Interleukin 2 (IL-2) là một cytokine, hoặc phân tử tín hiệu, rất quan trọng đối với hệ thống miễn dịch, đặc biệt đối với sự kích hoạt và tăng trưởng của các tế bào miễn dịch. Được sản xuất chủ yếu bởi các tế bào T được kích hoạt. IL-2 đóng vai trò thiết yếu trong các phản ứng miễn dịch, bao gồm điều chỉnh hoạt động của các tế bào T, tế bào B, tế bào sát thủ tự nhiên (tế bào NK) và các tế bào miễn dịch khác liên quan đến việc chống nhiễm trùng và kiểm soát miễn dịch phản ứng.
Chức năng của IL-2
1. Kích hoạt và tăng sinh tế bào T: IL-2 là một yếu tố tăng trưởng quan trọng đối với các tế bào T, đặc biệt đối với các tế bào T gây độc tế bào (CD8+) và tế bào T trợ giúp (CD4+). Khi các tế bào T được kích hoạt bởi một kháng nguyên (như mầm bệnh hoặc phân tử bên ngoài), chúng tạo ra IL-2, từ đó thúc đẩy sự tăng trưởng và khác biệt của chính chúng.
2. Quy định sự sống sót của tế bào T: IL-2 giúp đảm bảo rằng các tế bào T hoạt hóa tồn tại đủ lâu để chống nhiễm trùng nhưng cũng ngăn chặn sự tích lũy của các tế bào T dư thừa một khi nhiễm trùng được kiểm soát, thúc đẩy cân bằng miễn dịch và giảm nguy cơ Tự miễn dịch.
3. Bảo trì các tế bào T điều tiết (Tregs): IL-2 rất cần thiết cho việc phát triển và duy trì các tế bào T điều tiết, một tập hợp con chuyên dụng của các tế bào T giúp kiểm soát phản ứng miễn dịch. Tregs ngăn ngừa viêm quá mức và tự miễn dịch bằng cách ngăn chặn các phản ứng miễn dịch hoạt động quá mức, do đó góp phần vào khả năng miễn dịch.
4. Tăng cường chức năng tế bào sát thủ tự nhiên: IL-2 cũng kích thích các tế bào sát thủ tự nhiên, một loại tế bào miễn dịch có thể phá hủy các tế bào bị nhiễm bệnh hoặc ung thư mà không cần kích hoạt trước. IL-2 tăng cường hoạt động của các tế bào NK, làm cho chúng hiệu quả hơn trong việc loại bỏ các mối đe dọa này.
5. Thúc đẩy tăng trưởng tế bào B và sản xuất kháng thể: IL-2 gián tiếp hỗ trợ các tế bào B, chịu trách nhiệm sản xuất kháng thể, bằng cách giúp chúng sinh sôi nảy nở và tạo ra kháng thể để đáp ứng với nhiễm trùng hoặc tiêm chủng.
Thụ thể IL-2 và đường truyền tín hiệu
- Thụ thể IL-2 (IL-2R): thụ thể IL-2 có ba thành phần: alpha (CD25), beta và chuỗi gamma. Các tiểu đơn vị này có thể hình thành các kết hợp khác nhau, nhưng thụ thể IL-2 có ái lực cao bao gồm cả ba chuỗi và được thể hiện trên các tế bào T hoạt hóa và các tế bào T điều tiết.
- Sự truyền tín hiệu: Liên kết IL-2 với thụ thể của nó kích hoạt một số đường dẫn tín hiệu nội bào, bao gồm đường truyền JAK/STAT và đường truyền PI3K/AKT. Những đường truyền này dẫn đến sự thay đổi biểu hiện gene thúc đẩy sự phát triển, tăng sinh và sống sót của tế bào.
