3D animacija sekrecije citokina

Citokini ili interleukini su, pored antitijela, najvažniji sekrecijskii proizvodi ćelija imunskog sistema. Reč citokin izvedena je latiniziranih reči grčkih riječi citos = ćelija + kine - kinein = kretati se. Ovaj naziv je uveden da bi se mogla razlikovati grupa imunomodulatornih molekula od hematopoetskih faktora ćelijskog rasta. Budući da je većina citokina proizvod leukocita (makrofaga ili T-ćelija) i da djeluju na druge leukocite, nazivaju i interleukini. Citokini su proteini male molekulske mase, od 6-70 kDa, koji djeluju kao posrednici između elemenata imunskog sistema[1][2]

Struktura citokina je međusobno veoma slične, a svi pripadaju porodici glikoproteina, pod nazivom hemoproteini.[3][4] Citokini su neophodni za normalno odvijanje svih faza imunskog odgovora i značajan su činitelj regulacije tipa, jačine i dužine imunske reakcije. Nema imunskog odgovora u organizmu bez citokina. Izlučuju ih različite ćelije kao što su limfociti, monociti, makrofazi, fibroblasti. Citokine stvaraju i na njih reagiraju i druge ćelije organizma, izvan imunskog sistema. Djstvo citokina je uglavnom lokalno, autokrino i parakrino, ređe endokrino. Regulaciju aktivnosti citokina u organizmu obavljaju tzv. prirodni inhibitori: citokini sa antagonističkim dejstvom, rastvorljivi receptori i antagonisti receptora za citokine.

U autoimunim bolestima citokini su izuzetno važna komponenta patogeneze.[5] Oni utiču na stalnu stimulaciju imunoupalnih ćelija i posredno ili neposredno izazivaju oštećenje ciljnih tkiva.

Struktura hemokina, jednog od antitijela iz porodice citokina

TerminologijaUredi

Nomenklatura, odnosno uži naziv citokina najčešće potiče od vrste ćelije koja ga produkuje

Razvojem nauke postalo je jasno da isti protein može biti sintetiran od različitih vrsta limfoidnih i nelimfoidnih ćelija pa je otuda generičko ime citokini možda i najadekvatniji za ovu grupu medijatora.

  • Interleukini – Većina citokina je produkt leukocita (makrofaga ili T-ćelija) i djeluju na druge leukocite. Citokini sa stotinu ili manje aminokiselina nazivaju se i interleukini (od IL-1 do IL-29).[6]

Osnovna svojstvaUredi

Citokini djeluju putem specifičnih receptora u samoj ćeliji i na ćelijskoj membrani. Mogu biti pozitivni i negativni regulatori imunskog odgovora i neka vrsta prenositelja („glasnika“) koji, pored hormona i neurotransmitera, spadaju u vrlo važne činioce u komunikaciji između ljudskih ćelija u organizmu. Citokini predaju informaciju ciljnoj ćeliji, koja ispoljava odgovarajući receptor. Nakon predaje informacije počinje aktivacija gena sa posljedičnim fenotipskim ili funkcijskim promjenama ciljne ćelije. Sintezu i otpuštanje citokina mogu zaustaviti razni inhibitori, modulirajući biološku aktivnost citokina ili inhibirajući sposobnost odgovora ciljne ćelije.

U organizmu, citokini se ponašaju kao snažne molekule, koje se oslobađaju iz ćelija i transportiraju u druge dijelove organizma, gdje utiču na funkcije drugih ćelija što dovodi do brojnih bioloških efekata.[7] Efektorske funkcije ovih proteina su aktivacija i diferencijacija ćelija, hemotaksija i proliferacija širokog spectra ćelija. Aktivnost citokina zavisi od njihove koncentracije u mikrosredini i jačini ekspresije specifičnih receptora na površini ciljne ćelija. Svaka živa ćelija sa jedrom u ljudskom organizmu stvara citokine, čija vrsta i količina sekrecije, zavise od tipa, stadija diferencijacije ćelije i njenog aktivacijskog stanja. Stvaranje citokina je stimulirano antigenski specifičnom aktivacijom T4 limfocita.

U citokine se ubraja grupa interleukina, tumorskih faktora rasta i interferona. Ova podjela odgovara biološkim i strukturnim razlikama/sličnostima ovih medijatora. Izraz interleukin je prihvaćen za grupu medijatora odgovornih za međusobno komuniciranje leukocita. Poznato je 29 vrsta interleukina, koji se nazivaju od (IL-1 do IL-29), ali i preko 30 različitih citokina. Mnogi od njih su faktori rasta ćelija, neki su hematopoetske faktori rasta, dok neki imaju antivirusnu aktivnost i označavaju se kao interferoni (IFN). Reguliraju rast i diferencijaciju ćelija imunskog sistema, T- i B-limfocita i makrofaga, kao i obim i dužinu upalnog odgovora. Modificiraju biološki odgovor i međusobno su povezani u citokinsku regulacijsku mrežu. Povećano lučenje citokina nije vezano samo zaa infekcije, nego i za autoimune i neurodegenerativne bolesti.

