1

Cytokiny to glikoproteiny uczestniczące w reakcjach między komórkami. Biorą udział w

procesach odpornościowych, zapaleniu oraz funkcjonowaniu różnych komórek. Cechują je takie
właściwości jak:

•

Plejotropowość (wielokierunkowość) – zdolność danej cytokiny do wywoływania różnych
zmian czynnościowych w bardzo różnych komórkach

•

Redundancja (powtókowość) – zdolność różnych cytokin do dawania podobnych efektów w
następstwie oddziaływania na różne receptory komrókowe

•

Antagonizm – dwie lub więcej cytokin może wywoływać przeciwstawne efekty, znosząc
nawzajem swoje działanie

•

Synergizm – dwie lub więcej cytokin może wywierać zbliżone efekty, wzmacniając
wzajemnie swoje działanie.

•

Indukcja kaskad sprzężeń zwrotnych + i -

Cytokiny oddziałują na przeżycie, różnicowanie, dojrzewanie oraz czynność dojrzałych

komórek. W patologii natomiast są one odpowiedzialne za:

•

Gorączkę

•

Objawy grypopodobne

•

Wstrząs

•

Wzrost zapotrzebowania na sen

•

Spadek masy ciała

•

Anemię

•

Wpływ na produkcję białek ostrej fazy (tu szczególnie IL-6)

•

Gojenie ran

•

Zabijanie wewnątrzkomórkowe (np. prątków)

•

Niszczenie komórek zakażonych wirusami

W odniesieniu do komórek docelowych cytokiny mogą wywierać działanie autokrynne -

komórka sama wytwarza i odpowiada na sygnał np. limfocyt Th i IL-2, parakrynne - komórka działa
na sąsiednie komórki lub endokrynne - wyspecjalizowane komórki wydzielnicze działają na cały
organizm przekazując sygnał za pomocą krążenia krwi. Oddziaływanie cytokin zależy od lokalnego
kontaktu między komórkami.

Budowa receptorów dla cytokin

•

fragmenty zewnątrzkomórkowe zbudowane z domen odpowiedzialnych za
swoistość wiązania ligandów i sposób przekazywania sygnałów po związaniu
cytokiny

•

fragmenty wewnątrzkomórkowe zdbudowane z domen odpowiedzialnych za
inicjowanie sygnałów w komórce

•

fragmenty transbłonowe łączą domeny zew i wewkom

Receptory dla cytokin mogą być zarówno błonowe jak i rozpuszczalne (cytoplazmatyczne). Dzielą się
na:

•

Immunoglobulinopodobne – (dla IL-1, M-CSF)

•

Cytokin klasy I – (dla hematopoetyn oraz IL-1 do 7, 9, 11, 12) dwa rodzaje domen: pierwsza
zawiera 4 Cys a druga Trp i Ser

•

Cytokin klasy II – (dla IFN) w domenie obecne są 4 Cys brak Trp i Ser

•

Nadrodziny TNF – tworzą trimery

•

Sprzężone z białkami G – dla chemokin – siedmio domenowe

Rec które wielokrotnie przechodzą przez błonę, ulegają odkształceniu po związaniu ligandu i
bezpośrednio przekazują sygnał komórce np. białka G. Wpływają na takie procesy jak:

•

rearanżacja białek szkieletu

•

otwieranie kanałów jonowych

•

uwalnianie zawartości ziaren

Rec, które tylko raz przenikają przez błonę muszą ulec di- lub trimeryzacji zanim przekażą sygnał.

2

Rec dla hematopoetyn składają się z kilku różnych podjednostek

•

jedne odpowiedzialne za wiązanie cytokin

•

inne za przekazywanie sygnałów

Niektóre cytokiny wiążą się z rec mającymi wspólne podjednostki

•

podrodzina

β

c do której należą: Il-3R, Il-5R, GM-CSFR

•

podrodzina

γ

c do której należą: Il-2R, 4, 7, 9, 15, 21

•

podrodzina gp130 do której należą Il-6R, LIFR, OSMR, Il-11R, CTNFR, CT-1R

•

obecność wspólnych podjednostek jest jednym z mech odp za redundancję np. Il-2 i Il-15

