אינטרפרונים: תפקוד ומחלות

אינטרפרונים הם רקמות הורמונים מורכב מפוליפפטידים קצרי שרשרת יחסית, חלבונים, או גליקופרוטאינים. יחד עם אינטרלוקינים וקבוצות חומרים אחרות, הם שייכים לציטוקינים היוזמים ושולטים בתגובות החיסון של המערכת החיסונית. אינטרפרונים מיוצרים בעיקר על ידי תאים של המערכת החיסונית, אך גם על ידי פיברובלסטים, ובעיקר שולטים בתגובות חיסוניות אנטי-ויראליות ואנטי-גידוליות.

מה הם אינטרפרנסים?

אינטרפרונים (IFN) הם רקמה אנדוגנית הורמונים מורכב מפוליפפטידים קצרים שרשרת, חלבונים, וגליקופרוטאינים של עד 166 חומצות אמינו. בשל תכונותיהם והשפעותיהם בחילוף החומרים האנושי, הם מסווגים כציטוקינים יחד עם אינטרלוקינים, בעלי תכונות והשפעות דומות, ועם קבוצות חומרים אחרות. ציטוקינים יוזמים ושולטים בתגובות החיסון של המערכת החיסונית וכך לבצע משימות חיוניות. ניתן לחלק את האינטרפרונים לשלושת הכיתות IFN-Alpha, הנקראות גם לויקוציטים IFN, IFN-Beta ו- IFN-Gamma. בעוד שרוב 23 גרסאות ה- IFN-alpha הידועות הן חלבונים של 166 חומצות אמינו כל אחד מהם, IFNs בטא וגאמה הם בעיקר גליקופרוטאינים גם של 166 חומצות אמינו, או 144 חומצות אמינו במקרה של IFNs של גמא. אינטרפרונים חשובים להכרה ולחימה וירוסים וגידולים סרטניים. אינטרפרונים מגרים ושולטים על תגובות חיסוניות מורכבות בתאים מיוחדים של מערכת החיסון או ישירות בתאי רקמה שהותקפו על ידי וירוסים או אחרים פתוגנים או בתאי גידול מנווונים. אינטרפרונים אינם צריכים לחדור לתאי מטרה כדי לעורר ו"להפיץ את המסרים שלהם ", אלא רק לעגון לקולטנים ספציפיים.

פונקציה, אפקטים ותפקידים

בהתאמה עם אינטרלוקינים, גורמים מעוררי מושבה, גידול נֶמֶק גורמים וכימוקינים, המהווים יחד את המעמד של ציטוקינים, מפריעים באופן משמעותי את התגובות החיסוניות לתאים המותקפים על ידי וירוסים או גורמים פתוגניים אחרים. הדבר נכון גם לגבי תאים שזוהו כגידולים. מבחינת אופן הפעולה שלהם, אינטרפרונים דומים לאינטרלוקינים, אם כי ניתן לזהות התמחות מסוימת בהתקף נגיף וברקמת הגידול במקרה של אינטרפרונים. עבור בני אדם, המאבק של הגוף עצמו בנגיפים סרטן הוא בעל חשיבות גבוהה - ולפעמים חיונית. התגובה החיסונית שמספקת האינטרפרונים היא מורכבת מאוד. מעניין כי אינטרפרונים אינם נלחמים בדרך כלל ישירות בנגיפים פולשים, אלא עוגנים לקולטנים ספציפיים בתאים וגורמים להם לייצר חלבונים מסוימים (אנזימים) עם פעילות אנטי-ויראלית, המסייעים לתאים הנגועים לפגוע בנגיף באמצעות תהליכים מטבוליים מסוימים או אפילו להפוך אותו ללא מזיק. תהליך זה יכול להתרחש גם בתאים שכנים שאינם נגועים, כך שאלו יכולים להגן על עצמם מפני זיהום. Alf- ו- beta-IFN מספקים לתאים עזרה מודרכת לעזור לעצמם בפעילותם. אינטרפרונים של גמא, כהורמון רקמה, מתמחים במיוחד בהפעלת מקרופאגים ותמיכה בהם.

