Citokini u imunologiji. Citokini: opšte informacije Citokini uključuju

I imunoregulacija, koje luče neendokrine ćelije (uglavnom imune) i imaju lokalni učinak na susjedne ciljne stanice.

Citokini regulišu međustanične i intersistemske interakcije, određuju opstanak ćelija, stimulaciju ili supresiju njihovog rasta, diferencijacije, funkcionalne aktivnosti i apoptoze, a takođe obezbeđuju koordinaciju delovanja imunog, endokrinog i nervnog sistema na ćelijskom nivou u normalnim uslovima iu odgovor na patološke uticaje.

Važna karakteristika citokina koja ih razlikuje od ostalih bioliganada je da se ne proizvode "na zalihama", ne talože, ne cirkulišu dugo kroz krvožilni sistem, već se proizvode "na zahtjev", žive kratko i imaju lokalni efekat na obližnje ćelije – mete.

Citokini se formiraju zajedno sa stanicama koje proizvode "mikroendokrini sistem" , koji osigurava interakciju ćelija imunog, hematopoetskog, nervnog i endokrinog sistema. Slikovito možemo reći da uz pomoć citokina, ćelije imunog sistema komuniciraju međusobno i sa ostatkom ćelija tela, prenoseći naredbe ćelija koje proizvode citokine da promene stanje ciljnih ćelija. I sa ove tačke gledišta, citokini se mogu nazvati imunim sistemom "citotransmiteri", "citomedijatori" ili "citomodulatori" po analogiji sa neurotransmiterima, neurotransmiterima i neuromodulatorima nervnog sistema.

Termin "citokini" je predložio S. Cohen 1974. godine.

Citokini zajedno sa faktori rasta referirati na histohormoni (na tkivne hormone) .

Funkcije citokina

1. Proinflamatorno, tj. doprinose nastanku upalnog procesa.

2. Protuupalno, tj. inhibiranje upalnog procesa.

3. Rast.

4. Diferenciranje.

5. Regulatorni.

6. Aktiviranje.

Vrste citokina

1. Interleukini (IL) i faktor nekroze tumora (TNF)
2. Interferoni.
3. Mali citokini.
4. Faktori stimulacije kolonija (CSF).

Funkcionalna klasifikacija citokina

1. Proinflamatorno, omogućava mobilizaciju inflamatornog odgovora (interleukini 1,2,6,8, TNFα, interferon γ).
2. Protuupalno, ograničava razvoj upale (interleukini 4,10, TGFβ).
3. Regulatori ćelijskog i humoralnog imuniteta (prirodnog ili specifičnog) sa sopstvenim efektorskim funkcijama (antivirusno, citotoksično).

Mehanizam djelovanja citokina

Citokine oslobađa aktivirana stanica koja proizvodi citokine i stupaju u interakciju s receptorima u ciljnim stanicama koje se nalaze uz nju. Dakle, signal se prenosi iz jedne ćelije u drugu u obliku peptidne kontrolne supstance (citokina), koja u njoj pokreće dalje biohemijske reakcije. Lako je uočiti da su citokini po svom mehanizmu djelovanja vrlo slični neuromodulatori, ali samo njih ne luče nervne ćelije, već imuni i neke druge.

Citokini su aktivni u vrlo niskim koncentracijama, njihovo stvaranje i lučenje se odvija kratko i strogo je regulirano.
Više od 30 citokina bilo je poznato 1995. godine, a više od 200 2010. godine.

Citokini nemaju strogu specijalizaciju: isti proces može biti stimuliran u ciljnoj ćeliji različitim citokinima. U mnogim slučajevima se uočava sinergizam u djelovanju citokina, tj. međusobno pojačanje. Citokini nemaju antigensku specifičnost. Stoga je nemoguća specifična dijagnoza infektivnih, autoimunih i alergijskih bolesti određivanjem nivoa citokina. Ali u medicini, određivanje njihove koncentracije u krvi daje informacije o funkcionalnoj aktivnosti različitih tipova imunokompetentnih stanica; o težini upalnog procesa, njegovom prelasku na sistemski nivo io prognozi bolesti.
Citokini djeluju na stanice tako što se vezuju za njihove površinske receptore. Vezivanje citokina za receptor vodi kroz niz međufaza do aktivacije odgovarajućih gena. Osjetljivost ciljnih stanica na djelovanje citokina mijenja se u zavisnosti od broja citokinskih receptora na njihovoj površini. Vrijeme sinteze citokina je obično kratko: nestabilnost mRNA molekula je ograničavajući faktor. Određeni citokini (npr. faktori rasta) se proizvode spontano, ali većina citokina se luči induktivno.

Sintezu citokina najčešće induciraju mikrobne komponente i produkti (na primjer, bakterijski endotoksin). Osim toga, jedan citokin može poslužiti kao induktor za sintezu drugih citokina. Na primjer, interleukin-1 inducira proizvodnju interleukina-6, -8, -12, što osigurava kaskadnu prirodu kontrole citokina. Biološke efekte citokina karakterizira polifunkcionalnost, odnosno pleiotropija. To znači da isti citokin pokazuje višesmjernu biološku aktivnost, a da u isto vrijeme različiti citokini mogu obavljati istu funkciju. Ovo osigurava marginu sigurnosti i pouzdanosti sistema hemoregulacije citokina. Uz zajednički učinak na ćelije, citokini mogu djelovati kao sinergisti kao i kvaliteta antagonisti.

