biotechnologia


 
 

Cytokiny

Cytokiny to glikoproteidy o masie cząsteczkowej od kilku do kilkunastu kDa, uwalniane są przez aktywowane komórki różnych tkanek. Nazwa ich wywodzi się z greckich słów citos, czyli komórka oraz kinesis – ruch. Ich odkrycie przez R. Levi-Montalcini oraz S. Cohen zostało uhonorowane Nagrodą Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny w roku 1986 roku. Mają istotny wpływ na procesy zapalenia: regulują ekspresję cząstek adhezyjnych na komórkach śródbłonka, indukują syntezę prostaglandyn, wpływają na syntezę białek ostrej fazy, aktywują komórki uczestniczące w zapaleniu: neutrofile, makrofagi, komórki tuczne. Kontrolują wszystkie fazy odpowiedzi immunologicznej – indukcyjną, efektorową i wygaszającą. Do tej pory opisanych jest ponad sto kilkadziesiąt cytokin o działaniu pro- i przeciwzapalnym. Przewaga cytokin prozapalnych doprowadza do ogólnoustrojowej reakcji zapalnej, zaś przeciwzapalnych – do odpowiedzi przeciwzapalnej. W miejscu swojego działania wpływają na komórki docelowe za pośrednictwem receptorów.

Cechy cytokin:
• Plejotropia – zdolność do wpływania na różne typy komórek i wywoływanie w nich odmiennych działań
• Redundancja – zdolność różnych cytokin do wywoływania jednakowego efektu
• Synergizm – współdziałanie cytokin, co zwiększa ich aktywność
• Antagonizm – wzajemne blokowanie efektów działania
• Zdolność do indukcji kaskad dodatnich i ujemnych sprzężeń zwrotnych

Sposoby oddziaływnia cytokin na komórki:
Autokrynowe – oddziaływanie na komórkę, przez którą zostały wydzielone po połączeniu się z odpowiednim receptorem
Parakrynowe – oddziaływanie na sąsiadującą komórkę w stosunku do komórki wydzielniczej
Endokrynowe – oddziaływanie na komórki innych narządów


Podział cytokin ze względu na właściwości:

Cytokin pozapalne: IL-1, IL-6, IL-8, IL-15, IL-17, IL-18, IL-23, mediator TNF

Interleukina 1β (IL-1 β) jest wydzielana przez komórki immunologiczne, glejowe, naskórka, śródbłonka i mięśni szkieletowych. Induktorami jej wytwarzania są: IL-2, IL-3, IL-12, TNFα oraz sama IL-1. Jest czynnikiem chemotaktycznym, przyciągającym i aktywującym neutrofile w miejscu reakcji zapalnej. Indukuje syntezę IL-6 i IL-8 przez makrofagi, fibroblasty, komórki śródbłonka i mięśni, IL-2 i receptora dla IL-2 przez limfocyty T, wytwarzanie przeciwciał przez limfocyty B, proliferację fibroblastów. Stymuluje wydzielanie prostaglandyn i czynnika aktywującego płytki, zwiększa przepuszczalność śródbłonka, indukuje aktywność prokoagulacyjną.

Interleukina 6 (IL-6) wytwarzana jest przez komórki immunologiczne śródbłonka, tkanki łącznej, tłuszczowej, naskórka i komórki mięśni szkieletowych. Jest aktywatorem limfocytów T, reguluje wzrost i różnicowanie limfocytów B, stymuluje uwalnianie białek opiekuńczych HSP (z ang. heat shock proteins) z wątroby i cytokin IL-ra i LI-10. Poprzez synergistyczne działanie z IL-3 i IL-4 pobudza erytropoezę i anigogenezę.

Interleukina 8 (IL-8) jest uwalniana z monocytów, komórek śródbłonka i mięśni szkieletowych w odpowiedzi na rosnące stężenie IL-1β, TNFα i reaktywne formy tlenu. Jest najlepiej poznanym czynnikiem chemotaktycznym przyciągającym i aktywującym neutrofile, połączone z wytwarzaniem reaktywnych form tlenu w tych komórkach.

Interleukina 15 (IL-15) jest wytwarzana przez makrofagi, komórki dendrytyczne, śródbłonka i mięśni szkieletowych. Induktorami jej wydzielania są IL-1β, TNFα, IL-4, IFNγ. Odgrywa ważna rolę w procesach rozwoju, proliferacji i przeżycia komórek NK (z ang. natural killer). Jest silnie działającym czynnikiem chemotaktycznym dla leukocytów oraz inhibitorem procesu apoptozy limfocytów.

Interleukina 18 (IL-18) wytwarzana jest przez makrofagi, komórki nabłonkowe, osteoblasty, adipocyty i komórki mięśniowe. Aktywacja jej następuje z udziałem kaspaz, czyli enzymów kontrolujących proces apoptozy. Uwalnianie tej cytokin może być sygnałem rozpoczynającej się samobójczej śmierci komórki.