גיבוש, התרחשות, תכונות ורמות אופטימליות

אינטרפרונים אלפא מופרשים לא רק על ידי תאים חיסוניים אלא גם על ידי תאי רקמה רבים אחרים, במיוחד תאים הנגועים בנגיפים או בקטריה. IFN-alpha ממריץ תאים נגועים ושכנים לייצר חלבונים משפילים מסוימים אנזימים כדי להשפיל את ה- RNA הנגיפי ולמנוע מווירוסים לשכפל את ה- RNA שלהם. קרום חיידקי יכול גם להיות מומס חלקית או שלם בקטריה יכול להיות הופך לא מזיק ומועבר משם על ידי פגוציטים. אינטרפרונים בטא, הידועים גם בשם אינטרפרונים פיברובלסטים, מופרשים בעיקר על ידי פיברובלסטים הנמצאים במרחב החוץ תאי ונגועים בנגיפים. המאפיינים והפעולות של IFN-beta דומים מאוד לאלה של IFN-alpha. הם יכולים אפילו לעגון לכמה מקולטני IFN-alpha. המאפיינים של אינטרפרנטים גמא שונים מאלה של IFN-alpha ו- IFN-beta. IFN-gamma מופרש בעיקר על ידי תאי TH1, שהם חלק ממערכת החיסון ההסתגלותית. גמא אינטרפרון מיוצר בכל פעם שיש מגע עם מקרופאגים המציגים אנטיגן. לדוגמא, זה תמיד המקרה עם בקטריה בנוסף לתכונות אנטי-ויראליות ואנטי-גידוליות, ל- IFN-gamma יש גם השפעות חיסוניות מפני שהן תומכות בתאים ההסתגלותיים של המערכת החיסונית שהסתגלו והותאמו להילחם בזרם פתוגנים.

מחלות והפרעות

אינטרפרונים, בשיתוף עם אינטרלוקינים וציטוקינים אחרים, יוזמים ושולטים בתגובות מערכת החיסון הנקראות תגובות חיסוניות. חלקם הם תהליכים מורכבים ביותר עם מעורבים שחקנים רבים. לכן סביר להניח כי צעדים בודדים של התגובה החיסונית עשויים להיות מופרעים או שמערכת החיסון כולה מגיבה חלש מדי או חזק מדי. הפרעות בשני הכיוונים יכולות עוֹפֶרֶת לתסמינים ומחלות קלים עד חמורים. מאחר שרוב האינטרפנטים חוצים גם את דם-מוֹחַ למחסום, להפרעות בשחרור אינטרפרונים יכולות להיות גם השפעות פסיכולוגיות ניכרות ובמקרה של היחלשות - לא ניתן לבצע יותר או רק במידה מוגבלת את תפקוד ההגנה שלהם במערכת העצבים המרכזית. מצד שני, אינטרפרונים המסופקים באופן מלאכותי משמשים גם למטרות טיפוליות, כמו למשל ב טרשת נפוצה (MS) ו- צהבת C ו- B. תסמינים דומים לאלה של הפרעה של אינטרפרון ייצור יכול להתרחש אם רק הפונקציונליות של הקולטנים על קרומי התא מופרעת. ידועים בכך כמה פגמים גנטיים עוֹפֶרֶת לתפקוד לקוי של קולטנים מסוימים ולגרום לתסמינים המתאימים של מחסור. אינטרפרונים אינם יכולים לעגן או "למצוא תאים" אליהם הם יצטרכו להצמיד על מנת לבצע את משימותיהם. במחלות ויראליות כרוניות מסוימות (Epstein Barr Virus, Zoster, הרפס, בוריליה ואחרים) מוטרד לאזן בֵּין אינטרפרון ולאינטרלוקין שמפריש תאי Th1 ו- Th2 כבר יש השפעה. תצפיות דומות נערכו בזיהומי HIV. לפיכך, יש חשיבות גבוהה להומאוסטזיס בין הציטוקינים השונים. לגבי ייצור יתר מערכתי אפשרי של אינטרפרונים שלא נגרמים על ידי מקומיים דלקת, דווחו מה שמכונה "מוטציות רווח". המוטציות עוֹפֶרֶת לשינוי - בדרך כלל מורחב באופן מסיבי - הפרשות של אינטרפרונים מסוימים, שעלולים להיות מסכני חיים.