Pro-zápalové a protizápalové cytokíny

Cytokíny sú proteínové látky s nízkou molekulovou hmotnosťou, ktoré produkujú prakticky všetky imunitné bunky. Slúžia ako druh chemického mediátora v imunitnom systéme. Nemôžu sa však nazývať len imunitné faktory, pretože sa podieľajú na procesoch tvorby krvi, prenosu medzi systémami a majú schopnosť interakcie s bunkami iných orgánov a systémov, čo umožňuje udržiavať konštantné vnútorné prostredie. Tieto látky regulujú reakcie zápalu a precitlivenosti, za určitých podmienok prispievajú k poškodeniu vlastného tkaniva tela.

Cytokíny sú dôležitými zložkami zápalového procesu, ktoré sú nevyhnutné na realizáciu ochranných funkcií imunitného systému. Na vývoji týchto reakcií sa podieľajú prozápalové cytokíny, rastové faktory, chemokíny. V niektorých prípadoch je však potrebné potlačiť a obmedziť zápalový proces. Na to existujú protizápalové cytokíny.


Všeobecné vlastnosti

Cytokín sa viaže na receptor na bunkovej membráne, ktorá stimuluje bunku, aby vykonávala svoju funkciu.

Všetky cytokíny majú nielen svoje individuálne vlastnosti, ale aj spoločné funkčné vlastnostivlastnosti:

  • Na vykonávanie svojej funkcie sa viažu na špecifický receptor na bunkovej membráne.
  • Niektoré z nich komunikujú s rôznymi cieľovými bunkami, iné len s určitými bunkovými líniami.
  • Syntéza týchto látok sa uskutočňuje impulzívne. Majú pomerne krátky polčas a krátke trvanie účinku.
  • Cytokíny sú účinné pri veľmi nízkych koncentráciách.
  • Môžu spôsobiť lokálne reakcie alebo systémové účinky.
  • Cytokíny vzájomne pôsobia. Jeden z nich tak môže ovplyvniť činnosť druhého, stimulujúceho, posilňujúceho alebo oslabujúceho.
  • Sú charakterizované prekrývajúcimi sa nadbytočnými funkciami (rovnaký účinok spôsobuje niekoľko cytokínov).
  • Tá istá bunka je schopná produkovať rôzne cytokíny.
  • Rôzne bunky môžu produkovať jeden typ cytokínu.

Prozápalové cytokíny

Cytokíny s pro-zápalovou aktivitou sa začínajú vylučovať v tele v dôsledku poškodenia alebo prenikania infekčného činidla. Sú produkované aktivovanými lymfocytmi, monocytovými bunkami, dendritickými bunkami a pod .. Najdôležitejšími predstaviteľmi tejto skupiny cytokínov sú:

  • interleukín-1;
  • interleukín-6;
  • faktor nekrózy nádoru a;
  • interleukín-17 a 18.

Cytokíny zodpovedné za zápalovú odozvu sa syntetizujú a vylučujú skôr do patologického ohniska. Už sa tam objavujúa začínajú mať účinok, vytvárajúc zónu zápalu:

  • indukujú expresiu membránových receptorov, ktoré sú citlivé na zápalové faktory;
  • zvýšenie pohybu leukocytov z krvného obehu do patologického ohniska;
  • stimulujú syntézu iných cytokínov s podobným účinkom;
  • spôsobiť horúčku;
  • zvýšenie produkcie proteínových látok akútnej fázy zápalu;
  • aktivujú činnosť nervového systému a žliaz s vnútornou sekréciou.

Treba poznamenať, že vo vysokých koncentráciách sú tieto látky schopné spôsobiť patologické reakcie. Ich najvýznamnejším príkladom je septický šok.

Interleukín-1 kombinuje približne 11 tried proteínových molekúl. 5 z nich sú aktívne cytokíny, funkcie iných nie sú známe. Ciele interleukínu-1 môžu byť akákoľvek bunka v tele, ale sú na ňu najcitlivejšie:

  • vaskulárny endotel;
  • leukocyty;
  • chondrocyty;
  • epitelové bunky;
  • nervové tkanivo.

