Цитокини

Из Википедије, слободне енциклопедије

Цитокини (интерлеукини) су поред молекула антитела, најважнији секрециони производи ћелија имунског система. Реч цитокини је изведена из две речи грчког порекла -"цитос", што значи ћелија, и "кине“, из речи "кинеин", што значи мицати се. Овај назив је уведен да би се могла разликовати група имуномодулаторских молекула од хематопоетских фактора ћелијског раста.[1] Како је већина цитокина продукт леукоцита (макрофага или Т ћелија) и да делују на друге леукоците они се називају и интерлеукини. Цитокини су протеини мале молекулске масе, од 6-70 kDa, који делују као посредници између елемената имунског система.[2]

Цитокини су по својој структури веома слични, и сви припадају породици гликопротеина, под називом хемопротеини.[3][4] Цитокини су неопходни за нормално одвијање свих фаза имунског одговора и значајан су фактор регулације типа, јачине и дужине имунске реакције. Нема имунског одговора у организму без продукције цитокина. Цитокине излучују различите ћелије као што су лимфоцити, моноцити, макрофази, фибробласти. Цитокине стварају и на цитокине реагују и друге ћелије организма, ван имунског система. Дејство цитокина је углавном локално аутокрино и паракрино, ређе ендокрино.

Регулацију активности цитокина у организму врше тзв природни инхибитори: цитокини са антагонистичким дејством, растворљиви рецептори и антагонисти рецептора за цитокине.

У аутоимуним болестима цитокини су изузетно важна компонента патогенезе.[5] Они утичу на сталну стимулацију имуно/имфламаторних ћелија и посредно или непосредно изазивају оштећење циљних ткива.

Структура класе Хемокина, једног од антитела из породице цитокина

Терминологија[уреди]

Номенклатура односно име цитокина најчешће потиче од врсте ћелије која га продукује

  • Монокини - цитокини које продукују мононуклеарни фагоцити
  • Лимфокини - цитокини које продукују лимфоцити

Развојем науке постало је јасно да исти протеин може бити синтетисан од стране различитих врста лимфоидних и не лимфоидних ћелија па је отуда генеричко име цитокини можда и најадекватнији за ову групу медијатора.

  • Интерлеукини - Већина цитокина је продукт леукоцита (макрофага или Т ћелија) и да делују на друге леукоците. Цитокини са стотину или мање аминокиселина се називају и интерлеукини (од IL-1 до IL-29).[6]

Основне карактеристике[уреди]

Цитокини делују преко специфичних рецептора у самој ћелији и на ћелијској мембрани. Они могу бити позитивни и негативни регулатори имуног одговора и нека врста преносиоца („гласника“) који, поред хормона и неуротрансмитера, спадају у врло важне чиниоце у комуникацији између људских ћелија у организму. Цитокини предају информацију циљној ћелији, која испољава одговарајући рецептор. Након предаје информације настаје активација гена са последичним фенотипским или функционалним променама циљне ћелије.

Синтезу и отпуштање цитокина могу зауставити разни инхибитори, модулирајући биолошку активност цитокина или инхибирајући способност одговора циљне ћелије.[1]

Цитокини се у организму понашају као снажне молекуле које се ослобађају из ћелија, и транспортују се у друге делове организма где делују на функције других ћелија што доводи до бројних биолошких ефеката.[7] Ефекторске функције ових протеина су активација и диференцијација ћелија, хемотаксија и пролиферација широког спектра ћелија. Активност цитокина зависи од њихове концентрације у микроокружењу и јачини експресије специфичних рецептора на површини циљне ћелија. Свака жива ћелија са једром у људском организму ствара цитокини, чија врста и количина секреције, зависи од типа, стадијума диференцијације ћелије и њеног активацијског стадијума. Стварање цитокина је стимулисано антиген специфичном активацијом Т4 лимфоцита.

