G-CSF

G-CSF є пептидним гормоном, який стимулює утворення гранулоцитів. Тому це має велике значення для функції імунної системи. Гормон також дається як лікарський засіб пацієнтам із сильно ослабленою імунною системою для стимулювання вироблення нейтрофілів.

Що таке G-CSF?

G-CSF - це абревіатура назви Стимулюючий фактор колонії гранулоцитів. Це пептидний гормон, який стимулює утворення гранулоцитів із плюрипотентних стовбурових клітин. Гранулоцитарний колонієстимулюючий фактор належить до цитокінів.

В цілому цитокіни - це білки, які відповідають за проліферацію імунних клітин і тим самим контролюють імунну відповідь. Існують різні типи цитокінів. Пептидний гормон G-CSF є одним із факторів, що стимулюють колонії. Хімічно, людський G-CSF - це глікопротеїн, що складається з 174 амінокислот. У положенні 133 знаходиться амінокислота треонін, який є глікозильованим у своїй гідроксильній групі. Непротеїногенна частина молекули в глікозильованому місці становить приблизно чотири відсотки від молекулярної маси. Він складається з компонентів α-N-ацетил-нейрамінової кислоти, N-ацетил-галактозаміну та β-галактози.

Глікозилювання має стабілізуючий вплив на білок. У той же час він також відіграє важливу роль у певних функціях, таких як активація зрілих гранулоцитів для боротьби з поточними джерелами інфекції. G-CSF також містить два мости дисульфіду, які визначають вторинну структуру білка. Кодуючий ген G-CSF розташований на хромосомі 17 у людини.

Функція, ефект та завдання

Як було сказано раніше, G-CSF є важливим фактором імунної системи. Він стимулює незрілі клітини-попередники кровотворної системи (гематопоетична система або пре-CFU) до диференціації та проліферації. Це означає, що недиференційовані плюрипотентні стовбурові клітини під впливом G-CSF диференціюються на гранулоцити і розмножуються шляхом клітинного поділу.

Гранулоцити - це нейтрофільні лейкоцити, які діють як так звані фагоцити. Вони стають ефективними, коли організм заражений бактеріями. З кожною бактеріальною інфекцією фагоцити розмножуються з недиференційованих клітин-попередників. G-CSF також стимулює зрілі гранулоцити рухатися до джерел інфекції, щоб вбити там бактерії. У цій функції молекула підтримується її залишком, пов'язаним з глікозиляцією. Таким чином, джерело інфекції G-CSF може збільшити утворення перекису водню в гранулоцитах, що робить знищення бактерій ще більш ефективним.

Третя функція G-CSF полягає в тому, щоб змусити гемопоетичні клітини-попередники відшаровуватися від їх середовища в кістковому мозку. В результаті деякі з цих клітин потрапляють в периферичну кров. За допомогою подальших доз G-CSF цей процес можна повторити, завдяки чому плюрипотентні стовбурові клітини накопичуються в крові. Цей процес також відомий як аферез. Аферез виявився корисним для донорів стовбурових клітин або для пацієнтів, які піддаються інтенсивній хіміотерапії. Таким чином, пацієнтам з хіміотерапією знову може бути пересаджена власна кров, яка знову пересаджується стовбуровими клітинами.

Донори стовбурових клітин, з іншого боку, можуть зробити звичайне здавання крові замість здачі кісткового мозку. Таким чином, G-CSF служить лікарською речовиною і застосовується при хронічній нейтропенії (зменшенні нейтрофільних гранулоцитів), хіміотерапії або трансплантації стовбурових клітин.

Освіта, виникнення, властивості та оптимальні значення

G-CSF інтегрований у складну гомеостатичну мережу організму. Гранулоцитарний колонієстимулюючий фактор є частиною як імунної, так і ендокринної системи. У плюрипотентних стовбурових клітин кісткового мозку та зрілих нейтрофільних гранулоцитів є рецептори для G-CSF.

При необхідності білки G-CSF зв'язуються з рецепторами і тим самим забезпечують, що їх дія розгортається. Кожен організм формує свій власний G-CSF. Однак якщо потреба зростає, наприклад, при важких інфекціях, хіміотерапії або загальному імунодефіциті, гормон, можливо, доведеться вводити підшкірно. Добре відомими препаратами є пегфільграстим і ліпегфільтграстим. Вони продукуються рекомбінантно з певних клітин ссавців, таких як клітини CHO (яєчник китайського хом'яка) або з кишкової палички. Послідовності амінокислот однакові в обох виробничих формах.

Можуть бути відмінності в глікозиляції. Однак новіші продукти глікозильовані в тому ж положенні, що і оригінальний G-CSF. Окремі форми переробки, такі як ПЕГилирование, підвищують стійкість та період напіввиведення ліків при застосуванні без зміни їх ефективності. Для цього G-CSF хімічно пов'язаний з поліетиленгліколем.

Хвороби та розлади

Також можуть бути побічні ефекти при використанні G-CSF. Біль у кістках та м’язах - найпоширеніші. Це часто супроводжується нудотою, блювотою, втратою апетиту та діареєю. Також може спостерігатися запалення слизових оболонок і випадання волосся. Скарги є результатом посиленого утворення нейтрофілів, які потім викликають посилення імунних реакцій.

Інфільтрати в легенях, які крім усього іншого викликають кашель, задишку і підвищення температури, спостерігаються рідше. Це навіть може призвести до так званого синдрому гострого дихального дистресу (ГРДС), який свідчить про інтенсивну реакцію легенів на зовнішні пошкоджуючі фактори. Селезінка може збільшитися настільки, що вона розірветься. Ще одним симптомом є посилений лейкоцитоз, тобто посилене утворення лейкоцитів. За наявності серповидноклітинної анемії G-CSF не слід застосовувати, оскільки, за даними американського дослідження, тут можуть виникати важкі побічні ефекти, деякі з яких навіть призводять до поліорганної недостатності.

Однак багато досліджень також показують, що симптоми, як правило, оборотні. Після припинення терапії G-CSF побічні ефекти також зникають. Хоча спостерігається посилене утворення нейтрофілів під час лікування G-CSF, дослідження поки що не виявили підвищеного ризику розвитку лейкемії.