G-CSF

G-CSF je hormon peptid koji potiče stvaranje granulocita. Stoga je od velike važnosti za funkciju imunološkog sustava. Hormon se daje i kao lijek bolesnicima s teško oslabljenim imunološkim sustavom da potaknu proizvodnju neutrofila.

Što je G-CSF?

G-CSF je kratica za naziv Stimulirajući faktor kolonije granulocita, To je peptidni hormon koji potiče stvaranje granulocita iz pluripotentnih matičnih stanica. Faktor koji stimulira koloniju granulocita pripada citokinima.

Općenito, citokini su proteini koji su odgovorni za proliferaciju imunoloških stanica i na taj način kontroliraju imunološki odgovor. Postoje različite vrste citokina. Peptidni hormon G-CSF jedan je od faktora koji stimuliraju koloniju. Kemijski, ljudski G-CSF je glikoprotein sastavljen od 174 aminokiselina. Na položaju 133 nalazi se aminokiselina treonin koji je glikoziliran u svojoj hidroksilnoj skupini. Neproteinogeni dio molekule na mjestu glikoziliranog otpada iznosi oko četiri posto molekulske težine. Sastoji se od sastojaka α-N-acetil-neuraminske kiseline, N-acetil-galaktozamina i β-galaktoze.

Glikozilacija ima stabilizirajući učinak na protein. Istovremeno, ona također igra važnu ulogu u određenim funkcijama, poput aktiviranja zrelih granulocita za borbu protiv trenutnih izvora infekcije. G-CSF također sadrži dva disulfidna mosta koja određuju sekundarnu strukturu proteina. Kodni gen za G-CSF nalazi se na kromosomu 17 kod ljudi.

Funkcija, efekt i zadaće

Kao što je ranije spomenuto, G-CSF je važan čimbenik u imunološkom sustavu. Potiče nezrele stanice prethodnika sustava koji stvaraju krv (hematopoetski sustav ili pre CFU) na diferencijaciju i razmnožavanje. To znači da se nediferencirane pluripotentne matične stanice pod utjecajem G-CSF-a diferenciraju u granulocite i umnožavaju putem stanične diobe.

Granulociti su neutrofilna bijela krvna zrnca koja djeluju kao tzv. Fagociti. One postaju učinkovite kada su organizam zaraženi bakterijama. Sa svakom bakterijskom infekcijom, fagociti se umnožavaju iz nediferenciranih staničnih stanica. G-CSF također potiče zrele granulocite da se presele do izvora infekcije kako bi ubili tamošnje bakterije. U ovoj funkciji, molekula je podržana svojim ostatkom vezanim za glikozilaciju. G-CSF na izvoru infekcije može na taj način povećati stvaranje vodikovog peroksida u granulocitima, što ubijanje bakterija čini još učinkovitijim.

Treća funkcija G-CSF je da se stanične hematopoetske potomke odvoje od svoje okoline u koštanoj srži. Kao rezultat toga, neke od ovih stanica dospijevaju u perifernu krv. Uz pomoć daljnjih doza G-CSF-a, ovaj se postupak može ponoviti, pri čemu se pluripotentne matične stanice nakupljaju u krvi. Taj je postupak poznat i kao afereza. Afereza se pokazala korisnom za davatelje matičnih stanica ili za pacijente koji su izloženi intenzivnoj kemoterapiji. Na taj način bolesnicima s kemoterapijom može se ponovno prevesti vlastita krv obogaćena matičnim stanicama.

Davatelji matičnih stanica s druge strane mogu učiniti normalno davanje krvi umjesto darivanja koštane srži. G-CSF stoga služi kao ljekovita tvar i koristi se kod kronične neutropenije (smanjenje neutrofilnih granulocita), u kemoterapiji ili u transplantaciji matičnih stanica.

Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti

G-CSF je integriran u složenu homeostatsku mrežu organizma. Faktor koji stimulira koloniju granulocita dio je i imunološkog i endokrinog sustava. Pluripotentne matične stanice koštane srži i zreli neutrofilni granulociti imaju receptore za G-CSF.

Kad je potrebno, proteini G-CSF se vežu na receptore i tako osiguravaju da se njihov učinak razvija. Svaki organizam tvori vlastiti G-CSF. Međutim, ako se povećava potreba, poput teških infekcija, kemoterapije ili opće imunodeficijencije, hormon se možda mora unositi supkutano. Poznati lijekovi su pegfilgrastim i lipegfilgrastim. One se proizvode rekombinantno iz određenih stanica sisavaca, kao što su CHO stanice (jajnik kineskog hrčka) ili iz Escherichia coli. Sekvence aminokiselina su identične u oba proizvodna oblika.

Moguće su razlike u glikozilaciji. Međutim, noviji proizvodi su glikozilirani u istom položaju kao izvorni G-CSF. Određeni oblici prerade kao što je PEGilacija povećavaju otpornost i poluživot lijekova kad se koriste bez promjene njihove učinkovitosti. U tu svrhu, G-CSF je kemijski vezan na polietilen glikol.

Bolesti i poremećaji

Također mogu postojati nuspojave pri korištenju G-CSF-a. Bolovi u kostima i mišićima su najčešći. To je često popraćeno mučninom, povraćanjem, gubitkom apetita i proljevom. Može doći i do upale sluznice i gubitka kose. Pritužbe su rezultat povećanog stvaranja neutrofila, koji tada pokreću pojačane imunološke reakcije.

Infiltrati u plućima, koji između ostalog uzrokuju kašalj, kratkoću daha i vrućicu, primjećuju se rjeđe. To čak može dovesti do takozvanog akutnog respiratornog poremećaja (ARDS), koji ukazuje na intenzivnu reakciju pluća na vanjske štetne čimbenike. Slezina se može toliko povećati da je pukne. Drugi simptom je povećana leukocitoza, tj. Povećana tvorba bijelih krvnih stanica. U slučaju anemije srpastih stanica, G-CSF se ne smije koristiti jer se prema američkoj studiji mogu pojaviti teške nuspojave, od kojih neke čak dovode do zatajenja više organa.

Međutim, mnoga istraživanja pokazuju i da su simptomi obično reverzibilni. Nakon prekida terapije G-CSF-om, nuspojave također nestaju. Iako je povećana formacija neutrofila tijekom liječenja G-CSF-om, studije do sada nisu otkrile povećan rizik od razvoja leukemije.