Cytokiny

Wstęp

U chorych na nowotwory złośliwe najważniejszym czynnikiem prognostycznym jest stopień zaawansowania klinicznego, który decyduje o całej strategii leczenia i monitorowania chorych. Nieustannie poszukuje się nowych czynników prognostycznych i predykcyjnych, które pozwoliłyby na indywidualny tok leczenia.

Obecnie stosowane markery nowotworowe odzwierciedlają dynamikę już toczącego się procesu chorobowego, jednak ich czułość diagnostyczna jest nie zawsze zadowalająca. W ostatnich latach poznano produkty wielu genów, które w warunkach fizjologicznych są czynnikami wzrostu i/lub różnicowania się komórek.

Cytokiny, które należą do czynników o takim właśnie działaniu, mogą stymulować lub hamować wzrost nowotworów. W procesie rozwoju wielu nowotworów złośliwych dochodzi do zwiększonej, niekontrolowanej ekspresji genów kontrolujących syntezę czynników wzrostowych – w tym m.in.

różnych cytokin i ich receptorów oraz uwalniania tych czynników w zwiększonych ilościach do płynów ustrojowych. 

Pobudzenie syntezy jednej cytokiny prowadzi zazwyczaj do kaskadowego pobudzenia syntezy całego szeregu innych cytokin, dlatego w pobudzonych tkankach bardzo często obserwuje się wiele cytokin. Zwiększone uwalnianie cytokin może być prawdopodobnie czynnikiem związanym z progresją procesów nowotworowych. Dlatego podkreśla się rolę czynników wzrostowych w patogenezie nowotworów złośliwych, w tym cytokin jako czynników stymulujących proliferację komórek nowotworowych, hamujących procesy apoptozy, stymulujących neoangiogenezę w guzie oraz umożliwiających zagnieżdżanie i namnażnie się komórek nowotworowych w narządach odległych [1–6]. Z doniesień literaturowych i badań własnych wynika, że niektóre cytokiny są już podwyższone w niskich stopniach zaawansowania, gdzie markery nowotworowe są podwyższone nieznacznie [7–9]. W dostępnym piśmiennictwie pojawiło się wiele prac, w których analizowano związek pomiędzy stężeniami cytokin a całkowitym czasem przeżycia. Prowadzone badania były najczęściej ograniczone do oznaczeń pojedynczych cytokin, tj. IL-6, IL-10 i VEGF [10–14]. Celem pracy było zbadanie, czy istnieją współzależności pomiędzy stężeniami poszczególnych cytokin w surowicy krwi chorych a cechami kliniczno-patologicznymi nowotworów oraz ich znaczenia jako niezależnych czynników prognostycznych. 

Pacjenci i metody

Badaniami objęto łącznie 554 chorych, leczonych w Centrum Onkologii – Instytucie im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie w latach 1997–2004, u których rozpoznano raka jajnika, jelita grubego, niedrobnokomórkowego raka płuca i mięsaki tkanek miękkich i kości. U tych chorych oznaczono w surowicy krwi stężenia cytokin i ich wolnych receptorów, tj.

IL-1β, IL-1ra, IL-6, IL-8, IL-10, sIL-2Rα, sIL-6R, TNF-α, sTNF RI, sTNF RII, M-CSF, G-CSF, GM-CSF, VEGF i bFGF. Podstawą do ustalenia normy były badania stężeń cytokin u 50 osób zdrowych, stanowiących grupę kontrolną.

Cytokiny i ich wolne receptory oznaczano w surowicy krwi metodą immunoenzymatyczną ELISA (enzyme-linked immunosorbent assai), zestawami firmy R&D Systems (Minneapolis, USA). Do obliczeń statystycznych stosowano program Statistica PL 6.0. Dla porównania dwóch niezależnych prób stosowano test Manna-Whitney’a, natomiast dla więcej niż dwóch test ANOVA rang Kruskala-Wallisa.

Metodą Kaplana-Meiera z wykorzystaniem wieloczynnikowej analizy wg modelu ryzyka Coxa, określano współzależność występowania podwyższonych stężeń w surowicy krwi z czasem przeżycia chorych. 

Omówienie wyników

W prowadzonych badaniach analizowano zachowanie się stężeń wielu cytokin i ich wolnych receptorów u chorych na nowotwory złośliwe oraz zbadano, czy istnieją współzależności pomiędzy stężeniami poszczególnych cytokin w surowicy krwi a cechami kliniczno-patologicznymi nowotworów, jak również ich znaczenia jako niezależnych czynników prognostycznych.

Badania te umożliwiły wyselekcjonowanie tych cytokin, które mogą być najbardziej przydatne w onkologicznej praktyce klinicznej. Spośród wielu oznaczanych cytokin najczęściej spotyka się podwyższone stężenia sTNF RI, IL-6, IL-8, M-CSF, VEGF i sTNF RII.

Wykazano, że stężenia niektórych cytokin korelują z szeregiem cech patologiczno-klinicznych nowotworu, w tym ze stopniem zaawansowania klinicznego, stopniem złośliwości histologicznej i wielkością guza (tab. 1.).

Analiza stężeń cytokin i ich wolnych receptorów w surowicy krwi w powiązaniu z cechami kliniczno-patologicznymi nowotworów może dostarczyć dodatkowych informacji charakteryzujących udział tych mediatorów w różnych procesach i mechanizmach, które prowadzą do progresji nowotworów.

Z badań własnych wynika, że korelacje z cechami kliniczno-patologicznymi występowały najczęściej w odniesieniu do cytokin proazapalnych i wolnych receptorów cytokinowych. Takie korelacje mogą sugerować, że procesy zapalne odgrywają istotną rolę w rozwoju nowotworów w różnych umiejscowieniach.

Jak dotychczas wykazano to głównie w odniesieniu do raków jelita grubego i jajnika [15].

W badanych umiejscowieniach nowotworów przeprowadzono także analizę związku pomiędzy stężeniami cytokin i ich wolnych receptorów a czasem przeżycia oraz analizę wieloczynnikową, która umożliwiła zbadanie czy stężenia tych mediatorów w surowicy krwi są niezależnymi czynnikami rokowniczymi.

W wyniku tej analizy wykazano, że niezależnymi czynnikami rokowniczymi są: u chorych na raka jajnika – sTNF RII i VEGF (ryc. 1., 2.); jelita grubego – sTNF RI; niedrobnokomórkowego raka płuca – M-CSF; mięsaków tkanek miękkich – IL-6, IL-8 i mięsaków kości sTNF RI i IL-1ra [16–18].