Pod jeho vplyvom sa v tele realizuje viac ako 50 druhov biologických reakcií. Aktivuje všetky pro-zápalové gény, spôsobuje migráciu buniek radu leukocytov do zápalového ohniska, pričom zvyšuje ich fagocytovú aktivitu a baktericídny účinok. Ovplyvňuje aj cievny tonus a krvný obeh v tejto oblasti. Okrem toho má interleukín-1 viacero systémových účinkov:

  • ovplyvňuje hypotalamus a spôsobuje teplotnú reakciu;
  • prijímaúčasť na vývoji spoločných prejavov zápalového procesu (celková slabosť, slabosť, zlá chuť do jedla, ospalosť);
  • zvyšuje hematopoézu ;
  • stimuluje uvoľňovanie granulocytov z hematopoetickej zóny kostnej drene;
  • s poškodením chrupavky a kostného tkaniva môže spôsobiť ich zničenie atď.

Interleukín-6 je široko pôsobiaci cytokín. Podieľa sa na indukcii prakticky celého komplexu lokálnych zápalových reakcií, ale jeho účinok je slabší ako interleukín-1 alebo TNF-a. Nezvyšuje však produkciu iných cytokínov, ale naopak ju inhibuje, čím kombinuje opačné vlastnosti pro-protizápalových cytokínov.

Faktor α nekrózy nádoru sa v tele produkuje predovšetkým bunkami systému monocyt-makrofág. Tento cytokín má pomerne široké spektrum aktivity. Najprv sa objavuje v krvi po indukcii zápalu (medzi všetkými prozápalovými cytokínmi). Jeho účinok je podobný účinkom interleukínu-1, ale je výraznejší. Zvyšuje tiež expresiu adhéznych molekúl, syntézu rôznych zápalových faktorov, urýchľuje pohyb bielych krviniek a aktivuje ich. Okrem toho zvyšuje bakteriálny potenciál fagocytov a stimuluje rast a vývoj fibroblastov. Pri zvýšenej lokálnej koncentrácii TNF-a dochádza k poškodeniu tkaniva a so zvýšením jeho koncentrácie v krvi sa vyvíjajú závažné toxické účinky.

Protizápalové cytokíny

Spolu sexistencia faktorov, ktoré spôsobujú zápalovú reakciu v ľudskom tele, produkuje cytokíny, ktoré sú schopné ju potlačiť. Vzťah medzi nimi je dôležitým bodom pri regulácii výskytu a vývoja zápalu, pretože nielen priebeh patologického procesu, ale aj jeho výsledok závisí od neho. Hlavnými predstaviteľmi tejto skupiny cytokínov sú:

  • interleukín-4;
  • interleukín-10;
  • interleukín-13;
  • transformačný rastový faktor beta.

Interleukín-4 je produkovaný T-pomocníkmi typu 2. Je to antagonista y-interferónu, inhibuje sekréciu TNF-a, interleukínu-1, interleukínu-6 a inhibuje aktivitu makrofágov a T-lymfocytov. Spolu s ďalšími cytokínmi podporuje proliferáciu tkanivových bazofilov.

T-pomocný typ 2 tiež produkuje interleukín-10 a 13, ktoré znižujú syntézu cytokínov zodpovedných za rozvoj zápalu a zvyšujú proliferáciu žírnych buniek a B-lymfocytov. Výsledkom je inhibícia bunkovej imunity a stimulácia humorálnej stimulácie (produkcia protilátok).

Transformačný rastový faktor beta je syntetizovaný rôznymi bunkovými typmi vrátane makrofágov a lymfocytov. Jeho hlavnou funkciou je potlačenie aktivity a rastu T-lymfocytov, ako aj makrofágov, neutrofilov, prirodzených zabíjačských buniek. Znižuje imunitnú reakciu a stimuluje reparatívne procesy v tele zvýšením syntézy kolagénu.

Záver

Interleukín 13 je cytokín, ktorý spôsobuje inhibíciu zápalového procesu.

Úlohacytokíny v tele sú veľmi veľké. Vzhľadom na ich rôznorodé regulačné vlastnosti je zrejmé, že nedostatočná alebo nadmerná sekrécia týchto látok je dôležitá pri rôznych chorobách a patologických procesoch. V súčasnosti sa vyvíjajú liečivá na báze cytokínov a ich receptorov, ktoré sa používajú v onkológii, transplantologii a ďalších odboroch medicíny.