G-CSF

G-CSF yra peptidinis hormonas, kuris skatina granulocitų susidarymą. Todėl jis turi didelę reikšmę imuninės sistemos funkcijai. Hormonas taip pat skiriamas kaip vaistas pacientams, turintiems labai susilpnėjusią imuninę sistemą, siekiant paskatinti neutrofilų gamybą.

Kas yra G-CSF?

G-CSF yra vardo santrumpa Granulocitų kolonijas stimuliuojantis faktorius. Tai yra peptidinis hormonas, kuris skatina granulocitų susidarymą iš pluripotentinių kamieninių ląstelių. Granulocitų kolonijas stimuliuojantis faktorius priklauso citokinams.

Apskritai citokinai yra baltymai, atsakingi už imuninių ląstelių dauginimąsi ir taip kontroliuojantys imuninį atsaką. Yra skirtingi citokinų tipai. Peptidinis hormonas G-CSF yra vienas iš kolonijas stimuliuojančių veiksnių. Žmogaus G-CSF yra glikoproteinas, sudarytas iš 174 aminorūgščių, o 133 yra aminorūgštis treoninas, glikozilintas jos hidroksilo grupėje. Neproteinogeninė molekulės dalis glikozilintoje vietoje yra maždaug keturi procentai molekulinės masės. Jį sudaro α-N-acetilneuramininės rūgšties, N-acetilgalaktozamino ir β-galaktozės komponentai.

Glikozilinimas turi stabilizuojantį poveikį baltymams. Tuo pačiu metu jis taip pat vaidina svarbų vaidmenį atliekant tam tikras funkcijas, pavyzdžiui, suaktyvinant subrendusius granulocitus kovojant su dabartiniais infekcijos šaltiniais. G-CSF taip pat yra du disulfidiniai tilteliai, kurie nustato antrinę baltymo struktūrą. G-CSF koduojantis genas yra 17 chromosomoje žmonėms.

Funkcija, poveikis ir užduotys

Kaip minėta anksčiau, G-CSF yra svarbus imuninės sistemos veiksnys. Tai skatina nesubrendusias kraujo formavimo sistemos (kraujodaros sistemos arba pre-CFU) ląstelių pirmykštes ląsteles diferencijuoti ir daugintis. Tai reiškia, kad nediferencijuotos pluripotentinės kamieninės ląstelės, veikiamos G-CSF, diferencijuojasi į granulocitus ir dauginasi per ląstelių dalijimąsi.

Granulocitai yra neutrofilinės baltosios kraujo ląstelės, veikiančios kaip vadinamieji fagocitai. Jie tampa veiksmingi, kai organizmas užkrėstas bakterijomis. Su kiekviena bakterine infekcija fagocitai dauginasi iš nediferencijuotų pirmtakų ląstelių. G-CSF taip pat skatina subrendusius granulocitus pereiti prie infekcijos šaltinių, kad sunaikintų ten esančias bakterijas. Vykdydamas šią funkciją, molekulę palaiko jos glikozilinimo liekanos. Infekcijos šaltinyje G-CSF gali padidinti vandenilio peroksido susidarymą granulocituose, todėl bakterijos žūva dar efektyviau.

Trečioji G-CSF funkcija yra sukelti kraujodaros progenitorines ląsteles kaulų čiulpuose. Tai reiškia, kad kai kurios iš šių ląstelių patenka į periferinį kraują. Naudojant kitas G-CSF dozes, šį procesą galima pakartoti, kai kraujyje kaupiasi pluripotentinės kamieninės ląstelės. Šis procesas taip pat žinomas kaip aferezė. Aferezė pasirodė esanti naudinga kamieninių ląstelių donorams arba pacientams, kuriems taikoma intensyvi chemoterapija. Tokiu būdu chemoterapija sergantys pacientai gali savo kraują praturtinti kamieninėmis ląstelėmis, persodintomis iš naujo.

Kamieninių ląstelių donorai, priešingai, gali paaukoti normalų kraują, o ne kaulų čiulpų donorystę. G-CSF tarnauja kaip vaistinė medžiaga ir yra naudojama lėtinės neutropenijos (neutrofilų granulocitų sumažėjimo), chemoterapijos ar kamieninių ląstelių transplantacijos metu.

Išsilavinimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės

G-CSF yra integruotas į sudėtingą homeostatinį organizmo tinklą. Granulocitų kolonijas stimuliuojantis faktorius yra ir imuninės sistemos, ir endokrininės sistemos dalis. Kaulų čiulpų pluripotentinės kamieninės ląstelės ir subrendę neutrofilų granulocitai turi G-CSF receptorius.

Prireikus G-CSF baltymai jungiasi prie receptorių ir taip užtikrina, kad jų poveikis atsiskleis. Kiekvienas organizmas suformuoja savo G-CSF. Tačiau jei poreikis padidėja, pavyzdžiui, sergant sunkiomis infekcijomis, chemoterapija ar bendru imunodeficitu, hormoną gali tekti suleisti po oda. Žinomi vaistai yra pegfilgrastimas ir lipegfilgrastimas. Jie gaminami rekombinantiniu būdu iš tam tikrų žinduolių ląstelių, tokių kaip CHO ląstelės (kininio žiurkėno kiaušidės) arba iš Escherichia coli. Aminorūgščių sekos yra tapačios abiejose gamybos formose.

Glikozilinimas gali skirtis. Tačiau naujesni produktai yra glikozilinami toje pačioje padėtyje kaip ir originalus G-CSF. Tam tikros perdirbimo formos, tokios kaip PEGilinimas, padidina vaistų atsparumą ir pusinės eliminacijos periodą, nekeičiant jų veiksmingumo. Šiuo tikslu G-CSF yra chemiškai sujungtas su polietilenglikoliu.

Ligos ir sutrikimai

Naudojant G-CSF, taip pat gali atsirasti šalutinis poveikis. Dažniausiai skauda kaulus ir raumenis. Tai dažnai lydi pykinimas, vėmimas, apetito praradimas ir viduriavimas. Taip pat gali atsirasti gleivinės uždegimas ir plaukų slinkimas. Skundai yra dėl padidėjusio neutrofilų susidarymo, kurie vėliau sukelia padidėjusią imuninę reakciją.

Infiltratai plaučiuose, kurie, be kita ko, sukelia kosulį, dusulį ir karščiavimą, stebimi rečiau. Tai netgi gali sukelti vadinamąjį ūminio kvėpavimo sutrikimo sindromą (ARDS), kuris rodo intensyvią plaučių reakciją į išorinius žalingus veiksnius. Blužnis gali tiek padidėti, kad plyšta. Kitas simptomas yra padidėjusi leukocitozė, t.y padidėjęs baltųjų kraujo kūnelių susidarymas. Esant pjautuvinių ląstelių anemijai, G-CSF vartoti negalima, nes, remiantis amerikiečių tyrimu, čia gali atsirasti sunkus šalutinis poveikis, kuris kai kurie iš jų gali sukelti daugybinį organų nepakankamumą.

Tačiau daugelis tyrimų taip pat rodo, kad simptomai paprastai būna grįžtami. Nutraukus gydymą G-CSF, šalutinis poveikis taip pat išnyksta. Nors gydymo G-KSF metu padidėja neutrofilų susidarymas, iki šiol tyrimais nenustatyta padidėjusios leukemijos išsivystymo rizikos.