Citokini su regulatorni peptidi koje proizvode ćelije tijela. Ovako široka definicija je neizbježna zbog heterogenosti citokina, ali zahtijeva dodatno pojašnjenje. Prvo, citokini uključuju jednostavne polipeptide, složenije molekule sa unutrašnjim disulfidnim vezama i proteine koji se sastoje od dvije ili više identičnih ili različitih podjedinica s molekulskom težinom od 5 do 50 kDa. Drugo, citokini su endogeni medijatori koje mogu sintetizirati gotovo sve nukleisane ćelije tijela, a geni nekih citokina se eksprimiraju u svim stanicama tijela bez izuzetka.
Sistem citokina trenutno uključuje oko 200 pojedinačnih polipeptidnih supstanci. Svi oni imaju niz zajedničkih biohemijskih i funkcionalnih karakteristika, među kojima se najvažnijim smatraju: pleiotropija i izmjenjivost biološkog djelovanja, nedostatak antigenske specifičnosti, prijenos signala interakcijom sa specifičnim ćelijskim receptorima i formiranje mreže citokina. . S tim u vezi, citokini se mogu izolovati u novi nezavisni sistem regulacije tjelesnih funkcija, koji postoji uz nervnu i hormonsku regulaciju.
Očigledno, formiranje sistema regulacije citokina evolucijski se odvijalo uporedo s razvojem višećelijskih organizama i nastalo je zbog potrebe za stvaranjem medijatora međućelijske interakcije, koji mogu uključivati hormone, neuropeptide i molekule adhezije. U tom smislu, citokini su najuniverzalniji regulatorni sistem, budući da su u stanju da ispolje biološku aktivnost i na daljinu nakon sekrecije od strane ćelije koja proizvodi (lokalno i sistemski) i tokom međućelijskog kontakta, budući da su biološki aktivni u obliku membrane. Po tome se citokinski sistem razlikuje od adhezivnih molekula, koji obavljaju uže funkcije samo kada su ćelije u direktnom kontaktu. Istovremeno, citokinski sistem se razlikuje od hormona, koji se uglavnom sintetiziraju u specijalizovanim organima i djeluju nakon ulaska u cirkulacijski sistem.
Citokini imaju pleiotropne biološke efekte na različite tipove ćelija, uglavnom učestvujući u formiranju i regulaciji odbrambenih reakcija organizma. Lokalna zaštita se razvija formiranjem tipičnog inflamatornog odgovora nakon interakcije patogena sa receptorima za prepoznavanje uzoraka (membranski Toll receptori), nakon čega slijedi sinteza takozvanih proinflamatornih citokina. Sintetizirajući se u žarištu upale, citokini djeluju na gotovo sve stanice uključene u nastanak upale, uključujući granulocite, makrofage, fibroblaste, endotelne i epitelne stanice, a zatim i na T- i B-limfocite.

Unutar imunog sistema, citokini posreduju u odnosu između nespecifičnih odbrambenih odgovora i specifičnog imuniteta, djelujući u oba smjera. Primjer citokinske regulacije specifičnog imuniteta je diferencijacija i održavanje ravnoteže između pomoćnih T-limfocita 1. i 2. tipa. U slučaju neuspjeha lokalnih odbrambenih reakcija, citokini ulaze u cirkulaciju, a njihovo djelovanje se manifestuje na sistemskom nivou, što dovodi do razvoja odgovora akutne faze na nivou organizma. U ovom slučaju, citokini utiču na gotovo sve organe i sisteme uključene u regulaciju homeostaze. Djelovanje citokina na centralni nervni sistem dovodi do promjene cjelokupnog kompleksa bihevioralnih reakcija, promjena u sintezi većine hormona, proteina akutne faze u jetri, ekspresije gena za faktore rasta i diferencijacije, promjena u jonskom sastavu. plazme. Međutim, nijedna od promjena koje se dešavaju nije slučajne prirode: sve su one ili potrebne za direktnu aktivaciju odbrambenih reakcija, ili su korisne u smislu prebacivanja energetskih tokova za samo jedan zadatak – borbu protiv invazivnog patogena. Na nivou organizma, citokini komuniciraju između imunološkog, nervnog, endokrinog, hematopoetskog i drugih sistema i služe da ih uključe u organizaciju i regulaciju jedne odbrambene reakcije. Citokini služe kao organizacioni sistem koji formira i reguliše čitav kompleks patofizioloških promena tokom unošenja patogena.
Posljednjih godina pokazalo se da regulatorna uloga citokina u tijelu nije ograničena samo na imuni odgovor i može se podijeliti na četiri glavne komponente:
Regulacija embriogeneze, uspostavljanje i razvoj niza organa, uključujući i organe imunog sistema.
Regulacija određenih normalnih fizioloških funkcija, kao što je normalna hematopoeza.
Regulacija odbrambenih reakcija organizma na lokalnom i sistemskom nivou.
Regulacija procesa regeneracije za obnovu oštećenih tkiva.
Citokini uključuju interferone, faktore stimulacije kolonija (CSF), hemokine koji transformišu faktore rasta; faktor tumorske nekroze; interleukine sa istorijski utvrđenim serijskim brojevima i neki drugi. Interleukini sa serijskim brojevima koji počinju od 1 ne pripadaju istoj podgrupi citokina povezanih zajedničkim funkcijama. Oni se, pak, mogu podijeliti na proinflamatorne citokine, faktore rasta i diferencijacije limfocita i pojedinačne regulatorne citokine. Naziv "interleukin" se dodeljuje novootkrivenom posredniku ako su ispunjeni sledeći kriterijumi koje je razvio komitet za nomenklaturu Međunarodne unije imunoloških društava: molekularno kloniranje i ekspresija gena faktora koji se proučava, prisustvo jedinstvenog nukleotida i odgovarajuću sekvencu aminokiselina, proizvodnju neutralizirajućih monoklonskih antitijela. Osim toga, novi molekul moraju proizvoditi ćelije imunološkog sistema (limfociti, monociti ili druge vrste leukocita), imati važnu biološku funkciju u regulaciji imunološkog odgovora, kao i dodatne funkcije, zbog čega ne može dobiti funkcionalno ime. Konačno, navedena svojstva novog interleukina bi trebala biti objavljena u recenziranom naučnom časopisu.
Klasifikacija citokina može se izvršiti prema njihovim biohemijskim i biološkim svojstvima, kao i prema tipovima receptora preko kojih citokini obavljaju svoje biološke funkcije. Klasifikacija citokina po strukturi (Tabela 1) uzima u obzir ne samo sekvencu aminokiselina, već prije svega tercijarnu strukturu proteina, što preciznije odražava evolucijsko porijeklo molekula.

