Interleukin 6

Interleukin 6 (IL-6) là một cytokine hoặc phân tử tín hiệu đóng vai trò trung tâm trong phản ứng miễn dịch, tình trạng viêm và điều hòa các quá trình chuyển hóa và tái tạo trong cơ thể. Được sản xuất bởi nhiều loại tế bào, bao gồm đại thực bào, tế bào T, tế bào B, nguyên bào sợi và tế bào nội mô, IL-6 đặc biệt liên quan đến phản ứng với nhiễm trùng và chấn thương, giúp khởi phát tình trạng viêm và kích hoạt các tế bào miễn dịch.
Tuy nhiên, sản xuất IL-6 kéo dài hoặc quá mức có liên quan đến các bệnh viêm mãn tính và tự miễn.

Chức năng chính của IL-6

1. Phản ứng giai đoạn cấp tính: IL-6 là chất trung gian chính của phản ứng giai đoạn cấp tính, phản ứng viêm nhanh với nhiễm trùng hoặc chấn thương. Nó kích thích gan sản xuất các protein giai đoạn cấp tính như C-reactive protein (CRP) và fibrinogen, giúp chống lại nhiễm trùng và sửa chữa mô. Các protein này là dấu hiệu của tình trạng viêm, với CRP thường được sử dụng trong các cơ sở lâm sàng để đánh giá mức độ viêm.

2. Sản xuất tế bào B và kháng thể: IL-6 thúc đẩy sự biệt hóa của tế bào B thành tế bào plasma, sản xuất kháng thể. Vai trò này trong sản xuất kháng thể khiến IL-6 trở nên thiết yếu trong việc chống lại nhiễm trùng và xây dựng khả năng miễn dịch.

3. Kích hoạt tế bào T và điều hòa miễn dịch: IL-6 cũng ảnh hưởng đến tế bào T, một thành phần chính của phản ứng miễn dịch. Nó thúc đẩy sự biệt hóa của tế bào T-helper 17 (Th17), tham gia vào quá trình bảo vệ chống lại các tác nhân gây bệnh ngoại bào, đặc biệt là nấm và vi khuẩn. Đồng thời, IL-6 giúp cân bằng phản ứng miễn dịch bằng cách ức chế tế bào T điều hòa (Treg), thường làm giảm hoạt động miễn dịch.

4. Vai trò trong sốt và viêm: IL-6 tác động lên vùng dưới đồi ở não, dẫn đến sốt, một đặc điểm phổ biến của nhiễm trùng. Sốt làm tăng chức năng miễn dịch và tạo ra môi trường kém thuận lợi hơn cho các tác nhân gây bệnh, nhưng sốt do IL-6 gây ra cũng có thể góp phần gây ra các triệu chứng trong các tình trạng tự miễn dịch và viêm.

5. Tái tạo và chữa lành mô: Ngoài vai trò miễn dịch, IL-6 còn tham gia vào quá trình sửa chữa và tái tạo mô, thúc đẩy các quá trình như hình thành mạch máu mới (hình thành mạch máu mới) và kích thích các tế bào như nguyên bào sợi và tế bào sừng để hỗ trợ chữa lành vết thương.

Thụ thể IL-6 và Đường truyền tín hiệu

– Thụ thể IL-6 (IL-6R): IL-6 truyền tín hiệu qua phức hợp thụ thể bao gồm chuỗi alpha thụ thể IL-6 (IL-6Rα) và protein gp130. IL-6 có thể hoạt động thông qua tín hiệu cổ điển (trên các tế bào có IL-6Rα) hoặc tín hiệu xuyên, trong đó IL-6 liên kết với dạng hòa tan của IL-6Rα và tương tác với các tế bào chỉ có gp130. Tính linh hoạt này cho phép IL-6 tác động lên nhiều loại tế bào, ảnh hưởng đến nhiều mô và cơ quan khác nhau.

– Truyền tín hiệu: Khi liên kết với thụ thể của nó, IL-6 kích hoạt các đường dẫn truyền tín hiệu như đường dẫn JAK/STAT (đặc biệt là STAT3) và đường dẫn MAPK. Những con đường này dẫn đến những thay đổi trong biểu hiện gen thúc đẩy tình trạng viêm, tăng trưởng tế bào và sự sống còn.

Vai trò của IL-6 trong bệnh học

1. Bệnh tự miễn: IL-6 tăng cao trong nhiều bệnh tự miễn, chẳng hạn như viêm khớp dạng thấp (RA), lupus ban đỏ hệ thống (SLE) và bệnh viêm ruột (IBD). Ví dụ, trong RA, IL-6 góp phần gây viêm khớp, đau và phá hủy mô. Nó cũng liên quan đến bệnh đa xơ cứng (MS) và bệnh tiểu đường loại 1 do ảnh hưởng của nó đến sản xuất tế bào Th17 và phản ứng viêm.