У цитокине спада група интерлеукина, туморских фактора раста и интерферона. Оваква подела одговара биолошким и структуралним разликама, али и сличностима ових медијатора. Израз интерлеукин је прихваћен за групу медијатора одговорних за међусобно комуницирање леукоцита. Данас познајемо 29 врста интерлеукина, који се називају од (IL-1 до IL-29), али и преко 30 различитих цитокина. Многи од њих су фактори раста ћелија, неки су хематопоетске фактори раста, док неки имају антивирусну активност и називамо их интерфероном (IFN). Регулишу раст и диференцијацију ћелија имунског система, Т и Б лимфоцита и макрофага, а исто тако обим и дужину запаљенског одговора. Модификују биолошки одговор и међусобно су повезани у цитокинску регулациону мрежу. Повећано излучивање цитокина није удружено само са инфекцијама него и са аутоимуним и неуродегенеративним болестима.

Лимфоцити Т4 или помоћни Т лимфоцити и њихови цитокини су главни регулатори имунолошке реакције. Хумани имуни одговор на инфекцију регулисан је равнотежом између Th1 цитокина (IL-2, IFN-γ) и Th2 цитокина (IL-4, IL-5, IL-10). Лимфоцити Т4 специјализовани су у препознавању интрацелуларних патогена или њихових продуката, активацији макрофага, осталих Т лимфоцита, лимфоцита Б и NK ћелија. Могу уништити циљне ћелије као што су инфицирани моноцити и макрофази, помоћу Fas-Fas лиганада (FasL)

У данашњој медицинској пракси, разликујемо проинфламаторне и антиинфламаторне цитокине. Инфламаторни цитокини укључујући (TNF-α, IL-1β i IL-6), активирају коагулацију и инхибирају Фибринолизу што може изазвати дифузна оштећења ендотела капилара, с последичном дисфункцијом бројних органа и смрћу [8] Данас је познато да постоји интеракција између хемостазе, упалних реакција и имунског система, а исто тако знамо да имунокомпетентне ћелије и ендотел крвних судова међусобно утичу једно на друго. Имунски одговор почиње фазом препознавања антигена и завршава фазом одбране организма од патогена. У овој реакцији поред имунских ћелија учествују и цитокини које оне луче.[1]

Заједничка својства цитокина[уреди]

  • Цитокини углавном делују локално аутокрино и паракрино, ретко ендокрино
  • Своју активност испољавају везујући се за специфичне рецепторе на површини циљних ћелија или ткива
  • Једна ћелија може да производи више цитокина
  • Различити типови ћелија могу да произведу исти цитокин
  • Један цитокин може да делује на више различитих типова ћелија
  • Више различитих цитокина може да испољи исту активност
  • Један цитокин може да индукује или инхибира продукцију других цитокина
  • Један цитокин може да потенцира (синергизам) или инхибира дејство (антагонизам) другог цитокина

Врсте (подела)[уреди]

Цитокини се према њиховим функцијама (односно биолошким особинама) деле на три групе:

  • Медијатори и регулатори неспецифичне (урођене) имуности
  • Медијатори и регулатори стечене имуности
  • Стимулатори хематопоезе (продукују их стромалне ћелије костне сржи, леукоцити и друге ћелије, и стимулишу раст и диференцијацију незрелих леукоцита).

Медијатори и регулатори неспецифичне (урођене) имуности[уреди]

Цитокине из ове групе продукују углавном макрофаги и дендритичне ћелије као одговор на инфективни агенс (продукте бактерија - LPS и бактеријску ДНК, или вирусну дволанчану РНК).

  • Проинфламаторни цитокини (TNF, IL-1, IL-6) стимулишу експресију адхезивних молекула на ендотелним ћелијама инфицираног ткива, продукцију хемокина, као и реакцију акутне фазе (IL-6)
  • Интерферон тип I (IFN-α, IFN-β) инхибирају репликацију вируса, активирају NK ћелије и експресију MHC молекула I класе
  • Активатори NK и Т ћелија (IL-12, IL-18) стимулишу активност NK ћелија и Тh1 диференцијацију
  • Хемокини привлаче леукоците у жариште запаљења, (нпр. IL-8 значајан је фактор хемотаксе неутрофила).

