Interleukin-6 là một trong những phân tử tín hiệu quan trọng nhất được sản xuất bởi các tế bào trong hệ thống miễn dịch. Mặc dù interleukin-6 có tác dụng đa hướng, nhiệm vụ chính của nó là điều phối quá trình viêm trong cơ thể, trong đó nồng độ của nó tăng lên đến 100 lần.
Mục lục:
- Interleukin-6 - vai trò trong cơ thể
- Interleukin-6 - cơ chế kích hoạt
- Interleukin-6 - chuyển hóa sắt
- Interleukin-6 - bệnh tự miễn
- Interleukin-6 - béo phì và các bệnh chuyển hóa khác
- Interleukin-6 - rối loạn tâm thần
- Interleukin-6 - xác định trong phòng thí nghiệm
- Interleukin-6 - xác định trong phòng thí nghiệm
- Interleukin-6 - liệu pháp nhắm mục tiêu
Interleukin-6 (viết tắt IL-6) là một phân tử tín hiệu thuộc nhóm cytokine. IL-6 được sản xuất và tiết ra chủ yếu bởi các tế bào của hệ thống miễn dịch như:
- bạch cầu đơn nhân
- đại thực bào
- tế bào bạch huyết
Ngoài ra, các tế bào không miễn dịch như:
- nguyên bào sợi
- tế bào sừng
- chondrocytes
- Tế bào tạo xương
- lớp nội mạc
Ngoài ra, một số tế bào ung thư có thể sản xuất IL-6.
Interleukin-6 - vai trò trong cơ thể
IL-6 lần đầu tiên được xác định là yếu tố biệt hóa tế bào B. Các nghiên cứu sau đó đã chỉ ra rằng IL-6 có nhiều tác dụng đa hướng và toàn thân hơn, chẳng hạn như:
- bắt đầu và phát triển phản ứng viêm
- tạo ra sự tổng hợp protein, cái gọi là Giai đoạn cấp tính
- kích thích tế bào gốc tủy xương, đặc biệt là từ các dòng bạch cầu hạt và đại thực bào
- điều hòa chuyển hóa xương bằng cách kích hoạt các tế bào hủy xương
- kích hoạt và biệt hóa tế bào T
- kích thích trục hạ đồi-tuyến yên-thượng thận (HPA)
- gây ra hiệu ứng gây sốt bằng cách tăng nhiệt độ cơ thể và kích thích sản xuất prostaglandin
Điều thú vị là IL-6 đã được chứng minh là một cytokine hoạt động kép, có nghĩa là, một mặt, nó có thể thể hiện tác dụng chống viêm bằng cách kích hoạt cái gọi là của con đường tín hiệu cổ điển, nó tham gia vào sự tăng sinh của các tế bào biểu mô ruột và ức chế sự chết theo chương trình của chúng (apoptosis). Mặt khác, nó gây ra hiệu ứng chống viêm bằng cách kích hoạt cái gọi là các con đường tín hiệu, sau đó kích hoạt hệ thống miễn dịch.
Trong điều kiện sinh lý, mức IL-6 trong máu thấp. Yếu tố chính kích thích sản xuất IL-6 là kháng nguyên vi khuẩn (ví dụ LPS) và virus. Khi bị nhiễm vi sinh vật hoặc tổn thương mô do chấn thương, ví dụ, phản ứng miễn dịch cấp tính phát triển và mức IL-6 tăng mạnh.
Interleukin-6 - cơ chế kích hoạt
Các kháng nguyên của vi sinh vật được nhận biết bởi các thụ thể TLR của tế bào (các thụ thể giống như Toll) được tìm thấy, trong số những người khác, ở trên bề mặt của đại thực bào. Ngoài ra, các tác nhân không lây nhiễm như tổn thương mô do bỏng có thể gây ra sự ly giải tế bào, điều này cũng có thể được nhận biết bởi TLR. Hệ quả của việc kích hoạt TLR gây ra sự biểu hiện của IL-6 trong tế bào.
Gan từ lâu đã được coi là cơ quan đích chính của IL-6. Gan phản ứng nhanh chóng với sự hiện diện của IL-6 thông qua tổng hợp các protein, cái gọi là giai đoạn cấp tính, bao gồm: protein phản ứng C (CRP), amyloid A (SAA) huyết thanh, fibrinogen, hepcidin, haptoglobin và alpha-1-antitrypsin. Vì vậy, trong thực hành lâm sàng, nồng độ protein trong giai đoạn cấp tính trong máu được sử dụng để đánh giá mức độ nghiêm trọng của tình trạng viêm.
