L'interleuchina-6 è una delle più importanti molecole di segnalazione prodotte dalle cellule del sistema immunitario. Sebbene l'interleuchina-6 abbia un effetto multidirezionale, il suo compito principale è quello di coordinare il processo infiammatorio nel corpo, durante il quale la sua concentrazione aumenta fino a 100 volte.

Contenuto:

  1. Interleuchina-6 - ruolo nel corpo
  2. Interleuchina-6 - meccanismo di attivazione
  3. Interleuchina-6 - metabolismo del ferro
  4. Interleuchina-6 - malattie autoimmuni
  5. Interleuchina-6 - obesità e altre malattie metaboliche
  6. Interleuchina-6 - disturbi mentali
  7. Interleuchina-6 - determinazione in laboratorio
  8. Interleuchina-6 - determinazione in laboratorio
  9. Interleuchina-6 - terapie mirate

Interleuchina-6(abbreviatoIL-6 ) è una molecola di segnalazione appartenente al gruppo delle citochine. IL-6 è prodotta e secreta principalmente dalle cellule del sistema immunitario come:

  • monociti
  • macrofagi
  • linfociti

Inoltre, cellule non immuni come:

  • fibroblasti
  • cheratinociti
  • condrociti
  • osteoblasti
  • endotelio

Anche alcune cellule cancerose possono produrre IL-6

Interleuchina-6 - ruolo nel corpo

IL-6 è stato identificato per la prima volta come un fattore di differenziazione dei linfociti B. Studi successivi hanno dimostrato che IL-6 ha effetti più multidirezionali e sistemici, come ad esempio:

  • inizio e sviluppo della risposta infiammatoria
  • che induce la sintesi proteica, il cosiddetto fase acuta
  • stimolazione delle cellule staminali del midollo osseo, in particolare dalla linea dei granulociti e dei macrofagi
  • regolazione del metabolismo osseo attivando gli osteoclasti
  • Attivazione e differenziazione dei linfociti T
  • stimolazione dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA)
  • induce un effetto pirogeno aumentando la temperatura corporea e stimolando la produzione di prostaglandine

È interessante notare che è stato dimostrato che IL-6 è una citochina a doppia attività, il che significa che da un lato può esibire effetti antinfiammatori attivando la cosiddetta della classica via di segnalazione, quindi partecipa e inibisce la proliferazione delle cellule epiteliali intestinalimorte programmata (apoptosi). D' altra parte, provoca un effetto pro-infiammatorio attivando il cosiddetto via di segnalazione, attivando il sistema immunitario

In condizioni fisiologiche, il livello di IL-6 nel sangue è basso. I principali fattori che stimolano la produzione di IL-6 sono gli antigeni batterici (es. LPS) e virali. Al momento dell'infezione da microrganismi o danni ai tessuti causati, ad esempio, da traumi, si sviluppa una risposta immunitaria acuta e il livello di IL-6 aumenta bruscamente.

Interleuchina-6 - meccanismo di attivazione

Gli antigeni microbici sono riconosciuti dai recettori cellulari TLR (recettori Toll-like) che si trovano, tra gli altri, in sulla superficie dei macrofagi. Inoltre, agenti non infettivi come i danni ai tessuti causati dalle ustioni possono indurre la lisi cellulare, che può essere riconosciuta anche dai TLR. Conseguenza dell'attivazione di TLR che induce l'espressione di IL-6 nella cellula

Il fegato è stato a lungo considerato l'organo bersaglio primario dell'IL-6. Il fegato reagisce rapidamente alla presenza di IL-6 attraverso la sintesi di proteine, le cosiddette fase acuta, che includono: proteina C-reattiva (CRP), amiloide sierica A (SAA), fibrinogeno, epcidina, aptoglobina e alfa-1-antitripsina. Pertanto, nella pratica clinica, i livelli ematici delle proteine ​​della fase acuta vengono utilizzati per valutare la gravità dell'infiammazione.

IL-6 quindi attiva una serie di cellule immunitarie come le cellule T e B, che poi si trasformano in plasmacellule che producono anticorpi. Quando l'IL-6 raggiunge il midollo osseo, stimola la differenziazione delle cellule staminali del sangue, tra le altre. maturazione dei megacariociti che rilasciano piastrine. L'aumento delle piastrine è caratteristico dell'infiammazione.

Utilizzando i meccanismi sopra menzionati, IL-6 avvia e regola la risposta infiammatoria acuta e ne facilita la progressione nella fase persistente. Il prolungamento della fase persistente provoca l'accumulo di cellule del sistema immunitario nei tessuti e la loro distruzione. Pertanto, la produzione di IL-6 deve essere rigorosamente regolamentata, poiché la sua quantità errata può provocare lo sviluppo di malattie infiammatorie come il cancro o malattie autoimmuni.

