chorôb. Cytokíny sú tak spoluzodpovedné za úspešný priebeh imunitnej reakcie. Pôsobia pritom ako rastové faktory, aktivujú alebo deaktivujú bunky a slúžia ako ochrana pred tkanivovými poškodeniami.
Cytokíny sú tvorené bunkami (väčšinou imunokompetentnými bunkami) a svoj účinok zabezpečujú väzbou na povrchové receptory.
Cytokíny nemusia vnikať do bunky, aby dosiahli svoj účinok, ale vždy sa „ukotvia“ na takzvaný receptor, ktorý sa nachádza na povrchu bunky. Pomocou tejto väzby sa potom vo vnútri buky spúšťajú a ďalej postupujú určité biologické reakcie.
Pomenovanie a rozdelenie cytokínov
Cytokíny nemajú žiadne jednotné pomenúvanie. Veľa cytokínov sa označuje ako interleukíny (IL-) a sú očíslované od 1 až do teraz 27 (stále sa objavujú ďalšie nové cytokíny). Iné cytokíny sú pomenované podľa svojej funkcie, ako napr. TNF (tumor nekrotizujúci faktor) – a.
Rozdelenie cytokínov vyplýva väčšinou z ich efektov počas imunitnej odpovede. Tu sa rozlišujú cytokíny podporujúce zápalové procesy a cytokíny brzdiace zápalové procesy.
• Cytokíny podporujúce zápalové procesy sa starajú o to, aby sa pri vniknutí pôvodcu ochorenia prilákali imunokompetentné bunky k miestu infekcie, aby došlo k silnejšiemu prekrveniu postihnutého tkaniva, a aby sa aktivovali imunokompetentné bunky.
• Cytokíny brzdiace zápalové procesy sa naproti tomu starajú o to, aby po úspešnom zničení pôvodcu ochorenia zápal opäť odznel a aby sa aktivované bunky znovu deaktivovali. Striedanie cytokínov podporujúcich zápalové procesy a protizápalových cytokínov okrem toho reguluje efektívny priebeh imunitnej obrany.
Cytokíny podporujúce a brzdiace zápalové procesy sú pri imunitnej reakcii k dispozícii v určitých množstvách, sú v rovnováhe. Táto rovnováha je predpokladom toho, aby bol pôvodca ochorenia efektívne zničený, ale aj aby sa imunitná reakcia opäť zastavila.
Ak je rovnováha a tým aj spolupôsobenie cytokínov podporujúcich zápal a protizápalových cytokínov narušené, dochádza k ťažkým ochoreniam, lebo buď nemožno zničiť pôvodcu ochorenia, alebo imunitná reakcia stále pokračuje, hoci pôvodca ochorenia už neexistuje. Ak prevažujú napr. cytokíny podporujúce zápalové procesy, resp. ak je k dispozícii príliš málo cytokínov brzdiacich zápalové procesy, dôjde ku chronickému zápalu. Ochoreniami, pri ktorých je narušená rovnováha cytokínov, sú psoriáza, Morbus Crohn a reumatoidná artritída.
K cytokínom, ktoré podnecujú zápalový proces, patrí napr. tumor nekrotizujúci faktor (TNF)-a, IFN (Interferón)-a, IL-1, IL-2, IL-6, IL-12, faktor stimulujúci kolónie makrofágov (M-CSF) a faktor stimulujúci kolónie granulocytov/kolónie makrofágov (GM-CSF). Cytokíny, ktoré majú brzdiaci účinok na zápalovú reakciu (cytokíny brzdiace zápalové procesy), sú napr. IL-10 a transformujúci rastový faktor (TGF)- ß.
Zoznam niektorých cytokínov a ich pôsobenia Cytokín Produkujúca bunka Pôsobenie
IL-1 Monocyty/Makrofágy horúčka, aktivácia T-lymfocytov, aktivácia makrofágov
IL-2 T-lymfocyty rast T-lymfocytov
IL-4 T-lymfocyty, mastocyty Aktivácia beta-buniek, brzdí TH1-lymfocytov
IL-5 T-lymfocyty, mastocyty Rast a diferenciácia eozinofilných buniek
IL-6 Monocyty/Makrofágy, T-lymfocyty, bunky endotelu Rast a diferenciácia T- lymfocytov a beta-buniek, produkcia proteínov akútnej fázy, horúčka
IL-10 Monocyty/Makrofágy, T-lymfocyty protizápalový, stimulujúci beta-bunky
IL-12 Monocyty/Makrofágy, beta-bunky aktivuje prirodzené zabíjače, indukuje diferenciáciu CD4-T-lymfocytov na TH1-lymfocyty
IL-13 T-lymfocyty Rast beta-buniek, brzdíTH1-lymfocyty a produkciu inflamatorických cytokínov pomocou makrofágov
IFN (Interferón)-a T-lymfocyty, prirodzené zabíjače Aktivácia makrofágov, zvýšené množstvo MHC-molekúl, brzdí TH2-lymfocyty
GM-CSF (faktor stimulujúci kolónie granulocytov/kolónie makrofágov) Monocyty/ Makrofágy, T-lymfocyty Stimuluje rast myeloidných buniek, hlavne dendritických buniek
M-CSF (faktor stimulujúci kolónie makrofágov) Monocyty/ Makrofágy Stimuluje rast a diferenciáciu myeloidných buniek
TNF (tumor nekrotizujúci faktor)-a Monocyty/Makrofágy, T-lymfocyty, prirodzené zabíjače Lokálny zápal, aktivácia endotelu
TGF (transformujúci rastový faktor) -ß Monocyty, T-lymfocyty Brzdí rast buniek, protizápalový
Terapeutické použitie cytokínov Terapeutické použitie cytokínov získava v posledných rokov stále viac význam. Pokúša sa tu o vyrovnanie existujúcej nerovnováhy cytokínov, ktorá vedie k obrazu choroby, a tým o liečenie choroby podávaním špeciálnych cytokínov. Cytokíny sa ďalej pri liečbe nasadzujú, aby sa podnietila imunologická obrana napr. proti nádorovým bunkám.
Príkladmi terapie pomocou cytokínov sú: IL2-terapia pri tumoroch a pri víruse HIV, IL-10 terapia pri psoriáze a Morbus Crohn, IL-12 terapia pri bronchiálnej astme, IFN-a terapia pri tumoroch a pri hepatitíde C, IFN-ß terapia pri roztrúsenej mozgovomiechovej skleróze.
Okrem toho sa pokúša o vyrovnanie nerovnováhy cytokínov pomocou podávania rozpustných receptorov alebo neutralizujúcich protilátok. Nasadzuje sa napr. rozpustný TNF-a receptor, aby sa zachytil prebytočný TNF-a. Rozpustný receptor je molekula, ktorá môže plávať medzi bunkami a viazať TNF-a. Pomocou tejto väzby sa zachytí TNF-a, a tým sa zabraňuje, aby sa TNF-a mohol naviazať na receptory na bunkách. Rozpustné TNF-areceptory sa ako terapia nasadzujú pri reumatoidnej artritíde.
Okrem toho sa na terapiu reumatoidnej artritídy nasadzujú protilátky proti TNF-a. Protilátky proti TNF-a sú molekuly bielkovín, ktoré sa špecificky viažu na TNF-a, neutralizujú a deaktivujú ho. Protilátky proti TNF-a sú tak schopné blokovať efekty TNF-a, ktoré stimulujú zápalové procesy.
