Hematopoetické cytokiny

Hematopoetické cytokiny jsou velkou skupinou extracelulárních ligandů, které stimulují krvetvorné buňky k diferenciaci na osm základních typů krevních buněk. Na regulaci krvetvorby se podílí řada cytokinů v rámci složité sítě pozitivních a negativních regulátorů. Některé cytokiny mají velmi úzkou liniovou specifičnost svého působení, zatímco mnohé jiné mají poměrně široké a překrývající se rozsahy specifičnosti.¹

V rámci tohoto oddílu jsou uvedeny cytokiny, jejichž převažujícím účinkem se zdá být stimulace nebo regulace krvetvorných buněk. Patří sem GM-CSF, G-CSF, M-CSF, interleukiny, EPO a TPO. Existuje řada dalších cytokinů, které mají hluboký vliv na tvorbu a zrání krvetvorných buněk, mezi něž patří faktor kmenových buněk (SCF), flt-3/flk-2 ligand (FL) a leukemický inhibiční faktor (LIF). Další cytokiny nebo ligandy, jako jsou jagged-1, transformující růstový faktor-β (TGF-β) a tumor nekrotizující faktor-α (TNF-α) hrají také významnou roli v modulaci krvetvorby.

Tabulka 1 Regulace krvetvorby cytokiny

Cytokin	Funkce v krvetvorbě
Erytropoetin (EPO)	Tvorba červených krvinek
<Flt-3	Stimulace kmenových a vyvíjejících se dendritických buněk
Faktor stimulující kolonie granulocytů a makrofágů (GM-CSF)	Stimuluje různorodý soubor kolonií granulocytů a makrofágů
Granulocyty-kolonie stimulující faktor (G-CSF)	Granulocyty-kolonie stimulující faktor (G-CSF)stimulace granulocytárních kolonií
Interleukin-2 (IL-2)	Proliferace T-buněk
Interleukin-3 (IL-3)	Tvorba kolonií granulocytů, makrofágů, eozinofilů, megakaryocytů a erytroidů
Interleukin-5 (IL-5)	Diferenciace B-buněk a regulace eozinofilů
Interleukin-6 (IL-6)	Diferenciace B-buněk
Interleukin-7 (IL-7)	indukce T-lymfocytů
Interleukin-11 (IL-11)	Stimulace megakaryocytů a buněčných linií plazmocytomu
Leukemický inhibiční faktor (LIF)	Diferenciace a potlačení klonogenity leukemických buněk
Makrofágové kolonie stimulující faktor (M-CSF)	Makrofágová stimulace kolonií
Faktor kmenových buněk (SCF)	Proliferace žírných a kmenových buněk
Trombopoetin (TPO)	Regulace tvorby trombocytů; stimulace megakaryocytů pomocí IL-3 a SCF

Byly navrženy dva modely, které definují roli růstových faktorů v diferenciaci krvetvorby.

• Instruktivní model přisuzuje přímou roli cytokinům v diferenciaci buněk; osud buňky je určen převážně typem růstového faktoru působícího na buňku²
• Stochastický model předpokládá předem určený program pro diferenciaci buněk; růstové faktory jsou vyžadovány specificky pro přežití a proliferaci angažovaných progenitorových buněk³

Oba modely jsou založeny na důkazech, že růstové faktory řídí přežití a proliferaci hematopoetických linií a také přenášejí skutečný signál určující linii v hematopoéze.¹ Budoucí studie zaměřené na objasnění jedinečné úlohy růstových faktorů v konkrétní situaci a/nebo mikroprostředí v různých situacích onemocnění se mohou ukázat jako rozhodující klinická hodnota.

Obrázek 1. Hematopoetické cytokiny stimulují krvetvorné buňky k diferenciaci na základní typy krvinek.

Převzato z knihy Hematopoietic Cytokines od Jennifer Fries, BioFiles 2009, 4.5, 8.

Odkazy

1. Metcalf D. 2008. Hematopoietic cytokines. 111(2):485-491. https://doi.org/10.1182/blood-2007-03-079681

2. Borzillo GV, Ashmun RA, Sherr CJ. 1990. Macrophage lineage switching of murine early pre-B lymphoid cells expressing transduced fms genes.. Mol. Cell. Biol.. 10(6):2703-2714. https://doi.org/10.1128/mcb.10.6.2703

3. Till JE, McCulloch EA, Siminovitch L. 1964. A STOCHASTIC MODEL OF STEM CELL PROLIFERATION, BASED ON THE GROWTH OF SPLEEN COLONY-FORMING CELLS. Proceedings of the National Academy of Sciences. 51(1):29-36. https://doi.org/10.1073/pnas.51.1.29