Медијатори и регулатори стечене имуности[уреди]

Продукују их првенствено Т лимфоцити. Они утичу на активацију, пролиферацију и диференцијацију Т и Б лимфоцита (након препознавања антигена), као и на ефекторску фазу специфичног имунског одговора.

  • IL-2 је фактор раста активисаних Т ћелија, као и фактор диференцијације цитотоксичних Т лимфоцита
  • IFN-γ активира макрофаге и Б лимфоците на продукцију IgG антитела и уз IL-2 учествује у диференцијацији цитотоксичних Т лимфоцита
  • IL-4 учествује у диференцијацији и расту Тh2 ћелија, као и у активацији продукције IgE антитела
  • IL-5 активира еозинофиле и стимулише пролиферацију Б ћелија.
  • IL-10 и TGF-β су негативни регулатори урођне и стечне имуности који блокирају активирање и функцију макрофага и дендритичних ћелија, као и пролиферацију и ефекторске функције Т лимфоцита.

Стимулатори хематопоезе[уреди]

У ову групу цитокина који стимулишу хематопоезу спадају;

Извори[уреди]

  1. ^ а б в Srđana Čulić, Cytokines and autoimmune disseases Paediatr Croat 2005; 49 (Supl 1): 148-161
  2. ^ Mire-Sluis, Anthony R.; Thorpe, Robin, ed. (1998). Cytokines (Handbook of Immunopharmacology). Boston: Academic Press. ISBN 0-12-498340-5. 
  3. ^ Vilcek, Novel interferons. Nature Immunology, 2003, Volume 4, pages 8-9
  4. ^ Liu YJ (2005). „IPC: professional type 1 interferon-producing cells and plasmacytoid dendritic cell precursors“. Annu Rev Immunol 23: 275-306. DOI:10.1146/-{annurev.immunol}-.23.021704.115633. PMID 15771572. 
  5. ^ Brennan F.M. Cytokines in autoimmunyti. Curr.Opin Immunol.8:872-877,1998.
  6. ^ Thomas J. Kindt, Richard A. Goldsby, Barbara Anne Osborne, Janis Kuby (2006). Kuby Immunology (6 ed.). New York: W H Freeman and company. ISBN 1429202114. 
  7. ^ Dinarello CA, Gelfand JA, Wolff SM. Anticytokine Strategies in the Treatment of the Systemic Inflammatory Response Syndrome. JAMA 1993; 269: 1829-35.
  8. ^ Bernard GR, Vincent JL, Laterre PF, LaRosa SP, Dhainaut JF, Lopez-Rodriguez A et al. Efficacy and Safety of Recombinant Human Activated Protein C for Severe Sepsis. N Engl J Med 2001; 344: 699-709.5).

Литература[уреди]

  • Editors, John I. Gallin, Ralph Snyderman; associate editors, Douglas T. Fearon, Barton F. Haynes, Carl Nathan (1999). Gallin J, Snyderman R. ed. Inflammation: Basic Principles and Clinical Correlates (3rd ed.). Philadelphia: Lippincott William and Wilkins. ISBN 0397517599. 
  • Janeway CA, et al., ed. (2005). Immunobiology. The immune system in Health and Disease (6th ed.). New York: Taylor & Francis Group; Garland Science. ISBN 0006044174. 
  • David Male... [et al.] (2006). Roitt I, et al.. ed. Immunology (7th ed.). London: Mosby. ISBN 0323033997. 
  • Prlic M, Bevan MJ (March 2006). „Immunology. An antibody paradox, resolved“. Science (journal) 311 (5769): 1875-6. DOI:10.1126/science.1126030. PMID 16574856. 

Спољашње везе[уреди]

Медији повезени са Cytokines на Викимедијиној Остави