G-CSF ir peptīdu hormons, kas stimulē granulocītu veidošanos. Tādējādi tam ir liela nozīme imūnā sistēma. Hormonu kā zāles lieto arī pacientiem ar stipri novājinātu imūnā sistēma lai stimulētu neitrofilo balto krāsu veidošanos asinis šūnas.
Kas ir G-CSF?
G-CSF ir saīsinājums no granulocītu koloniju stimulējošā faktora. Tas ir peptīdu hormons, kas stimulē granulocītu veidošanos no pluripotentām cilmes šūnām. Granulocītu koloniju stimulējošais faktors pieder citokīniem. Parasti citokīni ir proteīni kas ir atbildīgi par imūno šūnu vairošanos un tādējādi kontrolē imūno atbildi. Citokīni ir dažādi. Peptīdu hormons G-CSF ir viens no koloniju stimulējošiem faktoriem. Ķīmiski cilvēka G-CSF ir glikoproteīns, kas sastāv no 174 aminoskābes. 133. pozīcijā atrodas amonskābe treonīns, kas glikozilēts tās hidroksilgrupā. Molekulas neproteinogēnā daļa glikozilētajā vietā veido aptuveni četrus procentus no molekulmasas. Tas sastāv no komponentiem α-N-acetil-neiramīnskābes, N-acetil-galaktozamīna un β-galaktozes. Glikozilēšanai ir stabilizējoša ietekme uz olbaltumvielām. Tajā pašā laikā tai ir arī svarīga loma dažās funkcijās, piemēram, nobriedušu granulocītu aktivizēšanā, lai cīnītos ar pašreizējiem infekcijas perēkļiem. Turklāt G-CSF joprojām satur divus disulfīdus tilti, kas nosaka proteīna sekundāro struktūru. Cilvēkiem kodēšana gēns G-CSF atrodas 17. hromosomā.
Funkcija, efekti un lomas
Kā minēts iepriekš, G-CSF ir svarīgs faktors imūnā sistēma. Tas stimulē nenobriedušās hematopoētiskās sistēmas prekursoru šūnas (hematopoētiskā sistēma vai pirms CFU), lai tās diferencētu un vairotos. Tas nozīmē, ka nediferencētās pluripotentās cilmes šūnas G-CSF ietekmē diferencējas granulocītos un vairojas šūnu dalīšanās ceļā. Granulocīti ir neitrofīli balti asinis šūnas, kas darbojas kā tā sauktās attīrīšanas šūnas. Tie kļūst efektīvi, ja organisms ir inficēts ar baktērijas. Tādējādi jebkura bakteriāla infekcija izraisa fagocītu izplatīšanos no nediferencētām priekšteču šūnām. Turklāt G-CSF stimulē nobriedušus granulocītus pārvietoties uz infekcijas vietām, lai nogalinātu baktērijas tur. Šajā funkcijā molekulai palīdz tā glikozilēšanas saistītā daļa. Infekcijas vietā G-CSF tādējādi var uzlabot ūdeņradis peroksīds granulocītos, nogalinot baktērijas vēl efektīvāka. Trešā G-CSF funkcija ir izraisīt hematopoētisko cilmes šūnu atdalīšanos no apkārtējās vides kaulu smadzenes. Tas ļauj dažām no šīm šūnām iekļūt perifērijā asinis. Ar tālāk pārvalde G-CSF, šo procesu var atkārtot, kā rezultātā asinīs uzkrājas pluripotentās cilmes šūnas. Šo procesu sauc arī par aferēzi. Aferēze ir izrādījusies noderīga cilmes šūnu donoriem vai pacientiem, kuriem tiek veikta intensīva terapija ķīmijterapija. Pa šo ceļu, ķīmijterapija pacientiem savās asinīs var bagātināt cilmes šūnas. Cilmes šūnu donori savukārt var panākt normālu parādību asins ziedošana nevis a kaulu smadzenes ziedojums. Tādējādi G-CSF kalpo kā zāles, un to lieto hroniskas neitropēnijas gadījumā neitrofilo granulocītu), ķīmijterapija, vai cilmes šūnu transplantācija.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības
G-CSF ir iesaistīts sarežģītajā organisma homeostatiskajā tīklā. Granulocītu koloniju stimulējošais faktors ir gan imūnsistēmas, gan Endokrīnā sistēma. Kaulu smadzenes pluripotentās cilmes šūnas un nobriest neitrofilo granulocītu piemīt G-CSF receptori. Ja nepieciešams, proteīni G-CSF saistās ar receptoriem un tādējādi nodrošina to efekta izvēršanos. Katrs organisms ražo savu G-CSF. Tomēr, kad nepieciešamība palielinās, piemēram, smagu infekciju gadījumā, ķīmijterapija vai vispārēja imūndeficīts, hormons var būt jāinjicē subkutāni. Zināms narkotikas ir pegfilgrastims un lipegfilgrastims. Tos rekombinanti ražo no noteiktām zīdītāju šūnām, piemēram, CHO šūnām (Ķīnas kāmja olnīca) vai no Escherichia coli. Aminoskābju secības abās ražošanas formās ir identiskas. Glikozilēšanā var būt atšķirības. Tomēr jaunāki produkti tiek glikozilēti tādā pašā stāvoklī kā sākotnējais G-CSF. Atsevišķi apstrādes veidi, piemēram, PEGilēšana, vēl vairāk palielina tā stabilitāti un pusperiodu narkotikas lietojot, nemainot to efektivitāti. Lai to panāktu, tiek izveidota G-CSF ķīmiskā saite ar polietilēnglikolu.
Slimības un traucējumi
Blakusparādības var rasties arī, lietojot G-CSF. Kauls un muskuļi sāpes ir visizplatītākās. Bieži vien tiem pievienojas nelabums, vemšana, apetītes zudums un caureja. Gļotādas iekaisums un matu izkrišana var arī notikt. Sūdzības ir pastiprinātas VNV veidošanās rezultāts neitrofilo granulocītu, kas pēc tam izraisa pastiprinātas imūnās reakcijas. Retāk infiltrāti tiek novēroti plaušās, izraisot klepus, elpas trūkums un drudzis, starp citiem simptomiem. Tas pat var vadīt uz tā saukto akūtās respiratorās distresa sindromu (ARDS), kas norāda uz intensīvu plaušu reakciju uz ārējiem bojājumiem. The liesa var palielināties līdz liesas plīsums. Vēl viens simptoms ir palielināta leikocitoze, kas ir palielināta baltās asins šūnas. G-CSF nedrīkst lietot sirpjveida šūnu klātbūtnē anēmija, tā kā saskaņā ar amerikāņu pētījumu šeit var rasties smagas blakusparādības, dažkārt pat izraisot vairāku orgānu mazspēju. Tomēr daudzi pētījumi arī parāda, ka simptomi parasti ir atgriezeniski. Pēc zāļu lietošanas pārtraukšanas terapija lietojot G-CSF, izzūd arī blakusparādības. Lai gan ir palielināts neitrofilu veidošanās leikocīti ārstēšanas laikā ar G-CSF, līdz šim veiktie pētījumi nav atklājuši paaugstinātu attīstības risku leikēmija.
