Citokinai: struktūra, funkcija ir ligos

Citokinų terminas apima labai diferencijuotą peptidų grupę ir baltymai kurie veikia kaip pasiuntiniai, darantys didelę įtaką įgimtos ir įgytos imuninės sistemos ląstelių imuniniam atsakui. Citokinai apima interleukinus, interferonai, navikas nekrozė veiksniai ir kiti polipeptidai arba baltymai. Citokinus daugiausia, bet ne tik, gamina ląstelės imuninė sistema ir prijungti prie specifinių receptorių ant įvairių imuninės sistemos ląstelių, kad būtų pasiektas būtinas tikslinių ląstelių aktyvavimas.

Kas yra citokinai?

Žmogus imuninė sistema daugiausia susideda iš dviejų komponentų - nespecifinės, genetiškai fiksuotos sistemos ir adaptacinės, įgytos, imuninės gynybos. Genetiškai fiksuotas komponentas imuninė sistema gali atsakyti per kelias minutes. Tai apima, pavyzdžiui, uždegimines reakcijas ir fagocitozę. Prisitaikanti imuninė gynyba imuninėse reakcijose yra daug lėtesnė, tačiau jos pranašumas yra sugebėjimas prisitaikyti prie naujų iššūkių patogenai į kurią įgimta imuninė gynyba neturi atsako. Abiejų imuninės sistemos dalių ląstelės turi greitai ir tinkamai reaguoti į nenuspėjamas situacijas, naikindamos patogeniškumą mikrobai ar kenksmingų medžiagų ardymas, panašus į policijos pareigas. Būtiną imuninių ląstelių kontrolę perima citokinai, kuriuos dažniausiai išskiria pačios imuninės ląstelės. Jie yra baltymai arba polipeptidai, kurie kaip pasiuntiniai jungiasi prie tikslinių ląstelių specifinių receptorių. Citokinai neprivalo patekti į tikslinę ląstelę, kad ląstelė sukeltų reikiamą atsaką. Pavyzdžiui, citokino „pranešimas“ gali apimti stimuliaciją daugintis dalijantis, daugintis arba nurodymą diferencijuotis į aktyvų etapą.

Anatomija ir struktūra

Imuniniai atsakai yra labai diferencijuoti ir sudėtingi, todėl imuninės sistemos kontrolę pagal analogiją taip pat turi sudaryti diferencijuoti pranešimai ar nurodymai. Kadangi kiekvienas pasiuntinys vienu metu gali perduoti tik vieną konkrečią instrukciją nurodytoms tikslinėms ląstelėms, žinomų pasiuntinių, priskiriamų citokinams, skaičius yra labai didelis. Penkios skirtingos medžiagų grupės sudaryti citokinų klasės. Šitie yra interferonai (IFN), interleukinai (IL), kolonijas stimuliuojantys faktoriai (CSF), navikas nekrozė faktoriai (TNF) ir chemokinai. Interferonai, interleukinai ir medžiagos, klasifikuojamos kaip kolonijas stimuliuojantys veiksniai, yra santykinai trumpos grandinės baltymai arba polipeptidai, susidarantys maždaug nuo šimto iki šešių šimtų amino rūgštys. Chemokinų grupę sudaro dar trumpesnės grandinės baltymai, turintys mažiau nei 100, bet ne daugiau kaip 125 amino rūgštys, todėl beveik visi jie yra polipeptidai. Bendra citokinų savybė yra ta, kad jiems nereikia patekti į ląstelę, kad būtų stimuliuojami, jie tiesiog jungiasi prie specifinių receptorių, išsikišančių iš ląstelės membrana kad taptų veiksminga.

