Interleukin-6 (IL-6) (Interleukin-6)

Sản xuất IL-6

IL-6 được sản xuất bởi nhiều loại tế bào khác nhau trong cơ thể, bao gồm:

• Đại thực bào
• Tế bào đuôi gai
• Tế bào B
• Tế bào T
• Nguyên bào sợi
• Tế bào nội mô

Việc sản xuất IL-6 được kích hoạt bởi nhiều yếu tố, chẳng hạn như nhiễm trùng (vi khuẩn, virus, nấm), chấn thương, stress và các cytokine khác như IL-1β và TNF-α. Những yếu tố này kích hoạt các con đường truyền tín hiệu bên trong tế bào, cuối cùng dẫn đến sự phiên mã và dịch mã gen IL-6. Sau khi được sản xuất, IL-6 được tiết ra khỏi tế bào và có thể tác động lên các tế bào lân cận (tác dụng cận tiết) hoặc các tế bào ở xa hơn trong cơ thể (tác dụng nội tiết).

Chức năng của IL-6

IL-6 có tác dụng đa dạng và đôi khi đối lập nhau, tùy thuộc vào ngữ cảnh và loại tế bào mà nó tác động. Một số chức năng chính của IL-6 bao gồm:

• Kích thích phản ứng pha cấp: Trong phản ứng viêm, IL-6 kích thích gan sản xuất các protein pha cấp, như protein phản ứng C (CRP) và fibrinogen, giúp cơ thể chống lại nhiễm trùng. Sự gia tăng CRP thường được sử dụng như một dấu hiệu của viêm trong cơ thể.
• Điều hòa miễn dịch: IL-6 ảnh hưởng đến sự biệt hóa và hoạt động của tế bào T và tế bào B, góp phần vào cả miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng. Nó có thể thúc đẩy sự phát triển của một số loại tế bào T hỗ trợ và ức chế sự phát triển của các loại khác.
• Tạo máu: IL-6 thúc đẩy sự tăng sinh và biệt hóa của các tế bào tiền thân tạo máu trong tủy xương, góp phần vào việc sản xuất các tế bào máu. Điều này đặc biệt quan trọng trong quá trình phục hồi sau tổn thương hoặc nhiễm trùng.
• Chuyển hóa xương: IL-6 kích thích hoạt động của tế bào hủy xương (osteoclast), có thể dẫn đến mất xương trong một số bệnh lý như loãng xương. Mất cân bằng giữa hoạt động của tế bào hủy xương và tế bào tạo xương có thể góp phần vào sự phát triển của bệnh.
• Phát triển và tiến triển ung thư: Trong một số loại ung thư, IL-6 có thể thúc đẩy sự tăng trưởng và di căn của khối u. Nó có thể làm điều này bằng cách thúc đẩy sự tăng sinh tế bào ung thư, ức chế quá trình chết tế bào theo chương trình và kích thích sự hình thành mạch máu mới.

Bệnh lý liên quan đến IL-6

Do vai trò đa dạng của nó, IL-6 có liên quan đến nhiều bệnh lý, bao gồm:

• Bệnh tự miễn: như viêm khớp dạng thấp, bệnh Crohn và lupus ban đỏ hệ thống. Trong những bệnh này, IL-6 góp phần vào quá trình viêm mãn tính và tổn thương mô.
• Bệnh viêm nhiễm: như nhiễm trùng huyết và COVID-19. Mức độ IL-6 tăng cao thường được quan sát thấy ở những bệnh nhân bị bệnh nặng và có thể góp phần vào suy đa tạng.
• Ung thư: như đa u tủy xương và ung thư tuyến tiền liệt. IL-6 có thể đóng vai trò như một yếu tố tăng trưởng cho các tế bào ung thư trong những bệnh này.
• Bệnh tim mạch: như xơ vữa động mạch. IL-6 có thể góp phần vào quá trình viêm trong thành mạch máu, dẫn đến sự hình thành mảng xơ vữa.
• Bệnh Alzheimer: IL-6 được cho là góp phần vào quá trình viêm thần kinh trong bệnh Alzheimer. Viêm mãn tính trong não có thể góp phần vào sự mất tế bào thần kinh và suy giảm nhận thức.

Ức chế IL-6 trong điều trị

Do vai trò của IL-6 trong nhiều bệnh lý, việc ức chế hoạt động của nó đã trở thành mục tiêu điều trị quan trọng. Các thuốc ức chế IL-6, chẳng hạn như tocilizumab và sarilumab, đã được sử dụng để điều trị viêm khớp dạng thấp, COVID-19 nặng và các bệnh lý khác liên quan đến IL-6. Những thuốc này hoạt động bằng cách ngăn chặn IL-6 liên kết với thụ thể của nó, do đó ức chế các tác động gây viêm và các tác động khác của nó.