Vai trò của IL-2 trong bệnh
- Bệnh tự miễn: Với vai trò của nó trong việc kích hoạt miễn dịch, sự điều hòa tín hiệu IL-2 có thể góp phần vào các bệnh tự miễn, trong đó hệ thống miễn dịch tấn công các mô của cơ thể. Thiếu IL-2 hoặc khiếm khuyết báo hiệu có thể làm giảm chức năng tế bào T điều tiết, dẫn đến các phản ứng miễn dịch không được kiểm soát.
- Ung thư: IL-2 là một trong những cytokine đầu tiên được sử dụng trong liệu pháp miễn dịch do khả năng kích hoạt tế bào T và tế bào NK. Liều cao IL-2 có thể kích thích hệ thống miễn dịch tấn công các tế bào ung thư và nó đã được sử dụng trong điều trị ung thư như u ác tính và ung thư biểu mô tế bào thận.
- Nhiễm trùng: Nhiễm trùng có thể làm tăng sản xuất IL-2 vì hệ thống miễn dịch hoạt động để loại bỏ mầm bệnh. Sản xuất IL-2 là một phần của phản ứng miễn dịch đối với các bệnh nhiễm trùng khác nhau, từ virus đến vi khuẩn.
- Thải ghép: Vì IL-2 kích hoạt các tế bào T, nó có thể góp phần từ chối cấy ghép, trong đó hệ thống miễn dịch xác định một cơ quan được cấy ghép là ngoại xâm và tấn công nó. Thuốc ức chế miễn dịch đôi khi nhằm mục đích ngăn chặn tín hiệu IL-2 để giảm nguy cơ bị từ chối.
Ứng dụng IL-2 trong trị liệu
- Liệu pháp miễn dịch ung thư: Liệu pháp IL-2 liều cao được sử dụng trong điều trị u ác tính di căn và ung thư biểu mô tế bào thận, vì nó có thể tăng cường khả năng của hệ thống miễn dịch để nhận biết và phá hủy các tế bào ung thư. Tuy nhiên, liệu pháp này có tác dụng phụ đáng kể, bao gồm sốt, buồn nôn và huyết áp thấp, do sự kích hoạt miễn dịch mạnh mẽ mà nó gây ra.
- Liệu pháp IL-2 liều thấp: Trong các bệnh tự miễn và viêm, IL-2 liều thấp đã cho thấy tiềm năng như là một điều trị. Không giống như IL-2 liều cao, chủ yếu kích thích các tế bào T và tế bào N và tế bào NK gây độc tế bào, IL-2 liều thấp tăng chọn lọc các tế bào T điều tiết, giúp kiểm soát viêm và dung nạp miễn dịch. Cách tiếp cận này đang được khám phá cho các tình trạng như viêm khớp dạng thấp, bệnh lupus ban đỏ hệ thống (SLE) và bệnh tiểu đường type 1.
- Y học cấy ghép: Các loại thuốc ngăn chặn tín hiệu IL-2, như basiliximab (kháng thể kháng IL-2R), được sử dụng trong ghép tạng để giảm nguy cơ bị thải ghép bằng cách ức chế kích hoạt tế bào T.
Tóm lại
Interleukin 2 là một cytokine trung tâm trong điều hòa miễn dịch, chịu trách nhiệm thúc đẩy tăng trưởng tế bào T, kích hoạt các tế bào NK và duy trì cân bằng miễn dịch. Mặc dù cần thiết cho việc chống nhiễm trùng và ung thư, hoạt động IL-2 quá mức hoặc thiếu hụt có thể dẫn đến các rối loạn liên quan đến miễn dịch, bao gồm các bệnh tự miễn và từ chối cấy ghép. Hiểu vai trò của IL-2, đã dẫn đến cả hai liệu pháp IL-2 liều cao và liều thấp cho các bệnh ung thư và tự miễn dịch, tương ứng, làm cho nó trở thành mục tiêu linh hoạt trong liệu pháp miễn dịch.
Bài viết liên quan
Huyết học
Cosela – Thuốc mới điều trị giảm suy tủy do hóa trị
Tin khác
Liệu pháp antisense
Bệnh học
Bệnh mắt tuyến giáp