Citokinska terapija, šta je to i koliko košta? Metoda onkoimunologije ili terapije citokina, koja se zasniva na upotrebi proteina (citokina) koje sam ljudski organizam reprodukuje kao odgovor (citotoksini) na nastajuće patološke procese (virusi različite geneze, abnormalne ćelije, bakterije i antigeni, mitogeni itd. .).

Istorijat nastanka citokinske terapije

Ova metoda liječenja raka se već dugo koristi u medicini. U Americi i evropskim zemljama 80-ih godina. primeniti u praksi upotrebu proteina kahektina () ekstrahovanog iz rekombinantnog proteina. Istovremeno, njegova upotreba bila je dozvoljena samo kada je bilo moguće izolirati organ iz općeg krvotoka. Djelovanje ove vrste proteina pomoću aparata srce-pluća proširilo se isključivo na zahvaćeni organ, zbog velike toksičnosti njegovog djelovanja. U moderno doba, toksičnost lijekova na bazi citokina smanjena je stotinu puta. Studije metode citokinske terapije opisane su u naučnim radovima S.A. Ketlinsky i A.S. Simbirtseva.

Vodeće klinike u Izraelu

Koje su funkcije citokina?

Vrste interakcije citokina je čitav proces različitih funkcija. Uz pomoć terapije citokinom dolazi do sljedećeg:

Pokretanje reakcije imunološkog sistema organizma na destruktivno djelovanje patogenog procesa, kroz oslobađanje antitijela - citotoksina);
Praćenje rada zaštitnih svojstava organizma i ćelija koje se bore protiv bolesti;
Ponovno pokretanje rada ćelija iz abnormalnog u zdravo;
Stabilizacija opšteg stanja organizma;
Učešće u alergijskim procesima;
Smanjenje volumena tumora ili njegovo uništenje;
Provociranje ili inhibicija rasta ćelija i citokineze;
Prevencija ponovnog nastanka tumora;
Stvaranje "mreže citokina";
Korekcija imunog i citokinskog disbalansa.

Vrste proteina citokina

Na osnovu metoda proučavanja citokina, otkriveno je da je proizvodnja ovih proteina jedna od primarnih reakcija organizma kao odgovor na patološke procese. Njihova pojava se bilježi u prvih nekoliko sati i dana od perioda prijetnje. Do danas postoji oko dvije stotine vrsta citokina. To uključuje:

Interferoni (IFN) - antivirusni regulatori;
Interleukini (IL1, IL18) svoje biološke funkcije, obezbeđujući stabilizacijsku interakciju imunog sistema sa drugim sistemima u telu;
Neki od njih sadrže različite derivate kao što su citokinini;
Interleukin12, pomaže u stimulaciji rasta i diferencijacije T-limfocita (Th1);
Faktori tumorske nekroze - timozin alfa1 (TNF), koji regulišu dejstvo toksina na ćelije;
hemokini koji kontrolišu kretanje svih vrsta leukocita;
Faktori rasta, koji su zaduženi za proces kontrole rasta ćelija;
Faktori koji stimulišu kolonije odgovorni za hematopoetske ćelije.

Najpoznatije i najučinkovitije u svom djelovanju su prepoznate 2 grupe: alfa-interferoni (reaferon, intron i drugi) i interleukini ili citokini (IL-2). Ova grupa lijekova efikasna je u liječenju karcinoma bubrega i kože.

Koje bolesti liječi citokinoterapija?

Gotovo pedeset vrsta bolesti različitog porijekla u određenoj mjeri reaguje na proceduru terapije citokinom. Upotreba citokina u sklopu kompleksne terapije ima gotovo potpuno ljekoviti učinak kod 10-30 posto pacijenata, gotovo 90 posto pacijenata ima djelomično pozitivan učinak. Povoljan efekat terapije citokinima se uočava uz istovremeno sprovođenje hemijske terapije. Ako se citokinska terapija započne sedmicu prije početka kemoterapije, spriječit će se anemija, leukopenija, neutropenija, trombocitopenija i druge negativne posljedice.

Bolesti koje se mogu liječiti citokinima uključuju:

Onkološki procesi, do četvrte faze razvoja;
Hepatitis B i C virusnog porijekla;
Razne vrste melanoma;
Genitalne bradavice;
Višestruka hemoragijska sarkomatoza () sa HIV infekcijom;
Virus humane imunodeficijencije (HIV) i sindrom stečene imunodeficijencije (AIDS);
Akutna respiratorna virusna infekcija (ARVI), virus gripe, bakterijske infekcije;
plućna tuberkuloza;
Herpes zoster virus
Shizofrena bolest;
Multipla skleroza (MS);
Bolesti genitourinarnog sistema kod žena (erozija cerviksa, vaginitis, disbiotički procesi u vagini);
Bakterijske infekcije sluznice;
anemija;
Koksartroza zgloba kuka. U ovom slučaju, liječenje se provodi citokinom ortokinom/regenokinom.

Nakon procedure citokinske terapije, pacijenti počinju razvijati imunitet.

