Charakteristiky citocínov, typy, funkcie, príklady

Ten cytokíny ani cytokíny Sú to proteínové alebo rozpustné signalizačné glykoproteíny produkované rôznymi typmi buniek v tele, najmä bunkami imunitného systému, ako sú leukocyty: neutrofily, monocyty, makrofágy a lymfocyty (B bunky a T bunky).

Na rozdiel od iných faktorov únie pre konkrétne receptory, ktoré spúšťajú dlhý a zložitý vodopád znaku.

Štruktúra rekombinantného cytoquínu ľudí známych interferónom alfa (zdroj: Nevit Dilmen [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0/)] Via Wikimedia Commons)

Tieto rozpustné faktory sa viažu na receptory, ktoré priamo aktivujú proteíny, ktoré majú priame funkcie v génovej transkripcii, pretože sú schopné vstúpiť do jadra a stimulovať transkripciu špecifického súboru génov.

Prvé cytokíny boli objavené pred viac ako 60 rokmi. Molekulárna charakterizácia mnohých z nich však bola dosť zadná. Nervový rastový faktor, interferón a interleucín 1 (IL-1) boli prvými opísanými cytokínmi.

Názov „cytoquina“ je všeobecný pojem, ale v literatúrnych rozdieloch sa robia s ohľadom na bunku, ktorá ich produkuje. Existujú teda lymfocíny (produkované lymfocytmi), monocíny (produkované monocytmi), interleukíny (produkované leukocytom a pôsobia na iné leukocyty) atď.

Sú obzvlášť hojné u zvierat stavovcov, ale ich existencia bola stanovená u niektorých bezstavovcov. Napríklad v tele cicavca môžu mať aditívne, synergické, antagonistické funkcie navzájom alebo sa môžu navzájom aktivovať.

Môžu mať sebaociálnu činnosť, to znamená, že pôsobia na tú istú bunku, ktorá ich produkuje; alebo parakrin, čo znamená, že sú produkované typom buniek a pôsobia na ostatných okolo nich.

[TOC]

Vlastnosti

Všetky cytokíny sú „pleiotropné“, to znamená, že majú viac ako jednu funkciu vo viac ako jednom type bunky. Je to preto, že receptory, ktoré reagujú na tieto proteíny, sú exprimované v mnohých rôznych typoch buniek.

Zistilo sa, že medzi mnohými z nich existuje určitá funkčná redundancia, pretože niekoľko typov cytokínov môže mať konvergentné biologické účinky a uviedlo sa, že to súvisí so sekvenčnými podobnosťami v ich receptoroch.

Rovnako ako mnoho poslov v procesoch signalizácie buniek, aj cytokíny majú silné akcie vo veľmi nízkych koncentráciách, takže môžu byť v nanomolárnom a femtomolárnom rozsahu vďaka skutočnosti, že ich receptory sú s nimi extrémne spojené.

Niektoré cytokíny vykonávajú svoje funkcie ako súčasť „vodopádu“ cytokínov. To znamená, že je bežné, že pôsobia v synergii a jej regulácia často závisí od iných inhibičných cytokínov a ďalších regulačných faktorov.

Expresia génov kódujúcich cytokín

Niektoré cytokíny pochádzajú z konštitutívnych expresných génov, pretože napríklad je potrebné udržiavať konštantné hematopoetické hladiny.

Môže vám slúžiť: GLUT1: Charakteristiky, štruktúra, funkcie

Niektoré z týchto proteínov s konštitutívnou expresiou sú erytropoetín, interleucín 6 (IL-6) a určité faktory stimulácie kolónií buniek, ktoré prispievajú k diferenciácii mnohých bielych buniek.

Ostatné cytokíny sú vopred integrované a uložené, ako sú cytosolické granule, membránové proteíny alebo komplexované s úniovými proteínmi na bunkový povrch alebo extracelulárnu matricu.

Mnoho molekulárnych stimulov pozitívne reguluje expresiu génov, ktoré kódujú cytokíny. Existujú niektoré z týchto molekúl, ktoré zvyšujú génovú expresiu iných cytokínov, a existuje aj veľa, ktoré majú inhibičné funkcie, ktoré obmedzujú pôsobenie iných cytokínov.

Riadenie spracovania

Funkcia cytokínov je tiež riadená spracovaním prekurzorových foriem týchto proteínov. Mnohé z nich sú pôvodne produkované ako komplexné aktívne membránové proteíny, ktoré si zaslúžia proteolytický kliva, aby sa stali rozpustnými faktormi.

