Tsütokiinid: struktuur, funktsioon ja haigused

Termin tsütokiinid hõlmab väga diferentseeritud peptiidide rühma ja valgud mis toimivad käskjaladena, et avaldada olulist mõju kaasasündinud ja omandatud immuunsüsteemi rakkude immuunvastustele. Tsütokiinide hulka kuuluvad interleukiinid, interferoonid, kasvaja nekroos tegurid ja muud polüpeptiidid või valgud. Tsütokiinid on enamasti toodetud, kuid mitte ainult immuunsüsteemi ja dokkida immuunsüsteemi erinevate rakkude spetsiifilistele retseptoritele, et saavutada märklaudrakkude vajalik aktiveerimine.

Mis on tsütokiinid?

Inimene immuunsüsteemi koosneb peamiselt kahest komponendist, mittespetsiifilisest, geneetiliselt fikseeritud süsteemist ja adaptiivsest, omandatud immuunkaitsest. Geneetiliselt fikseeritud komponent immuunsüsteemi suudab vastata mõne minuti jooksul. See hõlmab näiteks põletikulisi reaktsioone ja fagotsütoosi. Adaptiivne immuunkaitse on oma immuunvastustes palju aeglasem, kuid selle eeliseks on võimalus kohaneda uute väljakutsetega patogeenid millele sünnipärane immuunkaitse ei reageeri. Immuunsüsteemi mõlema osa rakud peavad patogeenide hävitamisega reageerima ettearvamatutele olukordadele kiiresti ja asjakohaselt mikroobe või halvustavaid aineid, mis on võrreldavad politsei kohustustega. Asjaomaste immuunrakkude vajaliku kontrolli võtavad üle tsütokiinid, mille immuunrakud ise enamasti vabastavad. Nemad on valgud või polüpeptiidid, mis silduvad messenger-ainetena sihtrakkude spetsiifiliste retseptorite külge. Tsütokiinid ei pea märkerakku sisenema, et rakk tekitaks nõutavat vastust. Näiteks võib tsütokiini „sõnum” hõlmata stimulatsiooni jagunemise teel vohamiseks, paljunemiseks või juhendit diferentseeruda aktiivseks etapiks.

Anatoomia ja struktuur

Immuunvastused on väga diferentseeritud ja keerukad, nii et immuunsüsteemi kontroll peab analoogia põhjal koosnema ka diferentseeritud sõnumitest või juhistest. Kuna iga käskjalg saab määratud sihtrakkudele korraga edastada ainult ühe konkreetse käsu, on tsütokiinideks liigitatud teadaolevate kullerite arv väga suur. Viis erinevat ainerühma moodustavad tsütokiinide klass. Need on interferoonid (IFN), interleukiinid (IL), kolooniat stimuleerivad tegurid (CSF), kasvaja nekroos faktorid (TNF) ja kemokiinid. Interferoonid, interleukiinid ja kolooniat stimuleerivateks teguriteks klassifitseeritud ained on enamasti suhteliselt lühikese ahelaga valgud või polüpeptiidid, mis on moodustatud umbes sajast kuni kuussajani aminohapped. Kemokiinide rühm koosneb veelgi lühema ahelaga valkudest, milles on vähem kui 100 kuni maksimaalselt 125 aminohapped, nii et need on peaaegu kõik polüpeptiidid. Tsütokiinide ühine omadus on see, et nad ei pea stimuleeritavasse rakku sisenema, vaid lihtsalt dokkivad spetsiifiliste retseptorite juures, mis rakumembraan tõhusaks muutuma.

Funktsioon ja ülesanded

Üksikutel ainetel, mis kuuluvad ühte tsütokiinide ainerühma, on erinevad funktsioonid ja ülesanded. Kuid kõik tegevused võivad olla seotud päriliku ja omandatud immuunsüsteemi juhtimise ja mõjutamisega. Interferoone eritab peamiselt leukotsüüdid nagu makrofaagid ja monotsüüdid. Nad stimuleerivad rakke tootma spetsiaalseid valke, millel on viirusevastased ja kasvajavastased omadused ning seega immunostimuleeriv toime. Interleukiinid võimaldavad valget veri lahtrid (leukotsüüdid) suhelda omavahel ja koos kasvajaga nekroos alfafaktor, kontrollige kontsentreeritud kaitse- ja põletikulisi reaktsioone. See hõlmab süsteemset mõju, näiteks käivitamist palavik ja suureneb läbilaskvus, millest mõned võivad viima ohtlikele tingimustele, kui veri on vere suurenenud läbilaskvuse tõttu lubatud kudedesse siseneda laevad. Kolooniaid stimuleerivad tegurid hõlmavad valge ja punase kasvufaktoreid veri rakke. Ained nagu erütropoetiin (EPO), mis on tuntud ka kui keelatud doping ja trombopoetiin. Kasvajanekroosifaktor on nimi, mis antakse peamiselt makrofaagide poolt vabanenud multifunktsionaalsele messenger-ainele. TNF suudab kontrollida erinevate immuunrakkude aktiivsust. Näiteks TNF võib esile kutsuda apoptoosi (rakusurma), aga ka rakkude proliferatsiooni, rakkude diferentseerumist ja teiste tsütokiinide vabanemist. Kemokiinid koosnevad väikestest signaalvalkudest, mis võivad põhjustada rakkude rände kõrgeima poole kontsentratsioon kemokiinidest. Sellised rändeliikumised muutuvad nähtavaks põletik teatud immuunrakkude kuhjumisega.

Haigused

Juba väga diferentseeritud ja keeruline kontroll tsütokiinide poolt viima ootusele, et võib esineda ka ekslikke vastuseid, millel on mõju immuunsüsteemile. Näiteks võivad immuunvastused olla liiga nõrgad või liiga tugevad või valesti suunatud. Immuunsüsteemi häired võivad esineda endogeenselt, st ilma väljastpoolt äratuntava mõjuta või ka patogeensete mõjude tõttu. mikroobe või mürgiseid aineid. Immuunsüsteemi tüüpilised ülereageerimised kerged kuni rasked tervis kahjustused on allergilised reaktsioonid. Allergilise immuunvastuse erivorm on anafülaktiline šokk, mis võib kohalikust immuunreaktsioonist areneda väga lühikese aja jooksul eluohtliku süsteemse reaktsioonina seisund suurte koguste vabastamise tõttu põletik- käivitavad messenger-ained. Sama hästi kui immuunsüsteemi allergilised ülereaktsioonid on valesti suunatud autoimmuunsed reaktsioonid, mis on suunatud keha enda koe vastu, kuna koerakud ei suuda end õigesti „identifitseerida“ ja seetõttu peetakse neid kehale võõraks või kuna tsütokiinid ei suuda rakke klassifitseerida keha omadena nende endi talitlushäirete tõttu. Tüüpiline ja suhteliselt tavaline autoimmuunhaigused See on polüartriit ja reumatoidsed artriit. Interleukiin-1 akumuleerumine on suurem liigesedNii, et kõhr aine laguneb rohkem kui see on üles ehitatud. Sarnased protsessid võivad esineda ka luud kui luu murdvad osteoklastid aktiveeruvad üha enam, ilma et luu üles ehitavad osteoblastid suudaksid lagunemist kompenseerida. Näide patogeensetest põhjustatud kõrvalekalletest immuunvastustest mikroobe on omandatud immuunpuudulikkus AIDS, mille käivitab HIV-viirus T-abistajarakkude rünnaku kaudu.