Цитокины – вещества белковой природы с низкой молекулярной массой, которые вырабатываются практически всеми иммунными клетками. Они служат своеобразными химическими медиаторами в пределах иммунной системы. Но их нельзя назвать только иммунными факторами, поскольку они принимают участие в процессах кроветворения, межсистемной передаче сигналов и обладают способностью взаимодействовать с клетками других органов и систем, что позволяет поддерживать постоянство внутренней среды. Эти субстанции обеспечивают управление реакциями воспаления и гиперчувствительности, в определенных условиях способствуют повреждению собственных тканей организма.
Цитокины представляют собой важные компоненты воспалительного процесса, необходимые для реализации защитных функций иммунной системы. В развитии этих реакций участвуют провоспалительные цитокины, факторы роста, хемокины. Однако в некоторых случаях необходимо подавлять и сдерживать воспалительный процесс. Для этого существуют противовоспалительные цитокины.
Общие свойства
Все цитокины имеют не только свои индивидуальные особенности, но и обладают общими функциональными чертами:
- Для выполнения своей функции они связываются со специфическим рецептором на мембране клеток.
- Одни из них взаимодействуют с различными клетками-мишенями, другие – только с определенными клеточными линиями.
- Синтез этих веществ происходит импульсивно. Они имеют достаточно короткий период полураспада и непродолжительное действие.
- Цитокины эффективны в очень малых концентрациях.
- Они могут вызывать местные реакции или оказывать системное влияние.
- Цитокины взаимодействуют между собой. Так, один из них может влиять на деятельность другого, стимулируя, усиливая или ослабляя ее.
- Для них характерны перекрывающиеся избыточные функции (один и тот же эффект вызывает несколько цитокинов).
- Одна и та же клетка способна вырабатывать различные цитокины.
- Один вид цитокинов может продуцироваться различными клетками.
Провоспалительные цитокины
Цитокины, обладающие провоспалительной активностью, начинают секретироваться в организме в результате повреждения или проникновения инфекционного агента. Их вырабатывают активированные лимфоциты, клетки моноцитарного ряда, дендритные клетки и др. Наиболее важными представителями этой группы цитокинов являются:
- интерлейкин-1;
- интерлейкин-6;
- фактор некроза опухоли α;
- интерлейкин-17 и 18.
Цитокины, ответственные за воспалительную реакцию, синтезируются и секретируются в патологический очаг достаточно быстро. Они появляются там уже в течение часа и начинают оказывать свое действие, формируя зону воспаления:
- индуцируют экспрессию мембранных рецепторов, чувствительных к факторам воспаления;
- усиливают перемещение лейкоцитов из кровеносного русла в патологический очаг;
- стимулируют синтез других цитокинов со сходным действием;
- вызывают лихорадку;
- повышают продукцию белковых субстанций острой фазы воспаления;
- активируют деятельность нервной системы и желез внутренней секреции.
Следует отметить, что в высоких концентрациях эти вещества способны вызывать патологические реакции. Наиболее ярким их примером является септический шок.
Интерлейкин-1 объединяет в себе около 11 классов белковых молекул. 5 из них являются акивными цитокинами, функции остальных не известны. Мишенями для интерлейкина-1 могут быть любые клетки организма, однако в наибольшей степени к нему чувствительны:
- эндотелий сосудов;
- лейкоциты;
- хондроциты;
- эпителиальные клетки;
- нервная ткань.
Под его влиянием в организме реализуется более 50 видов биологических реакций. Он активирует все провоспалительные гены, вызывает миграцию клеток лейкоцитарного ряда в очаг воспаления, повышая при этом их фагоцитарную активность и бактерицидное действие. Также он воздействует на сосудистый тонус и кровообращение в этой области. Кроме того, интерлейкин-1 оказывает множественные системные эффекты:
- воздействует на гипоталамус и вызывает температурную реакцию;
- принимает участие в развитии общих проявлений воспалительного процесса (общая слабость, адинамия, плохой аппетит, сонливость);
- усиливает гемопоэз;
- стимулирует выход гранулоцитов из кроветворной зоны костного мозга;
- при поражении хрящевой и костной ткани может вызывать их деструкцию и др.
Интерлейкин-6 является цитокином широкого действия. Он принимает участие в индукции практически всего комплекса местных воспалительных реакций, но действие его слабее, чем интерлейкина-1 или ФНО-α. Однако он не повышает продукцию других цитокинов, а наоборот, угнетает ее, сочетая таким образом в себе противоположные свойства про- и противовоспалительных цитокинов.
Фактор некроза опухоли α вырабатывается в организме преимущественно клетками моноцитарно-макрофагальной системы. Этот цитокин имеет достаточно широкий спектр активности. Он первым появляется в крови после индукции воспаления (среди всех провоспалительных цитокинов). Его действие сходно с эффектами интерлейкина-1, однако является более выраженным. Он также усиливает экспрессию молекул адгезии, синтез различных факторов воспаления, ускоряет перемещение лейкоцитов и активирует их. Кроме того, он усиливает бактериальный потенциал фагоцитов и стимулирует рост и развитие фибробластов. При повышенной местной концентрации ФНО-α происходит повреждение тканей, а при возрастании его концентрации в крови развиваются тяжелые токсические эффекты.
Противовоспалительные цитокины
Наряду с существованием факторов, вызывающих воспалительную реакцию, в организме человека вырабатываются цитокины, которые способны подавлять ее. Соотношение между ними – важный момент регуляции возникновения и развития воспаления, ведь от этого зависит не только течение патологического процесса, но и его исход. Основными представителями этой группы цитокинов являются:
- интерлейкин-4;
- интерлейкин-10;
- интерлейкин-13;
- трансформирующий фактор роста бета.
Интерлейкин-4 вырабатывается Т-хелперами 2 типа. Он является антагонистом γ-интерферона, подавляет секрецию ФНО-α, интерлейкина-1, интерлейкина-6 и угнетает активность макрофагов и Т-лимфоцитов. Совместно с другими цитокинами он способствует пролиферации тканевых базофилов.
Также Т-хелперы 2 типа вырабатывают интерлейкин-10 и 13, которые снижают синтез цитокинов, отвечающих за развитие воспаления, и усиливают пролиферацию тучных клеток и В-лифоцитов. В итоге угнетается клеточный иммунитет и стимулируется гуморальный (выработка антител).
Трансформирующий фактор роста бета синтезируется различными типами клеток, включая макрофаги и лимфоциты. Основной его функцией считается подавление активности и роста Т-лимфоцитов, а также макрофагов, нейтрофилов, естественных киллеров. Он угнетает иммунный ответ и стимулирует репаративные процессы в организме за счет усиления синтеза коллагена.
Заключение
Роль цитокинов в организме очень велика. Учитывая их многообразные регуляторные свойства, становится понятно, что недостаточная или избыточная секреция этих веществ имеет значение при различных заболеваниях и патологических процессах. В настоящее время на основе цитокинов и их рецепторов разрабатываются лекарственные препараты, которые используются в онкологии, трансплантологии и других отраслях медицины.
(голосов - 1, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...