Plik cytokiny lub cytokiny są rozpuszczalnymi białkami sygnałowymi lub glikoproteinami wytwarzanymi przez różne typy komórek organizmu, zwłaszcza przez komórki układu odpornościowego, takie jak leukocyty: neutrofile, monocyty, makrofagi i limfocyty (limfocyty B i limfocyty T).
W przeciwieństwie do innych specyficznych czynników wiążących receptor, które wyzwalają długie i złożone kaskady sygnalizacyjne, które często obejmują sekwencje kinaz białkowych (na przykład szlak cyklicznego AMP), cytokiny wywierają bardziej bezpośrednie skutki..
Te rozpuszczalne czynniki wiążą się z receptorami, które bezpośrednio aktywują białka pełniące bezpośrednie funkcje w transkrypcji genów, ponieważ są one zdolne do wejścia do jądra i stymulowania transkrypcji określonego zestawu genów..
Pierwsze cytokiny odkryto ponad 60 lat temu. Jednak charakterystyka molekularna wielu z nich nastąpiła znacznie później. Pierwszymi opisanymi cytokinami były neuronowy czynnik wzrostu, interferon i interleukina 1 (IL-1).
Nazwa „cytokina” jest terminem ogólnym, ale w literaturze dokonuje się rozróżnień dotyczących komórki, która je wytwarza. Tak więc istnieją limfokiny (produkowane przez limfocyty), monokiny (produkowane przez monocyty), interleukiny (wytwarzane przez leukocyty i działające na inne leukocyty) itp..
Są szczególnie bogate w kręgowce, ale ich istnienie zostało określone u niektórych bezkręgowców. Na przykład w organizmie ssaka mogą pełnić funkcje addytywne, synergistyczne, antagonistyczne lub nawet wzajemnie się aktywować..
Mogą mieć działanie autokrynne, to znaczy działają na tę samą komórkę, która je wytwarza; lub parakryn, co oznacza, że są wytwarzane przez jeden typ komórek i oddziałują na inne wokół niego.
Indeks artykułów
Wszystkie cytokiny są „plejotropowe”, to znaczy pełnią więcej niż jedną funkcję w więcej niż jednym typie komórki. Dzieje się tak, ponieważ receptory, które odpowiadają na te białka, są wyrażane w wielu różnych typach komórek..
Stwierdzono, że istnieje pewna nadmiarowość funkcjonalna między wieloma z nich, ponieważ kilka typów cytokin może mieć zbieżne efekty biologiczne i sugerowano, że jest to związane z podobieństwami sekwencji w ich receptorach.
Podobnie jak wiele przekaźników w procesach sygnalizacji komórkowej, cytokiny mają silne działanie przy bardzo niskich stężeniach, tak niskich, że mogą występować w zakresie nanomolowym i femtomolowym, dzięki temu, że ich receptory są z nimi niezwykle spokrewnione..
Niektóre cytokiny działają jako część „kaskady” cytokin. Oznacza to, że często działają one synergicznie, a ich regulacja często zależy od innych hamujących cytokin i dodatkowych czynników regulacyjnych..
Niektóre cytokiny pochodzą z genów o ekspresji konstytutywnej, ponieważ np. Konieczne jest utrzymanie stałego poziomu krwiotwórczego.
Niektóre z tych białek o konstytutywnej ekspresji to erytropoetyna, interleukina 6 (IL-6) i pewne czynniki stymulujące wzrost kolonii komórkowych, które przyczyniają się do różnicowania wielu białych krwinek.
Inne cytokiny są wstępnie syntetyzowane i przechowywane w postaci granulek cytozolowych, białek błonowych lub skompleksowane z białkami wiążącymi się z powierzchnią komórki lub macierzą zewnątrzkomórkową..
Wiele bodźców molekularnych pozytywnie reguluje ekspresję genów kodujących cytokiny. Istnieje kilka z tych cząsteczek, które zwiększają ekspresję genów innych cytokin, a także wiele z nich ma funkcje hamujące, które ograniczają działanie innych cytokin..
Działanie cytokin jest również kontrolowane przez przetwarzanie form prekursorowych tych białek. Wiele z nich jest początkowo produkowanych jako aktywne integralne białka błonowe, które wymagają proteolitycznego rozszczepienia, aby stać się czynnikami rozpuszczalnymi..
Przykładem cytokin objętych tego typu kontrolą produkcji jest naskórkowy czynnik wzrostu EGF (z angielskiego „Ipidermalny solrowth faaktor"), czynnik wzrostu guza TGF (z angielskiego "Tumoralny solrowth faaktor"), interleukina 1β (IL-1β) i czynnik martwicy nowotworu TNFα (z angielskiego „Guz Nekroza faaktor").
Inne cytokiny są wydzielane jako nieaktywne prekursory, które muszą zostać przetworzone enzymatycznie, aby zostały aktywowane, a niektóre enzymy odpowiedzialne za to przetwarzanie niektórych cytokin obejmują białka z rodziny kaspaz cysteinowych..
Cytokiny mogą mieć bardzo zmienne wagi, do tego stopnia, że zakres został zdefiniowany między około 6 kDa a 70 kDa..