W piśmiennictwie autorzy prac, wykazując znaczenie cytokin w prognozowaniu przebiegu choroby, badali najczęściej tylko pojedyncze cytokiny [19–23]. Nasze badania, prowadzone na wielu cytokinach, pozwoliły na wskazanie tych, które w analizie wieloczynnikowej miały największą wartość czynnika ryzyka.

W prowadzonych badaniach zwrócono uwagę, że przy rzadko podwyższonych stężeniach TNF-α obserwuje się częste występowanie podwyższonych stężeń jego wolnych receptorów, w tym zwłaszcza sTNF RI. Wcześniejsze badania stężeń tego receptora w surowicy krwi chorych na nowotwory były nieliczne.

Receptory dla TNF-α występują na powierzchni bardzo wielu typów komórek, w tym także konstytutywnie. W warunkach fizjologicznych zapewniają one zachowanie homeostazy w stanach, w których dochodzi do uruchomienia kaskady cytokin prozapalnych. W niedawno opublikowanych badaniach wykazano także, że receptor sTNF RI jest jednym z głównych mediatorów apoptozy [23–26]. Na rolę receptorów w patogenezie nowotworów nielimfoidalnych wskazują uzyskane wyniki własne, w których wykazano, że stężenie sTNF RI w surowicy krwi jest niezależnym czynnikiem rokowniczym w raku jelita grubego, mięsakach kości, a stężenie sTNF RII jest niezależnym czynnikiem rokowniczym w raku jajnika. Z przedstawionych badań wynika, że cytokiny i ich wolne receptory w surowicy krwi, które ze względu na ograniczoną swoistość polegającą na ich występowaniu w ostrych i przewlekłych stanach zapalnych, w przebiegu gojenia się ran i rozległych urazów nie spełniają kryteriów klasycznych markerów nowotworowych. Natomiast mogą być czynnikami charakteryzującymi biologię nowotworów, użytecznymi zwłaszcza w przewidywaniu dalszego przebiegu procesu nowotworowego. 

Piśmiennictwo

1. Atwell DM, Grichnik KP, Newman MF, Reves JG, McBride WT. Balance of proinflammatory and anti-inflammatory cytokines at thoracic cancer operation. Ann Thorac Surg 1998; 66: 1145-50. 2. Asgeirsson KS, Olafsdottir K, Jonasson JG, Ogmundsdottir HM. The effects of IL-6 on cell adhesion and E-cadherin expression in breast cancer. Cytokine 1998; 10: 720-8. 3. Chung YS, Maeda K, Sowa M.

Prognostic value of angiogenesis in gastro-intestinal tumours. Eur J Cancer 1996; 32A: 2501-5. 4. Frassanito MA, Cusmai A, Iodice G, Dammacco F. Autocrine interleukin-6 production and highly malignant multiple myeloma: relation with resistance to drug-induced apoptosis. Blood 2001; 97: 483-9. 5. Speirs V, Atkin SL.

Production of VEGF and expression of the VEGF receptors Flt-1 and KDR in primary cultures of epithelial and stromal cells derived from breast tumours. Br J Cancer 1999; 80: 898-903. 6. Wei LH, Kuo ML, Chen CA, Chou CH, Cheng WF, Chang MC, Su JL, Hsieh CY.

The anti-apoptotic role of interleukin-6 in human cervical cancer is mediated by up-regulation of Mcl-1 through a PI 3-K/Akt pathway. Oncogene 2001; 20: 5799-809. 7. Kaminska J, Nowacki MP, Kowalska M, Rysinska A, Chwalinski M, Fuksiewicz M, Michalski W, Chechlinska M.

Clinical significance of serum cytokine measurements in untreated colorectal cancer patients: soluble tumor necrosis factor receptor type I – an independent prognostic factor. Tumor Biology 2005; 26: 186-94. 8. Mroczko B, Szmitkowski M, Wereszczynska-Siemiatkowska U, Okulczyk B. Stem cell factor (SCF) and interleukin 3 (IL-3) in the sera of patients with colorectal cancer.

Dig Dis Sci 2005; 50: 1019-24. 9. Belluco C, Nitti D, Frantz M, Toppan P, Basso D, Plebani M, Lise M, Jessup M. Interleukin-6 blood level is assotiated with circulating carcinobryonic antigen and prognosis in patients with colorectal cancer. Ann Surg Oncol 2000; 7: 133-8. 10. Galizia G, Orditura M, Romano C, et al.

Prognostic significance of circulating IL10 and IL-6 serum levels in colon cancer undergoing surgery. Clin Immunol 2002; 102: 169-78. 11. Giacomelli L, Gianni W, Belfiore C, et al. Persistence of epidermal growth factor receptor and interleukin 10 in blood of colorectal cancer patients after surgery identifies patients with high to relapse. Clin Cancer Res 2003; 9: 2678-82. 12.

Berglund A, Molina D, Larsson A, Einarsson R, Glimelius B. Tumour markers as early predictors of response to chemotherapy in advanced colorectal carcinoma. Ann Oncol 2002; 13: 1430-7. 13. Yoon SS, Segal NH, Olshen AB, Brennan MF, Singer S. Circulating angiogenic factor levels correlate with extent of disease and risk of recurrence in patients with soft tissue sarcoma.

Ann Oncol 2004; 15: 1261-6. 14. Chin KF, Greenman J, Reusch P, Gardiner E, Marme D, Monson JR. Vascular endothelial growth factor and soluble Tie-2 receptor in colorectal cancer: associations with disease recurrence. Eur J Surg Oncol 2003; 29: 497-505. 15. Balkwill F, Mantovani A. Inflammation and cancer: back to Virchow? Lancet 2001; 357: 539-45. 16.

Rutkowski P, Kamińska J, Kowalska M, Ruka W, Steffen J. Cytokine serum levels in soft tissue sarcoma patients: Correlations with clinico-pathological features and prognosis. Int J Cancer 2002; 100: 463-71. 17. Rutkowski P, Kamińska J, Kowalska M, Ruka W. Steffen J.

Cytokine and cytokine receptor serum levels in adult bone sarcoma patients: correlations with local tumor extent and prognosis. J Surg Oncol 2003; 84: 151-9. 18. Kaminska J, Kowalska M, Kotowicz B, Fuksiewicz M, Glogowski M, Wojcik E, Chechlinska M, Steffen J.

Pretreatment serum levels of cytokines and cytokine receptors in patients with non-small cell lung cancer, correlations with clinicopathological features and prognosis. M-CSF – an independent prognostic factor. Oncology 2006; 70: 115-25. 19. Yoshimura H, Dhar DK, Nakamoto T, Kotoh T, Takano M, Soma G, Nagasue N.

