Cytokines: Chức năng và hành động của Cytokines (Có hình)
Cytokine là các phân tử protein hoặc glycoprotein hòa tan được tiết ra bởi nhiều loại tế bào để đáp ứng với kháng nguyên nước ngoài hoặc kích thích khác. Họ chủ yếu tham gia vào việc điều chỉnh các phản ứng miễn dịch.
Trước đây, các chất được tiết ra bởi các tế bào lympho được gọi là "tế bào lympho" và các chất được tiết ra bởi các tế bào đơn nhân / đại thực bào được gọi là "monokine". Sau đó, người ta đã nhận ra rằng nhiều lymphokine và monokine được tiết ra bởi một số loại tế bào khác ngoài tế bào lympho và bạch cầu đơn nhân / đại thực bào.
Do đó, thuật ngữ cytokine được ưa thích hiện nay. Cytokine là một tên chung đề cập đến các yếu tố được phát hành bởi các tế bào. Dựa trên các yếu tố như chức năng sản xuất tế bào và cytokine, các cytokine cũng được đặt tên khác.
tôi. Nhiều cytokine được gọi là 'interleukin'. Thuật ngữ interleukin chỉ ra rằng chúng được tiết ra bởi một số bạch cầu và hoạt động trên các bạch cầu khác.
ii. Một số cytokine được biết đến bằng các tên phổ biến như 'các yếu tố hoại tử khối u' và 'interferon'.
iii. Một nhóm các cytokine khác được gọi là các yếu tố tăng trưởng.
iv. Một nhóm các cytokine khác được gọi là chemokine's. Hóa chất ảnh hưởng đến taxi hóa trị và một số khía cạnh khác của hành vi bạch cầu. Các chemokine đóng vai trò quan trọng trong viêm.
v. Một nhóm các cytokine khác được gọi là các yếu tố kích thích khuẩn lạc (CSF). CSF là cần thiết cho sự tăng trưởng và biệt hóa của các tế bào máu từ các tế bào gốc tạo máu.
Cytokine hoạt động như các sứ giả nội bào vì một cytokine được tiết ra bởi một tế bào hoạt động trên một tế bào khác và ảnh hưởng đến chức năng của nó. Cytokine hoạt động như protein tín hiệu liên bào. Cytokine điều chỉnh các phản ứng miễn dịch và viêm tại chỗ và toàn thân cũng như chữa lành vết thương, tạo máu và nhiều hoạt động sinh học khác.
Dựa trên các tế bào, trên đó các cytokine hoạt động, các cytokine được cho là có hoạt động autocrine hoặc paracrine hoặc nội tiết (Figs 13.lA đến D).
Hành động tự động:
Các cytokine hoạt động trên tế bào, tiết ra cytokine.
Hành động của Paracrine:
Các cytokine được tiết ra bởi một tế bào tác động lên các tế bào khác có trong vùng lân cận của tế bào tiết cytokine.
Hành động giống như nội tiết:
Các cytokine được cho là có nội tiết giống như hành động khi các cytokine được sản xuất từ các tế bào đi vào lưu thông và ảnh hưởng đến các tế bào ở các bộ phận xa của cơ thể. Cytokine được tiết ra bởi một tế bào có thể liên kết với tế bào tiết cytokine và vẫn còn là một cytokine gắn màng tế bào. Các cytokine gắn màng liên kết với thụ thể cytokine trên một tế bào đích và làm trung gian tác động của nó lên tế bào đích.
Các thuật ngữ sau đây cũng được sử dụng để mô tả hành động của các cytokine (Figs 13.2A đến E).
tôi. Sức mạnh tổng hợp:
Hai hoặc nhiều cytokine có thể hoạt động trên một tế bào. Khi tác dụng kết hợp của hai hoặc nhiều cytokine lớn hơn tác dụng cộng của từng cytokine riêng lẻ, các cytokine được cho là có tác dụng hiệp đồng.
Hình 13.1 A đến D: Biểu diễn sơ đồ của paracrine, autocrine, giống như nội tiết và hoạt động giao tiếp giữa các tế bào của cytokine.
(A) Hành động tự động:
Các cytokine được tiết ra bởi tế bào tác động lên chính tế bào tiết,
(B) Hành động của Paracrine:
Các cytokine được tiết ra bởi một tế bào hoạt động trên một tế bào khác gần đó,
(C) Hành động giống như nội tiết:
Các cytokine được tiết ra bởi một tế bào xâm nhập vào tuần hoàn và hoạt động trên một tế bào cách xa tế bào tiết ra cytokine và
(D) Giao tiếp giữa các tế bào:
Các cytokine được sản xuất bởi tế bào X vẫn gắn vào màng tế bào của tế bào X. Một tế bào Y khác có các thụ thể cho cytokine liên kết với cytokine trên màng của tế bào X. Liên kết này gửi tín hiệu vào tế bào Y
ii. Đối kháng:
Hai hoặc nhiều cytokine có thể hoạt động trên một tế bào. Khi tác dụng của một cytokine ức chế hoặc bù đắp tác dụng của một cytokine khác, các cytokine được cho là có tác dụng đối kháng.
iii. Bệnh bại liệt:
Một cytokin có hành động khác nhau trên các loại tế bào khác nhau.
