4.3.1 Lyhyt yleiskatsaus IL-5:stä
IL-5 löydettiin Schimplin ja Weckerin (1972) kokeissa, joissa he tutkivat konkanavaliini A:lla käsiteltyjä lymfosyyttiviljelmiä. Aluksi IL-5:tä nimitettiin T-soluja korvaavaksi tekijäksi (TRF), koska sen osoitettiin aktivoivan B-solujen erilaistumista ilman T-soluja. Jatkotutkimukset paljastivat, että TRF:llä on runsaasti muitakin tehtäviä, kuten immunoglobuliinisynteesin säätely sekä vaikutus T-soluihin, eosinofiileihin ja basofiileihin. Muiden IL:ien samankaltaisuuden vuoksi se nimettiin lopulta uudelleen ”interleukiini 5:ksi” (Takatsu ym., 1988).
IL-5 edustaa 15 kDa:n homodimeeristä proteiinia, joka koostuu kahdesta kierteisestä nippumotiivista. IL-5:n 30 kDa:n primäärinen transkripti vaatii edelleen proteolyyttistä pilkkomista 134 aminohapon kypsän proteiinin muodostamiseksi. IL-5:tä tiedetään yleisesti tuottavan eosinofiilit, basofiilit, CD4+ Th2-lymfosyytit, CD34+-progenitorisolut, syöttösolut, invariantit luonnolliset tappaja-T-solut ja Reed Sternbergin solut (Sehmi et al., 1997; Phillips et al., 2003; Sakuishi et al., 2007; Takatsu, 2011). IL-5:n tuotannon voivat laukaista joko erilaiset allergeenit tai bakteerit (esim. Mycobacterium tuberculosis tai Toxocara canis). IL-5:n biologinen vaikutus ilmenee IL-5-reseptorin kautta, jota ilmentyy ubiikkisesti ihmiskehossa (Takaki ym., 1990). Kuten aiemmin mainittiin, reseptori koostuu yhteisestä βc-alayksiköstä ja ainutlaatuisesta IL-5α-alayksiköstä. Sytokiini sitoutuu spesifisesti jälkimmäiseen alayksikköön, mutta signaalin edelleen siirtyminen on mahdotonta ilman edellistä alayksikköä. Mielenkiintoista on, että IL-5:n on havaittu laukaisevan erilaisia signaalireittejä eri soluissa. Tiedetään, että B-soluissa IL-5 vaikuttaa PI3K:n, Jak2:n, Btk-tyrosiinikinaasien, Vav:n, Shc:n ja HS1:n kautta (Sato ym., 1994; Adachi ja Alam, 1998), kun taas eosinofiileissä IL-5:n on raportoitu aktivoivan Jak2/Stat1:n, Lyn:n, MAPK:n, PI3K:n ja Syk:n reittejä (Pazdrak ym., 1995; Yousefi ym., 1996; Adachi ja Alam, 1998). IL-5:tä koodaava geeni on hiirillä ja ihmisillä samassa klusterissa IL-3-, IL-4-, IL-13- ja GM-CSF-geenien kanssa (Le Beau ym., 1989).
IL-5:n biologiset toiminnot ovat hyvin moninaiset, ja siksi mainitaan lyhyesti vain tärkeimmät. Ensinnäkin IL-5:tä pidetään tärkeänä tekijänä aktivoituneiden T- ja B-solujen kasvun ja erilaistumisen kannalta. Toiseksi sillä on syvällinen vaikutus eosinofiilien erilaistumiseen, aktivoitumiseen, eloonjäämiseen ja lisääntymiseen (Takatsu ym., 1994; Takatsu ja Nakajima, 2008). On osoitettu, että IL-5-puutteisilla hiirillä on vähentynyt verenkierrossa olevien eosinofiilien määrä, eivätkä ne pysty toteuttamaan eosinofiilistä vastetta infektioihin (Foster ym., 1996; Kopf ym., 1996). Kolmanneksi tämän sytokiinin tiedetään yleisesti houkuttelevan eosinofiilejä ja estävän niiden apoptoosia (Ochiai ym., 1997; Hamelmann ym., 1999; Tomaki ym., 2000). Neljänneksi IL-2:n havaittiin lisäävän IL-5:n tuotantoa merkittävästi. Erityisesti IL-2:n stimulaatio vaikutti merkittävästi IL-5:n synteesiin tietyssä Peyerin laastarisolujen osajoukossa sekä in vitro että in vivo (Kuraoka ym., 2004). Lisäksi IL-5 puolestaan kykenee lisäämään IL-2-välitteistä sytotoksisten T-solujen tuotantoa ja stimuloimaan välittäjäaineiden vapautumista basofiileistä (Huston ym., 1996). Viidenneksi havaittiin, että IL-5:n yliekspressio liittyi selvästi lisääntyneisiin IgM-, IgA- ja IgE-pitoisuuksiin verenkierrossa, mikä viittaa siihen, että tämä sytokiini vaikuttaa immuuniprofiilin merkittävään muutokseen (Tominaga ym., 1991). Kuten edellä mainituista tiedoista käy ilmi, IL-5:llä on suuri biologinen merkitys. Lopuksi on huomattava, että Takatsun (2011) katsauksessa esitetään yhteenveto IL-5:n rakennetta, toimintoja ja signalointia koskevasta tietämyksestä, joten sitä voidaan suositella jatkolukemiseksi.
Nykyisin IL-5:llä uskotaan olevan merkitystä monissa sairauksissa. Anti-IL5-vasta-ainehoidon käyttö on osoittanut potentiaalista tehoa potilailla, joilla on astma, atooppinen ihottuma, nenän polypoosi, hypereosinofiilinen oireyhtymä, eosinofiilinen esofagiitti ja Churg-Straussin oireyhtymä (katsaus Corren, 2012). Pahanlaatuisten sairauksien osalta tutkimukset ovat niukkoja ja rajallisia. Teemme niistä lyhyen yhteenvedon ja keskustelemme niistä.