Rec homodimeryczne należą do I typu dla erytropoetyny, trombopoetyny i G-CSF

Przekazywanie sygnału

•

szlak kinaz JAK i białek STAT (JAK1-3, TYK2) (STAT1-4)

•

kinazy tyrozynowe (Src, Tec, Syk)

•

kinaza białkowa C (aktywowana przez Il-2, 3, 4, GM-CSF oraz erytropoetynę)

•

przekazywanie sygnałów podlega kontroli np. Białka nadrodziny SOCS

indukowane przez czynniki STAT

wiążą i blokują kinazy JAK

Il-1 (=Il-

ββββ

)

•

regulator odpowiedzi immunologicznej i zapalnej

•

wydzielana przez monocyty i makrofagi (a także: keratynocyty, chondrocyty,
kom. Langerhansa, kom glejowe, mezangium, śródbłonka, limf B i T

•

czynniki indukujące:

lipopolisacharyd

wirusy, bakterie, drożdże i ich produkty

Il-1, 2, 3, 12

TNF i inne

•

Il-

α

aktywna jako prekursor a Il-

β

aktywowana przez kaspazę 1

•

Receptory dla Il-1

Il-1R1 ma większe powinowactwo do Il-1

α

Il-1R2 ma większe powinowactwo do Il-1

β

wyst na neutrofilach, monocytach i

limf. B

Il-1R3 białko błonowe które umożliwia przekazanie sygnału przez Il-1R1

•

właściwości biologiczne

na limf T (prod Il-2, IFN

γ

)

na limf B (prod Ig)

hemopoeza -> granulopoeza

śródbłonek -> aktywacja i przyleganie

makrofagi -> Il-1, 6, TNF

osteoklast -> aktywacja

miocyt -> proteoliza

synowiocyt -> kolagen

fibroblast -> kolagenaza, IFN-

β

, Il-6

wątroba -> b ostrej fazy

mózg -> senność, gorączka, ACTH

wytwarzanie neutrofilów i monocytów

uwalnianie histaminy przez bazofile, degranulacja eozynofilów i wytwarzanie

prostaglandyn i wiele, wiele innych ;))

Il-2

•

induktory: Il-1, 6 oraz swoiste antygeny, sygnał kostymulujący z CD28

3

•

wytwarzana przez: limf posiadające TCR (gł Th1 i Tc

•

pobudza proliferację limf Tc CD8+ i inne

•

receptory

wyst na większości aktywowanych limf T i B i monocytach

3 formy

α

,

β

i

γ

ale najw rolę odgrywa Il-R

β

stęż Il-2R zwiększa się w ch. autoimmunizacyjnych, zakażeniach,

białaczkach, w trakcie odrzucania przeszczepów allogenicznych i RZS

•

właściwości biologiczne:

proliferacja i różnicowanie limf T gł. Tc

proliferacja i różnicowanie limf B w kooperacji z Il-4 i 5

aktywacja i proliferacja kom NK

poziom Il-2 koreluje z autoagresją i niedoborami odporności

wygaszanie reakcji immunologicznych - indukcja CTLA4 i FasL

wykorzystywana w leczeniu nowotworów gł. raka nerki i czerniaka

złośliwego

Il-3

•

uwalniana przez limf T (w fizjologicznych miejscach krwiotworzenia)

•

właściwości biologiczne:

stymuluje kwiotworzenie

pobudza proliferacje i różnicowanie pluripotencjalnych kom

macierzystych szpiku, kom szeregu monocytarnego i innych

pobudza dojrzewanie prekursorów limf B i T

stymuluje wzrost, różnicowanie i aktywację bazofilów i eozynofilów

leczenie Il-3 stosuje się w stanach zaburzonego krwiotworzenia u choruch

na nowotwór czy poddawanych chemio- lub radioterapii

Il-4

•

wytwarzana przez Th2, limf NKT, kom tuczne i bazofile

•

rec znajdują się na: limf T i B, kom tucznych, monocytach, makrofagach,
fibroblastach.