Lijekovi za terapiju citokina

Citokini su razvijeni u Ruskoj Federaciji početkom 1991. godine. Prvi lijek ruske proizvodnje nazvan je Refnot, koji ima antitumorski mehanizam. Nakon provedene tri faze testiranja 2009. godine, ovaj lijek je uveden u proizvodnju i počeo se koristiti za liječenje karcinoma različite etiologije. Zasnovan je na faktoru tumorske nekroze. Da bi se utvrdila dinamika liječenja, preporučuje se uzimanje od jednog do dva kursa terapije. Često se čitaoci pitaju o Refnotovom djelovanju i šta je istina, a šta laž u njegovom djelovanju?

U poređenju sa drugim lekovima, njegove prednosti su prepoznate:

Smanjenje toksičnosti za faktor od stotinu;
Izlaganje direktno ćelijama raka;
Aktivacija endotelnih ćelija i limfocita, što doprinosi izumiranju tumora;
Smanjena opskrba krvlju u obrazovanju;
Ometanje podjele tumorskih stanica;
Povećanje antivirusne aktivnosti gotovo hiljadu puta;
Povećanje učinka hemijske terapije;
Stimulacija rada zdravih ćelija i ćelija koje se bore protiv tumora (oslobađaju se citotoksini);
Značajno smanjenje vjerovatnoće recidiva;
Laka tolerancija od strane pacijenata na proceduru liječenja i odsustvo nuspojava;
Poboljšanje općeg stanja pacijenta.

Još jedan efikasan lijek u imunoonkologiji u terapiji citokina je Ingaron, koji je razvijen na bazi lijeka gama-interferona. Djelovanje ovog lijeka usmjereno je na blokiranje proizvodnje proteina, kao i DNK i RNK virusnog porijekla. Lijek je registrovan početkom 2005. godine i koristi se za liječenje sljedećih bolesti:

Hepatitis B i C;
HIV i AIDS;
plućna tuberkuloza;
HPV (humani papiloma virus);
Urogenitalna klamidija;
Onkološke bolesti.

Ingaronov efekat je sljedeći:

Prema uputama za upotrebu, ingaron je indiciran kao prevencija komplikacija koje se javljaju kod kronične granulomatoze, kao i u liječenju ARVI (koristi se u liječenju mukoznih površina). U slučaju tumora, ovaj lijek vam omogućava da aktivirate receptore ćelija raka, što pomaže Refnotu da utiče na njihovu nekrozu. Sa ove tačke gledišta, u terapiji citokinima preporučuje se zajednička upotreba dva lijeka. Ključna prednost kombinovane upotrebe ingarona i refnota je činjenica da su praktično netoksični, ne oštećuju hematopoetsku funkciju, ali istovremeno u potpunosti aktiviraju imunološki sistem za borbu protiv kancerogenih manifestacija.

Istraživanja su pokazala da je kombinacija ova dva lijeka efikasna za stanja kao što su:

Formacije koje nastaju u nervnom sistemu;
Rak pluća;
Onkološki procesi u vratu i glavi;
Karcinom želuca, pankreasa i debelog crijeva;
Rak prostate;
Formacije u mjehuru;
Rak kostiju;
Tumor u ženskim organima;
Leukemija.

Period liječenja navedenih procesa citokin terapijom je oko dvadesetak dana. Ovi lijekovi se koriste kao injekcije - potrebno je deset bočica po kursu, koje se obično izdaju na recept. Prema naučnim istraživanjima, inhibitori citokina - lijekovi protiv citokina - prepoznati su kao obećavajući. To uključuje lijekove kao što su: Ember, Infliximab, Anakinra (blokator interleukinskih receptora), Simulect (specifični antagonist IL2 receptora) i niz drugih.

Ne gubite vrijeme tražeći netačnu cijenu liječenja raka

* Samo pod uslovom da se dobiju podaci o bolesti pacijenta, predstavnik klinike će moći da izračuna tačnu cenu lečenja.

Različite nuspojave liječenja citokinom

Upotreba imunoonkoloških lijekova kao što su ingaron i refnot može dovesti do sljedećih negativnih učinaka:

Hipertermija za dva ili tri stepena. S tim se suočava oko deset posto pacijenata. Obično se povećanje tjelesne temperature javlja četiri ili šest sati nakon davanja lijeka. Za snižavanje temperature preporučuje se uzimanje aspirina, ibuprofena, paracetamola ili anbiotika;
Bol i crvenilo oko mjesta uboda. S tim u vezi, tokom lečenja potrebno je ubrizgati lek na različita mesta. Upalni proces se može ukloniti uzimanjem nesteroidnih protuupalnih lijekova i nanošenjem jodne mrežice na upaljeno područje;
U slučaju velikog tumora nije isključena intoksikacija tijela elementima njegovog propadanja. U tom slučaju se primjena terapije citokinom odgađa (sa 1 na 3 dana) dok se stanje bolesnika ne normalizira.

Nakon završenog tretmana, pacijentu je potrebno ponoviti dijagnozu pomoću metoda pregleda kao što su: magnetna rezonanca (MRI), pozitronska emisiona tomografija (PET), kompjuterizovana tomografija (CT), ultrazvuk i test na tumor markere.

Pažnja: sprovedena odmah nakon završetka procedure terapije citokinom, može dati visok nivo pokazatelja, zbog razgradnje tumora tokom lečenja.

Unatoč činjenici da je citokinoterapija općenito bezopasna metoda liječenja, postoji određena kategorija ljudi kod kojih je ova metoda liječenja kontraindicirana. Među njima se ističu:

Žene "na položaju";
Period laktacije;
Individualna netolerancija na lijekove (koja je rijetko zabilježena);
Bolesti autoimune prirode.

Treba napomenuti da je većina tumora osjetljiva na terapiju citokina, međutim, patologije kao što su (kao rezultat rasta Ashkenazi-Gyurtle ćelija) nisu među kancerima koji se mogu liječiti citokinima. To je zbog činjenice da lijekovi koji sadrže interferon utječu na tkiva i funkciju štitne žlijezde, što može dovesti do uništenja njenih stanica.

