Citokinek immunológia

Az immunrendszer által szabályozott szolubilis mediátorok citokineknek nevezett. Ezek az alacsony molekulatömegű fehérjék által termelt gyakorlatilag az összes sejtben a veleszületett és adaptív immunrendszer, különösen a CD4 + T-sejtek, amelyek szabályozzák számos effektor mechanizmusokat. Egy fontos funkcionális tulajdonságát citokinek szabályozását fejlődését és viselkedését effektor sejtek az immunrendszer.

Egyes citokinek közvetlenül befolyásolja a szintézis és a munkát más citokinek. Hogy könnyebb elképzelni, hogy a citokinek, hasonlítsa össze őket a hormonok - a kémiai hírvivők az endokrin rendszer. A citokinek kémiai mediátorok belül az immunrendszert. bár szintén kölcsönhatásba léphet bizonyos más rendszerek sejtek, köztük az idegeket. Így részt vesznek a homeosztázis fenntartásában.

Ezek azonban jelentős szerepet játszanak a menedzsment a túlérzékenység és a gyulladásos választ, és egyes esetekben hozzájárulhat a fejlesztési akut vagy krónikus károsodása szöveteket és szerveket.

Állítható bizonyos citokinek, kell a receptort kifejező ez a tényező. Pozitív és / vagy negatív a celluláris aktivitás szabályozásához függ a mennyiségétől és típusától citokin, amely érzékeny a sejt, valamint a növelésével vagy csökkentésével expressziójának citokinreceptorok. Normális körülmények között, a veleszületett és a szerzett immunválasz részt az e módszerek kombinációja.

History citokinek

Röviddel ezután, világossá vált, hogy az izolálására és klonális expanzióját funkcionális T-sejt-vonalat tényező használható, által termelt T-sejtek. Ez a tényező nyert T-sejtek különböző kutatók különböző névvel; A legismertebb közülük - a T-sejt-növekedési faktor (TCGF). Által termelt citokineket limfociták, az úgynevezett limfokinek és monociták és makrofágok - monokinek.

Az eredményeket a sejt limfokinforrásként és monokinek végül úgy találta, hogy ezek a tényezők nem voltak egyedül termékeket a limfociták vagy monociták / makrofágok, megnehezítve ezzel az a probléma megértését. A „citokin” fogadták el, oly módon, hogy általános nevet ezen glikoprotein mediátorok.

A kapcsolat a hogy ki kell dolgozni egy megállapodást, hogy bizonyos tényezők, származó makrofágok és T-sejtek 1979-ben létrehozott egy nemzetközi munkacsoport, amely részt vesz a fejlődést saját nómenklatúra. Mivel a citokinek átvitt jel a leukocita leukociták, a „interleukin» (IL) javasolták. LAF faktor makrofág és T-sejt növekedési faktor megkaptuk a cím szerinti interleukin 1 (IL-1) és az interleukin-2 (IL-2), ill. Eddig azt vizsgáltuk 29 interleukin, és számuk minden bizonnyal növekedni is erőfeszítéseket, hogy új család tagjai citokinek.

Ahogy egyre újabb ismeretek funkcionális tulajdonságait citokinek szempontjából eredetileg tervezték, hogy meghatározzák a funkciókat, fektettek szélesebben. Ezt támasztja alá az a tény, hogy a terminológia 1979-ben elfogadott, elavult. Köztudott, hogy számos interleukin fontos biológiai hatását a sejtekre, amelyek nem tartoznak az immunrendszert. Például, az IL-2 nem csak aktiválja a T-sejt-proliferációt, de stimulálja a csontképző sejtek - alkotó sejtek csont.

Transzformáló növekedési faktor β (TGFp) sejtekre is hat, a különböző típusú, beleértve a fibroblasztokat a kötőszövet, a T és B limfociták. Így elsősorban a citokinek pleiotróp tulajdonságok, mivel ezek befolyásolhatják aktivitását számos különböző sejttípus. Továbbá, A citokinekhez kifejezett redundancia funkciók, amint azt, például, a képesség, hogy támogassák a növekedést, túlélését és differenciálódását B- és T-sejtek több, mint egy citokin (például, és az IL-2 és IL-4 is funkcionálhat T-sejt-faktorok növekedés). Ez részben annak köszönhető, hogy a túlzott használata közös jeladó alegység citokinreceptor adott csoportok citokinek.