Prognostic significance of tumor necrosis factor receptor in colorectal adenocarcinoma. Anticancer Res 2003; 23: 85-9. 20. Cooper BC, Ritchie JM, Broghammer CL, Coffin J, Sorosky JI, Buller RE, Hendrix MJ, Sood AK. Preoperative serum vascular endothelial growth factor levels: significance in ovarian cancer. Clin Cancer Res 2002; 8: 3193-7. 21.

Orditura M, De Vita F, Catalano G, Infusino S, Lieto E, Martinelli E, Morgillo F, Castellano P, et al. Elevated serum levels of interleukin-8 in advanced non-small cell lung cancer patients: relationship with prognosis. J Interferon Cytokine Res 2002; 22: 1129-35. 22. Mroczko B, Szmitkowski M.

Czynnik wzrostu kolonii makrofagowych (M-CSF) w diagnostyce i monitorowaniu niedrobnokomórkowego raka płuca (NSCLC). Polskie Archiwum Medycyny Wewnętrznej 2001; 105: 203-9. 23. Fang L, Fang J, Chen CQ. TNF receptor – associated factor-2 binding site is involved in TNFR75-dependent enhancement of TNFR55-induced cell death. Cell Res 2001; 11: 217-22. 24. Gupta S. Molecular steps of tumor necrosis factor receptor-mediated apoptosis. Curr Molecul Med 2001; 1: 317-24. 25. Gupta S. Tumor necrosis factor-alpha-induced apoptosis in T cells from aged humans: a role of TNFR-I and downstream signaling molecules. Exp Gerontol 2002; 37: 293-9. 26. de Oliveira Pinto LM, Garcia S, Lecoeur H, Rapp C, Gougeon ML. Increased sensitivity of T lymphocytes to tumor necrosis factor receptor 1 (TNFR1) and TNFR2-mediated apoptosis in HIV infection: relation to expression of Bcl-2 and active caspase-8 and caspase-3. Blood 2002; 99: 1666-75. 

Adres do korespondencji

dr hab. med Janina Kamińska Zakład Markerów Nowotworowych Centrum Onkologii – Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie ul. Roentgena 5 02-781 Warszawa tel./faks +48 22 644 76 07 e-mail: [email protected] 

Na przeprowadzenie badań uzyskano zgodę Terenowej Komisji Etyki Badań Naukowych przy Centrum Onkologii – Instytucie im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie. 

Autor: Joanna Kamińska, Maria Kowalska, Beata Kotowicz, Małgorzata Fuksiewicz

Źródło: Współczesna Onkologia 2006, 6, 259-262

Fot.: www.wikipedia.org

Współcz Onkol 2006, 6, 259-262

Cytokiny jako niezależne czynniki prognostyczne u chorych na nowotwory złośliwe.

Tagi: cytokiny, markery nowotworowe, czynnik prognostyczny.

wstecz Podziel się ze znajomymi

Cytokiny :: Biotechnologia: e-biotechnologia.pl :: Biotechnologiczny Portal Internetowy-aktualności, artykuły, laboratorium, studia biotechnologiczne

Cytokiny to glikoproteidy o masie cząsteczkowej od kilku do kilkunastu kDa, uwalniane są przez aktywowane komórki różnych tkanek. Nazwa ich wywodzi się z greckich słów citos, czyli komórka oraz kinesis – ruch. Ich odkrycie przez R. Levi-Montalcini oraz S.

Cohen zostało uhonorowane Nagrodą Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny w roku 1986 roku. Mają istotny wpływ na procesy zapalenia: regulują ekspresję cząstek adhezyjnych na komórkach śródbłonka, indukują syntezę prostaglandyn, wpływają na syntezę białek ostrej fazy, aktywują komórki uczestniczące w zapaleniu: neutrofile, makrofagi, komórki tuczne.

Kontrolują wszystkie fazy odpowiedzi immunologicznej – indukcyjną, efektorową i wygaszającą. Do tej pory opisanych jest ponad sto kilkadziesiąt cytokin o działaniu pro- i przeciwzapalnym. Przewaga cytokin prozapalnych doprowadza do ogólnoustrojowej reakcji zapalnej, zaś przeciwzapalnych – do odpowiedzi przeciwzapalnej.

W miejscu swojego działania wpływają na komórki docelowe za pośrednictwem receptorów.

Cechy cytokin:

• Plejotropia – zdolność do wpływania na różne typy komórek i wywoływanie w nich odmiennych działań • Redundancja – zdolność różnych cytokin do wywoływania jednakowego efektu • Synergizm – współdziałanie cytokin, co zwiększa ich aktywność • Antagonizm – wzajemne blokowanie efektów działania • Zdolność do indukcji kaskad dodatnich i ujemnych sprzężeń zwrotnych

Sposoby oddziaływnia cytokin na komórki:

• Autokrynowe – oddziaływanie na komórkę, przez którą zostały wydzielone po połączeniu się z odpowiednim receptorem • Parakrynowe – oddziaływanie na sąsiadującą komórkę w stosunku do komórki wydzielniczej • Endokrynowe – oddziaływanie na komórki innych narządów

Podział cytokin ze względu na właściwości:

• Cytokin pozapalne: IL-1, IL-6, IL-8, IL-15, IL-17, IL-18, IL-23, mediator TNF

Interleukina 1β (IL-1 β) jest wydzielana przez komórki immunologiczne, glejowe, naskórka, śródbłonka i mięśni szkieletowych. Induktorami jej wytwarzania są: IL-2, IL-3, IL-12, TNFα oraz sama IL-1. Jest czynnikiem chemotaktycznym, przyciągającym i aktywującym neutrofile w miejscu reakcji zapalnej.

Indukuje syntezę IL-6 i IL-8 przez makrofagi, fibroblasty, komórki śródbłonka i mięśni, IL-2 i receptora dla IL-2 przez limfocyty T, wytwarzanie przeciwciał przez limfocyty B, proliferację fibroblastów.

Stymuluje wydzielanie prostaglandyn i czynnika aktywującego płytki, zwiększa przepuszczalność śródbłonka, indukuje aktywność prokoagulacyjną.

Interleukina 6 (IL-6) wytwarzana jest przez komórki immunologiczne śródbłonka, tkanki łącznej, tłuszczowej, naskórka i komórki mięśni szkieletowych.

Jest aktywatorem limfocytów T, reguluje wzrost i różnicowanie limfocytów B, stymuluje uwalnianie białek opiekuńczych HSP (z ang. heat shock proteins) z wątroby i cytokin IL-ra i LI-10.

Poprzez synergistyczne działanie z IL-3 i IL-4 pobudza erytropoezę i anigogenezę.