Efikasnost terapije citokinima

Analiza tretmana pacijenata ovom tehnikom pokazuje da je njena efikasnost prvenstveno rezultat stepena osetljivosti onkologije na citokinske elemente i zavisi od klasifikacije tumora. U slučaju apsolutne osjetljivosti na djelovanje tumora, regresija bolesti je praktično zagarantovana (dezintegracija tumora i oslobađanje od metastaza). U ovoj situaciji, nakon dvije ili 4 sedmice, pacijent treba da prođe još jedan kurs citokinske terapije.

Ako je reakcija citokina na lijek umjerena, tada je moguće postići smanjenje veličine tumora i smanjenje metastaza - u stvari, dolazi do djelomične regresije. Međutim, to ne isključuje potrebu za drugim kursom.

Zatim, kada ćelije raka pokažu rezistenciju na tretman, efekat upotrebe citokinske terapije je stabilizacija procesa razvoja raka. U praksi je to omogućilo transformaciju malignih ćelija u benigne.

Prema statistikama, kod dvadesetak posto pacijenata edukacija nakon takve terapije nastavlja rasti.
U ovom slučaju je prikazana kombinacija citokinske terapije s kemijskom ili radioterapijom.

Važno je napomenuti: Hemijska terapija, koja se provodi u kombinaciji sa terapijom citokina, nema tako ozbiljne nuspojave i efikasnija je.

Koliko košta terapija citokinom?

Kako pokazuju recenzije, danas se u Moskvi nalazi jedna od priznatih specijaliziranih klinika koja pruža usluge liječenja metodom citokinske terapije - Centar za onkoimunologiju i terapiju citokina (ima jedno odjeljenje u Novosibirsku). Cijena liječenja ovisi o vrsti bolesti i vrsti lijeka.

Za referencu: Državni istraživački centar Institut za imunologiju FMBA Rusije, klinike u Sankt Peterburgu, Jekaterinburgu, Ufi, Kazanju, Krasnodaru i Rostovu na Donu poznate su po svojim istraživanjima i terapiji pacijenata sa imunološki zavisnim patologijama.

Možete kupiti lijekove u Moskvi. Cijene izgledaju ovako: prosječna cijena 5 boca Refnota u dozi od 100.000 IU je od 10 do 14 hiljada rubalja, 5 boca Ingarona u dozi od 500.000 IU - od 5 hiljada rubalja, Interleukina-2 - oko 5.500 hiljada rubalja, eritropoetin - u rasponu od 11 000 rubalja.

Uvod.

1. Opće karakteristike i klasifikacija citokina.

1.1 Mehanizmi djelovanja.

1.2 Osobine citokina.

1.3 Uloga citokina u regulaciji fizioloških funkcija tijela.

2.Specijalne studije citokina.

2.1. Uloga citokina u patogenezi upalnih bolesti debelog crijeva kod djece.

2.2. Uloga dušikovog oksida i citokina u razvoju sindroma akutne ozljede pluća.

3. Metode za određivanje citokina

3.1. Određivanje biološke aktivnosti citokina

3.2 Kvantifikacija citokina korištenjem antitijela

3.3 Određivanje citokina enzimskim imunosorbentnim testom.

3.3.1 Faktor nekroze tumora-alfa.

3.3.2 Gama interferon.

3.3.3 Interleukin-4

3.3.4 Interleukin-8

3.3.5 Antagonist receptora interleukina-1.

3.3.6 Alfa-interferon.

3.3.7 Antitijela na alfa-IFN.

4. Imunotropni lijekovi na bazi citokina.

Spisak korišćene literature.

Zaključak.

Uvod.

Nije prošlo mnogo vremena od opisa prvih citokina. Međutim, njihova istraživanja su dovela do izdvajanja opsežnog dijela znanja – citokinologije, koja je sastavni dio različitih oblasti znanja i prije svega imunologije, što je dalo snažan poticaj proučavanju ovih medijatora. Citokinologija prožima sve kliničke discipline, od etiologije i patogeneze bolesti do prevencije i liječenja različitih patoloških stanja. Shodno tome, naučni istraživači i kliničari moraju da se kreću kroz raznolikost regulatornih molekula i da imaju jasno razumevanje uloge svakog od citokina u procesima koji se proučavaju. Sve ćelije imunog sistema imaju određene funkcije i rade u jasno koordinisanoj interakciji, koju obezbeđuju posebne biološki aktivne supstance - citokini - regulatori imunoloških reakcija. Citokini su specifični proteini uz pomoć kojih različite ćelije imunološkog sistema mogu međusobno razmjenjivati informacije i koordinirati djelovanje. Skup i količina citokina koji djeluju na receptore ćelijske površine - "citokinsko okruženje" - predstavljaju matricu interakcijskih i često mijenjanih signala. Ovi signali su složeni zbog širokog spektra citokinskih receptora i zbog činjenice da svaki od citokina može aktivirati ili potisnuti nekoliko procesa, uključujući vlastitu sintezu i sintezu drugih citokina, kao i formiranje i pojavu citokinskih receptora na površine ćelije. Cilj našeg rada je proučavanje citakina, njihove funkcije i svojstva, kao i moguću primjenu u medicini. Citokini su mali proteini (molekularne težine od 8 do 80 KDa) koji djeluju autokrino (tj. na ćeliju koja ih proizvodi) ili parakrino (na stanice koje se nalaze u blizini). Formiranje i oslobađanje ovih visoko aktivnih molekula je kratkotrajno i strogo je regulirano.

Pregled literature.

Opće karakteristike i klasifikacija citokina.