•

Właściwości biologiczne:

Stymuluje limf B do wytwarzania IgE i IgG4 oraz wzmaga ekspresję MHC I i

II oraz CD23

Indukcja różnicowania limf T w kirunku Th2 oraz wytw GM i G-CSF

Proliferacja: kom tucznych, eozynofili, fibroblastów

Aktywacja monocytów i makrofagów (MHC I i II, CD23)

Hematopoeza

•

wiele właściwości jest antagonizowanych przez IFN

γ

Il-5

•

wytwarzana przez Th2

•

właściwości biologiczne:

indukuje wzrost i różnicowanie eozynofilów

wpływ na powstawanie limf B Tc i bazofilów

przedłuża przeżycie dojrzałych eozynofilów, stymuluje degranulację, działa

chemotaktycznie (u myszy)

Il-6

•

wytwarzana przez monocyty i makrofagi oraz fibroblasty, Th2 i inne

•

indukowana przez Il-1 a także IFN, TNF, LPS i wirusy

•

właściwości biologiczne:

stymuluje reakcję ostrej fazy

4

wzrosty poziomu: CRP, surowiczy amyliod A, haptoglobina i inne

spadek poziomu: fibronektyna, transferyna, albumina

wytwarzanie przeciwciał

krwiotworzenie

wzrost kom białaczkowych i śródbłonka

działanie neutrofowe

kostymulacja T, kacheksja, resorpcja kości, pirogen

udział w poliklonalnej aktywacji limf B w AIDS oraz mięsaku Kaposiego

Il-7

•

wytwarzana przez kom zrębowe narządów limf np. szpiku i grasicy

•

właściwości biologiczne:

rola w limfopoezie (stymulacja tymocytów oraz limf pro- i preB)

stymuluje proliferację limf T (różnicowanie Tc) oraz indukcja kom LAK

Il-8 patrz chemokiny
Il-9

•

wytwarzana przez: limf T (gł. Th2)

•

właściwości biologiczne:

stymuluje wzrost prekursorów erytrocytów, kom tucznych, tymocytów i limf

Th

autokrynowy czynnik wzrostu chłoniaków (hamuje apoptozę)

nadmierne wytwarzanie w astmie i nadreaktywności oskrzeli

wytwarzanie IgE przez limf B

obrona przeciwpasożytnicza

Il-10

•

wytwarzana przez Th2, limf B, monocyty, makrofagi i keratynocyty

•

w efekcie finalnym hamują odpowiedź typu komórkowego i odpowiedź zapalną

hamują wytw cytokin, limf Th1, ekspresję MHC II

pobudzają wzrost i różnicowanie limf B, Tc i aktywacja NK

białko wirusa Epsteina-Barr ma podobne właściwości do Il-10

leczenie łuszczycy i hamowanie odrzucania przeszczepów allogenicznych

Il-11

•

wytwarzana przez kom zrębowe narządów limf np. szpiku i grasicy

•

w skład rec wchodzi łańc gp130

•

właściwości biologiczne:

działa synergistycznie z Il-6

hamowanie proliferacji kom białaczkowych

zwiększa wchłanianie żelaza

wpływa na różnicowanie neuronów

stosowana do korekcji trombo- i granulocytopenii po chemioterapii

Il-12

•

wytwarzana przez profesjonalne komórki prez antygeny i granulocyty, kom tuczne

•

indukowana przez: składniki ścian bakterii i kontakt Th1 z APC (CD40 – CD2)

•

właściwości biologiczne:

stymuluje limf T i kom NK do produkcji IFN

γ

i TNF

indukuje powst limf Th1

pobudza wydzielanie IgG a hamuje IgE

in vitro stymuluje procesy krwiotworzenia

choroby: cukrzyca insulinozależna, RZS, SM, Choroba Crohna, wstrząs

septyczny

5

Il-13

•

wydzielana przez Th2 i TCD8+, kom NK i kom tuczne

•

działa na monocyty i limf B

•

wzmaga proliferację limf B i przełączanie klas

•

regulacja odpowiedzi przeciwpasożytniczej

Il-14 – podważono jej istnienie
Il-15

•

wytwarzana m. in. przez monocyty, makrofagi

•

działanie:

synergistyczne z Il-2

oraz różnicowanie kom progenitorowych krwiotworzenia w kierunku kom NK

pobudza cytotoksyczność kom LAK

zw wydzielania cytokin przez kom NK

stymulacja wytwarzania Ig przez limf B

wpływ anaboliczny na mięśnie oraz pobudza angiogenezę

uczestniczy w rozwoju RZS

Il-16

•

rec dla niej jest CD4 – działa na Limf T monocyty, kom dendrytyczne i eozynofile

•

czynnik chemotaktyczny dla eozynofilów

•

zwiększe ekspresję rec dla Il-2 i MHC II na limf T

•

wytwarzana przez limf T CD8+ i CD4+ i kom nabłonka oskrzeli

•

jej wytwarzanie hamują glikokortykosteroidy

Il-17

•

wytwarzana przez limf T (gł. CD4+)

•

pobudza wytwarzanie innych cytokin: IL-6, 8 i G-CSF

•

pobudza makrofagi i dojrzewanie kom dendrytycznych

•

aktywuje NF-

κ

B oraz zwiększa ilość ICAM1 na pow kom docelowych

Il-18

•

wytwarzana przez makrofagi, keratynocyty i inne

•

wydzielana w wyniku działania kaspazy 1

•

działa na:

limf T i kom NK

indukuje wytwarzanie IFN-

γ

i Il-2

wzmaga cytotoksyczność limf T CD8+, CD4+ i kom NK

wzmaga odpowiedź typu Th1 jaki i Th2

Il-19

•

jest homologiem Il-10 wytwarzanym przez monocyty i makrofagi stymulowane LPS

•

induktory Il-4 i 13

Il-20

•

jest homologiem Il-10 wytwarzanym przez keratynocyty

•

autokrynowy czynnik wzrostu

•

indukuje wydzielanie TNF oraz MCP1

•

podwyższone stężenie w przebiegu łuszczycy

Il-21

•

wytwarzana przez limf CD4+

•

rec występuje na powierzchni limf B i kom NK oraz limf T (aktywnych)

•

pobudza proliferację limf B i T

•

hamuje podziały limf B

•

zwiększa cytotoksyczność kom NK

6

Il-22

•

jest homologiem Il-10 wytwarzanym przez limf T i kom tuczne

•

działa hamująco na układ odpornościowy

•

jest cytokiną prozapalną (indukuje b ostrej fazy)

Il-23

•

wytwarzana przez kom dendrytyczne

•

wpływa na proliferację i cytotoksyczność limf T

•

indukuje wydzielanie IFN

γ

•

wpływa na krwiotworzenie

•

indukuje b ostrej fazy

Il-24

•

jest homologiem Il-10

•

udział w rozwoju czerniaka

Il-25

•

podobna do Il-17

•

wytwarzana przez limf Th2 (działa auto i parakrynowo)

•

pobudza wydzielanie Il-4, 5, 13

•

stymuluje wytwarzanie eozynofilów i IgE, IgA

Czynniki krwiotwórcze
GM-CSF

•

działa na kom prekursorowe szeregu granulocyto-makrofagowego i kom efektorowe
tej linii

•

zwiększa:

właściwości fagocytarne

wytwarzanie cytokin Il-1, 6, G-CSF, TNF

ekspresję cząstek adhezyjnych

poziom rec dla frag Fc Ig

•

wzmaga cytotoksyczność kom NK i LAK

•

zastosowanie w neutropenii

Erytropoetyna

•

w niedokrwistości w przebiegu niewydolności nerek, po chemioterapii po terapii
AIDS

•

pobudza także tworzenie płytek krwii i przeciwciał

G-CSF

•

stosowany w korekcji granulopenii po chemioterapii

•

przyspiesza regenerację ukł krwiotwórczego po przeszczepie szpiku

•

stosowany w leczeniu zespołów mielodysplastycznych i neutropenii

M-CSF

•

działa na monocyty makrofagi

•

zwiększa ich właściwości żerne i wytw cytokin

•

zastosowanie w leczeniu czerniaka i innych nowotworów a także grzybic narząd

SCF Czynnik kom macierzystych

•

wpływa na multipotencjalne kom macierzyste krwiotworzenia

•

cz wzrostu kom tucznych i melanocytów

streszczenie wg Jakóbisiaka part I

by Łebski