Glavni regulatori imunske reakcije su limfociti T4 ili pomoćni T-limfociti i njihovi citokini. Imunski odgovor na infekciju reguliran je ravnotežom između Th1 citokina (IL-2, IFN-γ) i Th2 citokina (IL-4, IL-5, IL-10). Limfociti T4 specijalizirani su za prepoznavanje intracelularnih pathogena ili njihovih proizvoda, aktivaciji makrofaga, ostalih T-limfocita, B-limfocita i NK ćelija. Mogu uništiti ciljne ćelije kao što su inficirani monociti i makrofazi, pomoću Fas-Fas liganada (FasL).

U suvremenoj medicinskoj praksi, razlikuju se proupalni i antiupalni citokini. Upalni uključujući (TNF-α, IL-1β i IL-6), a aktiviraju koagulaciju i inhibiraju fibrinolizu, što može izazvati difuzna oštećenja kapilatnog endotela, s posledjičnom disfunkcijom brojnih organa, pa i smrću [8]

Poznato je da postoji interakcija između hemostaze, upalnih reakcija i imunskog sistema, a isto tako se zna da imunokompetentne ćelije i endotela krvnih sudova međusobno utiču jedna na drugu. Imunski odgovor počinje prepoznavanjem antigena, a završava fazom odbrane organizma od patogena. U ovoj reakciji, pored imunskih ćelija, učestvuju i citokini koje one luče.

Zajednička svojstvaUredi

  • Citokini uglavnom dkeluju lokalno, autokrino i parakrino, rijetko endokrino;
  • Aktivnost ispoljavaju vezanjem za specifične receptore na površini ciljnih ćelija ili tkiva;
  • Jedna ćelija može proizvoditi više citokina;
  • Različiti tipovi ćelija mogu proizvesti isti citokin;
  • Jedan citokin može da deluje na više različitih tipova ćelija
  • Više različitih citokina može da ispolji jednaku aktivnost;
  • Jedan citokin može da inducira ili inhibira proizvodnju drugih citokina;
  • Jedan citokin može da sinergijski potencira ili antagonistički inhibira dejstvo drugog citokina

PodjelaUredi

Prema funkcijama I ostalim biološkim svojstvima, citokini se dijele u tri grupe:

  • Medijatori i regulatori nespecifične (urođene) imunosti;
  • Medijatori i regulatori stečene imunosti;
  • Stimulatori hematopoeze (proizvode ih stromalne ćelije koštane srži, leukociti i druge ćelije, a stimuliraju rast i diferencijaciju nezrelih leukocita).

Medijatori i regulatori urođene imunostiUredi

Citokine iz ove grupe pretežno proizvode makrofagi i dendritske ćelije, kao odgovor na infektivni agens (produkte bakterija – LPS i bakterijsku DNK, ili virusnu dvolančanu RNK).

Medijatori i regulatori stečene imunostiUredi

Produkuju ih prvenstveno T-limfociti. Oni utiču na aktivaciju, proliferaciju i diferencijaciju T- i B-limfocita, nakon prepoznavanja antigena, kao i na efektorsku fazu specifičnog imunskog odgovora;

Stimulatori hematopoezeUredi

Grupa citokinskih stimulatora hematopoezu uključuje:

Također pogledajteUredi

ReferenceUredi

  1. ^ "Cytokine" in John Lackie. A Dictionary of Biomedicine. Oxford University Press. 2010. ISBN 9780199549351
  2. ^ "Cytokine" in Stedman’s Medical Dictionary, 28th ed. Wolters Kluwer Health, Lippincott, Williams & Wilkins (2006)
  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 izd.). New York: W H Freeman and company. ISBN 1429202114.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  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).

BibliografijaUredi

  • Editors, John I. Gallin, Ralph Snyderman; associate editors, Douglas T. Fearon, Barton F. Haynes, Carl Nathan (1999). Gallin J, Snyderman R (ured.). Inflammation: Basic Principles and Clinical Correlates (3rd izd.). Philadelphia: Lippincott William and Wilkins. ISBN 0397517599.CS1 održavanje: dodatni tekst: authors list (link)
  • Janeway CA; et al., ured. (2005). Immunobiology. The immune system in Health and Disease (6th izd.). New York: Taylor & Francis Group; Garland Science. ISBN 0006044174. Izričita upotreba et al. u: |editor= (pomoć)
  • Prlic M, Bevan MJ (2006). "Immunology. An antibody paradox, resolved". Science (journal). 311 (5769): 1875–6. doi:10.1126/science.1126030. PMID 16574856.

Vanjkski linkoviUredi