IL-6 sau đó kích hoạt một số tế bào miễn dịch như tế bào T và tế bào B, chúng biến đổi thành tế bào huyết tương sản xuất kháng thể. Khi IL-6 đến tủy xương, nó sẽ kích thích sự biệt hóa của các tế bào gốc máu, trong số những tế bào khác. trưởng thành của megakaryocytes giải phóng tiểu cầu. Sự gia tăng tiểu cầu là đặc trưng của tình trạng viêm.
Bằng các cơ chế nêu trên, IL-6 khởi động và điều chỉnh phản ứng viêm cấp tính và tạo điều kiện cho nó tiến triển sang giai đoạn dai dẳng. Kéo dài giai đoạn dai dẳng dẫn đến sự tích tụ các tế bào của hệ thống miễn dịch trong các mô và phá hủy chúng. Do đó, việc sản xuất IL-6 phải được quản lý chặt chẽ, vì lượng IL-6 không chính xác có thể dẫn đến phát triển các bệnh viêm nhiễm như ung thư hoặc các bệnh tự miễn dịch.
Interleukin-6 - chuyển hóa sắt
IL-6 tạo ra hepcidin, ảnh hưởng đến việc điều chỉnh nồng độ sắt bằng cách ảnh hưởng đến cơ chế vận chuyển sắt. Do đó, hepcidin ức chế sự giải phóng sắt từ các đại thực bào và tế bào gan, cũng như sự tái hấp thu của nó ở ruột.
Cơ chế này có sự biện minh về mặt sinh học của nó, bởi vì trong quá trình nhiễm trùng, thiếu sắt sẽ hạn chế sự nhân lên của vi sinh vật và là một trong những cơ chế bảo vệ chống nhiễm trùng.
Hậu quả của tình trạng viêm kéo dài và thừa hepcidin là thiếu máu liên quan đến các bệnh mãn tính.
Interleukin-6 - bệnh tự miễn
IL-6 tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của đáp ứng miễn dịch thu được và định hướng quá trình của nó. Các quần thể khác nhau của tế bào lympho Th (người trợ giúp) đóng một vai trò quan trọng trong phản ứng miễn dịch, và khi được kích hoạt bởi các cytokine thích hợp, chúng có thể biệt hóa theo một hướng cụ thể của phản ứng miễn dịch.
IL-6 gây ra sự biệt hóa tế bào lympho Th thành tế bào lympho Th17, góp phần bảo vệ chống lại nhiễm trùng do vi khuẩn hoặc nấm. Mặt khác, IL-6 ức chế sự biệt hóa thành tế bào lympho Th1 có vai trò trong cân bằng nội môi miễn dịch.
Người ta tin rằng sự rối loạn điều hòa có lợi cho tế bào lympho Th17 có liên quan đến sự phát triển của các bệnh tự miễn dịch vì nó làm rối loạn khả năng dung nạp miễn dịch đối với các mô của chính chúng. Do đó, trong khi IL-6 có thể bảo vệ trong nhiều bệnh truyền nhiễm, hoạt động của nó dường như là chìa khóa để hiểu cơ chế bệnh sinh của các bệnh tự miễn.
Những quan sát này được xác nhận bởi các nghiên cứu trên chuột và người, trong đó ngăn chặn sản xuất IL-6 làm giảm tính nhạy cảm với bệnh Castleman, viêm khớp dạng thấp hoặc lupus ban đỏ hệ thống.
Interleukin-6 - béo phì và các bệnh chuyển hóa khác
Hiện nay, người ta công nhận rằng béo phì là một bệnh kèm theo viêm mãn tính cấp thấp. Các đại thực bào tiền viêm được tìm thấy trong mô mỡ bệnh lý là một trong những nguồn IL-6 quan trọng nhất ở những người thừa trọng lượng cơ thể.
Có nguồn gốc từ mô mỡ, IL-6 có thể có tác động xấu đến quá trình trao đổi chất của cơ thể, trong số những chất khác. thông qua quá trình phân giải lipid và giải phóng chất béo trung tính, và giảm độ nhạy insulin. Nó đã được chứng minh rằng nồng độ IL-6 trong máu tương quan chặt chẽ với béo phì, kháng insulin và hội chứng chuyển hóa.
