Cytokiny

Zgodnie z terminem Cytokiny Podsumowano bardzo zróżnicowaną grupę peptydów i białek, które jako substancje przekaźnikowe mają istotny wpływ na reakcje odpornościowe komórek wrodzonego i nabytego układu odpornościowego.

Cytokiny obejmują interleukiny, interferony, czynniki martwicy nowotworów i inne polipeptydy lub białka. Cytokiny są głównie - ale nie wyłącznie - tworzone przez komórki układu odpornościowego i łączą się ze specjalnymi receptorami różnych komórek układu odpornościowego w celu uzyskania niezbędnej aktywacji komórek docelowych.

Co to są cytokiny?

Ludzki układ odpornościowy składa się głównie z dwóch komponentów: nieswoistego, genetycznie utrwalonego układu oraz adaptacyjnej, nabytej obrony immunologicznej.

Genetycznie zmodyfikowany składnik układu odpornościowego może zareagować w ciągu kilku minut. Obejmuje to na przykład reakcje zapalne i fagocytozę. Adaptacyjna obrona immunologiczna jest znacznie wolniejsza w odpowiedziach immunologicznych, ale jej zaletą jest to, że może dostosować się do wyzwań stawianych przez nowe patogeny, na które wrodzona obrona immunologiczna nie ma odpowiedzi. Komórki obu części układu odpornościowego - porównywalne z zadaniami policyjnymi - muszą szybko i odpowiednio reagować na nieprzewidziane sytuacje, zabijając patogenne zarazki lub rozkładając szkodliwe substancje.

Niezbędną kontrolę nad zaangażowanymi komórkami odpornościowymi przejmują cytokiny, które są w większości uwalniane przez same komórki odpornościowe. Są to białka lub polipeptydy, które wiążą się z określonymi receptorami w komórkach docelowych jako substancje przekaźnikowe. Cytokiny nie muszą wnikać do komórki docelowej, aby wywołać wymaganą odpowiedź komórki. „Przesłanie” cytokiny może zawierać, na przykład, stymulację rozmnażania poprzez podział, proliferację lub instrukcję różnicowania się w fazę aktywną.

Anatomia i budowa

Odpowiedzi immunologiczne są bardzo zróżnicowane i złożone, tak więc kontrola układu odpornościowego, analogicznie, musi składać się ze zróżnicowanych komunikatów lub instrukcji.

Ponieważ każda substancja przekaźnikowa może przekazać tylko jedną konkretną instrukcję do określonych komórek docelowych, liczba znanych substancji przekaźnikowych, które są zaliczane do cytokin, jest bardzo duża. Pięć różnych grup substancji tworzy klasę cytokin. Są to interferony (IFN), interleukiny (IL), czynniki stymulujące tworzenie kolonii (CSF), czynniki martwicy nowotworów (TNF) i chemokiny.

Interferony, interleukiny i substancje zaliczane do czynników stymulujących powstawanie kolonii to przeważnie stosunkowo krótkołańcuchowe białka lub polipeptydy zbudowane z około stu do sześciuset aminokwasów. Grupa chemokin składa się z białek o krótszych łańcuchach, zawierających mniej niż 100 do maksymalnie 125 aminokwasów, więc prawie wszystkie z nich są polipeptydami. Wspólną właściwością cytokin jest to, że nie muszą wnikać w komórkę, aby były stymulowane, ale aby były skuteczne, dokują tylko na specjalnych receptorach wystających z błony komórkowej.

Funkcja i zadania

Poszczególne substancje należące do jednej z grup cytokin mają różne funkcje i zadania. Jednak wszystkie działania mogą być związane z kontrolą i wpływem na odziedziczony i nabyty układ odpornościowy. Interferony są uwalniane głównie przez leukocyty, takie jak makrofagi i monocyty. Stymulują komórki do produkcji specjalnych białek o właściwościach przeciwwirusowych i przeciwnowotworowych, a tym samym o działaniu immunostymulującym.

Interleukiny umożliwiają białym krwinkom (leukocytom) komunikowanie się ze sobą w celu kontrolowania skoncentrowanej obrony i reakcji zapalnych wraz z czynnikiem martwicy nowotworu alfa. Obejmuje to również skutki ogólnoustrojowe, takie jak wywołanie gorączki i zwiększenie przepuszczalności, co w niektórych przypadkach może również prowadzić do niebezpiecznych warunków, w których krew może penetrować tkankę ze względu na zwiększoną przepuszczalność naczyń krwionośnych. Czynniki stymulujące tworzenie kolonii obejmują czynniki wzrostu białych i czerwonych krwinek. Należą do nich takie substancje jak erytropoetyna (EPO), znana również jako zabroniony środek dopingujący, oraz trombopoetyna.

Czynnik martwicy nowotworu to wielofunkcyjna substancja przekaźnikowa, uwalniana głównie przez makrofagi. TNF może kontrolować aktywność różnych komórek odpornościowych. TNF może na przykład zapoczątkować apoptozę (śmierć komórki), ale może także indukować proliferację komórek, różnicowanie komórek i uwalnianie dalszych cytokin. Chemokiny składają się z małych białek sygnałowych, które mogą indukować migrację komórek w kierunku najwyższego stężenia chemokin. Takie migracje można zaobserwować w lokalnych miejscach zapalenia z nagromadzeniem pewnych komórek odpornościowych.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby

Bardzo zróżnicowana i złożona kontrola cytokin sugeruje, że mogą również wystąpić nieprawidłowe reakcje z wpływem na układ odpornościowy. Odpowiedzi immunologiczne mogą na przykład być zbyt słabe lub zbyt mocne lub mogą być źle ukierunkowane.

Zaburzenia układu odpornościowego mogą występować endogennie, tj. Bez widocznego wpływu zewnętrznego lub w wyniku działania patogennych zarazków lub substancji toksycznych. Typowymi nadmiernymi reakcjami układu odpornościowego z łagodnymi lub ciężkimi zaburzeniami zdrowia są reakcje alergiczne. Szczególną formą alergicznej odpowiedzi immunologicznej jest wstrząs anafilaktyczny, który może w bardzo krótkim czasie rozszerzyć się z miejscowej reakcji immunologicznej do ogólnoustrojowej reakcji zagrażającej życiu z powodu uwolnienia dużych ilości zapalnych substancji przekaźnikowych. .

Równie dobrze znane, jak nadmierne reakcje alergiczne układu odpornościowego, są niewłaściwie ukierunkowanymi reakcjami autoimmunologicznymi, które są skierowane przeciwko własnej tkance organizmu, ponieważ komórki tkankowe nie mogą „identyfikować” się prawidłowo i dlatego są postrzegane jako obce lub ponieważ cytokiny nie mogą klasyfikować komórek jako endogenne z powodu ich własnych nieprawidłowości. Typowe i stosunkowo powszechne choroby autoimmunologiczne to zapalenie wielostawowe i reumatoidalne zapalenie stawów. W stawach dochodzi do zwiększonego gromadzenia się interleukiny-1, tak że substancja chrzęstna jest bardziej rozkładana niż jest budowana.

Podobne procesy mogą zachodzić w kościach, jeśli degradujące osteoklasty są coraz bardziej aktywowane, a osteoblasty budujące kości nie są w stanie zrekompensować degradacji. Przykładem źle ukierunkowanych reakcji immunologicznych wywoływanych przez patogenne zarazki jest AIDS nabytego niedoboru odporności, który jest wyzwalany przez wirusa HIV poprzez atak na komórki pomocnicze T.