Príkladom cytokínov pod týmto typom výrobnej kontroly sú epidermálny rastový faktor EGF (angličtina “APidermálny GRiadok Fherec), Rastový faktor nádoru TGF (angličtina „TónUmorálny GRiadok Fherec), Interleucín 1p (IL-lp) a faktor nekrózy nádoru TNFa (angličtina “Nádor NEkróza Fherec “).

Ostatné cytokíny sa vylučujú ako neaktívne prekurzory, ktoré musia byť enzymaticky stíhané na aktiváciu, a niektoré z enzýmov zodpovedných za toto spracovanie určitých cytokínov zahŕňajú proteíny rodiny Cisteínovej proteázy.

Štrukturálne všeobecnosti

Cytokíny môžu mať veľmi variabilné hmotnosti, natoľko, že rozsah bol definovaný medzi približne 6 kDa a 70 kDa.

Tieto proteíny majú extrémne variabilné štruktúry, ktoré sú schopné tvoriť sudy s vrtuľou alfa, komplexné β-doskové štruktúry paralelné alebo antiparally atď.

Chlapci

Existuje niekoľko typov cytokínových rodín a ich počet stále rastie vzhľadom na veľkú rozmanitosť proteínov s funkciami a charakteristikami podobnými tým, ktoré sa objavujú každý deň vo vedeckom svete.

Jeho nomenklatúra je z akéhokoľvek systematického vzťahu, pretože jej identifikácia bola založená na rôznych parametroch: jej pôvod, pôvodný biologický test, ktorý ho definoval a jeho funkcie, okrem iného.

Súčasný konsenzus o klasifikácii cytokínov je v podstate založený na štruktúre ich prijímajúcich proteínov, ktoré sú obsiahnuté v malom počte rodín s veľmi zachovanými charakteristikami. Existuje teda šesť rodín cytokínových receptorov, ktoré sú zoskupené podľa podobností v sekvencii ich cytosolických častí:

1. Receptory typu I (receptory hematopoetínu): Zahŕňajú interleukínové cytokíny 6R a 12 R (IL-6R a IL-12R) a ďalšie faktory zapojené do stimulácie tvorby buniek hrubého čreva. Majú vplyv na aktiváciu B a T buniek.
2. Receptory typu II (interferónové receptory): Tieto cytokíny majú antivírusové funkcie a receptory súvisia s proteínom fibronektínu.
3. Receptory TNF (faktor nekrózy nádoru, angličtina “TónUmar NEkróza Fherec “): Sú to „prozápalové“ cytokíny, medzi ktorými sú faktory známe ako p55 TNFR, CD30, CD27, DR3, DR4 a ďalšie.
4. Receptory Toll/IL-1: V tomto rodinnom mieste sa nachádza mnoho prozápalových interleukínov a ich receptory majú vo svojich extracelulárnych segmentoch obvykle bohaté oblasti leucínov.
5. Tyrozínkinázové receptory: V tejto rodine existuje veľa cytokínov s funkciami rastových faktorov, ako sú rastové faktory nádoru (TGF) a ďalšie proteíny podporujúce bunkové kolónie.
6. Chemichínové receptory: Cytokíny tejto rodiny majú v podstate chemotaktické funkcie a jej receptory majú viac ako 6 transmembránových segmentov.

Môže vám slúžiť: binárna bipartácia alebo štiepenie

Cytocínové receptory môžu byť rozpustné alebo môžu byť pripojené k membráne. Rozpustné receptory môžu regulovať aktivitu týchto proteínov pôsobiacich ako agonisti alebo antagonisti v signalizačnom procese.

Mnoho cytokínov používa rozpustné receptory vrátane rôznych typov interleuklov (IL), nervových rastových faktorov (NGF), rastových faktorov nádoru (TGF) a ďalších.

Funkcia

Je dôležité si uvedomiť, že cytokíny fungujú ako chemické poslovia medzi bunkami, ale nie presne ako molekulárne efektory, pretože sú potrebné na aktiváciu alebo inhibovanie funkcie špecifických efektorov.

Jednou z funkčných charakteristík „zjednocujúcich“ medzi cytokínmi je ich účasť na obrane tela, ktorá je zhrnutá ako „regulácia imunitného systému“, čo je obzvlášť dôležité pre cicavce a mnoho ďalších zvierat.

Zúčastňujú sa na kontrole hematopoetického rozvoja, na procesoch medzibunkovej komunikácie a reakcií agentúry proti infekčným činidlám a zápalovým stimulom.