Interleukin-6 - rối loạn tâm thần
Rất thường những người mắc bệnh tự miễn dịch hoặc bệnh chuyển hóa bị mệt mỏi mãn tính, rối loạn giấc ngủ và buồn ngủ quá mức vào ban ngày.
Một lý do có thể là do sự kích hoạt con đường viêm miễn dịch do IL-6 khởi xướng, hoạt động như một liên kết giữa hệ thống miễn dịch và hệ thần kinh. Do đó, nó có khả năng điều chỉnh nền kinh tế thần kinh.
Điều thú vị là nồng độ IL-6 trong cơ thể được đồng bộ với nhịp sinh học, nơi nồng độ của nó thấp hơn vào ban ngày và cao hơn vào ban đêm. Điều này có thể giải thích một số trường hợp buồn ngủ ở mức độ không sinh lý trong suốt cả ngày.
Khả năng viêm, đặc biệt là IL-6, ảnh hưởng đến mức độ dẫn truyền thần kinh như serotonin, dẫn đến giả định rằng các cytokine gây viêm có thể liên quan đến các rối loạn tâm thần như trầm cảm hoặc tâm thần phân liệt. IL-6 có thể ảnh hưởng đến các con đường trao đổi chất trong não bằng cách:
- kích hoạt trục hạ đồi-tuyến yên-thượng thận (HPA), dẫn đến tăng tiết hormone căng thẳng - cortisol.
- giảm mức serotonin và melatonin do tryptophan chuyển sang con đường kynurenine (tryptophan là tiền chất để tổng hợp serotonin và sau đó là melatonin)
- hình thành thần kinh, tức là quá trình tạo ra các tế bào thần kinh mới (đặc biệt là trong vùng hồi hải mã)
Người ta đã chứng minh rằng những người bị trầm cảm làm tăng hoạt động của các tế bào của hệ thống miễn dịch và làm tăng nồng độ IL-6 trong máu của họ.
Những quan sát này cũng được xác nhận bởi các nghiên cứu trên chuột thí nghiệm, chúng được tiêm dưới da một số hỗn hợp cytokine nhất định.
Ở loài gặm nhấm, nó gây ra các triệu chứng điển hình của bệnh trầm cảm - mệt mỏi, mất ngủ và chán ăn. Trong các tài liệu khoa học, đây được gọi là "thuyết viêm của bệnh trầm cảm".
Nó đã được chứng minh rằng mức độ IL-6 cao hơn trong thời thơ ấu (có thể là kết quả, ví dụ, từ trải nghiệm đau thương) có liên quan đến việc tăng nguy cơ phát triển trầm cảm và rối loạn tâm thần khi trưởng thành. Nồng độ IL-6 tăng cao cũng được quan sát thấy ở những người bị tâm thần phân liệt nặng và rối loạn lưỡng cực. Điều thú vị là mức độ của nó giảm đáng kể sau khi điều trị và thuyên giảm.
Interleukin-6 - xác định trong phòng thí nghiệm
Các nghiên cứu cho thấy sự gia tăng nồng độ các cytokine tiền viêm, bao gồm IL-6, ở người cao tuổi cao hơn 2-4 lần so với người trẻ. Hiện tượng này được gọi là "viêm", là tình trạng viêm đi kèm với quá trình lão hóa.
Mặc dù cơ sở phân tử của hiện tượng này vẫn chưa được làm sáng tỏ, người ta tin rằng nó có thể dẫn đến từ sự thay đổi nồng độ của hormone sinh dục theo tuổi tác, do việc sản xuất IL-6 phụ thuộc vào chúng.
Tăng nồng độ IL-6 trong máu được quan sát thấy ở bệnh nhân sau mãn kinh và mãn kinh. Người ta tin rằng sự gia tăng nồng độ IL-6 theo tuổi tác có thể là một trong những nguyên nhân gây ra các rối loạn lão hóa giống với các triệu chứng của viêm mãn tính, chẳng hạn như loãng xương, thiếu máu hoặc tăng protein CRP.
Interleukin-6 - xác định trong phòng thí nghiệm
Trong điều kiện viêm, nồng độ IL-6 có thể tăng lên đến 100 lần, do đó nồng độ của nó trong máu có thể là một chỉ số nhạy cảm nhưng không đặc hiệu của tình trạng viêm. Nồng độ IL-6 được xác định từ máu tĩnh mạch lúc đói.
