G-CSF:

G-CSF: on peptidihormoni, joka stimuloi granulosyyttien muodostumista. Siksi sillä on suuri merkitys immuunijärjestelmän toiminnalle. Hormonia annetaan lääkkeenä myös potilaille, joilla on vakavasti heikentynyt immuunijärjestelmä neutrofiilien tuotannon stimuloimiseksi.

Mikä on G-CSF?

G-CSF on nimen lyhenne Granulosyyttikolonia stimuloiva tekijä. Se on peptidihormoni, joka stimuloi granulosyyttien muodostumista pluripotenttisista kantasoluista. Granulosyyttipesäkkeitä stimuloiva tekijä kuuluu sytokiineihin.

Yleensä sytokiinit ovat proteiineja, jotka vastaavat immuunisolujen lisääntymisestä ja säätelevät siten immuunivastetta. Sytokiinejä on erityyppisiä. Peptidihormoni G-CSF on yksi pesäkkeitä stimuloivista tekijöistä. Kemiallisesti ihmisen G-CSF on glykoproteiini, joka koostuu 174 aminohaposta. Asemassa 133 on aminohappo treoniini, joka glykosyloidaan hydroksyyliryhmänsä kohdalla. Molekyylin ei-proteinogeeninen osa glykosyloidussa kohdassa on noin neljä prosenttia molekyylipainosta. Se koostuu a-N-asetyyli-neuramiinihapon, N-asetyyli-galaktosamiinin ja β-galaktoosin komponenteista.

Glykosylaatiolla on stabiloiva vaikutus proteiiniin. Samanaikaisesti sillä on tärkeä rooli tietyissä toiminnoissa, kuten kypsien granulosyyttien aktivoinnissa nykyisten infektiolähteiden torjumiseksi. G-CSF sisältää myös kaksi disulfidisiltaa, jotka määrittävät proteiinin sekundäärisen rakenteen. G-CSF: ää koodaava geeni sijaitsee ihmisten kromosomissa 17.

Toiminto, vaikutukset ja tehtävät

Kuten aiemmin mainittiin, G-CSF on tärkeä tekijä immuunijärjestelmässä. Se stimuloi verenmuodostussysteemin (hematopoeettiset järjestelmät tai pre-CFU) kypsymättömät esisolut erilaistumaan ja lisääntymään. Tämä tarkoittaa, että G-CSF: n vaikutuksesta erottumattomat pluripotentit kantasolut erilaistuvat granulosyyteiksi ja moninkertaistuvat solujakautumisen kautta.

Granulosyytit ovat neutrofiilisiä valkosoluja, jotka toimivat ns. Fagosyyttinä. Ne tulevat voimaan, kun bakteerit tartuttavat organismin. Jokaisella bakteeri-infektiolla fagosyytit lisääntyvät erilaistumattomista progenitorisoluista. G-CSF stimuloi myös kypsiä granulosyyttejä siirtymään tartuntalähteisiin siellä olevien bakteerien tappamiseksi. Tässä toiminnassa molekyyliä tukee glykosylaatioon sitoutunut jäännös. Infektion lähteessä G-CSF voi siten lisätä vetyperoksidin muodostumista granulosyyteissä, mikä tekee bakteerien tappamisesta entistä tehokkaamman.

G-CSF: n kolmas tehtävä on saada hematopoieettiset esisolut irtaantumaan ympäristöstään luuytimessä. Seurauksena on, että jotkut näistä soluista pääsevät ääreisvereen. Uusien G-CSF-annosten avulla tämä prosessi voidaan toistaa, jolloin pluripotentit kantasolut kerääntyvät vereen. Tätä prosessia kutsutaan myös afereesiksi. Afereesi on osoittautunut hyödylliseksi kantasolujen luovuttajille tai potilaille, jotka ovat alttiina intensiiviselle kemoterapialle. Tällä tavalla kemoterapiapotilaat voivat saada oman verensä rikastetuiksi kantasoluilla, jotka voidaan siirtää uudelleen.

Kantasolun luovuttajat puolestaan ​​voivat luovuttaa normaalia verta luuytimen luovutuksen sijasta. G-CSF toimii siksi lääkeaineena ja sitä käytetään kroonisessa neutropeniassa (neutrofiilien granulosyyttien vähentyminen), kemoterapiassa tai kantasolujen siirtoissa.

Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot

G-CSF on integroitu organismin monimutkaiseen homeostaattiseen verkkoon. Granulosyyttikolonia stimuloiva tekijä on osa sekä immuunijärjestelmää että endokriinijärjestelmää. Luuytimen pluripotenttisilla kantasoluilla ja kypsillä neutrofiiligranulosyyteillä on reseptoreja G-CSF: lle.

G-CSF: n proteiinit sitoutuvat tarvittaessa reseptoreihin ja varmistavat siten niiden vaikutuksen avautumisen. Jokainen organismi muodostaa oman G-CSF: n. Jos tarve kuitenkin kasvaa, kuten vaikeiden infektioiden, kemoterapian tai yleisen immuunipuutteen yhteydessä, hormoni voidaan joutua injektoimaan ihon alle. Tunnetut lääkkeet ovat pegfilgrastiimi ja lipegfilgrastiimi. Ne tuotetaan rekombinanttisesti tietyistä nisäkässoluista, kuten CHO-soluista (kiinalainen hamsteri munasarja) tai Escherichia colista. Aminohapposekvenssit ovat identtisiä molemmissa tuotantomuodoissa.

Glykosylaatiossa voi olla eroja. Uudemmat tuotteet glykosyloidaan kuitenkin samaan asemaan kuin alkuperäinen G-CSF. Tietyt prosessointimuodot, kuten PEGylaatio, lisäävät lääkkeiden vastustuskykyä ja puoliintumisaikaa käytettäessä muuttamatta niiden tehokkuutta. Tätä tarkoitusta varten G-CSF sidotaan kemiallisesti polyetyleeniglykoliin.

Sairaudet ja häiriöt

G-CSF: llä voi olla myös sivuvaikutuksia. Luu- ja lihaskipu ovat yleisimmät. Tähän liittyy usein pahoinvointia, oksentelua, ruokahaluttomuutta ja ripulia. Myös limakalvojen tulehduksia ja hiustenlähtöä voi esiintyä. Valitukset ovat seurausta lisääntyneestä neutrofiilien muodostumisesta, joka sitten laukaisee lisääntyneitä immuunireaktioita.

Keuhkojen suodattimia, jotka muun muassa aiheuttavat yskää, hengenahdistusta ja kuumetta, havaitaan harvemmin. Tämä voi johtaa jopa ns. Akuutiin hengitysvaikeusoireyhtymään (ARDS), joka osoittaa keuhkojen voimakkaan reaktion ulkoisiin vahingoittaviin tekijöihin. Perna voi suurentua niin paljon, että se repeää. Toinen oire on lisääntynyt leukosytoosi, ts. Valkosolujen lisääntynyt muodostuminen. Sirppisoluanemian esiintyessä G-CSF: ää ei saa käyttää, koska amerikkalaisen tutkimuksen mukaan täällä voi esiintyä vakavia sivuvaikutuksia, joista jotkut jopa johtavat useiden elinten vajaatoimintaan.

Monet tutkimukset osoittavat kuitenkin myös, että oireet ovat yleensä palautuvia. G-CSF-hoidon lopettamisen jälkeen myös sivuvaikutukset katoavat. Vaikka neutrofiilien muodostuminen lisääntyy G-CSF-hoidon aikana, tutkimuksissa ei ole toistaiseksi löydetty lisääntynyttä leukemian riskiä.