G-CSF

G-CSF este un hormon peptidic care stimulează formarea de granulocite. Prin urmare, este de mare importanță pentru funcția sistemului imunitar. Hormonul este, de asemenea, administrat ca medicament pacienților cu un sistem imunitar puternic slăbit pentru a stimula producția de neutrofile.

Ce este G-CSF?

G-CSF este prescurtarea numelui Factor de stimulare a coloniei granulocitelor. Este un hormon peptidic care stimulează formarea de granulocite din celulele stem pluripotente. Factorul stimulator al coloniei granulocitelor aparține citokinelor.

În general, citokinele sunt proteine ​​care sunt responsabile pentru proliferarea celulelor imune și controlează astfel răspunsul imun. Există diferite tipuri de citokine. Hormonul peptidic G-CSF este unul dintre factorii de stimulare a coloniei. În termeni chimici, G-CSF uman este o glicoproteină formată din aminoacizi 174. La 133 există aminoacida treonină, care este glicozilată la grupa sa hidroxil. Porțiunea non-proteinogenă a moleculei la locul glicozilat este de aproximativ patru procente din greutatea moleculară. Este format din componentele acidului a-N-acetil-neuraminic, N-acetil-galactozamină și β-galactoză.

Glicozilarea are un efect stabilizator asupra proteinei. În același timp, joacă și un rol important în anumite funcții, cum ar fi activarea granulocitelor mature pentru a combate sursele actuale de infecție. G-CSF conține, de asemenea, două punți disulfură, care determină structura secundară a proteinei. Gena codificatoare pentru G-CSF este localizată pe cromozomul 17 la om.

Funcție, efect și sarcini

După cum am menționat anterior, G-CSF este un factor important în sistemul imunitar. Stimulează celulele progenitoare imature ale sistemului de formare a sângelui (sistemul hematopoietic sau pre-CFU) să se diferențieze și să prolifereze. Aceasta înseamnă că celulele stem pluripotente nediferențiate sub influența G-CSF se diferențiază în granulocite și se înmulțesc prin diviziunea celulară.

Granulocitele sunt celule albe din sânge neutrofile care acționează ca așa-numitele fagocite. Acestea devin eficiente atunci când organismul este infectat de bacterii. Cu fiecare infecție bacteriană, fagocitele se înmulțesc de la celulele progenitoare nediferențiate. G-CSF stimulează, de asemenea, granulocitele mature să se deplaseze la sursele de infecție pentru a ucide bacteriile de acolo. În această funcție, molecula este susținută de reziduul său legat de glicozilare. La sursa infecției, G-CSF poate crește astfel formarea peroxidului de hidrogen în granulocite, ceea ce face uciderea bacteriilor și mai eficientă.

O a treia funcție a G-CSF este de a determina celulele progenitoare hematopoietice să se detașeze de mediul lor în măduva osoasă. Drept urmare, unele dintre aceste celule ajung în sângele periferic. Cu ajutorul unor doze suplimentare de G-CSF, acest proces poate fi repetat, prin care celulele stem pluripotente se acumulează în sânge. Acest proces este cunoscut și sub denumirea de afereză. Afereza s-a dovedit utilă pentru donatorii de celule stem sau pentru pacienții expuși la chimioterapie intensă. În acest fel, pacienții cu chimioterapie își pot îmbogăți propriul sânge cu celule stem transplantate din nou.

Donatorii de celule stem, pe de altă parte, pot face o donare normală de sânge în locul unei donări de măduvă osoasă. Prin urmare, G-CSF servește ca substanță medicinală și este utilizat în neutropenie cronică (reducerea granulocitelor neutrofile), în chimioterapie sau în transplanturi de celule stem.

Educație, apariție, proprietăți și valori optime

G-CSF este integrat în rețeaua homeostatică complexă a organismului. Factorul de stimulare a coloniei granulocitelor face parte atât din sistemul imunitar, cât și din sistemul endocrin. Celulele stem pluripotente ale măduvei osoase și granulocitele neutrofile mature au receptori pentru G-CSF.

Când este necesar, proteinele G-CSF se leagă de receptori și astfel se asigură că efectul lor se desfășoară. Fiecare organism își formează propriul G-CSF. Cu toate acestea, dacă nevoia crește, cum ar fi cu infecții severe, chimioterapie sau imunodeficiență generală, hormonul poate fi injectat subcutanat. Medicamente cunoscute sunt pegfilgrastim și lipegfilgrastim. Acestea sunt produse recombinant din anumite celule de mamifere, cum ar fi celulele CHO (ovarul hamster chinezesc) sau din Escherichia coli. Secvențele de aminoacizi sunt identice în ambele forme de producție.

Pot exista diferențe în glicozilare. Cu toate acestea, produsele mai noi sunt glicozilate în aceeași poziție cu G-CSF original. Anumite forme de prelucrare, cum ar fi PEGilarea, cresc rezistența și timpul de înjumătățire a medicamentelor atunci când sunt utilizate, fără a schimba eficacitatea acestora. În acest scop, G-CSF este legat chimic la polietilenglicol.

Boli și tulburări

De asemenea, pot apărea reacții adverse atunci când utilizați G-CSF. Durerea osoasă și musculară sunt cele mai frecvente. Aceasta este adesea însoțită de greață, vărsături, pierderea poftei de mâncare și diaree. De asemenea, pot apărea inflamații ale mucoaselor și căderea părului. Plângerile sunt rezultatul formării crescute de neutrofile, care declanșează apoi reacții imune crescute.

Infiltratele în plămâni, care, printre altele, provoacă tuse, respirație și febră, sunt observate mai rar. Acest lucru poate duce chiar la așa-numitul sindrom de detresă respiratorie acută (ARDS), care indică o reacție intensă a plămânilor la factori nocivi externi. Splina se poate mări atât de mult încât se rupe. Un alt simptom este leucocitoza crescută, adică formarea crescută a globulelor albe din sânge. În prezența anemiei cu celule secera, G-CSF nu trebuie utilizat deoarece, potrivit unui studiu american, pot apărea efecte secundare severe, unele dintre ele chiar duc la o insuficiență multiplă a organului.

Cu toate acestea, multe studii arată, de asemenea, că simptomele sunt de obicei reversibile. După întreruperea terapiei cu G-CSF, efectele secundare dispar și ele. Deși există o formare crescută de neutrofile în timpul tratamentului cu G-CSF, studiile nu au găsit până în prezent niciun risc crescut de a dezvolta leucemie.