Cytokiner: Struktur, funksjon og sykdommer

Begrepet cytokiner omfatter en sterkt differensiert gruppe peptider og proteiner som fungerer som budbringere for å utøve betydelig innflytelse på immunresponser fra celler i det medfødte og ervervede immunsystemet. Cytokiner inkluderer interleukiner, interferoner, svulst nekrose faktorer og andre polypeptider eller proteiner. Cytokiner produseres for det meste - men ikke utelukkende av celler i immunsystem og dokke til spesifikke reseptorer på de forskjellige cellene i immunsystemet for å oppnå den nødvendige aktivering av målceller.

Hva er cytokiner?

Mennesket immunsystem består hovedsakelig av to komponenter, det uspesifikke, genetisk faste systemet og det adaptive, ervervede immunforsvaret. Den genetisk faste komponenten av immunsystem kan svare på få minutter. Dette inkluderer for eksempel inflammatoriske responser og fagocytose. Det adaptive immunforsvaret er mye langsommere i immunresponsene, men fordelen er å kunne tilpasse seg utfordringer fra nye patogener som det medfødte immunforsvaret ikke har noe svar på. Cellene i begge deler av immunforsvaret må reagere raskt og passende på uforutsigbare situasjoner ved å drepe patogen bakterier eller nedverdigende skadelige stoffer, som kan sammenlignes med politiets plikter. Den nødvendige kontrollen av de involverte immuncellene blir overtatt av cytokiner, som for det meste frigjøres av immuncellene selv. De er proteiner eller polypeptider som forankrer som messenger-stoffer til spesifikke reseptorer av målcellene. Cytokinene trenger ikke å komme inn i målcellen for å få cellen til å gi den nødvendige responsen. For eksempel kan "budskapet" til et cytokin inkludere stimulering til å spre seg ved divisjon, å spre seg, eller instruksjonen om å differensiere til et aktivt stadium.

Anatomi og struktur

Immunresponsene er svært differensierte og komplekse, slik at kontrollen av immunforsvaret analogt også må bestå av differensierte meldinger eller instruksjoner. Fordi hver messenger bare kan overføre en spesifikk instruksjon til spesifiserte målceller om gangen, er antallet kjente budbringere som er kategorisert som cytokiner veldig stort. Fem forskjellige grupper av stoffer sminke klassen av cytokiner. Disse er interferoner (IFN), interleukiner (IL), kolonistimulerende faktorer (CSF), svulst nekrose faktorer (TNF) og kjemokiner. interferoner, interleukiner og stoffer klassifisert som kolonistimulerende faktorer er for det meste relativt kortkjedede proteiner eller polypeptider dannet fra omtrent hundre til seks hundre aminosyrer. Gruppen med kjemokiner består av enda kortere proteiner med mindre enn 100 til maksimalt 125 aminosyrerslik at de er nesten alle polypeptider. En felles egenskap for cytokiner er at de ikke trenger å komme inn i cellen for å bli stimulert, men bare legge til ved spesifikke reseptorer som stikker ut fra cellemembran å bli effektiv.

Funksjon og oppgaver

De enkelte stoffene som tilhører en av cytokin-stoffgruppene har forskjellige funksjoner og oppgaver. Imidlertid kan alle aktiviteter være relatert til kontroll og innflytelse av det arvelige og ervervede immunsystemet. Interferoner utskilles hovedsakelig av leukocytter slik som makrofager og monocytter. De stimulerer cellene til å produsere spesielle proteiner som har antivirale og antitumoregenskaper og dermed en immunstimulerende effekt. Interleukiner aktiverer hvitt blod celler (leukocytter) for å kommunisere med hverandre og sammen med svulst nekrose faktor alfa, kontrollert konsentrert forsvar og betennelsesreaksjoner. Dette inkluderer systemiske effekter som utløsende feber og økning i permeabilitet, hvorav noen kan føre til farlige forhold når blod får komme inn i vev på grunn av økt permeabilitet av blod fartøy. Kolonistimulerende faktorer inkluderer vekstfaktorer for hvitt og rødt blod celler. Stoffer som erytropoietin (EPO), som også er kjent som forbudt doping middel, og trombopoietin er blant dem. Tumornekrosefaktor er navnet gitt til et multifunksjonelt messenger-stoff som hovedsakelig frigjøres av makrofager. TNF kan kontrollere aktivitetene til forskjellige immunceller. TNF kan for eksempel indusere apoptose (celledød), men også celleproliferasjon, celledifferensiering og frigjøring av andre cytokiner. Kjemokiner består av små signalproteiner som kan få celler til å migrere mot det høyeste konsentrasjon av kjemokiner. Slike trekkbevegelser blir synlige på lokale steder i betennelse med en opphopning av visse immunceller.

Sykdommer

Den høyt differensierte og komplekse kontrollen av cytokiner allerede føre til forventningen om at det også kan være feilaktige responser med effekter på immunforsvaret. For eksempel kan immunresponsene være for svake eller for sterke, eller de kan bli dirigert. Forstyrrelsene i immunforsvaret kan forekomme endogent, dvs. uten gjenkjennelig påvirkning fra utsiden, eller også på grunn av effekten av patogen bakterier eller giftige stoffer. Typiske overreaksjoner av immunforsvaret med mild til alvorlig Helse funksjonsnedsettelser er allergiske reaksjoner. En spesiell form for en allergisk immunrespons er anafylaktisk sjokk, som kan utvikle seg på veldig kort tid fra en lokal immunreaksjon til en systemisk reaksjon med en livstruende tilstand på grunn av frigjøring av store mengder betennelse-utløsende messenger-stoffer. Like kjent som allergiske overreaksjoner av immunforsvaret er misdirigerte autoimmune reaksjoner, som er rettet mot kroppens eget vev fordi vevscellene ikke kan "identifisere" seg riktig og derfor betraktes som fremmede for kroppen eller fordi cytokiner ikke kan klassifisere cellene. som kroppens egne på grunn av deres egne funksjonsfeil. Typisk og relativt vanlig autoimmune sykdommer er polyartritt og revmatoid gikt. Det er en økt akkumulering av interleukin-1 i skjøter, Slik at brusk stoffet nedbrytes mer enn det er bygget opp. Lignende prosesser kan forekomme i bein når osteoklaster som bryter ned bein i økende grad aktiveres uten at osteoblaster som bygger opp bein kan kompensere for sammenbruddet. Et eksempel på avvikende immunrespons forårsaket av patogen bakterier er ervervet immunsvikt AIDS, som utløses av HIV-viruset via angrepet av T-hjelperceller.