Interleukina 8 (IL-8) jest uwalniana z monocytów, komórek śródbłonka i mięśni szkieletowych w odpowiedzi na rosnące stężenie IL-1β, TNFα i reaktywne formy tlenu. Jest najlepiej poznanym czynnikiem chemotaktycznym przyciągającym i aktywującym neutrofile, połączone z wytwarzaniem reaktywnych form tlenu w tych komórkach.

Interleukina 15 (IL-15) jest wytwarzana przez makrofagi, komórki dendrytyczne, śródbłonka i mięśni szkieletowych. Induktorami jej wydzielania są IL-1β, TNFα, IL-4, IFNγ. Odgrywa ważna rolę w procesach rozwoju, proliferacji i przeżycia komórek NK (z ang. natural killer). Jest silnie działającym czynnikiem chemotaktycznym dla leukocytów oraz inhibitorem procesu apoptozy limfocytów.

Interleukina 18 (IL-18) wytwarzana jest przez makrofagi, komórki nabłonkowe, osteoblasty, adipocyty i komórki mięśniowe. Aktywacja jej następuje z udziałem kaspaz, czyli enzymów kontrolujących proces apoptozy. Uwalnianie tej cytokin może być sygnałem rozpoczynającej się samobójczej śmierci komórki.

TNFα (z ang. tumour necrosis factor), inaczej czynnik martwicy nowotworu należy do grupy cytokin obejmującej 20 cząsteczek.

Wytwarzany jest przez monocyty, makrofagi, komórki tkanki łącznej, tłuszczowej, naskórka i mięśni szkieletowych.

Stymuluje powstawanie i różnicowanie limfocytów B, T i komórek NK, wpływa na wzrost fibroblastów, syntezę kolagenu, fibronekryny i kwasu hialuronowego, działa chemotaktycznie na neutrofile.

• Cytokiny przeciwzapalne: IL-4, IL-10, IL-13

Interleukina 10 (IL-10) jest cytokiną uwalnianą przez komórki immunologiczne, naskórka i prawdopodobnie komórki mięśni szkieletowych.

Minimalizuje skutki reakcji zapalnej na wysiłek fizyczny poprzez hamowanie wytwarzania pozapalnych cytokin TNFα i IL-8 oraz pobudza syntezę antagonisty receptora dla IL-1 w mięśniach.

Zmniejsza też wytwarzanie reaktywnych form tlenu przez makrofagi i neutrofile.

Biotechnologiczne pozyskiwanie cytokin

Obecnie większość cytokin można pozyskać na szeroką skalę z zastosowaniem technologii rekombinacji genów. Umieszczenie takich genów w bakteriach (Escherichia. coli), drożdżach lub komórkach jajników chomika umożliwia produkcję pożądanych cytokin w wymaganych ilościach. Dzięki temu możliwe jest ich zastosowanie w terapii chorób nowotworowych i stanach niewydolności hematopoezy.

Obecnie dostępnych jest kilka preparatów rekombinowanego INF-α: Intron A (Schering Plough), Roferon A (Hoffmann La Roche) czy Wellferon (Glaxo Wellcome), będący naturalnym ludzkim INF-α. Są to jednorodne białka o stopniu czystości 95%. Zawierają one 166 aminokwasów i różnią się między sobą rodzajem aminokwasu w pozycji 24. Naturalny ludzki INF-α. otrzymywany jest z ludzkich komórek limfoblastoidalnych, stymulowanych wirusem Sendai i stanowi mieszaninę różnych podtypów INF-α. Wszystkie komercyjne preparaty mają podobne wskazania i znajdują zastosowanie w leczeniu nowotworów i przewlekłego WZW. Autor: Karolina Podsiadły

Literatura: 1. Kopeć-Szlęzak J.: Cytokiny w procesach odpornościowych. Onkol. Pol. 2005, 8,4: 217-222 2. Polińska B., Matowicka-Karna J., Kemona H.: Cytokiny w nieswoistych zapalnych chorobach jelit. Postępy Hig Med. Dosw. (online) 2009, 63:389-394 3.

Robak T.: Cytokiny stosowane jako leki. Alergia Astma Immunologia 1996, 1:35-40 4. Turlej E.: Współczesne metody detekcji cytokin – Real time PCR, ELISAPOT oraz technika wewnątrzkomórkowego barwienia cytokin. Postępy Hig Med. Dosw.

(online) 2009, 63:213-224

5. Zemboń-Łacny A., Ostapiuk-Karolczuk J.: Udział cytokin w metabolizmie mięśni szkieletowych. Sport Wyczynowy 2008 nr 10-12/526-528: 95-107

(844 słów w tekście) (48756 odsłon)

Цитокин – Cytokine

3D- медицинская анимация все еще показывает секрецию цитокинов

Цитокины представляют собой широкую и свободную категорию небольших белков (~ 5–20 кДа ), важных для передачи сигналов в клетке . Цитокины представляют собой пептиды и не могут проникать через липидный бислой клеток, чтобы попасть в цитоплазму . Было показано, что цитокины участвуют в аутокринной , паракринной и эндокринной передаче сигналов в качестве иммуномодулирующих агентов . Их четкое отличие от гормонов все еще является частью продолжающихся исследований.

Цитокины включают хемокины , интерфероны , интерлейкины , лимфокины и факторы некроза опухоли , но обычно не гормоны или факторы роста (несмотря на некоторое совпадение терминологии ).

Цитокины продуцируются широким кругом клеток, включая иммунные клетки, такие как макрофаги , В-лимфоциты , Т-лимфоциты и тучные клетки , а также эндотелиальные клетки , фибробласты и различные стромальные клетки ; данный цитокин может продуцироваться более чем одним типом клеток.

Они действуют через рецепторы клеточной поверхности и особенно важны для иммунной системы ; цитокины модулируют баланс между гуморальными и клеточными иммунными ответами, и они регулируют созревание, рост и реакцию определенных популяций клеток. Некоторые цитокины комплексно усиливают или подавляют действие других цитокинов.

Они отличаются от гормонов, которые также являются важными сигнальными молекулами клетки. Гормоны циркулируют в более высоких концентрациях и, как правило, вырабатываются определенными типами клеток. Цитокины важны для здоровья и болезней, в частности, для иммунного ответа хозяина на инфекцию, воспаление , травму, сепсис , рак и репродуктивную функцию.

Слово происходит от греческого: цито , от греческого «κύτος» kytos «полость, клетка» + kines , от греческого «κίνησις» kinēsis «движение».

Открытие

Интерферон-альфа, интерферон типа I , был идентифицирован в 1957 году как белок, препятствующий репликации вируса.

