Cytokiny – termin „cytokina” pochodzi od kombinacji dwóch greckich słów- „cyto”, oznaczającego komórkę i „kinos”- ruch. Cytokiny są cząsteczkami sygnalizującymi komórki i pomagają im w komunikacji komórkowej w odpowiedziach immunologicznych oraz stymulują ruch komórek w kierunku miejsc zapalnych, infekcji i urazów. Białka występują w postaciach peptydowych, białkowych i glikoproteinowych (białka z dołączonym cukrem).
Cytokiny
Cytokiny są dużą rodziną cząsteczek, które są klasyfikowane na różne sposoby z powodu braku jednolitego systemu klasyfikacji. Przykłady cytokin obejmują środki interleukiny i interferon, które biorą udział w regulowaniu odpowiedzi układu odpornościowego na zapalenie i infekcję. Niektórzy eksperci zastanawiają się, czy określone cząsteczki należy nazywać hormonami lub cytokinami.
Klasyczne białka, na przykład, były rozumiane jako krążące w nanomolowych stężeniach i nie różniące się o więcej niż jeden rząd wielkości. Jednak cytokiny cyrkulują w stężeniach pikomolowych i mogą wzrosnąć w skali prawie tysiąca razy w odpowiedzi na infekcję lub zapalenie.
Ponadto, cytokiny mają znacznie większą dystrybucję źródeł do ich produkcji, przy prawie wszystkich komórkach, które mają jądro zdolne do wytwarzania interleukiny 1 (IL-1), interleukiny 6 (IL-6) i czynnika martwicy nowotworów alfa (TNF-a). α), szczególnie komórki śródbłonka, komórki nabłonkowe i makrofagi. Z drugiej strony, klasyczne hormony są wydzielane z dyskretnych gruczołów, takich jak trzustka, która wydziela insulinę.
Innym czynnikiem, który przyczynia się do trudności w rozróżnianiu cytokin od hormonów, jest to, że cytokiny mogą wywierać zarówno działanie układowe, jak i miejscowe. Działania cytokiny mogą wpływać na tę samą komórkę, z której był wydzielany, inne komórki znajdujące się w pobliżu lub mogą działać w bardziej endokrynny sposób i wywoływać efekty na całym ciele, na przykład w przypadku gorączki.
Najbardziej aktualną terminologią używaną do opisywania cytokin są „środki immunomodulujące” lub środki modulujące lub zmieniające odpowiedź układu odpornościowego. Białka są ważnymi regulatorami zarówno wrodzonej, jak i adaptacyjnej odpowiedzi immunologicznej.
Efekty cytokin
Cytokiny są immunomodulującymi cząsteczkami sygnałowymi komórek, a także niskocząsteczkowymi białkami molekularnymi. Pośredniczą w ich działaniu, gdy wiążą się z określonymi receptorami powierzchni komórki. Przy wiązaniu z receptorem cytokina stymuluje receptor do wysyłania sygnału do komórki, która zmienia jego funkcję lub fenotyp.
Cytokiny mogą wyzwalać regulację w górę lub regulację w dół kilku genów i ich czynników transkrypcyjnych. To może prowadzić do tworzenia innych cytokin i nowych receptorów na powierzchni komórki. Może również tłumić działanie cytokiny poprzez negatywne sprzężenie zwrotne. W ten sposób białka mogą regulować intensywność i czas trwania odpowiedzi układu odpornościowego.
Odpowiedź komórkowa na cytokiny
Komórki mają różne odpowiedzi na niektóre cytokiny, w zależności od:
- obecności receptora cytokiny na powierzchni komórki,
- obfitości receptora na powierzchni komórki,
- obfitości cytokiny w środowisku poza komórką,
- zdolność cytokiny do inicjowania sygnału w dół w komórce przy wiązaniu z receptorem powierzchni komórki.
Niektóre cytokiny mają podobne funkcje. Działanie cytokin może być autokrynne, co oznacza, że cytokina działa na tę samą komórkę, która ją wydziela. Jeśli cytokina działa na komórki w pobliżu innej niż ta, która ją wydziela, działanie to nazywa się parakryną. Jeśli białka przemieszczają się przez krążenie i komórki docelowe w innych częściach ciała, działanie jest opisane jako endokrynologiczne.
Funkcje cytokin
Cytokiny pełnią różne funkcje w ciele:
- czynniki stymulujące produkcję komórek krwi,
- czynniki wzrostu i różnicowania (przede wszystkim w rozwoju, utrzymaniu tkanek i naprawie),
- cytokiny immunoregulujące i prozapalne (np. interferony, interleukiny i TNF-alfa, które działają w układzie immunologicznym).
Podczas gdy „cytokiny” są terminem ogólnym. Obejmuje wszystkie rodzaje, istnieją bardziej konkretne nazwy nadane cytokinom w oparciu o rodzaj komórki, która je wytwarza, lub działanie, jakie ma w ciele:
- limfokiny (wytwarzane przez limfocyty),
- monokiny (wytwarzane przez monocyty),
- chemokiny (związane z działaniami chemotaktycznymi),
- interleukiny (wytwarzane przez jeden leukocyt, ale działające na inne leukocyty).
Cytokiny odgrywają ważną rolę w chemicznie indukowanej naprawie uszkodzeń tkanki, w rozwoju i progresji raka, w kontrolowaniu replikacji i apoptozy komórek. Dodatkowo w modulowaniu reakcji odpornościowych, takich jak uczulenie. Każda cytokina ma dopasowany receptor na powierzchni komórki. Kolejne kaskady sygnalizacji wewnątrzkomórkowej zmieniają funkcje komórki. Cytokiny są często zaangażowane w kilka procesów rozwojowych podczas embriogenezy.
Cytokiny są niezbędne do zwalczania infekcji i innych reakcji immunologicznych. Białka stanowią najważniejszą pojedynczą grupę substancji biofarmaceutycznych. Jako koordynatorzy odpowiedzi immunologicznej i zapalnej, manipulacja aktywnością cytokin może mieć duży wpływ na reakcję organizmu na różne schorzenia