Végül, citokinek ritkán, vagy egyáltalán nem működik a szervezetben egyedül. Ezért, célsejtekhez érzékeny tartalmazó környezetben citokinek, hogy gyakran mutatnak additív, szinergista vagy antagonista tulajdonságokat mutatnak. Ez a szinergetikus kombinált hatása két citokin okoznak kifejezettebb hatása, mint a hatások összege az egyes citokinek. Ezzel szemben, ha egy citokin biológiai aktivitását gátló más, beszélnek a antagonizmus.

1970 óta, a tudás citokinek gyorsan növekvő miatt azonosító meghatározása, a funkcionalitás és molekuláris klónozás. Kényelmes nevezéktan alapján korábban celluláris forrásból vagy funkcionális aktivitását bizonyos citokinek nem széles körben támogatott. Ennek ellenére, időről időre, mint a megállapítás közös funkcionális jellemzőit több glikoproteinek bevezetett kiegészítő feltételeket, amelyek meghatározzák ezt esaiádjá.

Általános tulajdonságok citokinek

Általános funkcionális tulajdonságok

A citokinek van néhány közös funkcionális jellemzőit. Néhány, mint például az interferon-y (IFNy) és az IL-2 által szintetizált sejtek és gyorsan kiválasztódik. Mások, mint például a tumor nekrózis faktor a (TNFa) és TNFp, lehet kiválasztódó vagy kifejezett fehérjék kapcsolódó membránok. A legtöbb citokin nagyon rövid a felezési ideje; Következésképpen, a szintézis a citokinek és működésük általánosan előfordulnak impulzív.

Ábra. 11.1. Autokrin, parakrin és endokrin tulajdonságait citokin. Például az agy reagál a hatását a citokinek, endokrin hatások

olyan kapcsolat a sejtek nagyon alacsony koncentrációban, mint a polipeptid hormonok, citokinek (jellemzően 10-10 és 10-15 M). A citokinek lokálisan hathatnak, és a sejt, hogy a titkos őket (autokrin) és más szorosan elhelyezkedő sejtek (parakrin); Sőt, hathatnak szisztémásán mint egy olyan hormon (endokrin) (ábra. 11.1). Csakúgy, mint más polipeptid hormonok, citokinek kifejthetik működésüket a specifikus receptorokhoz a célsejteken. Ebben a cellában, bizonyos citokinek állítható kell a receptort kifejező ez a tényező.

Így az aktivitási reagáló sejtek szabályozni lehet a számát és típusát, citokinek, amelyhez érzékeny, vagy növekvő / csökkenő expresszióját citokinreceptorok, amelyek önmagukban szabályozzák más citokinek. Egy jó példa az utóbbi helyzet az a képesség, az IL-1 expressziójának növelésére receptorokat IL-2 a T-sejteken. Korábban már említettük, ez azt mutatja, egy dolog közös citokinek, nevezetesen, hogy képesek együtt dolgozni, ami egy szinergiát, ami fokozza azok hatását az egyetlen sejt.

Azonban, bizonyos citokinek antagonisztikus kapcsolat egy vagy több citokin, és így gátolják a egymást egy adott cellában. Például, által kiválasztott citokinek T-helper (Th1) szekretáló IFNg, mely aktiválja a makrofágokat, hogy gátolja a B-sejtek és közvetlenül toxikus bizonyos sejtek. A Th2 sejtek IL-4 és IL-5, amely aktiválja a B-sejtek és IL-10, ami viszont gátolja a makrofág aktiváció (ábra. 11.2).

Ábra. 11.2. Citokinek termelt Tn1- iTn2 sejtek

Amikor a sejtek citokineket termelnek, vagy kemokinek a különböző stimulusok hatására (azaz fertőző ágensek), e létre a koncentráció-gradiens, amely lehetővé teszi, hogy ellenőrizzék, vagy közvetlen sejt migrációt, más néven kemotaxis (ábra. 11.3). A sejtmigrációt (azaz, a kemotaxist a neutrofilek) szükséges a gyulladásos reakciók miatt bekövetkező lokális behatolás vagy más trauma.

