G-CSF

G-CSF on peptiidhormoon, mis stimuleerib granulotsüütide moodustumist. Seetõttu on sellel immuunsussüsteemi funktsioneerimisel suur tähtsus. Hormooni antakse ravimina ka tõsiselt nõrgenenud immuunsussüsteemiga patsientidele, et stimuleerida neutrofiilide tootmist.

Mis on G-CSF?

G-CSF on nime lühend Granulotsüütide kolooniat stimuleeriv faktor. See on peptiidhormoon, mis stimuleerib granulotsüütide moodustumist pluripotentsetest tüvirakkudest. Granulotsüütide kolooniaid stimuleeriv faktor kuulub tsütokiinide hulka.

Üldiselt on tsütokiinid valgud, mis vastutavad immuunrakkude vohamise eest ja kontrollivad seega immuunvastust. Tsütokiine on erinevat tüüpi. Peptiidhormoon G-CSF on üks kolooniaid stimuleerivatest teguritest. Keemiliselt on inimese G-CSF glükoproteiin, mis koosneb 174 aminohappest. 133. kohal on aminohape treoniin, mis on hüdroksüülrühmas glükosüülitud. Molekuli mitteproteinogeenne osa glükosüülitud kohas on umbes neli protsenti molekulmassist. See koosneb komponentidest α-N-atsetüülneuramiinhape, N-atsetüül-galaktoosamiin ja β-galaktoos.

Glükosüülimisel on valku stabiliseeriv toime. Samal ajal mängib see olulist rolli ka teatud funktsioonides, näiteks küpsete granulotsüütide aktiveerimisel praeguste nakkusallikate vastu võitlemiseks. G-CSF sisaldab ka kahte disulfiidsilda, mis määravad valgu sekundaarse struktuuri. G-CSF kodeeriv geen asub inimestel 17. kromosoomis.

Funktsioon, mõju ja ülesanded

Nagu varem mainitud, on G-CSF immuunsussüsteemi oluline tegur. See stimuleerib vereloome süsteemi (vereloomesüsteemi või CFU-eelsed) ebaküpsed eellasrakud diferentseeruma ja vohama. See tähendab, et G-CSF-i mõjul diferentseerimata pluripotentsed tüvirakud diferentseeruvad granulotsüütideks ja paljunevad rakkude jagunemise kaudu.

Granulotsüüdid on neutrofiilsed valged verelibled, mis toimivad nn fagotsüütidena. Need muutuvad efektiivseks, kui organism on nakatunud bakteritega. Iga bakteriaalse infektsiooniga paljunevad fagotsüüdid diferentseerumata eellasrakkudest. G-CSF stimuleerib ka küpseid granulotsüüte nakkusallikate juurde liikuma, et tappa sealsed bakterid. Selles funktsioonis toetab molekuli selle glükosüülimisega seotud jääk. Nakkuse allikas võib G-CSF suurendada vesinikperoksiidi moodustumist granulotsüütides, mis muudab bakterite tapmise veelgi tõhusamaks.

G-CSF-i kolmas funktsioon on põhjustada vereloome eellasrakke eraldumist keskkonnast luuüdis. Selle tagajärjel satub osa neist rakkudest perifeersesse verre. G-CSF täiendavate annuste abil saab seda protsessi korrata, mille käigus pluripotentsed tüvirakud akumuleeruvad veres. Seda protsessi nimetatakse ka afereesiks. Aferees on osutunud kasulikuks tüvirakudoonoritele või intensiivse keemiaravi saanud patsientidele. Sel viisil saavad keemiaravi saavad patsiendid oma siirdatud tüvirakkudega rikastatud verd.

Tüvirakudoonorid seevastu saavad luuüdi annetamise asemel teha tavalise vereloovutuse. G-CSF on raviaine ja seda kasutatakse kroonilises neutropeenias (neutrofiilide granulotsüütide vähenemine), keemiaravis või tüvirakkude siirdamisel.

Haridus, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused

G-CSF on integreeritud organismi keerukasse homöostaatilisse võrku. Granulotsüütide kolooniaid stimuleeriv faktor on osa nii immuunsussüsteemist kui ka endokriinsüsteemist. Luuüdi pluripotentsetel tüvirakkudel ja küpsetel neutrofiilide granulotsüütidel on G-CSF retseptorid.

Vajadusel seostuvad G-CSF-i valgud retseptoritega ja tagavad seega nende toime ilmnemise. Iga organism moodustab oma G-CSF. Kui aga vajadus suureneb, näiteks raskete infektsioonide, keemiaravi või üldise immuunpuudulikkuse korral, võib osutuda vajalikuks hormooni süstida naha alla. Tuntud ravimid on pegfilgrastim ja lipegfilgrastim. Neid toodetakse rekombinantselt teatud imetajarakkudest, näiteks CHO rakkudest (hiina hamstri munasari) või Escherichia colist. Aminohappejärjestused on mõlemas tootmisvormis identsed.

Glükosüülimisel võivad olla erinevused. Uuemad tooted aga glükosüülitakse samas asendis, mis algne G-CSF. Teatud töötlemisviisid, näiteks PEGüülimine, suurendavad nende kasutamisel ravimite vastupidavust ja poolestusaega, muutmata nende tõhusust. Sel eesmärgil on G-CSF keemiliselt seotud polüetüleenglükooliga.

Haigused ja häired

G-CSF-i kasutamisel võib olla ka kõrvaltoimeid. Kõige tavalisemad on luu- ja lihasvalud. Sellega kaasneb sageli iiveldus, oksendamine, isutus ja kõhulahtisus. Samuti võib ilmneda limaskestade põletik ja juuste väljalangemine. Kaebused on tingitud neutrofiilide suurenenud moodustumisest, mis seejärel käivitavad suurenenud immuunreaktsioonid.

Kopsudes esinevaid infiltraate, mis muu hulgas põhjustavad köhimist, õhupuudust ja palavikku, täheldatakse harvemini. See võib viia isegi nn ägeda respiratoorse häda sündroomini (ARDS), mis näitab kopsude intensiivset reageerimist välistele kahjulikele teguritele. Põrn võib nii suureneda, et see rebeneb. Veel üks sümptom on suurenenud leukotsütoos, st valgete vereliblede suurenenud moodustumine. Sirprakulise aneemia korral ei tohi G-CSF-i kasutada, kuna Ameerika uuringu kohaselt võivad siin esineda rasked kõrvaltoimed, millest mõned põhjustavad isegi mitme organi rike.

Kuid paljud uuringud näitavad ka, et sümptomid on tavaliselt pöörduvad. Pärast G-CSF-ravi katkestamist kaovad ka kõrvaltoimed. Ehkki G-CSF-ravi ajal on suurenenud neutrofiilide moodustumine, ei ole uuringud siiani suurenenud leukeemia tekke riski.