Pretože sa normálne nachádzajú v nízkych koncentráciách, kvantifikácia koncentrácie cytokínov v tkanivách alebo v telesných tekutinách sa používa ako biomarker na predikciu pokroku v chorobe a monitorovanie účinkov liekov, ktoré sa podávajú chorým pacientom.

Všeobecne sa používajú ako markery zápalových chorôb, medzi ktorými sú odmietnutia implantátov, Alzheimerovu sepsu, poškodenie pečene atď.

Kde sú?

Väčšina cytokínov je sekretovaná bunkami. Iní môžu byť vyjadrené v plazmatickej membráne a existujú niektoré, ktoré zostávajú v tom, čo by sa dalo považovať za „rezervu“ v priestore pochopenom extracelulárnou matricou.

Ako konajú?

Cytokíny, ako už bolo uvedené, majú účinky In vivo to závisí od prostredia, kde sa nachádzajú. Jeho pôsobenie sa vyskytuje prostredníctvom signalizačných vodopádov a interakčných sietí, ktoré zahŕňajú iné cytokíny a ďalšie faktory rôznych chemických povahy.

Môže vám slúžiť: Promocito: morfológia, identifikácia, patológie

Zvyčajne sa podieľajú na interakcii s prijímačom, ktorý má biely proteín, ktorý je aktivovaný alebo inhibovaný po jeho asociácii, ktorý má schopnosť priamo alebo nepriamo pôsobiť ako transkripčný faktor v konkrétnych génoch.

Príklady niektorých cytokínov

IL-1 ani Interleucín 1

Je tiež známy ako faktor aktivácie lymfocytov (LAF), endogénny pyrogén (EP), endogénny sprostredkovateľ leukocytov (LEM), katabolín alebo mononukleárny bunkový faktor (MCF).

Má veľa biologických funkcií v mnohých typoch buniek, zvýrazňuje B bunky, T a monocyty. Indukuje hypotenziu, horúčku, stratu váh a ďalšie odpovede. Je vylučovaný monocytmi, tkanivovými makrofágmi, bunkami Langerhans, dendritickými bunkami, lymfoidnými bunkami a mnohými ďalšími.

IL-3

Má ďalšie nominálnej hodnoty ako rastový faktor žírnych buniek (MCGF), faktor stimulačný hrubé črevo CSF ​​(Multi-CSF), hematopoetický rastový faktor (HCGF) a ďalšie.

Má transcendentálne funkcie pri stimulácii tvorby kolónií erytrocytov, megakariocytov, neutrofilov, eozinofilov, bazofilov, žírnych buniek a iných monocytových líniových buniek.

Je syntetizovaný hlavne aktivovanými T bunkami, žírnymi bunkami a eozinofilmi.

Angiosotatín

Odchádza z plazminogénu a je inhibičným cytoquínom angiogenézy, ktorý jej dodáva funkciu ako silný neovaskularizačný blokátor a rast nádorových metastáz In vivo. Generuje sa proteolytickým kliváom plazminogénu sprostredkovaného prítomnosťou rakoviny.

Epidermálny rastový faktor

Pôsobí na stimuláciu rastu epitelových buniek, urýchľuje výstup zubov a otvorenie očí u myší. Okrem toho funguje na inhibícii sekrécie žalúdočnej kyseliny a je zapojený do hojenia rán.

Odkazy

1. Alberts, b., Dennis, B., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Základná bunková biológia. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Dinarello, C. (2000). Prozápalové cytokíny. Hrudník, 118(2), 503-508.
3. Fitzgerald, K., O'Neill, L., Prevod., & Callard, r. (2001). Cytokin Factsbook (2. vydanie.). Duendee, Škótsko: Séria akademickej tlačovej knihy.
4. Keelan, J. Do., Blumenstein, m., Helliwell, r. J. Do., Sato, t. Do., Marvin, K. W., & Mitchell, m. D. (2003). Cytokines, prostaglandíny a pôrod - recenzia. Placenta, 17, S33-S46.
5. Stenken, J. Do., A postchenrider,. J. (2015). Bioanalytická chémia cytokínov- prehľad. Analytica Chimica Acta, 1, 95-115.
6. Vilcek, J., & Feldmann, m. (2004). Historický prehľad: cytokíny ako terapeutiká a ciele terapeutiky. Trendy vo farmakologických vedách, 25(4), 201-209.
7. Zhang, J., & An, j. (2007). Cytokíny, zápal a bolesť. Int. Anestéziol. Klin., Štyri. Päť(2), 27-37.