TNFα (z ang. tumour necrosis factor), inaczej czynnik martwicy nowotworu należy do grupy cytokin obejmującej 20 cząsteczek. Wytwarzany jest przez monocyty, makrofagi, komórki tkanki łącznej, tłuszczowej, naskórka i mięśni szkieletowych. Stymuluje powstawanie i różnicowanie limfocytów B, T i komórek NK, wpływa na wzrost fibroblastów, syntezę kolagenu, fibronekryny i kwasu hialuronowego, działa chemotaktycznie na neutrofile.

Cytokiny przeciwzapalne: IL-4, IL-10, IL-13

Interleukina 10 (IL-10) jest cytokiną uwalnianą przez komórki immunologiczne, naskórka i prawdopodobnie komórki mięśni szkieletowych. Minimalizuje skutki reakcji zapalnej na wysiłek fizyczny poprzez hamowanie wytwarzania pozapalnych cytokin TNFα i IL-8 oraz pobudza syntezę antagonisty receptora dla IL-1 w mięśniach. Zmniejsza też wytwarzanie reaktywnych form tlenu przez makrofagi i neutrofile.


Biotechnologiczne pozyskiwanie cytokin

Obecnie większość cytokin można pozyskać na szeroką skalę z zastosowaniem technologii rekombinacji genów. Umieszczenie takich genów w bakteriach (Escherichia. coli), drożdżach lub komórkach jajników chomika umożliwia produkcję pożądanych cytokin w wymaganych ilościach. Dzięki temu możliwe jest ich zastosowanie w terapii chorób nowotworowych i stanach niewydolności hematopoezy.

Obecnie dostępnych jest kilka preparatów rekombinowanego INF-α: Intron A (Schering Plough), Roferon A (Hoffmann La Roche) czy Wellferon (Glaxo Wellcome), będący naturalnym ludzkim INF-α. Są to jednorodne białka o stopniu czystości 95%. Zawierają one 166 aminokwasów i różnią się między sobą rodzajem aminokwasu w pozycji 24. Naturalny ludzki INF-α. otrzymywany jest z ludzkich komórek limfoblastoidalnych, stymulowanych wirusem Sendai i stanowi mieszaninę różnych podtypów INF-α. Wszystkie komercyjne preparaty mają podobne wskazania i znajdują zastosowanie w leczeniu nowotworów i przewlekłego WZW.


Autor: Karolina Podsiadły


Literatura:
1. Kopeć-Szlęzak J.: Cytokiny w procesach odpornościowych. Onkol. Pol. 2005, 8,4: 217-222
2. Polińska B., Matowicka-Karna J., Kemona H.: Cytokiny w nieswoistych zapalnych chorobach jelit. Postępy Hig Med. Dosw. (online) 2009, 63:389-394
3. Robak T.: Cytokiny stosowane jako leki. Alergia Astma Immunologia 1996, 1:35-40
4. Turlej E.: Współczesne metody detekcji cytokin – Real time PCR, ELISAPOT oraz technika wewnątrzkomórkowego barwienia cytokin. Postępy Hig Med. Dosw. (online) 2009, 63:213-224
5. Zemboń-Łacny A., Ostapiuk-Karolczuk J.: Udział cytokin w metabolizmie mięśni szkieletowych. Sport Wyczynowy 2008 nr 10-12/526-528: 95-107


Komentarze

Widok Uszereguj
Tylko zarejestrowani mogą dodawać komentarze. Zarejestruj się/Zaloguj

Podręcznik biotechnologii

Kto jest online

215 gości oraz 0 użytkowników online.

Jesteś niezarejestrowanym lub niezalogowanym użytkownikiem.


 

Facebook

Gadżety

Sklep e-biotechnologia.pl
Tematyczne kubki, koszulki, bluzy etc.


Zapraszamy do sklepu

Na skróty

Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego Narodowe Centrum Nauki Narodowe Centrum Badań i Rozwoju Ośrodek Przetwarzania Informacji PAP - Nauka w Polsce Forum Akademickie Fundacja na rzecz Nauki Polskiej Wirtualna Biblioteka Nauki Scopus NCBI PubMed Nature Science Cell

 
 
Partnerzy:

laboratoria.net Nauka w Polsce Academio Fundacja NanoNet BioCen - BioCentrum Edukacji Naukowej Notatek.pl cebioforum.com materialyinzynierskie.pl Wspieram.to - POLSKI KICKSTARTER - Polska platforma finansowania społecznoœciowego.Tu zrealizujš się Twoje pomysły. VitaInSilica Portal popularnonaukowy

Portal: Redakcja . Współpraca . Kontakt . Polecamy



Wszystkie prawa zastrzeżone 2006-2016 e-biotechnologia.pl
stat4u