Interferon loại II (IFN-γ) (Type II Interferon / IFN-γ)

Sản xuất IFN-γ

IFN-γ được tạo ra chủ yếu bởi các tế bào sau:

• Tế bào T_H1: Được kích hoạt bởi các kháng nguyên được trình diện bởi các tế bào trình diện kháng nguyên (APC) như đại thực bào. Việc kích hoạt này thường xảy ra khi APC trình diện kháng nguyên liên kết với phân tử MHC lớp II. Sau khi được kích hoạt, tế bào T_H1 sản xuất IFN-γ, góp phần vào phản ứng miễn dịch tế bào.
• Tế bào CTL: Được kích hoạt bởi các tế bào bị nhiễm virus hoặc tế bào khối u. Các tế bào CTL nhận diện các kháng nguyên đặc hiệu trên bề mặt tế bào đích thông qua thụ thể tế bào T (TCR). Khi được kích hoạt, CTL giải phóng các phân tử gây độc tế bào, đồng thời sản xuất IFN-γ để tăng cường phản ứng miễn dịch chống lại các tế bào bị nhiễm bệnh hoặc tế bào khối u.
• Tế bào NK: Được kích hoạt bởi các tín hiệu stress từ tế bào bị nhiễm hoặc tế bào khối u, hoặc bởi sự vắng mặt của các phân tử MHC lớp I. Tế bào NK có khả năng nhận diện và tiêu diệt các tế bào bất thường mà không cần sự trình diện kháng nguyên. IFN-γ do tế bào NK sản xuất đóng vai trò quan trọng trong việc kích hoạt đại thực bào và tăng cường khả năng diệt khuẩn, diệt tế bào khối u.

Chức năng của IFN-γ

IFN-γ có nhiều chức năng sinh học quan trọng, bao gồm:

• Kích hoạt đại thực bào: IFN-γ là chất hoạt hóa đại thực bào mạnh mẽ, tăng cường khả năng thực bào và tiêu diệt các mầm bệnh nội bào như vi khuẩn, nấm và ký sinh trùng. Cơ chế này liên quan đến việc tăng cường sản xuất các enzyme phân giải và các phân tử diệt khuẩn trong đại thực bào.
• Tăng cường trình diện kháng nguyên: IFN-γ tăng cường biểu hiện các phân tử MHC lớp I và II trên các tế bào, giúp tăng cường trình diện kháng nguyên cho tế bào T. Điều này giúp hệ miễn dịch nhận diện và loại bỏ hiệu quả hơn các tế bào bị nhiễm bệnh hoặc tế bào khối u.
• Điều hòa biệt hóa tế bào T: IFN-γ thúc đẩy sự biệt hóa của tế bào T thành tế bào T_H1 và ức chế sự biệt hóa thành tế bào T_H2. Sự cân bằng giữa T_H1 và T_H2 rất quan trọng trong việc điều hòa phản ứng miễn dịch.
• Hoạt động kháng virus: Mặc dù không mạnh như IFN loại I, IFN-γ cũng có hoạt động kháng virus nhất định. IFN-γ có thể ức chế sự sao chép của virus bằng cách kích hoạt các cơ chế kháng virus trong tế bào.
• Điều hòa phản ứng miễn dịch: IFN-γ tham gia vào việc điều hòa cả phản ứng miễn dịch tế bào và thể dịch. Nó ảnh hưởng đến hoạt động của nhiều loại tế bào miễn dịch khác nhau, góp phần vào sự phối hợp và hiệu quả của phản ứng miễn dịch.
• Ức chế hình thành mạch: IFN-γ có thể ức chế sự hình thành mạch máu mới, có thể có tác dụng chống khối u.

Ứng dụng lâm sàng

IFN-γ tái tổ hợp được sử dụng trong điều trị một số bệnh, bao gồm:

• Bệnh u hạt mạn tính (Chronic granulomatous disease): Một rối loạn di truyền ảnh hưởng đến chức năng của phagocyte, làm giảm khả năng tiêu diệt vi khuẩn và nấm. IFN-γ giúp cải thiện chức năng của phagocyte ở những bệnh nhân này.
• Nhiễm trùng không điển hình do Mycobacteria: IFN-γ được sử dụng như một liệu pháp bổ trợ trong điều trị nhiễm trùng Mycobacteria, đặc biệt là ở những bệnh nhân suy giảm miễn dịch.

