Что такое цитокин?

Цитокины представляют собой группу белков, участвующих в врожденной и адаптивной иммунной системе. Многие типы клеток в организме - не только клетки иммунной системы - могут продуцировать цитокины, и производство обычно стимулируется присутствием антигена. Цитокины передают сигналы от одной клетки к другой, изменяют поведение клетки различными способами и регулируют иммунный ответ организма на потенциальную угрозу - это может быть патоген, такой как вирус, бактерия или паразит, или токсин. В некоторых случаях неправильная выработка цитокинов происходит в ответ на что-то безвредное, что приводит к аллергической реакции. Как правило, цитокиновые белки хранятся не в готовом виде, а синтезируются при необходимости.

Роль этих белков в иммунном ответе сложна. Один цитокин может влиять на несколько разных типов клеток и может выполнять более одной функции, тогда как несколько разных цитокинов могут выполнять одну и ту же функцию. Различные типы клеток могут по-разному реагировать на один и тот же цитокин, и цитокины могут взаимодействовать друг с другом по-разному - например, один может ингибировать действие другого; два вместе могут дать синергетический эффект; и один цитокин может стимулировать выработку других. Цитокины могут влиять на клетку, которая их произвела - они известны как аутокринные - или они могут влиять на близлежащие клетки - они известны как паракринные. Реже они могут воздействовать на клетки на некотором расстоянии через кровоток - они известны как эндокринные.

Ряд различных цитокинов связан с врожденной иммунной системой. Хемокины влияют на движение иммунных клеток посредством хемотаксиса и могут привлекать эти клетки к участкам повреждения или инфекции. Фактор некроза опухолей альфа (TNF-α), интерлейкин 1 (IL-1) и интерлейкин 6 (IL-6), известные под общим названием эндогенные пирогены, вызывают лихорадку и воспалительный ответ на инфекцию, влияя на контроль температуры в гипоталамусе и вызывая расстройство жира и белка для выработки тепла; они также стимулируют производство хемокинов. Интерфероны выполняют множество функций, включая предотвращение репликации вируса и активацию макрофагов и NK-клеток. Интерлейкин 10 (IL-10), напротив, оказывает существенно ингибирующее действие на иммунный ответ.

Другие типы цитокинов играют роль в адаптивной иммунной системе. Интерлейкины 2, 4 и 5 (IL-2, IL-4 и IL-5) стимулируют рост и развитие различных иммунных клеток. Трансформирующий фактор роста бета (TGF-β) в основном ингибирует функции, влияет на размножение различных иммунных клеток, а также снижает температуру, блокируя действие эндогенных пирогенов. Интерферон гамма (IFN-γ) активен как в врожденных, так и в адаптивных иммунных реакциях.

В костном мозге другая группа цитокинов играет важную роль. Эта группа стимулирует кроветворение - рост и созревание лейкоцитов костного мозга в различные типы. Примерами являются интерлейкины 3 и 7 (IL-3 и IL-7) и колониестимулирующие факторы (CSF).

Хотя эти белки играют жизненно важную роль в координации иммунного ответа для устранения угроз, они могут иногда усугублять состояния, вызываемые патогенами, или сами вызывать заболевание. Чрезмерное производство цитокинов, возможно, в ответ на новый и незнакомый патоген, может привести к так называемому шторму цитокинов, который может вызвать серьезное и угрожающее жизни воспаление тканей. Было высказано предположение, что высокий уровень смертности во время пандемии гриппа 1918 года был обусловлен этим эффектом, а не прямым действием самого вируса. Другие связанные проблемы включают токсический шок, аллергию и аутоиммунные заболевания. Некоторые раковые клетки производят цитокины, которые помогают стимулировать их рост.