G-CSF

G-CSF es una hormona peptídica que estimula la formación de granulocitos. Por tanto, es de gran importancia para el funcionamiento del sistema inmunológico. La hormona también se administra como fármaco a pacientes con un sistema inmunológico gravemente debilitado para estimular la producción de neutrófilos.

¿Qué es G-CSF?

G-CSF es la abreviatura del nombre Factor estimulante de colonias de granulocitos. Es una hormona peptídica que estimula la formación de granulocitos a partir de células madre pluripotentes. El factor estimulante de colonias de granulocitos pertenece a las citocinas.

En general, las citocinas son proteínas que se encargan de la proliferación de células inmunes y así controlan la respuesta inmunitaria. Existen diferentes tipos de citocinas. La hormona peptídica G-CSF es uno de los factores estimulantes de colonias. En términos químicos, el G-CSF humano es una glicoproteína formada por 174 aminoácidos, en 133 está el aminoácido treonina, que está glicosilado en su grupo hidroxilo. La porción no proteinogénica de la molécula en el sitio glicosilado es aproximadamente el cuatro por ciento del peso molecular. Está formado por los componentes ácido α-N-acetil-neuramínico, N-acetil-galactosamina y β-galactosa.

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La glicosilación tiene un efecto estabilizador sobre la proteína. Al mismo tiempo, también juega un papel importante en determinadas funciones, como la activación de granulocitos maduros para combatir las fuentes de infección actuales. G-CSF también contiene dos puentes disulfuro, que determinan la estructura secundaria de la proteína. El gen codificador de G-CSF se encuentra en el cromosoma 17 en humanos.

Función, efecto y tareas

Como se mencionó anteriormente, el G-CSF es un factor importante en el sistema inmunológico. Estimula las células progenitoras inmaduras del sistema hematopoyético (sistema hematopoyético o pre-UFC) para que se diferencien y proliferen. Esto significa que las células madre pluripotentes indiferenciadas bajo la influencia de G-CSF se diferencian en granulocitos y se multiplican por división celular.

Los granulocitos son glóbulos blancos neutrófilos que actúan como los llamados fagocitos. Estos se vuelven efectivos cuando el organismo está infectado por bacterias. Con cada infección bacteriana, los fagocitos se multiplican a partir de células progenitoras indiferenciadas. El G-CSF también estimula a los granulocitos maduros para que se muevan a las fuentes de infección para matar las bacterias allí. En esta función, la molécula está respaldada por su residuo unido a la glicosilación. En el origen de la infección, el G-CSF puede aumentar la formación de peróxido de hidrógeno en los granulocitos, lo que hace que la eliminación de las bacterias sea aún más eficaz.

Una tercera función del G-CSF es hacer que las células progenitoras hematopoyéticas se desprendan de su entorno en la médula ósea. Esto significa que algunas de estas células pasan a la sangre periférica. Con la ayuda de dosis adicionales de G-CSF, este proceso puede repetirse, por lo que las células madre pluripotentes se acumulan en la sangre. Este proceso también se conoce como aféresis. La aféresis ha demostrado ser útil para donantes de células madre o para pacientes expuestos a quimioterapia intensa. De esta manera, los pacientes de quimioterapia pueden enriquecer su propia sangre con células madre trasplantadas nuevamente.

Los donantes de células madre, por otro lado, pueden hacer una donación de sangre normal en lugar de una donación de médula ósea. Por tanto, el G-CSF sirve como sustancia medicinal y se utiliza en la neutropenia crónica (reducción de los granulocitos neutrófilos), en quimioterapia o en trasplantes de células madre.

Educación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos

G-CSF está integrado en la compleja red homeostática del organismo. El factor estimulante de colonias de granulocitos es parte tanto del sistema inmunológico como del sistema endocrino. Las células madre pluripotentes de la médula ósea y los granulocitos neutrófilos maduros tienen receptores para G-CSF.

Cuando es necesario, las proteínas de G-CSF se unen a los receptores y así aseguran que se desarrolle su efecto. Cada organismo forma su propio G-CSF. Sin embargo, si la necesidad aumenta, como en el caso de infecciones graves, quimioterapia o inmunodeficiencia general, es posible que deba inyectarse la hormona por vía subcutánea. Los fármacos más conocidos son pegfilgrastim y lipegfilgrastim. Estos se producen de forma recombinante a partir de ciertas células de mamíferos como las células CHO (ovario de hámster chino) o de Escherichia coli. Las secuencias de aminoácidos son idénticas en ambas formas de producción.

Puede haber diferencias en la glicosilación. Sin embargo, los productos más nuevos están glicosilados en la misma posición que el G-CSF original. Ciertas formas de procesamiento, como la PEGilación, aumentan la resistencia y la vida media de los fármacos cuando se utilizan sin cambiar su eficacia. Para este propósito, el G-CSF se une químicamente al polietilenglicol.

Enfermedades y trastornos

También puede haber efectos secundarios al usar G-CSF. Los dolores de huesos y músculos son los más comunes. Esto suele ir acompañado de náuseas, vómitos, pérdida de apetito y diarrea. También puede producirse inflamación de las membranas mucosas y caída del cabello. Las quejas son el resultado de una mayor formación de neutrófilos, que luego desencadenan un aumento de las reacciones inmunes.

Los infiltrados en los pulmones, que entre otras cosas causan tos, dificultad para respirar y fiebre, se observan con menos frecuencia. Esto incluso puede conducir al llamado síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA), que indica una reacción intensiva de los pulmones a factores externos dañinos. El bazo puede agrandarse tanto que se rompe. Otro síntoma es el aumento de la leucocitosis, es decir, el aumento de la formación de glóbulos blancos. En presencia de anemia de células falciformes, no se debe usar G-CSF porque, según un estudio estadounidense, aquí pueden ocurrir efectos secundarios graves, algunos de los cuales incluso conducen a insuficiencia orgánica múltiple.

Sin embargo, muchos estudios también muestran que los síntomas suelen ser reversibles. Después de suspender la terapia con G-CSF, los efectos secundarios también desaparecen. Aunque hay una mayor formación de neutrófilos durante el tratamiento con G-CSF, los estudios hasta ahora no han encontrado ningún aumento del riesgo de desarrollar leucemia.