G-CSF הוא הורמון פפטיד הממריץ את היווצרותם של גרנולוציטים. לפיכך, יש לו חשיבות רבה בתפקודו של המערכת החיסונית. ההורמון ניתן גם כתרופה לחולים עם נחלשות קשה המערכת החיסונית כדי לעורר היווצרות של לבן נויטרופילי דם תאים.
מה זה G-CSF?
G-CSF הוא קיצור של גורם מגרה למושבה גרנולוציטים. זהו הורמון פפטיד הממריץ היווצרות גרנולוציטים מתאי גזע פלוריפוטנטיים. גורם מגרה של מושבת גרנולוציטים שייך לציטוקינים. באופן כללי, ציטוקינים הם חלבונים שאחראים להתפשטות תאי החיסון ובכך לשלוט בתגובת החיסון. ישנם סוגים שונים של ציטוקינים. הורמון הפפטיד G-CSF הוא אחד הגורמים המגרים את המושבה. מבחינה כימית, G-CSF אנושי הוא גליקופרוטאין המורכב מ -174 חומצות אמינו. בעמדה 133 נמצאת חומצת האמינו תראונין, המגליקת בקבוצת ההידרוקסיל שלה. החלק הלא-חלבוני של המולקולה באתר המסוכרר מהווה כארבעה אחוזים מהמשקל המולקולרי. הוא מורכב מהרכיבים חומצה α-N-acetyl-neuraminic, N-acetyl-galactosamine ו- β-גלקטוז. לגליקוזילציה יש השפעה מייצבת על החלבון. יחד עם זאת, הוא ממלא תפקיד חשוב בפונקציות מסוימות כמו הפעלת גרנולוציטים בוגרים להילחם במוקדי הזיהום הנוכחיים. יתר על כן, G-CSF עדיין מכיל שני דיסולפידים גשרים, שקובעים את המבנה המשני של החלבון. בבני אדם, הקידוד גֵן עבור G-CSF ממוקם בכרומוזום 17.
פונקציה, אפקטים ותפקידים
כאמור, G-CSF הוא גורם חשוב של ה- המערכת החיסונית. זה מגרה את תאי המבשר הלא בשלים של המערכת ההמטופויטית (מערכת המטופויטית או טרום CFU) להבדיל ולהתרבות. משמעות הדבר היא שתאי הגזע הפלוריפוטנטיים הבלתי מובחנים בהשפעת G-CSF מתמיינים לגרנולוציטים ומתרבים על ידי חלוקת תאים. גרנולוציטים הם לבנים נויטרופיליים דם תאים המתפקדים כביכול תאי נבלות. אלה הופכים ליעילים כאשר האורגניזם נגוע על ידי בקטריה. לפיכך, כל זיהום חיידקי מביא לריבוי הפאגוציטים מתאי אב קודמים. יתר על כן, G-CSF מגרה גרנולוציטים בוגרים לעבור לאתרי זיהום על מנת להרוג את בקטריה שם. בתפקיד זה, המולקולה נעזרת בחלקה הקשור לגליקוזילציה. באתר ההדבקה, G-CSF יכול לשפר את היווצרותם של הידרוגנציה חמצן בגרנולוציטים, מה שהופך את הריגת בקטריה אפילו יעיל יותר. תפקיד שלישי של G-CSF הוא לגרום לניתוק תאי אב קדומים המטופויאטים מסביבתם. מח עצם. זה מאפשר לחלק מהתאים הללו להיכנס לפריפריה דם. עם עוד מנהל של G-CSF, ניתן לחזור על תהליך זה, וכתוצאה מכך הצטברות של תאי גזע פלוריפוטניים בדם. תהליך זה ידוע גם בשם אפרזיס. אפרזיס הוכיח את עצמו כמועיל עבור תורמי תאי גזע או עבור חולים העוברים אינטנסיביות כימותרפיה. בדרך זו, כימותרפיה חולים יכולים להשתיל בחזרה דם מועשר בתאי גזע משלהם. תורמי תאי גזע, מצידם, יכולים לעשות נורמלי תרומת דם במקום מח עצם תרומה. G-CSF משמש אפוא כתרופה ומשמש לנויטרופניה כרונית (ירידה ב גרנולוציטים נויטרופילים), כימותרפיה, או השתלת תאי גזע.
גיבוש, התרחשות, מאפיינים וערכים אופטימליים
G-CSF מעורב ברשת ההומיאוסטטית המורכבת של האורגניזם. גורם מגרה של מושבת גרנולוציטים הוא מרכיב הן במערכת החיסון והן ב מערכת האנדוקרינית. מח עצם תאי גזע פלוריפוטנטיים ובשלים גרנולוציטים נויטרופילים להחזיק קולטנים ל- G-CSF. במידת הצורך, חלבונים של G-CSF נקשרים לקולטנים ובכך מבטיחים את התפתחות השפעתם. כל אורגניזם מייצר G-CSF משלו. עם זאת, כאשר הצורך עולה, כמו במקרה של זיהומים קשים, כימותרפיה או כללית מחסור בחיסון, ייתכן שיהיה צורך להזריק את ההורמון תת עורית. ידוע תרופות יש לו pegfilgrastim ו lipegfilgrastim. אלה מיוצרים רקומביננטי מתאי יונקים מסוימים כגון תאי CHO (אוגר שחלה סיני) או מאשריצ'יה קולי. רצפי חומצות האמינו זהים בשתי צורות הייצור. ייתכנו הבדלים בגליקוזילציה. עם זאת, מוצרים חדשים יותר מסוכנים באותו מיקום כמו ה- G-CSF המקורי. צורות עיבוד מסוימות, כגון PEGylation, מגדילות עוד יותר את היציבות ומחצית החיים של תרופות בשימוש מבלי לשנות את יעילותם. כדי להשיג זאת נוצר קשר כימי של G-CSF עם פוליאתילן גליקול.
מחלות והפרעות
תופעות לוואי עשויות להופיע גם בשימוש ב- G-CSF. עצם ושריר כְּאֵב הם הנפוצים ביותר. לרוב מצטרפים אלה בחילה, הקאה, אובדן תיאבון ו שלשול. רירית דלקת ו אובדן שיער יכול להתרחש גם. התלונות הן תוצאה של היווצרות מוגברת של גרנולוציטים נויטרופילים, שמפעילים אז תגובות חיסוניות מוגברות. בתדירות נמוכה יותר, מסתננים נצפים בריאות, גורמים שיעול, קוצר נשימה ו חום, בין יתר הסימפטומים. זה יכול אפילו עוֹפֶרֶת לתסמונת המצוקה הנשימתית החריפה (ARD), מה שמצביע על תגובה חריפה של הריאות לגורמים מזיקים חיצוניים. ה טחול עשוי להגדיל עד כדי קרע בטחול. סימפטום נוסף הוא לוקוציטוזיס מוגבר, שהוא ייצור מוגבר של תאי דם לבנים. אסור להשתמש ב- G-CSF בנוכחות תאי מגל אנמיה, מכיוון שעל פי מחקר אמריקני, תופעות לוואי קשות יכולות להופיע כאן, ולעיתים אף להוביל לכשל איברים מרובה. עם זאת, מחקרים רבים מראים גם כי התסמינים בדרך כלל הפיכים. לאחר הפסקת תרפיה עם G-CSF תופעות הלוואי נעלמות גם כן. למרות שיש היווצרות מוגברת של נויטרופילים לויקוציטים במהלך הטיפול ב- G-CSF, מחקרים עד כה לא מצאו סיכון מוגבר להתפתחות סרטן דם.
