Interleukin 18

Imunitní systém představuje bezpečnostní systém organizmu. Jeho úkolem je rozpoznávání a efektivní odstraňování cizorodých látek, mikroorganizmů a abnormálních buněk. Tvoří jej buňky, které můžeme rozdělit na několik základních typů: lymfocyty (B, T a NK-buňky); myeloidní buňky (monocyty, makrofágy a granulocyty). Existují i další druhy buněk, jako jsou např. morfologicky výrazné buňky dendritické, astrocyty a epiteliální buňky, které hrají v imunitním systému důležitou roli.

Buňky imunitního systému spolu komunikují pomocí relativně malých signálních molekul – cytokinů. Za nejdůležitější zdroj těchto molekul jsou považovány pomocné T-lymfocyty (Th). Podle spektra produkovaných cytokinů je můžeme rozdělit na tři hlavní skupiny: Th0, Th1, Th2. Lymfocyty Th1 produkují převážně interleukin-2 (IL-2) a interferon (IFN), Th2 vylučují hlavně IL-4, IL-5, IL-10 a IL-13 a Th0-buňky syntetizují směs cytokinů Th1 a Th2. Exprese Th1-cytokinů stimuluje buněčný typ imunitní odpovědi (zaměřený na eliminaci cizích a vlastních pozměněných buněk) a Th2-cytokinů humorální (charakterizovaný syntézou protilátek). Vznik Th1-lymfocytů je stimulován přítomností IL-12 a IFN-gama, vznik Th2-buněk indukuje přítomnost IL-4 (viz též M. Lipoldová, Vesmír 71, 509, 1992/9). Tento obrázek fungování imunitního systému je však poněkud zjednodušený – v poslední době bylo prokázáno, že kromě výše popsaných vyhraněných buněčných skupin produkujících cytokiny existuje i mnoho přechodných typů Th-buněk, které do žádné z popisovaných skupin nelze zařadit. Producenty cytokinů jsou i makrofágy, které syntetizují IL-1, IL­6, IL-12, TNF-alfa, chemokiny a některé další biologicky aktivní látky.

Nedávno japonští vědci nalezli novou signální molekulu. Je to polypeptid s molekulovou hmotností 18 300, složený ze 157 aminokyselin, který je biologicky aktivní v monomerní formě. Poprvé byl zjištěn v extraktu z jater myší infikovaných bakteriemi (Propionibacterium acnes) a stimulovaných lipopolysacharidem. Tyto stimulanty působí vznik septického šoku. Zjistilo se, že novou látku produkují Kupfferovy buňky. Neznámá molekula indukovala produkci interferonu γ, a proto byla pojmenována interferon-gama indukující faktor (IGIF). Později se ukázalo, že tento nový interferon syntetizují i další typy buněk, např. aktivované makrofágy a osteoblasty. Gen pro IGIF se podařilo klonovat. Byla zjištěna strukturální podobnost mezi cytokiny skupiny IL-1 a IGIF, a IGIF byl proto někdy též nazýván IL-1-gama, protože však homologie v aminokyselinové sekvenci IGIF a IL-1 je pouze 18 procent a  neexistuje mezi nimi funkční podobnost, bylo navrženo, aby byla tato molekula označena IL-18.

Zjistilo se, že tento cytokin nestimuluje pouze produkci IFN-γ, ale i IL-2 a GM-CSF (faktor stimulující růst kolonií granulocytů a monocytů), působí snížení produkce IL-10 a ovlivňuje široké spektrum buněčných funkcí.

IL-18 neprodukují jen Kupfferovy buňky, ale také osteoblasty a zvýšením produkce GM-CSF brání diferenciaci hemopoetických buněk na osteoklasty. (Osteoblasty a  osteoklasty jsou buňky hemopoetického původu, které se účastní udržování homeostáze kostních tkání.)

IL-18 tím, že společně s IL-12 navozuje produkci IFN-gama, brání aktivovaným buňkám B v produkci imunoglobulinu E (IgE). Imunoglobulin E je důležitým mediátorem alergických chorob, a proto by se IL-18 mohl podílet i na regulaci těchto onemocnění.

Zjistilo se, že při silném stresu se u krys zvyšuje exprese genu pro IL-18. Analýzy ukázaly, že IL-18 je syntetizován v kůře nadledvin (zona reticularis et fasciculata), v místě produkce glukokortikoidů v nadledvinách. Bylo také nalezeno určité množství mRNA pro IL-18 v neurohypofýze, ale zde nebyla závislost na stresu prokázána.

Předpokládá se, že se IL-18 má podíl na vzniku a rozvoji některých autoimunitních onemocnění. Američtí a němečtí vědci našli zvýšené množství mRNA pro IL-18 ve slinivce u NOD (non obese diabetic) myší rozvíjejících diabetes prvního (autoimunitního) typu (viz též P. Sucharda, Vesmír 76, 133, 1997/3). Exprese mRNA pro IL-18 předchází buněčnému typu zánětu a destrukci pankreatických buněk produkujících inzulin. Významnou úlohu IL-18 ve vývoji diabetu by mohl potvrzovat i fakt, že se jeho gen nachází na stejném místě myšího chromozomu 9, kde byla objevena jedna z oblastí kontrolujících vnímavost k tomuto typu diabetu.

Zatím víme, že IL-18 hraje důležitou úlohu ve vývoji Th1 (buněčného) typu imunitní reakce. Je to cytokin rané fáze imunitní odpovědi. Předpokládá se, že se účastní složitých vztahů mezi neuroendokrinním a imunitním systémem. Proto intenzivní výzkum vlastností IL-18 pokračuje. (Nature 378, 88, 1995; J. Clin. Invest. 99, 469, 1997)