Активность гамма-интерферона (единственного представителя класса интерферонов II типа ) была описана в 1965 г .; это был первый идентифицированный медиатор, производный от лимфоцитов .

Фактор ингибирования миграции макрофагов (MIF) был идентифицирован одновременно в 1966 году Джоном Дэвидом и Барри Блумом.

В 1969 году Дадли Дюмонд предложил термин «лимфокин» для описания белков, секретируемых лимфоцитами, а позже белки, полученные из макрофагов и моноцитов в культуре, были названы «монокинами».

В 1974 году Стэнли Коэн опубликовал статью, описывающую продукцию MIF в инфицированных вирусом аллантоисных мембранах и клетках почек, показав, что его продукция не ограничивается иммунными клетками. Это привело к его предложению термина цитокин.

Огава описал факторы роста раннего действия, факторы роста среднего действия и факторы роста позднего действия.

Отличие от гормонов

Классические гормоны циркулируют в наномолярных (10 -9 M) концентрациях, которые обычно варьируются менее чем на один порядок.

В противоположность этому , некоторые цитокины (например, IL-6 ) циркулируют в пикомолярных (10 -12 М) концентрациях , которые могут увеличить до 1000 раз в процессе травмы или инфекции.

Широкое распространение клеточных источников цитокинов может быть признаком, который отличает их от гормонов.

Практически все ядросодержащие клетки, но особенно эндо / эпителиальные клетки и резидентные макрофаги (многие из которых находятся вблизи границы раздела с внешней средой) являются мощными продуцентами IL-1 , IL-6 и TNF-α . Напротив, классические гормоны, такие как инсулин , секретируются отдельными железами, такими как поджелудочная железа . В современной терминологии цитокины относятся к иммуномодулирующим агентам .

Один из факторов, затрудняющих различение цитокинов от гормонов, заключается в том, что некоторые иммуномодулирующие эффекты цитокинов являются скорее системными, чем местными.

Например, если правильно использовать терминологию гормонов, цитокины могут быть аутокринными или паракринными по природе, а хемотаксис , хемокинез и эндокрин – пирогеном .

По сути, цитокины не ограничиваются их иммуномодулирующим статусом как молекулы.

Номенклатура

Цитокины классифицируются как лимфокины , интерлейкины и хемокины в зависимости от их предполагаемой функции, клетки секреции или мишени действия. Поскольку цитокины характеризуются значительной избыточностью и плейотропизмом , такие различия, с учетом исключений, устарели.

• Термин интерлейкин первоначально использовался исследователями для обозначения тех цитокинов, предполагаемыми мишенями которых являются в основном белые кровяные тельца (лейкоциты). В настоящее время он используется в основном для обозначения новых молекул цитокинов и имеет мало отношения к их предполагаемой функции. Подавляющее большинство из них вырабатываются Т-хелперами .
• Лимфокины : продуцируются лимфоцитами.
• Монокины : производятся исключительно моноцитами.
• Интерфероны : участвуют в противовирусных реакциях
• Колониестимулирующие факторы : поддерживают рост клеток в полутвердой среде
• Хемокины : опосредуют хемоаттракцию ( хемотаксис ) между клетками.

Классификация

Структурные

Структурная однородность позволила частично различить цитокины, которые не демонстрируют значительной степени избыточности, поэтому их можно разделить на четыре типа:

• Семейство пучков с четырьмя α-спиралями : цитокины-члены имеют трехмерные структуры с пучком из четырех α-спиралей . Это семейство, в свою очередь, делится на три подсемейства:
  1. IL-2 подсемейства. Это самая большая семья. Он содержит несколько неиммунологических цитокинов, включая эритропоэтин (ЭПО) и тромбопоэтин (ТПО). По топологии их можно сгруппировать в длинноцепочечные и короткоцепочечные цитокины. Некоторые члены имеют общую гамма-цепь как часть своего рецептора.
  2. интерферона (ИФН) подсемейства.
  3. IL-10 подсемейство.
• Семейство IL-1 , которое в основном включает IL-1 и IL-18 .
• Семейство IL-17 , которое еще предстоит полностью охарактеризовать, хотя его члены обладают специфическим эффектом, способствуя пролиферации Т-клеток, вызывающих цитотоксические эффекты.
• В цистеине узел цитокины включают член трансформирующего фактора роста бета суперсемейства , включая TGF & beta ; 1 , TGF & beta ; 2- и TGF-& beta ; 3 .

Функциональный

Классификация, которая оказывается более полезной в клинической и экспериментальной практике за пределами структурной биологии, делит иммунологические цитокины на те, которые усиливают клеточные иммунные ответы , типа 1 (TNFα, IFN-γ и т. Д.) И типа 2 (TGF-β, IL-4). , IL-10, IL-13 и т. Д.

), Которые способствуют ответу антител . Основное внимание было уделено тому, что цитокины в одной из этих двух подгрупп имеют тенденцию ингибировать эффекты цитокинов из другой. Дисрегуляция этой тенденции при интенсивном исследовании для его возможной роли в патогенезе от аутоиммунных заболеваний .

Некоторые воспалительные цитокины индуцируются окислительным стрессом .

Тот факт, что цитокины сами по себе запускают высвобождение других цитокинов, а также приводят к усилению окислительного стресса, делает их важными при хроническом воспалении , а также при других иммунных ответах, таких как лихорадка и белки острой фазы печени (IL-1,6,12, IFN-а).

Цитокины также играют роль в противовоспалительных путях и являются возможным терапевтическим средством лечения патологической боли от воспаления или повреждения периферических нервов. Есть как провоспалительные, так и противовоспалительные цитокины, которые регулируют этот путь.

Рецепторы

В последние годы рецепторы цитокинов стали требовать внимания большего числа исследователей, чем сами цитокины, отчасти из-за их замечательных характеристик, а отчасти потому, что дефицит рецепторов цитокинов теперь напрямую связан с некоторыми ослабляющими иммунодефицитными состояниями. В этом отношении, а также потому, что избыточность и плеоморфизм цитокинов, по сути, являются следствием их гомологичных рецепторов, многие специалисты считают, что классификация рецепторов цитокинов была бы более полезной с клинической и экспериментальной точек зрения.

Поэтому была предпринята попытка классификации рецепторов цитокинов на основе их трехмерной структуры. Такая классификация, хотя и кажется громоздкой, дает несколько уникальных перспектив для привлекательных фармакотерапевтических мишеней.