Interleuchina-6 - metabolismo del ferro

IL-6 induce la produzione di epcidina, che influenza la regolazione dei livelli di ferro influenzando i meccanismi di trasporto del ferro. In questo modo, l'epcidina inibisce il rilascio di ferro dai macrofagi e dagli epatociti, nonché il suo riassorbimento nell'intestino.

Questo meccanismo ha una sua giustificazione biologica, perché durante l'infezione la carenza di ferro limita la moltiplicazione dei microrganismi ed è uno dei meccanismi di difesa antinfettiva.

Una conseguenza di un'infiammazione prolungata el'eccesso di epcidina è un'anemia associata a malattie croniche.

Interleuchina-6 - malattie autoimmuni

IL-6 facilita lo sviluppo della risposta immunitaria acquisita e ne dirige il corso. Diverse popolazioni di linfociti Th (helper) svolgono un ruolo importante nella risposta immunitaria che, se attivata da appropriate citochine, può differenziarsi in una direzione specifica della risposta immunitaria.

IL-6 induce la differenziazione dei linfociti Th in linfociti Th17, che contribuisce alla protezione contro le infezioni batteriche o fungine. D' altra parte, IL-6 inibisce la differenziazione Th1, che svolge un ruolo nell'omeostasi immunitaria.

Si ritiene che il disturbo della regolazione a favore dei linfociti Th17 sia coinvolto nello sviluppo di malattie autoimmuni, in quanto disturba la tolleranza immunitaria ai propri tessuti. Pertanto, mentre IL-6 può essere protettivo in molte malattie infettive, la sua attività sembra essere la chiave per comprendere il patomeccanismo delle malattie autoimmuni.

Queste osservazioni sono confermate da studi su topi ed esseri umani in cui il blocco della produzione di IL-6 riduce la suscettibilità alla malattia di Castleman, all'artrite reumatoide o al lupus eritematoso sistemico.

Interleuchina-6 - obesità e altre malattie metaboliche

Attualmente, si ipotizza che l'obesità sia una malattia accompagnata da un'infiammazione cronica di basso grado. I macrofagi pro-infiammatori presenti nel tessuto adiposo patologico sono una delle fonti più importanti di IL-6 nelle persone con peso corporeo in eccesso.

Derivato dal tessuto adiposo, IL-6 può avere un effetto negativo sul metabolismo del corpo, tra gli altri. attraverso un'eccessiva lipolisi e rilascio di trigliceridi e una diminuzione della sensibilità all'insulina. È stato dimostrato che la concentrazione di IL-6 nel sangue è fortemente correlata all'obesità, all'insulino-resistenza e alla sindrome metabolica.

Interleuchina-6 - disturbi mentali

Le persone con malattie autoimmuni o metaboliche molto spesso soffrono di stanchezza cronica, disturbi del sonno ed eccessiva sonnolenza diurna.

Uno dei motivi potrebbe essere l'attivazione della via immuno-infiammatoria avviata dall'IL-6, che funge da collegamento tra il sistema immunitario e il sistema nervoso. Quindi, ha la capacità di regolare l'economia neuro-ormonale.

È interessante notare che la concentrazione di IL-6 nel corpo è sincronizzata con il ritmo circadiano, dove la sua concentrazione è più bassa durante il giorno e più alta di notte. Questo può in parte spiegare il verificarsi di sonnolenza ai suoi livelli non fisiologici durante il giorno

La capacità dell'infiammazione, in particolare dell'IL-6, di influenzare il livello dei neurotrasmettitoricome la serotonina ha consentito la speculazione che le citochine pro-infiammatorie possano essere associate a disturbi mentali come la depressione o la schizofrenia. IL-6 può influenzare le vie metaboliche nel cervello attraverso:

  • attivazione dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA), che si traduce in un aumento della secrezione dell'ormone dello stress - cortisolo.
  • riduzione dei livelli di serotonina e melatonina come risultato del passaggio del triptofano alla via della chinurenina (il triptofano è un precursore della sintesi della serotonina e quindi della melatonina)
  • neurogenesi, ovvero il processo di creazione di nuove cellule nervose (soprattutto all'interno dell'ippocampo)

È stato dimostrato che le persone che soffrono di depressione aumentano l'attività delle cellule del sistema immunitario e la concentrazione di IL-6 nel sangue

Queste osservazioni sono confermate anche da studi su ratti di laboratorio a cui sono state somministrate combinazioni specifiche di citochine per via sottocutanea.

Nei roditori provocava i sintomi tipici della depressione: affaticamento, insonnia, mancanza di appetito. Nella letteratura scientifica questa è chiamata "teoria infiammatoria della depressione".

È stato dimostrato che livelli più elevati di IL-6 nell'infanzia (che possono derivare, ad esempio, da esperienze traumatiche) sono associati a un aumentato rischio di sviluppare depressione e psicosi nell'età adulta. Livelli elevati di IL-6 si osservano anche nelle persone con schizofrenia grave e disturbo bipolare. È interessante notare che il suo livello diminuisce significativamente dopo il trattamento e durante la remissione.

