čo je nové?      slovník, písmeno C    cytokín

Cytokín

Stručne

Cytokíny predstavujú dorozumievaciu reč medzi bunkami imunitného systému ale aj inými bunkami. Ich reči rozumejú aj bunky nervového systému a endokrinného systému (majú receptory pre cytokíny), vďaka čomu imunitný systém s nervovým a endokrinným systémom tvoria jeden veľký superinformačný systém a nad tým všetkým stojí psychika, ktorú tieto systémy ovplyvňujú. Cytokíny majú nízku molekulovú hmotnosť, pôsobia v pikogramových a nanogramových koncentráciách a svoju biologickú aktivitu uplatňujú prostredníctvom väzby na špecifický receptor. K cytokínom ovplyvňujúcim prirodzenú imunitu patria prozápalové cytokíny a interferóny 1. typu. A priori majú cytokíny pozitívnu úlohu v imunitnej odpovedi, avšak dlhotrvajúca alebo nadmerná tvorba cytokínov môže viesť k poškodeniu organizmu až smrti. [Zdroj: Bucová, 2013]

Cytokíny sú molekuly, ktoré prenášajú dôležitú informáciu medzi bunkami a majú vplyv na reguláciu rastu, delenie bunky, diferenciáciu, zápal a obranyschopnosť. Ako sme uviedli vyššie,  sú zároveň základnými regulátormi imunitného systému a na niektoré účely je nutné koordinované pôsobenie niekoľkých rôznych cytokínov - tieto synergické a antagonistické interakcie medzi cytokínmi nazývame cytokínová sieť. Cytokíny sa v tele nachádzajú buď rozpustené v tekutine (plazma, tkanivová tekutina) alebo viazané na membránu (tzv. membránové formy).

Základná charakteristika cytokínov

1. pleiotropia: pôsobenie cytokínov na niekoľko rôznych druhov buniek (napr. B-lymfocyty, mastocyty )

2. špecificita: účinok je typický len pre daný cytokín
   

3. redundancia: niektoré cytokíny môžu byť nahradené inými, napr. IL-2 aj IL-4 stimulujú proliferáciu B-lymfocytov

4. synergia: účinky rôznych cytokínov sa vzájomne dopĺňajú

5. antagonizmus: jeden cytokín blokuje účinky iného cytokínu (napr. IFN-γ blokuje prepnutie na syntézu IgE, ktorý indukuje IL-4

6. pôsobenie v kaskáde: jeden cytokín indukuje tvorbu iného.

Pôsobenie cytokínov (dané vzdialenosťou cieľovej štruktúry) môže byť:

autokrinné,

parakrinné,

endokrinné

Ako to funguje?

Receptory pre cytokíny sa skladajú z dvoch (prípadne troch) podjednotiek:

1. prvá podjednotka slúži pre špecifickú väzbu cytokínu (je uložená extracelulárne),

2. druhá (a prípadne tretia) slúži na spojenie s intracelulárnymi signalizačnými molekulami.

Prenos signálu prebieha väčšinu prostredníctvom proteínkináz . Tieto kinázy sú nekovalentne viazané na intracelulárnu časť receptora. Po nadviazaní cytokínu dôjde k priblíženiu kináz k sebe ak ich vzájomnej aktivácii. Aktivované enzýmy fosforylujú ďalšie proteíny a spúšťa sa celá kaskáda.

Okrem proteínkináz je nutné pripomenúť aj G-proteíny (mimochodom, v r. 2012 bola za štúdium G proteínov udelená Nobelova cena ). Receptory pre chemokíny (pozri nižšie) sú asociované práve s G proteínmi . Princíp funkcie je odlišný od proteínkináz, ale dôsledky sú podobné: zmena aktivity enzýmov, regulácia bunkového cyklu, degranulácia a pod.

Nakoniec existujú niektoré receptory (napr. pre FGF, EGF, TGF-β), ktoré majú vo svojej cytoplazmatickej časti kinázovú doménu (tzv. receptorové kinázy ).

Konečné výsledky signalizácie závisia od povahy receptora a od spolupôsobenia iných signálov. Môže ísť takmer o čokoľvek od stimulácie proliferácie , cez zmenu aktivity iónových kanálov a membránových enzýmov, až po navodenie apoptózy .

Všeobecné rozdelenie cytokínov

• interleukíny (regulujú prevažne leukocyty)

• chemokiny (napr. IL-8, majú chemotaktickú aktivitu)

• interferóny (zložka protivírusovej imunity)

• transformujúce rastové faktory ( transforming growth factors , TGF) - TGF-α stimuluje mitózu, TGF-β inhibuje mitózu (štruktúrne odlišné molekuly)

• faktory stimulujúce kolónie ( colony stimulating factors , CSF) - stimulujú diferenciáciu buniek v kostnej dreni

• faktory nekrotizujúce nádory ( tumour necrosis factors , TNF) - väčšinou indukujú apoptózu

• iné rastové faktory - napr. erytropoetín , FGF.

Rozdelenie cytokínov podľa funkcie

• prozápalové cytokíny: TNF, IL-1, IL-4, IL-6, IL-8, IL-12,

• protizápalové cytokíny: IL-6, IL-10, TGF-β,

• cytokíny s aktivitou rastových faktorov hemopoetických buniek: IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, C-CSF, CD70, CD30L,

• cytokíny uplatňujúce sa v humorálnej imunite (Th2): IL-4, IL-5, IL-9, IL-10, IL-13, TGF-β,

• cytokíny uplatňujúce sa v bunkovej imunite (Th1): IL-1, IL-2, IL-12, IL-15, IFN-γ, TNF,

• cytokíny s antivírusovým účinkom: IL-28, IFN-α, IFN-β, IFN-γ.