Cytokiny

Z WikiSkript

Cytokíny sú molekuly, ktoré prenášajú dôležitú informáciu medzi bunkami a majú vplyv na reguláciu rastu, delenie bunky, diferenciáciu, zápal a obranyschopnosť.[1] Sú zároveň základnými regulátormi imunitného systému a pre niektoré účely je nutné koordinované pôsobenie niekoľkých rôznych cytokínov – tieto synergistické a antagonistické interakcie medzi cytokínmi nazývame cytokínová sieť.[2] Cytokíny sa v tele nachádzajú buď rozpustené v tekutine (plazma, tkanivová tekutina) alebo viazané na membránu (tzv. membránové formy).

Cytokínové receptory a prenos signálu – všeobecné schéma

Základné charakteristiky cytokínov[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • pleiotropia: pôsobenie cytokínu na niekoľko rôznych druhov buniek (napr. B-lymfocyty, mastocyty),
  • špecificita: účinok je typický len pre daný cytokín,
  • redundancia: niektoré cytokíny môžu byť pre zmenu nahradené inými, napr. IL-2 aj IL-4 stimulujú proliferáciu B lymfocytov,
  • synergizmus: účinky rôznych cytokínov sa vzájomne dopĺňajú,
  • antagonizmus: jeden cytokín blokuje účinky iného cytokínu (napr. IFN-γ blokuje prepnutie na syntézu IgE, ktorý indukuje IL-4[1])
    Pôsobenie cytokínov
  • pôsobenie v kaskáde: jeden cytokín indukuje tvorbu iného.

Pôsobenie cytokínov (dané vzdialenosťou cieľovej štruktúry) môže byť:

  • autokrinné,
  • parakrinné,
  • endokrinné. (viď obrázok vpravo pre podrobnosti)

Receptory cytokínov[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Príklad receptoru pre IL-7
Zapojenie cytokínov do regulácie bunkového cyklu a apoptózy

Receptory pre cytokíny pozostávajú z dvoch (príp. troch) podjednotiek:

  1. prvá podjednotka slúži pre špecifickú väzbu cytokínu (je uložená extracelulárne),
  2. druhá (a príp. tretia) slúžia k spojeniu s intracelulárnymi signalizačnými molekulami.

Prenos signálu prebieha väčšinou prostredníctvom proteín kináz (najčastejšie kinázy skupiny Jak). Tieto kinázy sú nekovalentne viazané na intracelulárnu časť receptoru. Po naviazaní cytokínu dôjde k priblíženiu kináz k sebe a k ich vzájomnej aktivácii. Aktivované enzýmy fosforylujú ďaľšie proteíny a spúšťa sa celá kaskáda.

Okrem proteín kináz je nutné spomenúť G-proteíny (mimochodom, v r. 2012 bola za štúdium G proteínov udelená Nobelova cena). Receptory pre chemokíny (viď nižšie) sú asociované práve s G proteínmi. Princíp funkcie je odlišný od proteín kináz, no 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 na povahe receptoru a na spolupôsobení iných signálov. Môže ísť takmer o čokoľvek od stimulácie proliferácie cez zmenu aktivity iónových kanálov a membránových enzýmov až po navodenie apoptózy.

Klasifikácia[2][✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Historicky sa hovorilo o lymfokínoch a monokínoch (molekuly secernované lymfocytmi, resp. monocytmi), nie je to ale veľmi presné delenie a dnes sa už nepoužíva. Cytokíny teda môžeme rozdeliť do niekoľkých skupín:

  • interleukíny (regulujú prevažne leukocyty),
  • chemokíny (napr. IL-8, majú chemotaktickú aktivitu),
  • interferony (zložka protivírusovej imunity),
  • transformujúce rastové faktory (transforming growth factors, TGF) – TGF-α stimuluje mitózu, TGF-β inhibuje mitózu (štruktúrne rozdielne molekuly),
  • faktory stimulujúce kolónie (colony stimulating factors, CSF) – stimulujú diferenciáciu buniek v kostnej dreni,
  • faktory nekrotizujúce nádory (tomour necrosis factors, TNF) – väčšinou indukujú apoptózu,
  • iné rastové faktory – napr. erytropoetin, FGF.

Klasifikácia podľa funkcie[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Toto delenie je len približné, ale umožňuje sa aspoň zhruba zorientovať v spletitej cytokínovej sieti:

  • zápal podporujúce cytokíny (prozánětlivé), včítane chemokínov: TNF, IL-4,IL-6, IL-8, IL-12,
  • zápal inhibujúce cytokíny (protizánětlivé): 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 bunkami sprostredkovanej 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.


Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Související články[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Externí odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Reference[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  1. a b BUC, Milan. Imunológia. 1. vydání. Bratislava : Veda, 2001. s. 217. ISBN 80-224-0667-8.
  2. a b HOŘEJŠÍ, Václav a Jiřina BARTŮŇKOVÁ. Základy imunologie. 3. vydání. Praha : Triton, 2005. 279 s. s. 95. ISBN 80-7254-686-4.

Použitá literatura[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • BUC, Milan. Imunológia. 1. vydání. Bratislava : Veda, 2001. ISBN 80-224-0667-8.
  • HOŘEJŠÍ, Václav a Jiřina BARTŮŇKOVÁ. Základy imunologie. 3. vydání. Praha : Triton, 2005. 279 s. ISBN 80-7254-686-4.