G-CSF

G-CSF adalah hormon peptida yang merangsang pembentukan granulosit. Oleh karena itu, sangat penting untuk fungsi sistem kekebalan. Hormon ini juga diberikan sebagai obat untuk pasien dengan sistem kekebalan yang sangat lemah untuk merangsang produksi neutrofil.

Apa itu G-CSF?

G-CSF adalah singkatan dari namanya Faktor Stimulasi Koloni Granulosit. Ini adalah hormon peptida yang merangsang pembentukan granulosit dari sel induk berpotensi majemuk. Faktor perangsang koloni granulosit termasuk dalam sitokin.

Secara umum, sitokin adalah protein yang bertanggung jawab untuk perkembangbiakan sel imun dan dengan demikian mengontrol respon imun. Ada berbagai jenis sitokin. Hormon peptida G-CSF adalah salah satu faktor perangsang koloni. Secara kimiawi, G-CSF manusia adalah glikoprotein yang tersusun dari 174 asam amino. Pada posisi 133 terdapat asam amino treonin, yang terglikosilasi pada gugus hidroksilnya. Bagian non-proteinogenik dari molekul di situs glikosilasi kira-kira empat persen dari berat molekul. Ini terdiri dari komponen asam α-N-asetil-neuraminat, N-asetil-galaktosamin dan β-galaktosa.

Glikosilasi memiliki efek menstabilkan protein. Pada saat yang sama, ini juga memainkan peran penting dalam fungsi tertentu, seperti mengaktifkan granulosit matang untuk memerangi sumber infeksi saat ini. G-CSF juga mengandung dua jembatan disulfida, yang menentukan struktur sekunder protein. Gen pengkode untuk G-CSF terletak pada kromosom 17 pada manusia.

Fungsi, efek & tugas

Seperti disebutkan sebelumnya, G-CSF merupakan faktor penting dalam sistem kekebalan. Ini merangsang sel-sel nenek moyang yang belum matang dari sistem pembentuk darah (sistem hematopoietik atau pra-CFU) untuk berdiferensiasi dan berkembang biak. Ini berarti bahwa sel induk berpotensi majemuk yang tidak berdiferensiasi di bawah pengaruh G-CSF berdiferensiasi menjadi granulosit dan berkembang biak melalui pembelahan sel.

Granulosit adalah sel darah putih neutrofilik yang bertindak sebagai fagosit. Ini menjadi efektif ketika organisme terinfeksi oleh bakteri. Dengan setiap infeksi bakteri, fagosit berkembang biak dari sel progenitor yang tidak berdiferensiasi. G-CSF juga merangsang granulosit matang untuk berpindah ke sumber infeksi untuk membunuh bakteri di sana. Dalam fungsi ini, molekul didukung oleh residu yang terikat glikosilasi. Pada sumber infeksi, G-CSF dapat meningkatkan pembentukan hidrogen peroksida di dalam granulosit, yang membuat pembunuhan bakteri menjadi lebih efektif.

Fungsi ketiga dari G-CSF adalah menyebabkan sel hematopoietik progenitor terlepas dari lingkungannya di sumsum tulang. Akibatnya, beberapa sel ini masuk ke dalam darah tepi. Dengan bantuan G-CSF dosis lebih lanjut, proses ini dapat diulangi, di mana sel induk berpotensi majemuk terakumulasi dalam darah. Proses ini juga dikenal sebagai apheresis. Apheresis telah terbukti bermanfaat untuk donor sel punca atau untuk pasien yang terkena kemoterapi intensif. Dengan cara ini, pasien kemoterapi dapat memperoleh darahnya sendiri yang diperkaya dengan sel induk yang ditransplantasikan lagi.

Donor sel induk, di sisi lain, dapat melakukan donor darah normal daripada donor sumsum tulang. Oleh karena itu, G-CSF berfungsi sebagai bahan obat dan digunakan dalam neutropenia kronis (pengurangan granulosit neutrofil), dalam kemoterapi atau transplantasi sel induk.

Pendidikan, kejadian, properti & nilai optimal

G-CSF diintegrasikan ke dalam jaringan homeostatis kompleks organisme. Faktor perangsang koloni granulosit adalah bagian dari sistem kekebalan dan sistem endokrin. Sel induk berpotensi majemuk dari sumsum tulang dan granulosit neutrofil matang memiliki reseptor untuk G-CSF.

Bila perlu, protein G-CSF mengikat reseptor dan dengan demikian memastikan bahwa efeknya terbuka. Setiap organisme membentuk G-CSF-nya sendiri. Namun, jika kebutuhan meningkat, seperti pada infeksi parah, kemoterapi atau defisiensi imun umum, hormon mungkin harus disuntikkan secara subkutan. Obat yang terkenal adalah pegfilgrastim dan lipegfilgrastim. Ini diproduksi secara rekombinan dari sel mamalia tertentu seperti sel CHO (Chinese Hamster Ovary) atau dari Escherichia coli. Urutan asam amino identik dalam kedua bentuk produksi.

Mungkin ada perbedaan glikosilasi. Namun, produk baru diglikosilasi dalam posisi yang sama dengan G-CSF asli. Bentuk pemrosesan tertentu seperti PEGylation meningkatkan resistensi dan paruh obat bila digunakan tanpa mengubah keefektifannya. Untuk tujuan ini, G-CSF secara kimiawi terikat dengan polietilen glikol.

Penyakit & Gangguan

Mungkin juga ada efek samping saat menggunakan G-CSF. Nyeri tulang dan otot adalah yang paling umum. Ini sering disertai mual, muntah, kehilangan nafsu makan dan diare. Radang selaput lendir dan rambut rontok juga bisa terjadi. Keluhan tersebut merupakan akibat dari peningkatan pembentukan neutrofil, yang kemudian memicu peningkatan reaksi imun.

Infiltrat di paru-paru, yang antara lain menyebabkan batuk, sesak napas dan demam, lebih jarang ditemukan. Ini bahkan dapat menyebabkan apa yang disebut Sindrom Gangguan Pernafasan Akut (ARDS), yang menunjukkan reaksi intensif paru-paru terhadap faktor-faktor eksternal yang merusak. Limpa bisa membesar hingga pecah. Gejala lain adalah peningkatan leukositosis, yaitu peningkatan pembentukan sel darah putih. Dengan adanya anemia sel sabit, G-CSF tidak boleh digunakan karena, menurut sebuah penelitian di Amerika, efek samping yang parah dapat terjadi di sini, beberapa di antaranya bahkan menyebabkan kegagalan banyak organ.

Namun, banyak penelitian juga menunjukkan bahwa gejala biasanya dapat disembuhkan. Setelah menghentikan terapi dengan G-CSF, efek sampingnya juga hilang. Meskipun terdapat peningkatan pembentukan neutrofil selama pengobatan dengan G-CSF, sejauh ini penelitian belum menemukan peningkatan risiko leukemia.