Ví dụ, interleukin-4 (IL-4) được sản xuất bởi tế bào T H có các tác dụng sau đối với các loại tế bào khác nhau:
a. Ảnh hưởng đến tế bào B - Kích hoạt, tăng sinh và biệt hóa tế bào B.
b. Ảnh hưởng đến tế bào mast- Sự tăng sinh của tế bào mast.
c. Ảnh hưởng đến tế bào B bộ nhớ- Cảm ứng của lớp chuyển sang IgE.
iv. Dự phòng:
Hai hoặc nhiều cytokine có chức năng tương tự vừa phải trên một tế bào được cho là dư thừa.
v. Cảm ứng tầng:
Các cytokine được tiết ra bởi một loại tế bào kích hoạt một loại tế bào thứ hai; lần lượt, loại tế bào thứ hai tiết ra một cytokine hoạt động trên một loại tế bào khác.
Figs 13.2A đến E: Biểu diễn biểu đồ của các hành động cảm ứng pleiotropic, hiệp lực, đối kháng, dự phòng và xếp tầng của các cytokine.
(A) Bệnh bại liệt:
Cytokine IL-4 có các hành động khác nhau trên các tế bào khác nhau: IL-4 gây ra sự kích hoạt, biệt hóa và tăng sinh của các tế bào B; IL-4 gây ra sự tăng sinh của tuyến ức; và IL-4 khiến tế bào B bộ nhớ chuyển sang lớp IgE,
(B) Sức mạnh tổng hợp:
Các cytokine IL-4 và IL-5 hoạt động đồng thời trên một tế bào. Tác dụng kết hợp của IL-4 và IL-5 lớn hơn tác dụng cộng của từng cytokine IL-4 và IL-5,
(C) Đối kháng:
Cytokines IL-4 và IFNγ hoạt động trên một tế bào B. Tác dụng của IFNγ trên tế bào B ngăn chặn hoạt động của IL-4 trên tế bào B,
(D) Dự phòng:
Các cytokine IL-2, IL-4 và IL-5 hoạt động trên tế bào B có chức năng tương tự và
(E) Cascade cảm ứng:
Các cytokine IFNγ được tiết ra bởi một tế bào T H được kích hoạt hoạt động trên đại thực bào. Đại thực bào lần lượt tiết ra cytokine IL-12, hoạt động trên tế bào T H được kích hoạt. Khi liên kết với IL-12, tế bào T H được kích hoạt sẽ tiết ra IFNγ, TNF, IL-2 và nhiều cytokine khác
Ví dụ, tế bào T H được kích hoạt tiết ra interferon gamma (IFNγ)
↓
IFNγ hoạt động trên các đại thực bào
↓
Các đại thực bào lần lượt tạo ra interleukin-12
↓
Các cytokine IL-12 lần lượt tác động lên các tế bào T H để tạo ra nhiều cytokine khác Hơn 100 cytokine đã được xác định cho đến nay. Hầu hết các cytokine là peptide hoặc glycoprotein có trọng lượng phân tử (MW) trong khoảng từ 6.000 đến 60.000. Chúng hoạt động bằng cách liên kết với các thụ thể cytokine cụ thể có trên bề mặt tế bào. Cytokine cực kỳ mạnh ở nồng độ rất thấp (10 -9 đến 10 -M ).
Thời gian bán hủy của cytokine thường rất ngắn. Do đó họ hành động trong một thời gian rất hạn chế sau khi được tiết ra; do đó, các hành động của cytokine thường bị giới hạn ở khoảng cách ngắn hơn từ các tế bào tiết ra và hầu hết các cytokine hoạt động trong khoảng cách ngắn theo cách tự động hoặc paracrine.
Mặc dù một loạt các tế bào có thể tiết ra các cytokine, các tế bào T H và đại thực bào là hai loại tế bào quan trọng nhất liên quan đến bài tiết cytokine. Các cytokine được tiết ra bởi các tế bào T H và đại thực bào ảnh hưởng đến gần như toàn bộ mạng lưới các tế bào tương tác trong một phản ứng miễn dịch (Bảng 13.1).
Một điểm quan trọng cần được ghi nhớ. Một tế bào T cụ thể chỉ được kích hoạt bởi kháng nguyên cụ thể. Sau khi kích thích kháng nguyên cụ thể, tế bào T được kích hoạt sẽ tiết ra các cytokine. Các cytokine liên kết với các loại tế bào khác (như đại thực bào) và ảnh hưởng đến hoạt động của các tế bào.
Mặc dù các tế bào T tiết ra các cytokine, đặc hiệu với kháng nguyên, nhưng các tế bào mà cytokine hoạt động không đặc hiệu với kháng nguyên, bắt đầu bài tiết cytokine, tức là tế bào được kích hoạt cytokine cũng sẽ chống lại bất kỳ kháng nguyên nào khác. (Ví dụ, Cảnh sát viên bóp cò súng với ý định đánh kẻ thù. Nhưng những viên đạn phát ra từ khẩu súng không phân biệt bất cứ ai là bạn hay kẻ thù và những viên đạn bắn trúng bất cứ ai đi ngang qua họ. và tế bào được kích hoạt bởi cytokine không phân biệt giữa kháng nguyên, gây ra sự bài tiết cytokine và các kháng nguyên khác).
Bây giờ nhiều cytokine (như IL-2 và IFNγ) được sản xuất với số lượng lớn bằng công nghệ DNA tái tổ hợp và được sử dụng làm tác nhân trị liệu để điều trị bệnh nhân.