• Суперсемейство иммуноглобулинов (Ig) , которые повсеместно присутствуют в нескольких клетках и тканях тела позвоночных и имеют структурную гомологию с иммуноглобулинами ( антителами ), молекулами клеточной адгезии и даже некоторыми цитокинами. Примеры: типы рецепторов IL-1.
• Семейство гемопоэтических факторов роста (тип 1), члены которого имеют определенные консервативные мотивы во внеклеточном аминокислотном домене. Рецептор IL-2 принадлежит к этой цепи, дефицит γ-цепи которой (общий для некоторых других цитокинов) напрямую ответственен за х-сцепленную форму тяжелого комбинированного иммунодефицита ( X-SCID ).
• Семейство интерферонов (тип 2), члены которого являются рецепторами IFN β и γ.
• Семейство факторов некроза опухолей (TNF) (тип 3), члены которого имеют общий внеклеточный связывающий домен, богатый цистеином , и включает несколько других нецитокиновых лигандов, таких как CD40 , CD27 и CD30 , помимо лигандов, на которых названо семейство.
• Семейство семи трансмембранных спиралей , вездесущий рецепторный тип животного мира. Все рецепторы, связанные с G-белком (для гормонов и нейротрансмиттеров), принадлежат к этому семейству. Хемокиновые рецепторы, два из которых действуют как связывающие белки для ВИЧ ( CD4 и CCR5 ), также принадлежат к этому семейству.
• Семейство рецепторов интерлейкина-17 (IL-17R), которое демонстрирует небольшую гомологию с любым другим семейством рецепторов цитокинов. Структурные мотивы, консервативные между членами этого семейства, включают: внеклеточный фибронектин-подобный домен, трансмембранный домен и цитоплазматический домен SERIF. Известными членами этого семейства являются следующие: IL-17RA, IL-17RB, IL-17RC, IL17RD и IL-17RE.

Клеточные эффекты

Каждый цитокин имеет соответствующий рецептор на клеточной поверхности . Последующие каскады внутриклеточной передачи сигналов изменяют функции клеток.

Это может включать повышающую и / или понижающую регуляцию нескольких генов и их факторов транскрипции , что приводит к продукции других цитокинов, увеличению количества поверхностных рецепторов для других молекул или подавлению их собственного эффекта посредством ингибирования обратной связи .

Действие конкретного цитокина на данную клетку зависит от цитокина, его внеклеточного содержания, присутствия и количества комплементарного рецептора на поверхности клетки и последующих сигналов, активируемых связыванием рецептора; эти последние два фактора могут варьироваться в зависимости от типа клетки.

Цитокины характеризуются значительной избыточностью, поскольку многие цитокины, по-видимому, обладают схожими функциями. Кажется парадоксальным, что цитокины, связывающиеся с антителами, обладают более сильным иммунным эффектом, чем один цитокин. Это может привести к снижению терапевтических доз.

Было показано, что воспалительные цитокины вызывают зависимое от ИЛ-10 ингибирование роста и функции Т-клеток путем повышения уровня PD-1 в моноцитах, что приводит к продукции ИЛ-10 моноцитами после связывания PD-1 с помощью PD. -L. Побочные реакции на цитокины характеризуются местным воспалением и / или изъязвлением в местах инъекции. Иногда такие реакции наблюдаются при более распространенных папулезных высыпаниях .

Роли в здоровье и болезни

Цитокины часто участвуют в нескольких процессах развития во время эмбрионального развития . Цитокины имеют решающее значение для борьбы с инфекциями и других иммунных реакций. Однако они могут стать нерегулируемыми и патологическими при воспалении , травме, сепсисе и геморрагическом инсульте .

Побочные эффекты

Неблагоприятные эффекты цитокинов связаны со многими болезненными состояниями и состояниями, от шизофрении , большой депрессии и болезни Альцгеймера до рака .

Целостность нормальной ткани сохраняется за счет обратных взаимодействий между различными типами клеток, опосредованных молекулами адгезии и секретируемыми цитокинами; нарушение нормальных механизмов обратной связи при раке угрожает целостности ткани.

Чрезмерная секреция цитокинов может вызвать синдром опасного цитокинового шторма . Цитокиновый шторм мог быть причиной серьезных побочных эффектов во время клинического испытания TGN1412 .

Цитокиновые штормы также считаются основной причиной смерти во время пандемии ‚испанского гриппа‘ 1918 года . Смертность больше приписывалась людям со здоровой иммунной системой из-за их способности вызывать более сильные иммунные реакции с резким повышением уровня цитокинов.

Другой пример цитокинового шторма наблюдается при остром панкреатите . Цитокины являются неотъемлемой частью и участвуют во всех углах каскада, что приводит к синдрому системной воспалительной реакции и полиорганной недостаточности, связанной с этой внутрибрюшной катастрофой.

Во время пандемии COVID-19 некоторые случаи смерти от COVID-19 были связаны с бурями выброса цитокинов.

Медицинское использование в качестве лекарств

Некоторые цитокины были разработаны в белковую терапию с использованием технологии рекомбинантной ДНК . Рекомбинантные цитокины, используемые в качестве лекарств с 2014 года, включают:

Смотрите также

1. Сайто объясняет, что «многие данные свидетельствуют о том, что цитокины и хемокины играют очень важную роль в воспроизводстве, т.е. имплантации эмбриона, развитии эндометрия, а также росте и дифференцировке трофобластов путем модуляции иммунной и эндокринной систем» (15).
2. Чен объясняет регуляторную активность LIF в эмбрионах человека и мыши: «В заключение, человеческие доимплантационные эмбрионы экспрессируют мРНК LIF и LIF-R. Экспрессия этих транскриптов указывает на то, что предимплантационные эмбрионы могут реагировать на LIF, происходящий либо из окружающей среды, либо из окружающей среды. от самих эмбрионов и выполняя свою функцию паракринным или аутокринным образом »(719).

Cytokiny

Nie mylić z: cytokininy.

Ten artykuł od 2016-10 wymaga zweryfikowania podanych informacji.Należy podać wiarygodne źródła, najlepiej w formie przypisów bibliograficznych.Część lub nawet wszystkie informacje w artykule mogą być nieprawdziwe. Jako pozbawione źródeł mogą zostać zakwestionowane i usunięte.Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdują się w dyskusji tego artykułu. Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon {{Dopracować}} z tego artykułu.

Cytokiny – białka wpływające na wzrost, proliferację i pobudzenie komórek biorących udział w odpowiedzi odpornościowej oraz komórek hemopoetycznych.

Cytokiny mogą wybiórczo pobudzać odpowiedź komórkową lub humoralną, co w połączeniu z ich ilością (ponad 100 opisanych cytokin i wciąż odkrywane nowe) powoduje, że powstaje niezwykle skuteczny, ale także bardzo skomplikowany i czuły system powiązań pomiędzy komórkami układu odpornościowego, tzw. sieć cytokin.

