Aktuální číslo:

2018/10

Téma měsíce:

Navigace

Interleukin 18

Pomůže objev nové molekuly při léčbě diabetu a septického šoku?
 |  5. 8. 1998
 |  Vesmír 77, 455, 1998/8

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)

Slovníček


astrocyty – hvězdicovitě rozvětvené neurogliové buňky s podpůrnou a metabolickou funkcí v nervové tkáni

cytokiny – molekuly zprostředkující mezibuněčné vztahy (viz M. Lipoldová, Vesmír 71, 509, 1992/9)

exprese genu – uplatnění, projev určitého genu

chemokiny – malé cytokiny ovlivňující migraci a aktivaci buněk; hrají významnou úlohu v zánětlivých procesech

interferon – bílkovinná látka tvořící se v napadených buňkách na obranu proti virům

lymfocyt – malá bílá krvinka s velkým kulatým jádrem a řadou různých funkcí v imunitní obraně organizmu

makrofág – buňka podporující vedlejší úlohy v buněčné imunitě; projevuje se schopností pohlcovat větší částice, např. odumřelé buňky

mediátor – látka zprostředkující přenos informace v organizmu

monocyt – velká bílá krvinka; vznikají z ní makrofágy

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Imunologie

O autorovi

Georgi Jordanov

 

Doporučujeme

Jsme na vrcholu, další vývoj je na nás

Jsme na vrcholu, další vývoj je na nás

Ondřej Vrtiška  |  12. 10. 2018
Co nám studium zaniklých civilizací může říct o té naší? I tomu se bude věnovat přednáška Učené společnosti ČR, kterou v úterý 16. října přednese...
Velké umění astronavigace: Od astrolábu po sextant

Velké umění astronavigace: Od astrolábu po sextant

Petr Scheirich  |  1. 10. 2018
Staří mořeplavci prý určovali polohu své lodi podle hvězd. Tato rozšířená romantická představa je ale nesprávná. Metoda astronavigace nikdy nebyla...
Jak se neztratit na moři

Jak se neztratit na moři

Petr Scheirich  |  1. 10. 2018
Dle znamenitého pozorování Slunce a Měsíce shledávám naši zeměpisnou délku 178° 18' 30" západně od Greenwiche. Zeměpisná délka dle logu je 175°...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné