G-CSF

G-CSF er et peptidhormon, der stimulerer dannelsen af ​​granulocytter. Det er derfor meget vigtigt for immunsystemets funktion. Hormonet gives også som et lægemiddel til patienter med et stærkt svækket immunsystem for at stimulere produktionen af ​​neutrofiler.

Hvad er G-CSF?

G-CSF er forkortelsen for navnet Granulocytkoloni-stimulerende faktor. Det er et peptidhormon, der stimulerer dannelsen af ​​granulocytter fra pluripotente stamceller. Den granulocytkolonistimulerende faktor hører til cytokinerne.

Generelt er cytokiner proteiner, der er ansvarlige for spredning af immunceller og således kontrollerer immunresponsen. Der er forskellige typer cytokiner. Peptidhormonet G-CSF er en af ​​de kolonistimulerende faktorer. Kemisk er human G-CSF et glycoprotein, der består af 174 aminosyrer. I position 133 er der aminosyren threonin, der er glycosyleret ved dens hydroxylgruppe. Den ikke-proteinogene del af molekylet på det glycosylerede sted er ca. fire procent af molekylvægten. Det består af komponenterne a-N-acetyl-neuraminsyre, N-acetyl-galactosamin og ß-galactose.

Glykosyleringen har en stabiliserende virkning på proteinet. Samtidig spiller det også en vigtig rolle i visse funktioner, såsom aktivering af modne granulocytter til bekæmpelse af aktuelle infektionskilder. G-CSF indeholder også to disulfidbroer, der bestemmer proteinets sekundære struktur. Det kodende gen for G-CSF er lokaliseret på kromosom 17 hos mennesker.

Funktion, effekt og opgaver

Som nævnt tidligere er G-CSF en vigtig faktor i immunsystemet. Det stimulerer de umodne stamceller i det bloddannende system (hæmatopoietisk system eller pre-CFU) til at differentiere og spredes. Dette betyder, at de udifferentierede pluripotente stamceller under påvirkning af G-CSF differentierer til granulocytter og formerer sig gennem celledeling.

Granulocytter er neutrofile hvide blodlegemer, der fungerer som såkaldte fagocytter. Disse bliver effektive, når organismen er inficeret af bakterier. Ved hver bakterieinfektion multipliceres fagocytter fra udifferentierede stamceller. G-CSF stimulerer også modne granulocytter til at bevæge sig til infektionskilderne for at dræbe bakterierne der. I denne funktion understøttes molekylet af dets glycosyleringsbundne rest. Ved kilden til infektionen kan G-CSF således øge dannelsen af ​​hydrogenperoxid i granulocytterne, hvilket gør dræbningen af ​​bakterier endnu mere effektiv.

En tredje funktion af G-CSF er at få de hæmatopoietiske stamceller til at løsne sig fra deres miljø i knoglemarven. Som et resultat kommer nogle af disse celler ind i det perifere blod. Ved hjælp af yderligere doser af G-CSF kan denne proces gentages, hvorved pluripotente stamceller ophobes i blodet. Denne proces er også kendt som aferese. Afherese har vist sig at være nyttigt for stamcelledonorer eller for patienter udsat for intens kemoterapi. På denne måde kan kemoterapipatienter få deres eget blod beriget med stamceller transplanteret igen.

Stamcelledonorer kan på den anden side yde en normal bloddonation i stedet for en knoglemarvsdonation. G-CSF tjener derfor som et lægemiddel og bruges ved kronisk neutropeni (reduktion i neutrofile granulocytter), i kemoterapi eller i stamcelletransplantationer.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

G-CSF er integreret i det komplekse homeostatiske netværk af organismen. Den granulocytkolonistimulerende faktor er en del af både immunsystemet og det endokrine system. De pluripotente stamceller i knoglemarven og de modne neutrofile granulocytter har receptorer for G-CSF.

Om nødvendigt binder proteinerne fra G-CSF sig til receptorerne og sikrer således, at deres virkning udfoldes. Hver organisme danner sin egen G-CSF. Hvis behovet imidlertid øges, f.eks. Ved alvorlige infektioner, kemoterapi eller generel immunsvigt, kan hormonet muligvis injiceres subkutant. Kendte lægemidler er pegfilgrastim og lipegfilgrastim. Disse produceres rekombinant fra visse pattedyrceller, såsom CHO-celler (kinesisk hamster-ovarie) eller fra Escherichia coli. Aminosyresekvenserne er identiske i begge produktionsformer.

Der kan være forskelle i glycosylering. Nyere produkter glycosyleres imidlertid i samme position som den originale G-CSF. Visse former for behandling, såsom PEGylering, øger resistensen og halveringstiden af ​​lægemidlerne, når de anvendes uden at ændre deres effektivitet. Til dette formål er G-CSF kemisk bundet til polyethylenglycol.

Sygdomme og lidelser

Der kan også være bivirkninger, når du bruger G-CSF. Ben- og muskelsmerter er de mest almindelige. Dette ledsages ofte af kvalme, opkast, appetitløshed og diarré. Betændelse i slimhinderne og hårtab kan også forekomme. Klagerne er resultatet af den øgede dannelse af neutrofiler, der derefter udløser øgede immunreaktioner.

Infiltrater i lungerne, som blandt andet forårsager hoste, åndenød og feber, observeres sjældnere. Dette kan endda føre til det såkaldte akutte åndedrætssyndrom (ARDS), som indikerer en intensiv reaktion af lungerne på eksterne skadelige faktorer. Milten kan forstørres så meget, at den sprænger. Et andet symptom er forøget leukocytose, dvs. den øgede dannelse af hvide blodlegemer. I nærvær af sigdcelleanæmi må G-CSF ikke anvendes, fordi der ifølge en amerikansk undersøgelse kan forekomme alvorlige bivirkninger her, hvoraf nogle endda fører til multiple organsvigt.

Imidlertid viser mange undersøgelser også, at symptomerne normalt er reversible. Efter seponering af behandlingen med G-CSF forsvinder bivirkningerne også. Selvom der er en øget dannelse af neutrofiler under behandling med G-CSF, har undersøgelser indtil videre ikke fundet nogen øget risiko for at udvikle leukæmi.