Sytuację dodatkowo komplikuje fakt, że cytokiny wpływają nie tylko na leukocyty, ale także na inne komórki organizmu, stymulując powstawanie gorączki, regulując morfogenezę komórek i tkanek, czy też biorąc udział w procesach patologicznych i działając cytotoksycznie. Dodatkowo należy wziąć pod uwagę oddziaływania pomiędzy cytokinami.

Te i inne fakty nakazują spojrzeć na cytokiny nie tylko jako na białka działające lokalnie, ale także jako na grupę cząsteczek o kluczowym znaczeniu dla funkcjonowania danego organizmu.

Nazewnictwo i podział cytokin

Cechą wspólną dla wszystkich cytokin jest to, że są wydzielane przez leukocyty. Pod tym względem każdą cytokinę można zaszeregować do jednej z dwu kategorii:

• limfokin – cytokin wydzielanych przez limfocyty
• monokin – cytokin wydzielanych przez monocyty i makrofagi.

Ten podział jest obecnie mało używany, jako że limfokiny mogą być wydzielane także przez monocyty i makrofagi, zaś monokiny – przez limfocyty. Nie uwzględnia on także pokrewieństw pomiędzy białkami.

Bardziej precyzyjne są więc podziały oparte na funkcji danej grupy cytokin, czemu towarzyszy często także istnienie znacznych podobieństw strukturalnych.

Najbardziej popularny podział przedstawia się następująco:

• interleukiny są cytokinami, które umożliwiają komunikację leukocytów ze sobą i pozwalają na wpływ jednych populacji leukocytów na inne i vice versa. Interleukiny oznacza się skrótem „IL” oraz liczbą zapisaną cyframi arabskimi i ewentualnie literą grecką, np. interleukina pierwsza beta jest oznaczona symbolem IL-1β. Najważniejsze interleukiny to:
  • interleukina 1 – niezwykle istotna w procesach inicjujących stan zapalny, pobudza wytwarzanie Interleukiny 6
  • interleukina 2 – bardzo ważna w pobudzeniu limfocytów T oraz komórek NK
  • Interleukina 3 – zaliczana także do cytokin hemopoetycznych, silnie stymuluje krwiotworzenie
  • interleukina 4 – pobudza podział limfocytów B i kieruje procesem przełączania klas
  • interleukina 6 – indukuje zapalenie, bierze udział w krwiotworzeniu i uczestniczy w wielu różnych mechanizmach odpornościowych
  • interleukina 7 – jedna z podstawowych cytokin w limfopoezie
  • interleukina 8 – cytokina zaliczana również do chemokin, główna cytokina aktywująca neutrofile
  • interleukina 10 – cytokina immunosupresyjna, uczestniczy w wygaszaniu odpowiedzi odpornościowej i wytwarzaniu immunotolerancji
  • interleukina 12 – stymuluje komórki NK, limfocyty T oraz bierze udział w polaryzacji immunologicznej
  • interleukina 18 – efekty podobne do efektów IL-1, działa przez te same receptory

Pozostałe interleukiny (znanych jest już ponad 25) pełnią mniej istotne funkcje lub ich działanie wydaje się być problematyczne (przykładowo IL-14 prawdopodobnie w ogóle nie istnieje, a obserwowane efekty mogły być artefaktami).

• cytokiny hemopoetyczne są czynnikami wpływającymi na procesy różnicowania komórek szlaku krwiotworzenia. Można do nich zaliczyć następujące białka:
  • GM-CSF – czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów i makrofagów; pobudza powstawanie granulocytów i makrofagów oraz wpływa na limfocyty
  • G-CSF – czynnik stymulujący powstawanie kolonii granulocytów; pobudza tworzenie granulocytów w szpiku
  • M-CSF – czynnik stymulujący powstawanie kolonii makrofagów; pobudza szlak tworzenia monocytów i wpływa na dojrzałe monocyty i makrofagi
  • erytropoetyna – pobudza rozwój erytrocytów
  • czynnik komórek macierzystych (SCF, od ang. stem cell factor) – wpływa na komórki macierzyste hemopoezy
• interferony to grupa pięciu cytokin zaangażowanych w obronę przeciwwirusową. Oznaczane są symbolem „IFN” i literą alfabetu greckiego:
  • interferony typu I (oznaczone literami α, β, κ i ω) są wydzielane przez leukocyty i inne komórki zakażone wirusem
  • interferon typu II (IFN-γ) – wydzielany przez limfocyty T, NKT i komórki NK po pobudzeniu antygenem wirusowym
• chemokiny to cytokiny biorące udział w pobudzeniu leukocytów i wyznaczające gradient chemotaktyczny, którego śladem leukocyty podążają do miejsca zapalenia. Znanych jest ponad 40 ludzkich chemokin, z których najważniejsze to:
  • interleukina 8 – pobudza neutrofile
  • zrębowy czynnik wzrostu 1 (inaczej stromalny czynnik wzrostu 1, SDF-1, od ang. stromal cell-derived factor 1) – czynnik wzrostowy w szpiku kostnym dla prekursorów limfocytów
  • chemokiny z grupy MCP – aktywują limfocyty NK, T, eozynofile, mastocyty i monocyty
  • RANTES – aktywuje limfocyty T pamięci
  • eotaksyna – najsilniejsza chemokina działająca na eozynofile i biorąca udział w patogenezie alergii
• nadrodzina cząsteczek TNF stanowi ponad 20 cząsteczek białkowych o podobnej budowie, nie wszystkie jednak są cytokinami (mogą to być białka błonowe). Najważniejsze z cytokin tej nadrodziny to:
  • TNF – czynnik martwicy nowotworów, jedna z najważniejszych cytokin prozapalnych i cytotoksycznych
  • limfotoksyny – cytokiny wytwarzane w narządach limfatycznych i biorące udział w sterowaniu swoistą odpowiedzią odpornościową
  • LIGHT – występuje jako cząsteczka błonowa i rozpuszczalna, indukuje apoptozę komórek
• pozostałe cytokiny – niemieszczące się w schemacie przedstawionym powyżej i z reguły o mniejszym znaczeniu. Najważniejszą z nich jest transformujący czynnik wzrostu beta, będący obok IL-10 najistotniejszą cytokiną hamującą odpowiedź odpornościową.

Jak widać, także powyższy podział nie oddaje w pełni pokrewieństw pomiędzy cytokinami, gdyż interleukiny i czynniki krwiotwórcze są zgrupowane ze względu na podobne funkcje, a nie na podobną budowę.

