunemise, diferentseerumise ja aktiivsemaks muutmiseks.

Funktsioon, tegevus ja rollid

Enam kui 40 erinevast interleukiinist täidab kumbki oma kindlat ülesannet. Interleukiinid kontrollivad üldiselt leukotsüüdidja teatud määral ka T-abistajarakkude paigutamine, monotsüüdidja makrofaagid, samuti muud immuunrakud. Põhiülesanded on stimuleerida immuunsüsteemi rakkude küpsemist, kasvama ja jagada, st korrutada, kui vaja. See hõlmab ka vastupidist protsessi, teatud immuunvastuste tühistamist. Interleukiin-1 omab võimet toota palavik, kui ilmnevad teatud tingimused. IL-1 koos IL-6 ja kasvajaga nekroos tegur, on seetõttu üks nn pürogeenidest. IL-2 on spetsialiseerunud T-abistajarakkude, B-rakkude ja looduslike tapjarakkude stimuleerimisele, proliferatsioonile ja diferentseerimisele. IL-3 kõige olulisem ülesanne on stimuleerivate stiimulite emissioon, mis põhjustab teatud pluripotentsete tüvirakkude küpsemist erütrotsüüdid, granulotsüüdid või muud immuunsüsteemi rakud. IL-4-l on ka võime edastada proliferatsiooni ja diferentseerumise stiimuleid T-rakkudele, kuid samal ajal on see inhibeeriv mõju makrofaagide aktiivsusele. IL-4 on seega ka põletikuvastane. Teatud interleukiinide sihtrakud võivad lisaks kõigile immuunsüsteemi kuuluvatele rakutüüpidele olla strooma rakud või fibroblastid nagu IL-17 puhul. Põletikuliste protsesside moduleerimiseks nahk, kontrollib interleukiin-20 tõenäoliselt otseselt naha ülemise kihi keratinotsüütide immuunvastust. Mõni interleukiin, näiteks IL-28 ja IL-29, tunneb ära nakatunud rakuliinid viirused. IL-24 on tõenäoliselt ainus interleukiin, mis suudab kasvajarakke ära tunda ja avaldada kasvajavastast toimet, pidurdades kasvu ja indutseerides raku apoptoosi, ise põhjustatud rakusurma.

Moodustumine, esinemine, omadused ja optimaalsed tasemed

Enamik interleukiinidest sekreteeritakse immunoloogilise tähtsusega rakkude poolt peamiselt rakkudevahelisse domeeni, kus nad saavad dokkida sekreteeriva raku enda või teiste immuunsüsteemi rakkude külge. Ainult üksikutel erandjuhtudel hõivavad spetsialiseerunud interleukiinid rakkude retseptoreid, mis ei kuulu immuunsüsteemi. Üks erand on näiteks IL-33, mis vabaneb kopsudes ja nahkvõib dokkida IL-1 perekonna retseptoritesse. Nagu IL-4, IL-5 ja IL-13 puhul, on sihtrakkudeks enamasti T-rakud ning mingil määral ka eosinofiilid ja nuumrakud. Põhimõtteliselt keskenduvad interleukiinid rakkude vahelisele suhtlusele. See on enamasti väikesemahuline kohapeal toimiv suhtlus, kuigi erandjuhtudel saavutatakse ka süsteemne mõju. Mõned interleukiinid sarnanevad kasvufaktoritega, kuna nende mõju T-rakkudele, monotsüüdid ja lümfotsüüdid on võrreldav kasvutegurite omaga. Immuunsüsteemi muutuvatest nõudmistest tuleneva suure dünaamika tõttu ei ole referentsväärtuse või nende kehas esinemise optimaalse väärtuse määramine mõttekas. Probleeme võib siiski tekitada vähenenud või ülemäärase sekretsiooni tõttu, näiteks täheldatud allergiliste reaktsioonide korral.

Haigused ja häired

Immuunsüsteemi üksikute komponentide väga keeruline koostoime põhjustab mitmesuguseid võimalikke häireid, immuunvastuse nõrgenemist või liigset reaktsiooni teatud väljakutsetele, mis võivad viima kuni kergete kuni raskete haigusnähtudeni. Mõnel juhul ei ole häiritud mitte tsütokiinide sekretsioon, vaid probleem seisneb kahjustatud retseptorites, kuhu interleukiinid ja muud tsütokiinid ei saa dokkida. Immuunvastus koes põletik domineerib IL-1. Põletikuvastase signaalainena võib selle aktiivsust patoloogiliselt suurendada, nii et fagotsüteeritakse ja eemaldatakse mitte ainult surnud keha kude, vaid rünnatakse ka terveid rakke, põhjustades selliseid haigusi nagu reuma ja osteoartriit in liigesed. Nendel juhtudel võib IL-1 antagonist aidata, pidurdades immuunvastust IL-1 poolt. IL-1 antagoniste võib kasutada ka teistes autoimmuunhaigused nagu Crohni tõbi, MS ja psoriaas. Kuna interleukiinid koosnevad suhteliselt lühikese ahelaga valgud või polüpeptiidid, enamik neist võib läbida ka veri-aju tõke. Mõnel juhul teostavad transporti spetsiaalsed astrotsüüdid. Kuigi üksikute interleukiinide suhtes pole otsest spetsiifikat skisofreenia ja depressioon, võib leida selgeid seoseid näiteks IL-2 hüpersekretsiooni vahel aastal skisofreenia ja IL-6 depressioonis. Interleukiinid ja teised tsütokiinid avaldavad tugevat mõju sellistele neurotransmitteritele nagu dopamiini, serotoniini, adrenaliin, norepinefriiniJa teised.