Cytokiny

Pod termínem Cytokiny shrne se velmi diferencovaná skupina peptidů a proteinů, které jako poselské látky mají významný vliv na imunitní reakce buněk vrozeného a adaptivního imunitního systému.

Cytokiny zahrnují interleukiny, interferony, tumor nekrotizující faktory a další polypeptidy nebo proteiny. Cytokiny jsou většinou - ale nikoli výlučně - tvořeny buňkami imunitního systému a dokují speciální receptory různých buněk imunitního systému, aby se dosáhlo nezbytné aktivace cílových buněk.

Co jsou to cytokiny?

Lidský imunitní systém se skládá hlavně ze dvou složek, nespecifického, geneticky fixního systému a adaptivní, získané imunitní obrany.

Geneticky upravená složka imunitního systému může reagovat během několika minut. To zahrnuje například zánětlivé reakce a fagocytózu. Adaptivní imunitní obrana je ve svých imunitních reakcích mnohem pomalejší, ale její výhodou je, že se dokáže přizpůsobit výzvám, které představují nové patogeny, na které vrozená imunitní obrana nemá odpověď. Buňky obou částí imunitního systému musí - srovnatelné s policejními úkoly - reagovat rychle a přiměřeně na nepředvídané situace usmrcením patogenních bakterií nebo rozkladem škodlivých látek.

Nezbytnou kontrolu zúčastněných imunitních buněk zajišťují cytokiny, které většinou uvolňují samotné imunitní buňky. Jedná se o proteiny nebo polypeptidy, které se vážou na specifické receptory v cílových buňkách jako poslové látky. Cytokiny nemusí vstupovat do cílové buňky, aby vyvolaly reakci buněk podle potřeby. „Zpráva“ cytokinu může obsahovat například stimulaci reprodukce prostřednictvím dělení, proliferace nebo instrukce k diferenciaci na aktivní fázi.

Anatomie a struktura

Imunitní reakce jsou velmi diferencované a komplexní, takže kontrola imunitního systému musí analogicky sestávat z diferencovaných zpráv nebo pokynů.

Protože každá poselská látka může přenášet pouze jednu konkrétní instrukci na určené cílové buňky, počet známých poselských látek, které se počítají mezi cytokiny, je velmi vysoký. Třídu cytokinů tvoří pět různých skupin látek. Jedná se o interferony (IFN), interleukiny (IL), faktory stimulující kolonie (CSF), faktory nádorové nekrózy (TNF) a chemokiny.

Interferony, interleukiny a látky, které se počítají mezi faktory stimulující kolonie, jsou většinou proteiny nebo polypeptidy s krátkým řetězcem, které jsou tvořeny od asi sta do šesti set aminokyselin. Skupina chemokinů je tvořena proteiny s kratším řetězcem s méně než 100 až maximálně 125 aminokyselinami, takže téměř všechny z nich jsou polypeptidy. Společnou vlastností cytokinů je to, že nemusejí pronikat do stimulované buňky, ale že jsou účinné pouze pro speciální receptory vyčnívající z buněčné membrány.

Funkce a úkoly

Jednotlivé látky, které patří do jedné z cytokinových skupin, mají různé funkce a úkoly. Všechny aktivity však mohou souviset s kontrolou a ovlivňováním zděděného a získaného imunitního systému. Interferony jsou uvolňovány hlavně leukocyty, jako jsou makrofágy a monocyty. Stimulují buňky, aby produkovaly speciální proteiny, které mají antivirové a protinádorové vlastnosti a mají tedy imunitní stimulační účinek.

Interleukiny umožňují vzájemné komunikaci bílých krvinek (leukocytů) za účelem kontroly koncentrované obranné a zánětlivé reakce společně s faktorem alfa nekrotizujícím nádory. To také zahrnuje systémové účinky, jako je vyvolání horečky a zvýšení propustnosti, což v některých případech může také vést k nebezpečným podmínkám, pokud krev může pronikat do tkáně v důsledku zvýšené propustnosti krevních cév. Faktory stimulující kolonie zahrnují růstové faktory bílých a červených krvinek. Mezi ně patří látky jako erytropoetin (EPO), také známé jako zakázané dopingové činidlo, a trombopoetin.

Faktor nádorové nekrózy je multifunkční messengerová látka, kterou uvolňují hlavně makrofágy. TNF může řídit aktivitu různých imunitních buněk. TNF může například iniciovat apoptózu (buněčná smrt), ale může také indukovat buněčnou proliferaci, diferenciaci buněk a uvolňování dalších cytokinů. Chemokiny sestávají z malých signálních proteinů, které mohou způsobit migraci buněk směrem k nejvyšší koncentraci chemokinů. Takové migrace lze pozorovat na lokálních místech zánětu s akumulací určitých imunitních buněk.

Zde najdete své léky

Nemoci

Velmi diferencovaná a komplexní kontrola cytokiny naznačuje, že mohou také existovat nesprávné reakce s účinky na imunitní systém. Imunitní reakce mohou být například příliš slabé nebo příliš silné, nebo mohou být nesprávně směrovány.

Poruchy imunitního systému se mohou vyskytovat endogenně, tj. Bez jakéhokoli rozpoznatelného vnějšího vlivu nebo v důsledku účinků patogenních zárodků nebo toxických látek. Typickými nadměrnými reakcemi imunitního systému s mírným až těžkým poškozením zdraví jsou alergické reakce, zvláštní formou alergické imunitní reakce je anafylaktický šok, který se může ve velmi krátké době rozšířit z lokální imunitní reakce na systémovou reakci s život ohrožujícím stavem v důsledku uvolňování velkého množství zánětlivých messengerových látek .

Stejně dobře známé jako alergické nadměrné reakce imunitního systému jsou nesprávně směrované autoimunitní reakce, které jsou namířeny proti vlastní tkáni těla, protože tkáňové buňky se nemohou „správně identifikovat“ samy a jsou proto považovány za cizí nebo proto, že cytokiny nemohou klasifikovat buňky jako endogenní kvůli jejich vlastním poruchám. Typickými a relativně běžnými autoimunitními chorobami jsou polyartritida a revmatoidní artritida. V kloubech dochází ke zvýšené akumulaci interleukinu-1, takže látka chrupavky se rozkládá více, než se vytváří.

Podobné procesy mohou probíhat v kostech, pokud se degradující osteoklasty aktivují stále častěji, aniž by osteoblasty vytvářející kost byly schopny kompenzovat degradaci. Příkladem nesprávně směrovaných imunitních reakcí způsobených patogenními zárodky je získaná imunodeficience AIDS, která je spuštěna virem HIV útokem na pomocné buňky T.