Citokini su grupa polipeptidnih medijatora međućelijske interakcije, koji su uglavnom uključeni u formiranje i regulaciju odbrambenih reakcija organizma prilikom unošenja patogena i narušavanja integriteta tkiva, kao i u regulaciji niza normalnih fizioloških funkcija. Citokini se mogu izolovati u novi nezavisni regulatorni sistem koji postoji uz nervni i endokrini sistem za održavanje homeostaze, a sva tri sistema su usko povezana i međuzavisna. U protekle dvije decenije klonirani su geni većine citokina i dobijeni su rekombinantni analozi koji u potpunosti ponavljaju biološka svojstva prirodnih molekula. Sada je poznato više od 200 pojedinačnih supstanci koje pripadaju porodici citokina. Istorija proučavanja citokina počela je 40-ih godina dvadesetog veka. Tada su opisani prvi efekti kahektina, faktora prisutnog u krvnom serumu i sposobnog da izazove kaheksiju ili gubitak težine. Nakon toga, uspjeli smo izolovati ovaj medijator i pokazati njegov identitet sa faktorom tumorske nekroze (TNF). U to vrijeme proučavanje citokina odvijalo se na principu detekcije bilo kojeg biološkog efekta, što je poslužilo kao polazna tačka za naziv odgovarajućeg medijatora. Tako je 50-ih godina interferon (IFN) nazvan zbog njegove sposobnosti da interferira ili poveća otpornost tokom ponovljene virusne infekcije. Interleukin-1 (IL-1) se također prvobitno nazivao endogenim pirogenom, za razliku od bakterijskih lipopolisaharida, koji su se smatrali egzogenim pirogenima. Sljedeća faza u proučavanju citokina, koja datira od 60-70 godina, povezana je s pročišćavanjem prirodnih molekula i sveobuhvatnom karakterizacijom njihovog biološkog djelovanja. U to vrijeme pripada i otkriće faktora rasta T-ćelija, danas poznatog kao IL-2, i niza drugih molekula koji stimuliraju rast i funkcionalnu aktivnost T-, B-limfocita i drugih vrsta leukocita. Godine 1979. za njihovo označavanje i sistematizaciju predložen je termin "interleukini", odnosno medijatori koji komuniciraju između leukocita. Međutim, vrlo brzo je postalo jasno da se biološki efekti citokina protežu daleko izvan imunološkog sistema, pa je stoga ranije predloženi termin "citokini", koji je opstao do danas, postao prihvatljiviji. Revolucionarni zaokret u proučavanju citokina dogodio se početkom 1980-ih nakon kloniranja gena za interferon miša i čovjeka i proizvodnje rekombinantnih molekula koji su u potpunosti ponovili biološka svojstva prirodnih citokina. Nakon toga, bilo je moguće klonirati gene drugih medijatora iz ove porodice. Važna prekretnica u istoriji citokina bila je klinička upotreba rekombinantnih interferona, a posebno rekombinantnog IL-2, za lečenje raka. Devedesete su obilježene otkrićem podjedinične strukture citokinskih receptora i formiranjem koncepta "citokinske mreže", a početak XXI vijeka - otkrićem mnogih novih citokina putem genetske analize. Citokini uključuju interferone, faktore stimulacije kolonija (CSF), hemokine koji transformišu faktore rasta; faktor tumorske nekroze; interleukina sa istorijski utvrđenim serijskim brojevima i nekim drugim endogenim medijatorima. Interleukini sa serijskim brojevima koji počinju od 1 ne pripadaju istoj podgrupi citokina povezanih zajedničkim funkcijama. Oni se, pak, mogu podijeliti na proinflamatorne citokine, faktore rasta i diferencijacije limfocita i pojedinačne regulatorne citokine. Naziv "interleukin" se dodeljuje novootkrivenom posredniku ako su ispunjeni sledeći kriterijumi koje je razvio komitet za nomenklaturu Međunarodne unije imunoloških društava: molekularno kloniranje i ekspresija gena faktora koji se proučava, prisustvo jedinstvenog nukleotida i odgovarajuću sekvencu aminokiselina, proizvodnju neutralizirajućih monoklonskih antitijela. Osim toga, novi molekul moraju proizvoditi ćelije imunološkog sistema (limfociti, monociti ili druge vrste leukocita), imati važnu biološku funkciju u regulaciji imunološkog odgovora, kao i dodatne funkcije, zbog čega ne može dobiti funkcionalno ime. Konačno, navedena svojstva novog interleukina bi trebala biti objavljena u recenziranom naučnom časopisu. Klasifikacija citokina može se izvršiti prema njihovim biohemijskim i biološkim svojstvima, kao i prema tipovima receptora preko kojih citokini obavljaju svoje biološke funkcije. Klasifikacija citokina po strukturi (Tabela 1) uzima u obzir ne samo sekvencu aminokiselina, već prije svega tercijarnu strukturu proteina, što preciznije odražava evolucijsko porijeklo molekula.

Tabela 1. Klasifikacija citokina po strukturi.

Kloniranje gena i analiza strukture citokinskih receptora su pokazali da se, kao i sami citokini, ovi molekuli mogu podijeliti u nekoliko tipova prema sličnosti aminokiselinskih sekvenci i osobenostima organizacije ekstracelularnih domena (Tabela 2). Jedna od najvećih familija citokinskih receptora naziva se porodica hematopoetinskih receptora ili porodica citokinskih receptora tipa I. Strukturna karakteristika ove grupe receptora je prisustvo u molekulu 4 cisteina i aminokiselinske sekvence Trp-Ser-X-Trp-Ser (WSXWS) koja se nalazi na maloj udaljenosti od ćelijske membrane. Citokinski receptori klase II stupaju u interakciju sa interferonima i IL-10. Oba prva tipa receptora imaju homologiju jedan s drugim. Sledeće grupe receptora posreduju u interakciji sa citokinima iz familije faktora tumorske nekroze i porodice IL-1. Trenutno je poznato da više od 20 različitih hemokinskih receptora stupaju u interakciju s različitim stupnjevima afiniteta sa jednim ili više liganada iz porodice hemokina. Hemokinski receptori pripadaju superfamiliji receptora rodopsina, imaju 7 transmembranskih domena i provode signal uz učešće G-proteina.