Funkcija ir užduotys

Atskiros medžiagos, priklausančios vienai iš citokinų medžiagų grupių, turi skirtingas funkcijas ir užduotis. Tačiau visa veikla gali būti susijusi su paveldimos ir įgytos imuninės sistemos kontrole ir įtaka. Interferonus daugiausia išskiria leukocitai tokie kaip makrofagai ir monocitai. Jie stimuliuoja ląsteles gaminti specialius baltymus, turinčius antivirusinių ir priešnavikinių savybių, taigi ir imunostimuliuojantį poveikį. Interleukinai įgalina baltą spalvą kraujas langeliai (leukocitai) bendrauti tarpusavyje ir kartu su naviku nekrozė alfa faktorius, kontroliuokite koncentruotą gynybą ir uždegimines reakcijas. Tai apima sisteminius efektus, tokius kaip paleidimas karščiavimas ir padidėja pralaidumas, kai kurie iš jų gali vadovauti pavojingoms sąlygoms, kai kraujas leidžiama patekti į audinius dėl padidėjusio kraujo pralaidumo laivai. Kolonijas stimuliuojantys veiksniai yra baltos ir raudonos spalvos augimo faktoriai kraujas ląstelių. Medžiagos, tokios kaip eritropoetinas (EPT), kuris taip pat žinomas kaip uždraustas dopingas tarp jų yra trombopoetinas. Naviko nekrozės faktorius vadinamas daugiafunkcine pranešimų medžiaga, kurią daugiausia išskiria makrofagai. TNF gali kontroliuoti įvairių imuninių ląstelių veiklą. Pavyzdžiui, TNF gali sukelti apoptozę (ląstelių mirtį), taip pat ląstelių proliferaciją, ląstelių diferenciaciją ir kitų citokinų išsiskyrimą. Chemokinai susideda iš mažų signalinių baltymų, dėl kurių ląstelės gali migruoti link aukščiausio koncentracija chemokinų. Tokie migracijos judėjimai tampa matomi vietos vietovėse uždegimas kaupiantis tam tikroms imuninėms ląstelėms.

Ligos

Labai diferencijuota ir sudėtinga citokinų kontrolė vadovauti į lūkestį, kad taip pat gali būti klaidingų atsakymų, turinčių įtakos imuninei sistemai. Pavyzdžiui, imuniniai atsakai gali būti per silpni arba per stiprūs, arba jie gali būti neteisingai nukreipti. Imuninės sistemos sutrikimai gali atsirasti endogeniškai, ty be atpažįstamos išorės įtakos arba dėl patogeninio poveikio. mikrobai ar toksinių medžiagų. Tipiški imuninės sistemos reakcijos su lengvu ar sunkiu sveikatai sutrikimai yra alerginės reakcijos. Ypatinga alerginio imuninio atsako forma yra anafilaksinis šokas, kuris gali išsivystyti per labai trumpą laiką nuo vietinės imuninės reakcijos iki sisteminės reakcijos, keliančios pavojų gyvybei būklė dėl didelio kiekio išmetimo uždegimas- suaktyvinančios agentų medžiagas. Lygiai taip pat žinomos kaip alerginės imuninės sistemos reakcijos yra neteisingai nukreiptos autoimuninės reakcijos, nukreiptos prieš paties kūno audinius, nes audinių ląstelės negali tinkamai „identifikuotis“, todėl laikomos svetimomis organizmui arba dėl to, kad citokinai negali klasifikuoti ląstelių kaip paties organizmo dėl jų pačių veikimo sutrikimų. Tipiškas ir palyginti dažnas autoimuninės ligos yra poliartritas ir reumatoidiniai artritas. Padidėjęs interleukino-1 kaupimasis sąnarių, Kad kremzlė medžiaga suskaidoma labiau nei susikaupia. Panašūs procesai gali vykti ir kaulai kai kaulą skaidantys osteoklastai vis aktyvesni, o kaulą kaupiantys osteoblastai nesugeba kompensuoti skilimo. Neteisingų imuninių atsakų, kuriuos sukelia patogeniniai, pavyzdys mikrobai yra įgytas imunodeficitas AIDS, kurį sukelia ŽIV virusas per T-pagalbinių ląstelių ataką.