Białka te mają bardzo zmienną strukturę, będąc w stanie składać się z beczek helis alfa, złożonych struktur równoległych lub antyrównoległych składanych β arkuszy itp..
Istnieje kilka typów rodzin cytokin, a ich liczba stale rośnie ze względu na dużą różnorodność białek o podobnych funkcjach i cechach, które są codziennie odkrywane w świecie nauki..
Jego nazewnictwo dalekie jest od jakiejkolwiek systematycznej zależności, ponieważ jego identyfikacja została oparta na różnych parametrach: między innymi jego pochodzeniu, wstępnym teście biologicznym, który go zdefiniował i jego funkcjach..
Obecny konsensus dotyczący klasyfikacji cytokin jest zasadniczo oparty na strukturze ich białek receptorowych, które są zawarte w niewielkiej liczbie rodzin o wysoce konserwatywnych cechach. Tak więc istnieje sześć rodzin receptorów cytokin, które są pogrupowane według podobieństw w sekwencji ich części cytozolowych:
Receptory cytokin mogą być rozpuszczalne lub związane z błoną. Rozpuszczalne receptory mogą regulować aktywność tych białek, działając jako agoniści lub antagoniści w procesie sygnalizacji..
Wiele cytokin wykorzystuje rozpuszczalne receptory, w tym różne typy interleukin (IL), neuronalne czynniki wzrostu (NGF), czynniki wzrostu guza (TGF) i inne..
Należy pamiętać, że cytokiny działają jako przekaźniki chemiczne między komórkami, ale nie jako efektory molekularne, ponieważ są one niezbędne do aktywacji lub hamowania funkcji określonych efektorów..
Jedną z „jednoczących” cech funkcjonalnych cytokin jest ich udział w obronie organizmu, którą można podsumować jako „regulację układu odpornościowego”, co jest szczególnie ważne dla ssaków i wielu innych zwierząt..
Biorą udział w kontroli rozwoju krwiotwórczego, w procesach komunikacji międzykomórkowej oraz w odpowiedziach organizmu na czynniki zakaźne i bodźce zapalne.
Ponieważ zwykle występują w niskich stężeniach, ilościowe oznaczenie stężenia cytokin w tkankach lub płynach ustrojowych jest wykorzystywane jako biomarker do przewidywania postępu choroby i monitorowania skutków leków podawanych pacjentom..
Ogólnie są stosowane jako markery chorób zapalnych, w tym odrzucenia implantów, choroby Alzheimera, astmy, miażdżycy, raka okrężnicy i innych nowotworów ogólnie, depresji, niektórych chorób serca i wirusów, choroby Parkinsona, posocznicy, uszkodzenia wątroby itp..
Większość cytokin jest wydzielana przez komórki. Inne mogą być wyrażane w błonie komórkowej, a niektóre pozostają w czymś, co można uznać za „rezerwę” w przestrzeni, którą tworzy macierz zewnątrzkomórkowa..
Cytokiny, jak wspomniano, mają efekty in vivo które zależą od środowiska, w którym się znajdują. Jego działanie zachodzi poprzez kaskady sygnalizacyjne i sieci interakcji, które obejmują inne cytokiny i inne czynniki o różnym charakterze chemicznym..
Zwykle uczestniczą w interakcji z receptorem, który ma białko docelowe, które jest aktywowane lub hamowane po połączeniu, które ma zdolność do bezpośredniego lub pośredniego działania jako czynnik transkrypcyjny na określone geny..
Znany również jako czynnik aktywujący limfocyty (LAF), endogenny pirogen (EP), endogenny mediator leukocytów (LEM), katabolina lub czynnik komórek jednojądrzastych (MCF).
Ma wiele funkcji biologicznych w wielu typach komórek, zwłaszcza komórkach B, T i monocytach. Wywołuje niedociśnienie, gorączkę, utratę wagi i inne reakcje. Jest wydzielany przez monocyty, makrofagi tkankowe, komórki Langerhansa, komórki dendrytyczne, komórki limfoidalne i wiele innych..
Ma inne nazwy, takie jak czynnik wzrostu komórek tucznych (MCGF), czynnik stymulujący wiele kolonii (multi-CSF), czynnik wzrostu komórek krwiotwórczych (HCGF) i inne..
Pełni ważne funkcje w stymulowaniu tworzenia kolonii erytrocytów, megakariocytów, neutrofili, eozynofili, bazofili, komórek tucznych i innych komórek linii monocytarnych.
Jest syntetyzowany głównie przez aktywowane limfocyty T, komórki tuczne i eozynofile.
Pochodzi z plazminogenu i jest cytokiną hamującą angiogenezę, dzięki czemu działa jako silny bloker neowaskularyzacji i wzrostu przerzutów nowotworowych in vivo. Powstaje w wyniku proteolitycznego rozszczepienia plazminogenu, w którym pośredniczy obecność nowotworów.
Działa stymulując wzrost komórek nabłonka, przyspiesza wyłanianie się zębów i otwieranie oczu u myszy. Ponadto działa hamująco na wydzielanie kwasu żołądkowego i bierze udział w gojeniu ran..
Jeszcze bez komentarzy