Należy także dodać, że wiele cytokin posiada od kilku do kilkunastu nazw alternatywnych, co jest związane z tym, że ich różnorakie działania opisywano na podstawie różnych eksperymentów, zanim poznano strukturę tych białek. Dlatego np.

IL-1 ma ponad 40 alternatywnych nazw, gdyż w jednych doświadczeniach wykazano jej wpływ na limfocyty B, w innych na tymocyty, a w jeszcze innych osteoklasty. Zanim więc opisano strukturę każdego z tych białek i porównano te struktury ze sobą, naukowcy zdążali zwykle nadać już białku własną, oryginalną nazwę.

Podstawowe właściwości

Cytokiny wykazują szereg efektów, które mają ogromne znaczenie dla ich szerokiego i złożonego działania. Najważniejsze z nich to:

• plejotropia, czyli zdolność do wielokierunkowego działania. Objawia się tym, że dana cytokina, w zależności od rodzaju komórki i innych czynników obecnych w trakcie jej oddziaływania z komórką może wykazywać różny wpływ na różne komórki. Przykład: IFN-γ hamuje rozwój limfocytów Th2, przyspiesza natomiast rozwój limfocytów Th1 i aktywuje makrofagi.
• redundancja – polega ona na tym, że różne cytokiny wpływają jednakowo na daną populację komórek, mogą jednak różnić się wpływem na inne komórki. Przykład: zarówno IFN-α, jak i IFN-β pobudzają komórki NK.
• synergizm – efekt polegający na dodatnim wpływie obu cytokin na dane zjawisko, przy czym efekt obu cytokin działających jednocześnie jest większy niż w przypadku ich osobnego działania. Efekt ten nie musi być prostą sumą efektów każdej z cytokin. W skrajnych przypadkach cytokiny działając osobno nie wywołują żadnego efektu, podczas gdy działając wspólnie osiągają efekt niezwykle silny. Przykład: IL-6 i IL-7 razem pobudzają limfopoezę silniej niż każda z osobna.
• antagonizm – to efekt polegający na przeciwstawnym działaniu dwóch lub więcej cytokin. Przykład: TNF jest cytokiną aktywującą wiele rodzajów komórek, zaś TGF-β działa supresyjnie. Gdy zadziałają razem, efekt będzie zależał od tego, która z cytokin występuje w większym stężeniu.
• sprzężenie zwrotne dodatnie – efekt polegający na tym, że cytokina wydzielana przez jedną komórkę stymuluje wydzielanie innej cytokiny z drugiej komórki. Z kolei ta druga cytokina stymuluje wydzielanie pierwszej. Przykład: makrofagi wydzielają IL-12, działając na komórki NK. Te z kolei w odpowiedzi wydzielają IFN-γ, który pobudza makrofagi do dalszego wydzielania IL-12.
• sprzężenie zwrotne ujemne polega natomiast na tym, że jedna z cytokin powoduje wydzielanie innej cytokiny, która z kolei hamuje wydzielanie pierwszej z nich. Przykład: wydzielanie IFN-γ przez limfocyty Th1 pobudza makrofagi, które produkują IL-10, hamującą wydzielanie IFN-γ przez komórki Th1.

Do tych efektów należy jeszcze dodać możliwość działania cytokin na komórkę je wytwarzającą (autokrynia), na inną komórkę położoną w pobliżu (parakrynia) oraz na oddalone komórki organizmu poprzez układ krwionośny (endokrynia)

Jak działa sieć cytokin

Sieć cytokin powstaje w wyniku istnienia szeregu cytokin i odpowiadających na ich działanie komórek (lub tkanek) docelowych. Interakcja między nimi zachodzi poprzez łączenie się danej cytokiny ze specyficznym dla niej błonowym receptorem.

Receptory odznaczają się bardzo znaczną czułością dlatego stężenia cytokin rzędu pikomoli już wywierają efekt w komórkach docelowych, który polega na wpływie poprzez wewnątrzkomórkowe mechanizmy sygnałowe na ekspresję pewnych genów.

Działanie sieci cytokin polega również na tym, że dana cytokina może wpływać z kolei na wytwarzanie i działanie całego szeregu innych cytokin.

Nie każda komórka jest w stanie reagować na daną cytokinę, nie każda także może tę cytokinę produkować. Działanie sieci cytokin jest zatem uzależnione od wielu czynników, będących kombinacją ilości cytokin, receptorów dla cytokin i rodzajów komórek.

Nawet drobne zmiany w jednym miejscu sieci cytokinowej mogą wywoływać całkowicie inne reakcje układu odpornościowego. Jeżeli będziemy mieli np.

do czynienia z cytokinami, które wykazują efekt redundancji w stosunku do trzech różnych typów komórek, ale w stosunku do czwartego typu będą wykazywać antagonizm, to w rezultacie ten czwarty typ komórek może wydzielać zupełnie inne cytokiny. One z kolei mogą wpływać na inne komórki, wywołując kolejne efekty.

W ten sposób różnica w działaniu na pojedynczy rodzaj komórek może w rezultacie doprowadzić do kolejnej, nieco poważniejszej zmiany, co skutkuje powstaniem całkowicie innej sytuacji niż ta, którą można by otrzymać, stosując na początku drugą cytokinę.

Zastosowanie w terapii

Cytokiny, ze względu na swoją rolę immunomodulującą, są coraz powszechniej stosowane w terapii. Niestety, ich stosowanie nie jest tak proste, jak wydawało się dawniej.

Ze względu na złożoność sieci cytokin, wprowadzenie dodatkowej cytokiny lub zmiana stężenia jednej z nich w ustroju może spowodować rozregulowanie całego systemu. Ponadto plejotropowość cytokin powoduje, że mogą one wykazywać silne efekty uboczne.

Niemniej jednak, niektóre cytokiny są już stosowane w terapii lub prowadzi się intensywne badania nad ich wprowadzeniem. Poniżej znajduje się kilka przykładów:

• wykorzystano już przeciwwirusowe właściwości interferonów, które są stosowane np. w leczeniu zapalenia wątroby typu C;
• IL-1 nie może być stosowana bezpośrednio, gdyż jest silnym stymulatorem procesu zapalnego, próbuje się jednak wykorzystywać jej fragmenty, które wykazują zdolności immunomodulujące bez indukowania zapalenia;
• immunosupresyjne efekty IL-10 próbuje się wykorzystać w chorobach o podłożu zapalnym oraz w hamowaniu odrzucania przeszczepu;
• G-CSF może być stosowany w leczeniu niedoboru granulocytów.

Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.

Kontrola autorytatywna (polipeptyd):

• LCCN: sh85035236
• NDL: 00576262
• BNCF: 1226
• WorldCat

Źródło: „https://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Cytokiny&oldid=59237246”