2. Bệnh viêm mãn tính: IL-6 thường tăng cao trong các tình trạng viêm mãn tính, bao gồm các bệnh tim mạch, béo phì và bệnh tiểu đường loại 2. Trong các rối loạn chuyển hóa, IL-6 góp phần gây kháng insulin và có liên quan đến sự tiến triển của xơ vữa động mạch (mảng bám tích tụ trong động mạch).

3. Nhiễm trùng và nhiễm trùng huyết: Nồng độ IL-6 có thể tăng đáng kể trong các bệnh nhiễm trùng nặng, đặc biệt là nhiễm trùng huyết (phản ứng viêm đe dọa tính mạng đối với nhiễm trùng). Trong khi IL-6 rất cần thiết trong việc huy động phản ứng miễn dịch, thì IL-6 quá mức trong nhiễm trùng huyết có thể dẫn đến tình trạng viêm không kiểm soát được, tổn thương cơ quan và có khả năng gây tử vong.

4. Ung thư: IL-6 đóng vai trò phức tạp trong ung thư. Ở một số bệnh ung thư, chẳng hạn như u tủy đa và một số khối u rắn, IL-6 có thể thúc đẩy sự phát triển, sự sống còn và di căn của khối u bằng cách kích thích quá trình hình thành mạch máu mới và bảo vệ các tế bào khối u khỏi quá trình apoptosis (tế bào chết). Nồng độ IL-6 cao trong môi trường vi mô của khối u cũng có thể ức chế phản ứng miễn dịch chống khối u, góp phần vào sự tiến triển của ung thư.

5. COVID-19 và cơn bão cytokine: Trong đại dịch COVID-19, IL-6 được xác định là một cytokine chính trong phản ứng viêm nghiêm trọng được gọi là cơn bão cytokine. Ở một số bệnh nhân COVID-19, nồng độ IL-6 quá mức dẫn đến tình trạng viêm quá mức, suy hô hấp và suy đa cơ quan. Thuốc ức chế IL-6 đã trở thành trọng tâm trong việc kiểm soát các trường hợp COVID-19 nghiêm trọng để ngăn ngừa hoặc giảm các phản ứng viêm nghiêm trọng này.

Ứng dụng IL-6 trong điều trị

Do vai trò của IL-6 trong tình trạng viêm và tự miễn dịch, việc nhắm mục tiêu IL-6 đã trở thành một phương pháp tiếp cận đầy hứa hẹn để kiểm soát nhiều bệnh khác nhau:

Thuốc ức chế IL-6: Thuốc ức chế IL-6 hoặc thụ thể của nó hiện được sử dụng để điều trị các tình trạng như viêm khớp dạng thấp và viêm khớp tự phát ở trẻ em. Ví dụ bao gồm tocilizumab và sarilumab, có tác dụng chặn thụ thể IL-6 và được chấp thuận cho một số bệnh tự miễn.
Liệu pháp điều trị ung thư: Việc chặn IL-6 hoặc các con đường của nó cũng có thể hữu ích trong một số bệnh ung thư mà IL-6 thúc đẩy sự phát triển của khối u. Nghiên cứu đang được tiến hành để hiểu cách ức chế IL-6 có thể tăng cường phản ứng miễn dịch hoặc cải thiện kết quả trong liệu pháp điều trị ung thư.

Điều trị COVID-19: Thuốc ức chế IL-6 như tocilizumab đã được sử dụng trong các trường hợp COVID-19 nghiêm trọng để kiểm soát cơn bão cytokine và ngăn ngừa hoặc làm giảm tổn thương cơ quan. Việc sử dụng chúng cho thấy kết quả khác nhau, tùy thuộc vào giai đoạn bệnh và các yếu tố cụ thể của bệnh nhân, nhưng chúng vẫn là một lựa chọn trong một số trường hợp nghiêm trọng.
Quản lý các tình trạng viêm mãn tính: Nghiên cứu vẫn đang tiếp tục về vai trò của IL-6 trong các bệnh mãn tính như xơ vữa động mạch và hội chứng chuyển hóa, với tiềm năng cho các liệu pháp trong tương lai có thể giải quyết tình trạng viêm do IL-6 gây ra trong các bối cảnh này.

Tóm lại

Interleukin 6 là một cytokine đa chức năng liên quan đến tình trạng viêm, phản ứng miễn dịch và sửa chữa mô. Nó rất quan trọng trong việc chống lại nhiễm trùng và phản ứng với chấn thương nhưng có thể góp phần gây ra tình trạng viêm mãn tính và các bệnh tự miễn khi được sản xuất quá mức. Nồng độ IL-6 tăng cao có liên quan đến các tình trạng như viêm khớp dạng thấp, bệnh tim mạch và một số bệnh ung thư. Việc nhắm mục tiêu vào IL-6 bằng chất ức chế đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc kiểm soát các tình trạng tự miễn và đang được khám phá đối với các bệnh viêm khác, bao gồm cả chiến lược điều trị cho các trường hợp COVID-19 nghiêm trọng.