Tabela 2. Klasifikacija citokinskih receptora.

Mnogi citokinski receptori se sastoje od 2-3 podjedinice kodirane različitim genima i eksprimirane nezavisno. U ovom slučaju, formiranje receptora visokog afiniteta zahtijeva istovremenu interakciju svih podjedinica. Primjer takve organizacije citokinskih receptora je struktura IL-2 receptorskog kompleksa. Iznenađujuće je bilo otkriće činjenice da su pojedinačne podjedinice IL-2 receptorskog kompleksa zajedničke IL-2 i nekim drugim citokinima. Dakle, β-lanac je istovremeno komponenta receptora za IL-15, a γ-lanac služi kao zajednička podjedinica receptora za IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL- 15 i IL-21. To znači da svi pomenuti citokini, čiji se receptori takođe sastoje od 2-3 pojedinačna polipeptida, koriste γ-lanac kao komponentu svojih receptora, štaviše, komponentu odgovornu za transdukciju signala. U svim slučajevima, specifičnost interakcije za svaki citokin osiguravaju druge podjedinice koje se razlikuju po strukturi. Među citokinskim receptorima, postoje još 2 uobičajene podjedinice receptora koje provode signal nakon interakcije s različitim citokinima. To je uobičajena podjedinica receptora βc (gp140) za IL-3, IL-5 i GM-CSF receptore, kao i podjedinica receptora gp130, koja je zajednička članovima porodice IL-6. Prisustvo zajedničke signalne podjedinice u citokinskim receptorima služi kao jedan od pristupa za njihovu klasifikaciju, jer omogućava da se pronađe zajedničko kako u strukturi liganada tako iu biološkim efektima.

U tabeli 3 prikazana je kombinovana strukturna i funkcionalna klasifikacija, gde su svi citokini podeljeni u grupe, prvenstveno uzimajući u obzir njihovu biološku aktivnost, kao i navedene strukturne karakteristike molekula citokina i njihovih receptora.

Tabela 3. Strukturna i funkcionalna klasifikacija citokina.

Porodice citokina	Podgrupe i ligandi	Osnovne biološke funkcije
Interferoni tipa I	IFN a, b, d, k, w, t, IL-28, IL-29 (IFN l)	Antivirusno djelovanje, antiproliferativno, imunomodulatorno djelovanje
Faktori rasta hematopoetskih ćelija	Faktor matičnih ćelija (kit-ligand, faktor čelika), Flt-3 ligand, G-CSF, M-CSF, IL-7, IL-11 Gp140 ligandi: IL-3, IL-5, GM-KSF	Stimulacija proliferacije i diferencijacije različitih tipova progenitornih ćelija u koštanoj srži, aktivacija hematopoeze Eritropoetin, trombopoetin
Superfamilija interleukina-1 i FRF	FRF porodica: Kiseli FRF, osnovni FRF, FRF3 - FRF23 Porodica IL-1 (F1-11): IL-1α, IL-1β, antagonist IL-1 receptora, IL-18, IL-33, itd.	Aktivacija proliferacije fibroblasta i epitelnih ćelija Proupalno djelovanje, aktivacija specifičnog imuniteta
Familija faktora tumorske nekroze	TNF, limfotoksini α i β, Fas ligand, itd.	Proupalno djelovanje, regulacija apoptoze i međustanične interakcije imunokompetentnih stanica
Porodica interleukina-6	Gp130 ligandi: IL-6, IL-11, IL-31, oncostatin-M, kardiotropin-1, inhibitorni faktor leukemije, cilijarni neurotrofni faktor	Proinflamatorni i imunoregulatorni efekti
Hemokini	SS, SXS (IL-8), SX3S, S	Regulacija kemotakse različitih vrsta leukocita
Porodica interleukina-10	IL-10,19,20,22,24,26	Imunosupresivno djelovanje
Porodica interleukina-12		Regulacija diferencijacije pomoćnih T-limfocita
Citokini T-pomoćnih klonova i regulatorne funkcije limfocita	T-pomagači tip 1: IL-2, IL-15, IL-21, IFNg T-pomagači tip 2: IL-4, IL-5, IL-10, IL-13 Ligandi γ-lanca receptora IL-2: IL-7 TSLP	Aktivacija ćelijskog imuniteta Aktivacija humoralnog imuniteta, imunomodulatorno djelovanje Stimulacija diferencijacije, proliferacije i funkcionalnih svojstava različitih tipova limfocita, DC, NK ćelija, makrofaga itd.
Interleukin 17 porodica	IL-17A, B, C, D, E, F	Aktivacija sinteze proinflamatornih citokina
Superfamilija faktora rasta živaca, faktora rasta trombocita i transformirajućih faktora rasta	Familija faktora rasta nerava: NGF, neurotrofni faktor mozga Faktori rasta izvedeni iz trombocita (PDGF), angiogeni faktori rasta (VEGF) TRF porodica: TPPb, aktivini, inhibini, Nodal, koštani morfogeni proteini, Mullerova inhibitorna supstanca	Regulacija upale, angiogeneze, neuronske funkcije, embrionalnog razvoja i regeneracije tkiva
Familija epidermalnih faktora rasta	ERF, TRFα, itd.
Porodica faktora rasta sličnih insulinu	IRF-I, IRF-II	Stimulacija proliferacije različitih tipova ćelija