Nồng độ IL-6 có thể tăng lên trong:
- trong các bệnh tự miễn, ví dụ như viêm khớp dạng thấp, viêm khớp vô căn ở trẻ vị thành niên, bệnh viêm ruột
- ung thư, ví dụ: ung thư đại trực tràng, ung thư gan, u lympho
- bệnh thoái hóa thần kinh, ví dụ, bệnh Alzheimer
- bệnh phổi như hen suyễn
- nhiễm vi khuẩn và vi rút
- bệnh chuyển hóa, ví dụ như béo phì, tiểu đường loại 2, hội chứng chuyển hóa
- bệnh mãn tính thiếu máu
- rối loạn tâm thần, ví dụ như trầm cảm, tâm thần phân liệt
- loãng xương
- huyết khối
- phản ứng từ chối cấy ghép
- tai biến sản khoa
Đánh giá nồng độ IL-6 trong máu trong thực hành lâm sàng cho phép:
- đánh giá mức độ nghiêm trọng của nhiễm trùng
- chẩn đoán nhiễm trùng huyết, đặc biệt ở trẻ sơ sinh
- đánh giá tiên lượng trong viêm tụy cấp và viêm phổi
- đánh giá sớm nguy cơ thải ghép
- theo dõi tình trạng của bệnh nhân sau khi phẫu thuật
- theo dõi thai kỳ bị đe dọa
Interleukin-6 - liệu pháp nhắm mục tiêu
Do viêm qua trung gian IL-6 đi kèm với nhiều bệnh mãn tính, nó có thể là một mục tiêu điều trị quan trọng. T.
ocilizumab là một kháng thể IgG đơn dòng được nhân tính hóa trực tiếp chống lại thụ thể IL-6. Bằng cách liên kết với thụ thể, tocilizumab ngăn chặn tín hiệu của nó thông qua IL-6.
Các thử nghiệm lâm sàng với tocilizumab bắt đầu vào cuối những năm 1990, và lần đầu tiên nó được chính thức chấp thuận để điều trị bệnh Castleman ở Nhật Bản vào năm 2005.
Kể từ đó, tocilizumab đã được chấp nhận như một liệu pháp sinh học đầu tay để điều trị bệnh viêm khớp dạng thấp vừa đến nặng ở hơn 100 quốc gia và cho bệnh viêm khớp vô căn vị thành niên ở Nhật Bản, Ấn Độ, Hoa Kỳ và Liên minh Châu Âu.
Các thử nghiệm lâm sàng hiện đang được tiến hành để đánh giá hiệu quả của tocilizumab trong các bệnh mãn tính khác.
Một kháng thể khác ngăn chặn con đường IL-6 là sirukumab, hiện đang được thử nghiệm lâm sàng trong điều trị rối loạn trầm cảm.
Văn chương:
- Gołąb J., Jakubisiak M., Stokłosa T., Lasek W. Miễn dịch học. PWN 2012
- Borovcanin M. M. và cộng sự. Interleukin-6 trong bệnh tâm thần phân liệt - Có liên quan đến điều trị không? Mặt trận bác sĩ tâm thần. 2017, 8, 221.
- Grygiel-Górniak B. và Puszczewicz M. Mệt mỏi và interleukin 6 - mối quan hệ nhiều mặt. Bệnh thấp khớp 2015, 53, 4, 207-212.
- Narazaki M. và Kishimoto T. Cytokine IL-6 hai mặt trong Phòng vệ vật chủ và Bệnh tật. Int J Mol Sci. 2018, 19 (11), 3528.
- Kontny E. và Maśliński W. Interleukina 6 - ý nghĩa sinh học và vai trò trong cơ chế bệnh sinh của viêm khớp dạng thấp. Bệnh thấp khớp 2009, 47, 1, 24-33.
- Czepulis N. và Wieczorowska-Tobis K. Interleukin 6 và tuổi thọ. Nowiny Lekarskie 2013, 82, 1, 97–100.
- Wojtaszek M. và cộng sự Đánh giá tính hữu ích tiên lượng của Il-6 trong phản ứng viêm. Điều dưỡng gây mê và chăm sóc đặc biệt 2015, 1 (1), 31–38.
Đọc thêm bài viết của tác giả này