Interleuchina-6 - determinazione in laboratorio

Gli studi dimostrano che l'aumento della concentrazione di citochine pro-infiammatorie, inclusa IL-6, è 2-4 volte maggiore negli anziani rispetto ai giovani. Questo fenomeno è chiamato "infiammazione", che è l'infiammazione che accompagna l'invecchiamento.

Sebbene le basi molecolari di questo fenomeno non siano state ancora chiarite, si ritiene che possa derivare, tra l' altro, da cambiamenti nella concentrazione degli ormoni sessuali con l'età, poiché la produzione di IL-6 dipende da essi.

Livelli aumentati di IL-6 nel sangue sono stati osservati in pazienti in postmenopausa e in andropausa. Si ritiene che l'aumento dei livelli di IL-6 con l'età possa essere una delle cause dei disturbi dell'invecchiamento che ricordano i sintomi dell'infiammazione cronica, come l'osteoporosi, l'anemia o un aumento della proteina CRP.

Interleuchina-6 - determinazione in laboratorio

In condizioni infiammatorie, la concentrazione di IL-6 può aumentare fino a 100 volte, quindi la sua concentrazione nel sangue può essere un indicatore sensibile ma non specifico dell'infiammazione. La concentrazione di IL-6 è determinata dal sangue venoso a digiuno. La concentrazione di IL-6 può aumentare in:

  • nelle malattie autoimmuni, ad esempio artrite reumatoide,artrite idiopatica giovanile, malattie infiammatorie intestinali
  • neoplastico, ad esempio cancro del colon-retto, cancro del fegato, linfomi
  • malattie neurodegenerative come il morbo di Alzheimer
  • malattie polmonari, ad esempio asma
  • infezioni batteriche e virali
  • malattie metaboliche come obesità, diabete di tipo 2, sindrome metabolica
  • anemia da malattia cronica
  • disturbi mentali ad esempio depressione, schizofrenia
  • osteoporosi
  • trombosi
  • reazioni al rigetto del trapianto
  • complicazioni ostetriche

La valutazione della concentrazione di IL-6 nel sangue nella pratica clinica consente:

  • valutazione della gravità dell'infezione
  • diagnosi di sepsi, soprattutto nei neonati
  • valutazione della prognosi nella pancreatite acuta
  • valutazione precoce del rischio di rigetto del trapianto
  • monitoraggio delle condizioni del paziente dopo le operazioni
  • monitoraggio del rischio di gravidanza

Interleuchina-6 - terapie mirate

Dato che l'infiammazione indotta da IL-6 è associata a molte malattie croniche, può essere un importante obiettivo terapeutico. T

ocilizumab è un anticorpo monoclonale IgG umanizzato diretto contro il recettore IL-6. Legandosi al recettore, tocilizumab ne blocca la segnalazione attraverso IL-6.

Gli studi clinici con tocilizumab sono iniziati alla fine degli anni '90 ed è stato ufficialmente approvato per la prima volta per il trattamento della malattia di Castleman in Giappone nel 2005.

Da allora, tocilizumab è stato adottato come terapia biologica di prima linea per il trattamento dell'artrite reumatoide da moderata a grave in oltre 100 paesi e per l'artrite idiopatica giovanile in Giappone, India, Stati Uniti e Unione Europea.

Sono attualmente in corso studi clinici per valutare l'efficacia di tocilizumab in altre malattie croniche.

Un altro anticorpo che blocca la via dell'IL-6 è il sirukumab, attualmente in fase di sperimentazione clinica per il trattamento dei disturbi depressivi.

Circa l'autoreKarolina Karabin, MD, PhD, biologa molecolare, diagnostica di laboratorio, Cambridge Diagnostics PolskaBiologo di professione, specializzato in microbiologia, e diagnostico di laboratorio con oltre 10 anni di esperienza nel lavoro di laboratorio. Laureato al College of Molecular Medicine e membro della Società Polacca di Genetica Umana, è responsabile delle borse di ricerca presso il Laboratorio di Diagnostica Molecolare del Dipartimento di Ematologia, Oncologia e Malattie Interne dell'Università di Medicina di Varsavia. Titoloha difeso il suo dottore in scienze mediche nel campo della biologia medica presso la 1a Facoltà di Medicina dell'Università di Medicina di Varsavia. Autore di numerosi lavori scientifici e divulgativi nel campo della diagnostica di laboratorio, della biologia molecolare e della nutrizione. Quotidianamente, in qualità di specialista nel campo della diagnostica di laboratorio, dirige il dipartimento di sostanza presso la Cambridge Diagnostics Polska e collabora con un team di nutrizionisti presso la CD Dietary Clinic. Condivide le sue conoscenze pratiche sulla diagnostica e la terapia dietetica delle malattie con specialisti in conferenze, sessioni di formazione e in riviste e siti web. È particolarmente interessata all'influenza dello stile di vita moderno sui processi molecolari nel corpo.

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Categoria:

Sistema immunitario