Цитокіни

Під терміном Цитокіни узагальнено дуже диференційовану групу пептидів та білків, які, як месенджери, мають значний вплив на імунні реакції клітин вродженої та адаптаційної імунної системи.

Цитокіни включають інтерлейкіни, інтерферони, фактори некрозу пухлин та інші поліпептиди або білки. Цитокіни в основному - але не виключно - утворюються клітинами імунної системи і стикуються на спеціальних рецепторах різних клітин імунної системи з метою досягнення необхідної активації клітин-мішеней.

Що таке цитокіни?

Імунна система людини складається в основному з двох компонентів - неспецифічної, генетично закріпленої системи та адаптивного, набутого, імунного захисту.

Генетично сконструйований компонент імунної системи може реагувати протягом декількох хвилин. Сюди входять, наприклад, запальні реакції та фагоцитоз. Адаптивний імунний захист набагато повільніше за своєю імунною реакцією, але його перевага полягає в тому, що він може адаптуватися до проблем, що виникають перед новими патогенами, на які вроджена імунна система не має відповіді. Клітини обох частин імунної системи повинні - порівняно з поліцейськими завданнями - швидко та доречно реагувати на непередбачені ситуації, вбиваючи хвороботворні мікроби або руйнуючи шкідливі речовини.

Необхідний контроль над імунними клітинами беруть на себе цитокіни, які зазвичай вивільняються самими імунними клітинами. Це білки або поліпептиди, які зв'язуються зі специфічними рецепторами в клітинах-мішенях у вигляді месенджерних речовин. Цитокіни не повинні вводити клітину-мішень для того, щоб спонукати клітину реагувати у міру необхідності. "Повідомлення" цитокіну може містити, наприклад, стимуляцію розмноження шляхом поділу, проліферації або інструкцію диференціюватися в активну стадію.

Анатомія та структура

Імунні відповіді дуже диференційовані та складні, так що контроль імунної системи, аналогічно, повинен складатися з диференційованих повідомлень чи інструкцій.

Оскільки кожна речовина-посланець може передавати лише одну конкретну інструкцію вказаним клітинам-мішенню, кількість відомих месенджерних речовин, які підраховуються серед цитокінів, дуже велика. П'ять різних груп речовин складають клас цитокінів. Це інтерферони (ІФН), інтерлейкіни (ІЛ), колонієстимулюючі фактори (КСФ), фактори некрозу пухлин (ФНП) та хемокіни.

Інтерферони, інтерлейкіни та речовини, що зараховуються до колонієстимулюючих факторів, є переважно відносно коротколанцюговими білками або поліпептидами, які утворюються приблизно від ста до шестисот амінокислот. Групу хемокінів складають навіть білки короткої ланцюга з меншою кількістю від 100 до максимум 125 амінокислот, так що майже всі вони є поліпептидами. Загальна властивість цитокінів полягає в тому, що вони не повинні проникати в клітину, яку стимулюють, а що вони стикуються лише на спеціальних рецепторах, що стирчать з клітинної мембрани, щоб бути ефективними.

Функція та завдання

Окремі речовини, що належать до однієї з груп цитокінів, мають різні функції та завдання. Однак усі види діяльності можуть бути пов'язані з контролем і впливом на спадкову і набуту імунну систему. Інтерферони в основному вивільняються лейкоцитами, такими як макрофаги та моноцити. Вони стимулюють клітини виробляти спеціальні білки, які мають противірусні та протипухлинні властивості і, таким чином, мають імуностимулюючий ефект.

Інтерлейкіни дозволяють білим кров'яним клітинам (лейкоцитам) спілкуватися між собою, щоб контролювати концентровані захисні та запальні реакції разом із фактором некрозу пухлини альфа. Сюди ж відносяться системні ефекти, такі як запускання лихоманки та підвищення проникності, що в деяких випадках також може призвести до небезпечних станів, якщо кров може проникнути в тканини через підвищену проникність кровоносних судин. Колонієстимулюючі фактори включають фактори росту білих та еритроцитів. Такі речовини, як еритропоетин (ЕРО), також відомий як заборонений допінг-агент, і тромбопоетин - серед них.

Фактор некрозу пухлин - це багатофункціональна месенджера, яка в основному виділяється макрофагами. ФНП може контролювати діяльність різних імунних клітин. ФНП може, наприклад, ініціювати апоптоз (загибель клітин), але він також може викликати проліферацію клітин, диференціювання клітин та вивільнення подальших цитокінів. Хемокіни складаються з невеликих білків сигналу, які можуть викликати міграцію клітин у бік найвищої концентрації хемокінів. Такі міграції можна спостерігати на локальних ділянках запалення із скупченням певних імунних клітин.

Ви можете знайти свої ліки тут

Хвороби

Дуже диференційований і складний контроль цитокінами говорить про те, що також можуть бути неправильні реакції з впливом на імунну систему. Імунні реакції можуть, наприклад, бути занадто слабкими або занадто сильними, або ж неправильно спрямовані.

Розлади імунної системи можуть виникати ендогенно, тобто без будь-якого впізнаваного зовнішнього впливу або через вплив патогенних мікробів або токсичних речовин. Типовими надмірними реакціями імунної системи з легким та тяжким погіршенням здоров’я є алергічні реакції Особливою формою алергічної імунної відповіді є анафілактичний шок, який за дуже короткий час може перерости від місцевої імунної реакції до системної реакції із небезпечним для життя станом через вивільнення великої кількості речовин, що запалюються. .

Так само добре відомі як алергічні надмірні реакції імунної системи - це неправильно спрямовані аутоімунні реакції, спрямовані проти власної тканини організму, оскільки клітини тканин не можуть «ідентифікувати» себе належним чином, і тому вони розглядаються як чужорідні або тому, що цитокіни не можуть класифікувати клітини як ендогенні через власні несправності. Типовими і відносно поширеними аутоімунними захворюваннями є поліартрит та ревматоїдний артрит. Спостерігається посилене накопичення інтерлейкіну-1 в суглобах, так що хрящова речовина руйнується більше, ніж накопичується.

Подібні процеси можуть відбуватися і в кістках, якщо деградуючі остеокласти все більше активізуються, а остеобласти, що будують кістки, не зможуть компенсувати деградацію. Прикладом неправильних імунних реакцій, викликаних патогенними мікробами, є набутий імунодефіцитний СНІД, який викликається вірусом ВІЛ шляхом нападу на Т-хелперні клітини.