IL-6 là một cytokine phức tạp với nhiều chức năng quan trọng trong cơ thể. Hiểu biết về vai trò của IL-6 trong các quá trình sinh lý và bệnh lý là rất quan trọng để phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả cho nhiều bệnh.

Cơ chế hoạt động của IL-6

IL-6 tác động lên tế bào đích bằng cách liên kết với một thụ thể đặc hiệu trên bề mặt tế bào, được gọi là thụ thể IL-6 (IL-6R). Có hai dạng IL-6R: IL-6Rα (hoặc IL-6R màng) và IL-6R hòa tan (sIL-6R).

• Classic signaling: IL-6 liên kết với IL-6Rα, sau đó phức hợp này liên kết với gp130, một protein xuyên màng khác. Sự liên kết này kích hoạt một loạt các phản ứng truyền tín hiệu nội bào, bao gồm con đường JAK/STAT, dẫn đến sự thay đổi biểu hiện gen và cuối cùng là các thay đổi chức năng của tế bào.
• Trans-signaling: Sự liên kết của IL-6 với sIL-6R có thể kích hoạt gp130 trên các tế bào thậm chí không biểu hiện IL-6R màng. Điều này mở rộng phạm vi tác động của IL-6 đến nhiều loại tế bào hơn. Trans-signaling được cho là đóng một vai trò quan trọng trong các quá trình bệnh lý, trong khi classic signaling chủ yếu tham gia vào các chức năng sinh lý bình thường.

IL-6 trong các tình trạng sinh lý khác

Ngoài các chức năng đã được đề cập ở trên, IL-6 còn tham gia vào một số quá trình sinh lý khác, bao gồm:

• Phát triển hệ thần kinh: IL-6 có thể ảnh hưởng đến sự biệt hóa và sống sót của tế bào thần kinh.
• Chuyển hóa năng lượng: IL-6 có thể ảnh hưởng đến chuyển hóa glucose và lipid.
• Hành vi: IL-6 có thể ảnh hưởng đến tâm trạng và hành vi, đặc biệt là trong các tình trạng stress.

Đo lường IL-6

Nồng độ IL-6 trong máu hoặc các dịch sinh học khác có thể được đo bằng các kỹ thuật miễn dịch học, chẳng hạn như ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay). Việc đo lường IL-6 có thể hữu ích trong chẩn đoán và theo dõi một số bệnh lý.

Tương tác với các cytokine khác

IL-6 tương tác với nhiều cytokine khác trong một mạng lưới phức tạp. Ví dụ, IL-6 có thể synergize với IL-1β và TNF-α để khuếch đại phản ứng viêm. Mặt khác, IL-6 cũng có thể ức chế sản xuất các cytokine tiền viêm trong một số trường hợp.

Nghiên cứu hiện tại

Nghiên cứu về IL-6 vẫn đang tiếp tục để hiểu rõ hơn về vai trò của nó trong các quá trình sinh lý và bệnh lý, cũng như để phát triển các phương pháp điều trị mới nhằm vào IL-6 hoặc các con đường truyền tín hiệu của nó. Các lĩnh vực nghiên cứu hiện tại bao gồm:

• Vai trò của IL-6 trong lão hóa.
• Vai trò của IL-6 trong các bệnh thoái hóa thần kinh.
• Phát triển các thuốc ức chế IL-6 mới.
• Tìm hiểu về sự tương tác giữa IL-6 và microbiome đường ruột.

Một số câu hỏi thường gặp về IL-6

• IL-6 trans-signaling khác với IL-6 classic signaling như thế nào và tại sao nó lại quan trọng? Đã được giải thích ở phần “Cơ chế hoạt động”.
• Vai trò của IL-6 trong microbiome đường ruột là gì? Nghiên cứu cho thấy IL-6 có thể ảnh hưởng đến thành phần và chức năng của microbiome đường ruột. Nó có thể ảnh hưởng đến tính thấm của hàng rào ruột, góp phần vào tình trạng viêm toàn thân. Ngược lại, các vi khuẩn đường ruột cũng có thể ảnh hưởng đến sản xuất IL-6. Sự tương tác phức tạp này đang được nghiên cứu tích cực.
• Làm thế nào để phân biệt giữa vai trò sinh lý và bệnh lý của IL-6? Phân biệt dựa trên nồng độ, thời gian và vị trí của sự sản xuất IL-6. Nồng độ IL-6 thấp, thoáng qua thường cần thiết cho các chức năng sinh lý bình thường. Nồng độ IL-6 cao, kéo dài, thường liên quan đến tình trạng viêm mãn tính và bệnh lý.
• Ngoài các bệnh đã đề cập, IL-6 còn có liên quan đến những bệnh lý nào khác? IL-6 còn có liên quan đến bệnh béo phì, hội chứng chuyển hóa, loãng xương, bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu và một số loại ung thư khác (ví dụ: ung thư phổi, ung thư vú).