Ábra. 11.3. Lépés neutrofil kemotaxis (megfordítható kötési, ezt követő aktiválását, tapadás) és transzendoteliális migráció (promóciós közötti endothelsejtek alkotó véredények falában, extravazáció)

A kemokinek fontos szerepet játszanak annak biztosításában, hogy a jelek, amelyek növelik az adhéziós molekulák expresszióját az endoteliális sejteken expresszá a neutrofil kemotaxis és transzendoteliális migráció.

A teljes szisztémás hatás

A citokinek hathatnak közvetlenül a helyszínen kiválasztást és távolról akár szisztémás hatást. Így, játszanak döntő szerepet amplifikálására az immunválasz, mivel a citokinek felszabadulását az csak néhány által aktivált sejtben antigén aktiválásához vezet sejtszaporulatból különböző típusú, amelyek antigén-specifikus, vagy adott esetben közvetlenül a szakterületen. Ez különösen igaz a DTH reakciókat, amelyekben a ritka antigénspecifikus T-sejtek aktiválódását kíséri a citokinek felszabadulása. Ennek következtében a kereset citokinek monociták övezetben részt vesznek egy nagy mennyiségű jelentősen meghaladják az eredetileg aktivált T-sejt-populáció.

Továbbá meg kell jegyezni, hogy a termékek a magas koncentrációban a citokin hatása alatt erős ingerek kezdeményezheti romboló szisztémás hatások, mint a toxikus sokk szindróma, amelyet később tárgyalunk ebben a fejezetben. Alkalmazása rekombináns citokin vagy citokin antagonista, amely képes hatni a különböző fiziológiai rendszerekre lehetővé teszi korrekciós terápiás immunrendszer alapuló biológiai hatásspektruma társított ez a citokin.

Közös sejtes forrásból lépcsőzetes események

Egyes sejt képes a különféle citokinek. Továbbá, egyetlen sejt lehet a cél a sok citokin, amelyek mindegyike kötődik a specifikus receptor a sejtfelszínen. Következésképpen a citokin befolyásolhatják a másik, ami azt eredményezheti, additív, szinergista vagy antagonista hatást a megcélzott sejt.

Kölcsönhatása több citokin kiosztott egy tipikus immunválasz, általában az úgynevezett citokin-kaszkád. Alapvetően ez a színpad határozza meg, hogy a válasz az antigén előnyösen olyan ellenanyag-közvetített (és ha igen, milyen osztályok antitestek szintetizálódnak) vagy sejt-közvetített (és ha igen, milyen a sejtek aktiválásra kerül -, amely nincs citotoxikus hatása vagy részt vesznek HRT). ellenőrzési mechanizmusok citokinek, amelyek segítenek, hogy határozza meg a citokinek megjelenése után a CD4 + T-sejteket.

Úgy tűnik, hogy a megindítását citokinválasz ezek a sejtek is vezető szerepet játszott az antigén stimulációt. Így, természetétől függően az antigén jelet, és egy sor citokin kapcsolódó T-sejtek aktiválódását, naiv CD4 + effektor T-sejt szerez egy meghatározott citokin profilt, amely egyedileg azonosítja a típusát generált immunválasz (antitest vagy sejt-közvetített). Citokin-kaszkád, hogy kapcsolatban van a típusú immunválasz, és meghatározza, hogy milyen más rendszerek aktivált vagy gátolt, valamint a súlyossága és időtartama az immunválaszt.

Általános receptor molekulák

A citokinek általában átfedő, redundáns funkciók: például, és az IL-1 és IL-6 indukálja a láz és a több közös biológiai jelenségek. Azonban, ezek a citokinek sajátságos tulajdonságaik. Amint a későbbiekben fogjuk tárgyalni, bizonyos citokinek terjeszteni a műveletet egy célsejten receptorokat alkalmazzuk, amely több polipeptidlánc, néhány ezek a receptorok legalább egy közös receptor molekulához. amely az úgynevezett közös gamma-lánc (ábra. 11.4). Összesen in-áramkör egy intracelluláris jelző molekula. Ezek az adatok segítenek megmagyarázni a jelenlétét átfedő funkciók a különböző citokinek.

Ábra. 11.4. A szerkezeti jellemzői a családtagok I. osztályú citokin receptorok. Azonos minden Y-Chain (zöld) egy jelet a sejtbe

R.Koyko, D.Sanshayn, E.Bendzhamini