Tác dụng phụ

Việc sử dụng IFN-γ có thể gây ra một số tác dụng phụ, bao gồm:

• Các triệu chứng giống cúm: Như sốt, ớn lạnh, đau đầu và mệt mỏi. Những triệu chứng này thường nhẹ và tự khỏi.
• Rối loạn tiêu hóa: Như buồn nôn, nôn và tiêu chảy.
• Thay đổi huyết học: Như giảm bạch cầu, giảm tiểu cầu và thiếu máu. Cần theo dõi công thức máu trong quá trình điều trị.
• Phản ứng tại chỗ tiêm: Như đau, sưng và đỏ.

Kết luận

IFN-γ là một cytokine quan trọng với nhiều chức năng trong hệ thống miễn dịch. Nó đóng vai trò then chốt trong việc chống lại nhiễm trùng nội bào và điều hòa phản ứng miễn dịch. Sự hiểu biết về chức năng của IFN-γ là cần thiết để phát triển các chiến lược điều trị mới cho các bệnh nhiễm trùng và các bệnh khác.

Cơ chế hoạt động

IFN-γ tác động lên tế bào đích bằng cách liên kết với thụ thể IFN-γ (IFNGR) trên bề mặt tế bào. IFNGR là một heterodimer bao gồm hai chuỗi: IFNGR1 và IFNGR2. Sự liên kết của IFN-γ với thụ thể của nó kích hoạt con đường dẫn truyền tín hiệu JAK-STAT, dẫn đến sự phosphoryl hóa của STAT1. STAT1 phosphoryl hóa sau đó dimer hóa và chuyển vị vào nhân tế bào, nơi nó liên kết với các yếu tố điều hòa gen cụ thể và điều chỉnh sự biểu hiện của nhiều gen liên quan đến miễn dịch và viêm.

Mối liên hệ với các cytokine khác

IFN-γ tương tác với các cytokine khác trong hệ thống miễn dịch. Ví dụ, nó hoạt động hiệp đồng với TNF-α để tăng cường hoạt hóa đại thực bào và tiêu diệt tế bào bị nhiễm. Ngược lại, nó đối kháng với tác dụng của một số cytokine, chẳng hạn như IL-4, IL-10 và TGF-β, có tác dụng ức chế miễn dịch. Sự cân bằng phức tạp giữa các cytokine này đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa phản ứng miễn dịch.

Vai trò trong bệnh lý

Mặc dù IFN-γ cần thiết cho việc bảo vệ chống lại nhiễm trùng, nhưng hoạt động quá mức hoặc kéo dài của nó có thể góp phần vào sự phát triển của một số bệnh lý, bao gồm:

• Bệnh tự miễn: IFN-γ có liên quan đến bệnh sinh của một số bệnh tự miễn, chẳng hạn như bệnh đa xơ cứng, viêm khớp dạng thấp và bệnh Crohn. Sự hoạt hóa quá mức của IFN-γ có thể dẫn đến viêm mạn tính và tổn thương mô.
• Bệnh viêm: IFN-γ có thể góp phần vào sự phát triển của các bệnh viêm mạn tính.
• Từ chối ghép tạng: IFN-γ đóng một vai trò trong phản ứng đào thải sau khi ghép tạng.

Nghiên cứu hiện tại

Nghiên cứu đang diễn ra tập trung vào việc hiểu rõ hơn về vai trò của IFN-γ trong các bệnh khác nhau và phát triển các liệu pháp mới nhằm mục tiêu vào IFN-γ hoặc con đường tín hiệu của nó để điều trị các bệnh này. Các lĩnh vực nghiên cứu bao gồm:

• Phát triển các chất chủ vận và đối kháng IFN-γ đặc hiệu: Nhằm điều chỉnh hoạt động của IFN-γ một cách chính xác hơn.
• Khám phá vai trò của IFN-γ trong vi môi trường khối u: Để tìm kiếm các chiến lược điều trị ung thư mới.
• Điều tra tiềm năng điều trị của IFN-γ trong các bệnh nhiễm trùng mới nổi.