Cesko.wiki Kolonie stimulující faktor
Author
Albert FloresObr.1: Některé cytokiny ovlivňující krvetvorbu. Kolonie stimulující faktory (CSF - colony-stimulating factor) je skupina glykoproteinů, které působí jako hematopoetické (krvetvorné) růstové faktory, jednoduše řečeno ovlivňují krvetvorbu. Svou přítomností v kostní dřeni stimulují hematopoetickou kmenovou buňku (HSC), ze které vznikají krvinky a trombocyty, aby proliferovala a diferencovala (specializovala) se v určité typy především leukocytů (bílých krvinek). Druh krvinky, která se z HSC diferencuje, závisí na typu CSF a dalších přítomných faktorů (viz obrázek 1).
Vedle kolonie stimulujících faktorů působí na krvetvorbu také mj. erytropoetin (stimulace k produkci erytrocytů) nebo trombopoetin (produkce trombocytů).
Rodina CSF
Rodina kolonie stimulujících faktorů zahrnuje:
* M-CSF - makrofág-kolonie stimulující faktor (také nazývaný CSF1) * GM-CSF - granulocyt-makrofág-kolonie stimulující faktor (také nazývaný CSF2 a sargramostim jako farmaceutický analog) * G-CSF - granulocyt-kolonie stimulující faktor (také nazývaný CSF3 a filgrastim jako farmaceutický analog) * IL-3 - Interleukin 3 (také nazývaný multi-CSF)
Funkce
Objevení
Kolonie stimulující faktory dostaly svůj název podle metody, díky které byly v 60. letech objeveny a účinku svého působení na hematopoetické kmenové buňky.
Buňky z kostní dřeně (HSC) byly kultivovány v polotuhém médiu, které zabraňuje, aby se jednotlivé buňky volně hýbaly. Tudíž kolem každé buňky, která začne růst, se vytvoří kolonie jejích klonů. +more Pod buňky kostní dřeně byla přidána podpůrná vrstva buněk (tzv. feeder layer) např. z leukemických buněk, jater nebo plic, která musela vylučovat růstový faktor, který způsoboval, že se z HSC začaly tvořit kolonie makrofágů a/nebo granulocytů. Čím více podpůrných buněk se přidalo, tím více se tvořilo makrofágů a granulocytů, a bez podpůrných buněk nerostly. Tento růstový faktor byl nazvaný kolonie-stimulující faktor a později se zjistilo, že jsou to čtyři odlišné druhy. Např. faktor, který stimuloval HSC k tvorbě kolonií makrofágů byl nazvaný M-CSF.
Mechanismus účinku
V případě potřeby zvýšení počtu bílých krvinek v krvi a tkáních (např. při zánětu) jsou CSF produkovány různými typy buněk zahrnujících aktivované T lymfocyty a makrofágy, žírné buňky, endoteliální buňky, fibroblasty, ale také osteoblasty (produkce M-CSF) při remodelaci kostí.
Jednotlivé CSF se váží na své membránové receptory na povrchu hematopoetických kmenových buněk a dalších krvetvorných progenitorových buněk. Tím aktivují vnitrobuněčnou signální kaskádu, která vede k tomu, že tyto buňky začnou proliferovat a diferencovat v určité typy krvinek.
Další funkce
Receptory pro CSF nejsou pouze na krvetvorných progenitorových buňkách v kostní dřeni. Najdeme je také na diferencovaných buňkách jako jsou monocyty, makrofágy, dendritické buňky, mikroglie, neutrofilní granulocyty nebo osteoklasty. +more Tudíž nejenom že regulují vývoj především makrofágů a granulocytů, ale také ovlivňují jejich efektorové funkce jako je sekrece cytokinů. Některé CSF mají také roli při vývoji placenty a embrya, neuronů a neurálních prekurzorových buněk nebo epiteliálních buněk ledvin a tlustého střeva.
Klinické využití
V klinické praxi se využívají lidské rekombinantní CSF. To znamená, že jsou produkované jinými organismy např. +more E-coli nebo kvasinkami, do kterých byl vnesen gen pro tyto proteiny.
Rekombinantní G-CSF se používá v podobě filgrastimu, pegfilgrastimu nebo lenograstimu při transplantacích HSC (u dárce k mobilizaci buněk do krve a následnému odběru, u příjemce jako možná podpůrná léčba po transplantaci) nebo ke zvýšení množství neutrofilních granulocytů u chronických neutropenií (nízká hladina neutrofilů) či neutropenií po chemoterapii. Ke stejným účelům se také používá rekombinantní GM-CSF jako sargramostim nebo molgramostim.