Interleukins

Interleukins moodustavad alarühma tsütokiinide, immuunsussüsteemi kontrollivate rakukeskkonna ainete jaoks. Interleukiinid on lühikese ahelaga peptiidhormoonid 75 kuni 125 aminohappega. Nad kontrollivad peamiselt leukotsüütide kohalikku kasutamist põletikukohtades, kuid neil võib olla ka süsteemne toime, näiteks vallandada palavik.

Mis on interleukiinid?

Interleukiinid (IL) on lühikese ahelaga peptiidhormoonid 75 kuni 125 aminohappega. Need moodustavad ühe immuunsüsteemi kontrollivate tsütokiinide mitmest alamklassist. Messenger-ainena on interleukiinidel sarnane kasutusala nagu interferoonidel, mis moodustavad ka tsütokiinide alamklassi.

Interleukiinid on aga eriti spetsialiseerunud leukotsüütide kontrollile. Mõnel interleukiinil on süsteemne toime ka seetõttu, et need võivad vallandada näiteks palaviku, samal ajal kui interferoonid on spetsialiseerunud viiruste vastasele kaitsele ja neil on kasvajavastased omadused. Erinevalt neurotransmitteritest on interleukiinid ja interferoonid spetsialiseerunud suhtlemisele immuunsussüsteemi rakkudega omavahel ja koerakkudega. Nende peamine toime toimub tavaliselt koes lokaalselt.

Immuunsussüsteemi rakkude või koerakkudega suhtlemiseks ei pea interleukiinid rakkudesse tungima, vaid nad dokkivad ainult rakkude spetsiifilistele retseptoritele, mis on piisav, et kutsuda immuunrakud vohama, diferentseeruma ja aktiivseks muutuma.

Funktsioon, mõju ja ülesanded

Kõik enam kui 40 erinevast interleukiinist täidavad konkreetset ülesannet. Interleukiinid kontrollivad üldiselt leukotsüütide kasutamist, kuid mingil määral ka T-abistajarakkude, monotsüütide ja makrofaagide ning muude immuunrakkude kasutamist.

Põhiülesanded on immuunsussüsteemi rakkude stimuleerimine küpsemiseks, kasvamiseks ja jagunemiseks, s.o vajadusel paljunemiseks. See hõlmab ka vastupidist protsessi, teatud immuunreaktsioonide pöördumist. Interleukiin-1 võib teatud tingimuste täitmisel põhjustada palavikku. IL-1 koos IL-6 ja tuumori nekroosifaktoriga on üks nn pürogeenidest. IL-2 on spetsialiseerunud T-abistajarakkude, B-rakkude ja looduslike tapjarakkude stimuleerimisele, vohamisele ja diferentseerimisele. IL-3 kõige olulisem ülesanne on stimuleerivate stiimulite emiteerimine, mis võimaldavad teatud pluripotentsetel tüvirakkudel küpseda erütrotsüütideks, granulotsüütideks või immuunsussüsteemi muudeks rakkudeks.

IL-4 omab ka võimet stimuleerida proliferatsiooni ja diferentseerumist T-rakkudeks, kuid samal ajal pärsib see ka makrofaagide aktiivsust. Seetõttu on IL-4 ka põletikuvastane toime. Teatud interleukiinide sihtrakud võivad olla stroomarakud või fibroblastid, aga ka kõik immuunsüsteemi kuuluvad rakutüübid, nagu IL-17 puhul. Nahas esinevate põletikuliste protsesside moduleerimiseks kontrollib interleukiin-20 otseselt naha ülemises kihis asuvate keratinotsüütide immuunvastust.

Mõned interleukiinid, näiteks IL-28 ja IL-29, tunnevad ära viirustega nakatunud rakuliinid. IL-24 on tõenäoliselt ainus interleukiin, mis suudab tuumorirakke ära tunda ja millel on kasvajat pärssiv toime, pärssides kasvu ja põhjustades raku apoptoosi ehk omaette rakusurma.

Haridus, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused

Enamikku interleukiinidest vabastavad rakud, millel on immunoloogiline tähtsus, peamiselt rakkudevahelises piirkonnas, kus nad saavad dokkida sekreteerivale rakule endale või teistele immuunsussüsteemi rakkudele. Spetsiifilised interleukiinid hõivavad immuunsussüsteemi mittekuuluvate rakkude retseptoreid ainult üksikutel erandjuhtudel.

Erandiks on näiteks IL-33, mis eraldub kopsudes ja nahas, dokkida IL-1 perekonna retseptoritesse. Nagu IL-4, IL-5 ja IL-13 puhul, on sihtrakkudeks enamasti T-rakud ja mõnel juhul ka eosinofiilid ja nuumrakud. Põhimõtteliselt on rakkude vaheline side esiplaanil interleukiinidega. Enamasti on tegemist väikesemahulise lokaalselt toimiva teabevahetusega, mille abil saavutatakse erandjuhtudel süsteemne mõju. Mõned interleukiinid on kasvufaktoritega sarnased, kuna nende toime T-rakkudele, monotsüütidele ja lümfotsüütidele on võrreldav kasvufaktorite omaga.

Immuunsussüsteemi muutuvate nõudmiste tagajärjel tekkiva suure dünaamika tõttu pole referentsväärtuse või selle ilmnemise optimaalse väärtuse määramist kehas mõistlik. Probleemid võivad siiski tekkida vähenenud või liigse sekretsiooni tõttu, mida täheldatakse näiteks allergiliste reaktsioonide korral.

Haigused ja häired

Immuunsussüsteemi üksikute komponentide väga keeruline koostoime põhjustab paljusid võimalikke häireid, immuunvastuse nõrgenemist või liigset reageerimist teatud väljakutsetele, mis võib põhjustada kergeid kuni raskeid sümptomeid.

Mõnel juhul ei ole tsütokiinide sekretsioon siiski häiritud, kuid probleem on häiritud retseptorites, kuhu interleukiinid ja muud tsütokiinid ei saa dokkida. Immuunvastust kudede põletikul domineerib IL-1. Põletikku soodustava signaalina võib selle aktiivsust patoloogiliselt suurendada, nii et fagotsütoositakse ja transporditakse minema mitte ainult surnud kehakude, vaid rünnatakse ka terveid rakke ja liigestes tekivad sellised haigused nagu reuma ja osteoartriit. Nendel juhtudel võib aidata IL-1 antagonist, mis pidurdab IL-1 immuunvastust.

IL-1 antagoniste saab kasutada ka muude autoimmuunhaiguste, näiteks Crohni tõve, MS ja psoriaasi korral. Kuna interleukiinid koosnevad suhteliselt lühikese ahelaga valkudest või polüpeptiididest, võib enamik neist ületada ka hematoentsefaalbarjääri. Mõnel juhul hoolitsevad transpordi eest spetsialiseerunud astrotsüüdid. Isegi kui individuaalsetel interleukiinidel puudub skisofreenia ja depressiooni otsene spetsiifilisus, võib leida selgeid seoseid näiteks skisofreenia korral IL-2 ja depressioonis esineva IL-6 hüpersekretsiooni vahel. Interleukiinid ja muud tsütokiinid avaldavad tugevat mõju neurotransmitteritele nagu dopamiin, serotoniin, adrenaliin, noradrenaliin ja teised.