Prva grupa uključuje interferone tipa I i najjednostavnija je u organizaciji, budući da svi molekuli uključeni u nju imaju sličnu strukturu i u mnogo čemu iste funkcije povezane s antivirusnom zaštitom. U drugu grupu spadaju faktori rasta i diferencijacije hematopoetskih ćelija, koji stimulišu razvoj hematopoetskih progenitorskih ćelija, počevši od matične ćelije. U ovu grupu spadaju citokini koji su usko specifični za pojedine linije diferencijacije hematopoetskih ćelija (eritropoetin, trombopoetin i IL-7, koji deluje na prekursore TB-limfocita), kao i citokini sa širim spektrom biološke aktivnosti, kao npr. kao IL-3, IL-11, faktori stimulacije kolonija. Unutar ove grupe citokina izolovani su ligandi gp140, koji imaju zajedničku receptorsku podjedinicu, kao i trombopoetin i eritropoetin zbog sličnosti strukturne organizacije molekula. Citokini superfamilija FGF i IL-1 imaju visok stepen homologije i sličnu strukturu proteina, što potvrđuje zajedničko porijeklo. Ipak, u pogledu manifestacija biološke aktivnosti, FGF se u mnogo čemu razlikuje od agonista porodice IL-1. Porodica IL-1 molekula trenutno, pored funkcionalnih naziva, ima oznake F1-F11, gdje F1 odgovara IL-1α, F2 na IL-1β, F3 na antagonist receptora IL-1, F4 na IL -18. Ostali članovi porodice otkriveni su kao rezultat genetske analize i imaju prilično visoku homologiju sa IL-1 molekulima, međutim, njihove biološke funkcije nisu u potpunosti razjašnjene. Dalje grupe citokina uključuju porodice IL-6 (ligandi zajedničke receptorske podjedinice gp130), faktor nekroze tumora i hemokine, koji su predstavljeni najvećim brojem pojedinačnih liganada i navedeni su u potpunosti u odgovarajućim poglavljima. Familija faktora tumorske nekroze formirana je uglavnom na osnovu sličnosti u strukturi liganada i njihovih receptora, koji se sastoje od tri nekovalentno povezane identične podjedinice koje formiraju biološki aktivne molekule. Istovremeno, u smislu bioloških svojstava, ova porodica uključuje citokine sa prilično različitim aktivnostima. Na primjer, TNF je jedan od najupečatljivijih proinflamatornih citokina, Fas ligand inducira apoptozu ciljnih ćelija, a CD40 ligand daje stimulativni signal tokom međućelijske interakcije T i B limfocita. Takve razlike u biološkoj aktivnosti strukturno sličnih molekula prvenstveno su određene osobinama ekspresije i strukture njihovih receptora, na primjer, prisustvom ili odsustvom unutarćelijske domene "smrti", koja određuje apoptozu ćelije. Posljednjih godina porodice IL-10 i IL-12 također su popunjene novim članovima koji su dobili serijske brojeve interleukina. Nakon toga slijedi vrlo složena grupa citokina, koji su posrednici funkcionalne aktivnosti T-pomoćnih limfocita. Uključivanje u ovu grupu zasniva se na dva osnovna principa: 1) pripadnost citokinima koje sintetizira Th1 ili Th2, što određuje razvoj pretežno humoralnog ili ćelijskog tipa imunoloških reakcija, 2) prisustvo zajedničke receptorske podjedinice - gama lanca kompleksa IL-2 receptora. Među ligandima gama lanca dodatno je izolovan IL-4, koji takođe ima zajedničke receptorske podjedinice sa IL-13, što u velikoj meri određuje delimično preklapajuću biološku aktivnost ovih citokina. IL-7, koji ima zajedničku strukturu receptora sa TSLP, izolovan je na sličan način. Prednosti gornje klasifikacije povezane su sa simultanim razmatranjem bioloških i biohemijskih svojstava citokina. Izvodljivost ovog pristupa trenutno je potvrđena otkrićem novih citokina genetskom analizom genoma i potragom za strukturno sličnim genima. Zahvaljujući ovoj metodi, familija interferona tipa I, IL-1, IL-10, IL-12, značajno je proširena, pojavila se nova familija IL-17 analognih citokina, koja se već sastoji od 6 članova. Očigledno će se u bliskoj budućnosti pojavljivanje novih citokina događati mnogo sporije, budući da je analiza ljudskog genoma gotovo gotova. Promjene su najvjerovatnije moguće zbog pojašnjenja varijanti interakcija ligand-receptor i bioloških svojstava, što će omogućiti da klasifikacija citokina dobije konačan oblik.

Mehanizmi djelovanja.

B. Receptori citokina. Citokini su hidrofilne signalne tvari, čije djelovanje posreduju specifični receptori na vanjskoj strani plazma membrane. Vezivanje citokina za receptor (1) vodi kroz niz međufaza (2-5) do aktivacije transkripcije određenih gena (6).Receptori citokina sami po sebi ne posjeduju aktivnost tirozin kinaze (uz nekoliko izuzetaka). Nakon vezivanja za citokin (1), molekuli receptora se udružuju i formiraju homodimere. Osim toga, mogu formirati heterodimere povezivanjem s proteinima za prijenos signala (STP) ili stimulirati dimerizaciju samih BPS-ova (2). Citokinski receptori klase I mogu se agregirati sa tri tipa BPS-a: proteini GP130, βc ili γc. Ovi pomoćni proteini sami po sebi nisu u stanju da vežu citokine, ali vrše transdukciju signala na tirozin kinaze (3).Isti spektri biološke aktivnosti mnogih citokina objašnjavaju se činjenicom da različiti citokin-receptorski kompleksi mogu aktivirati isti BPS.

Kao primjer transdukcije signala iz citokina, dijagram pokazuje kako IL-6 receptor (IL-6), nakon vezivanja za ligand (1), stimuliše dimerizaciju GP130 (2). Dimer membranskog proteina GP130 vezuje i aktivira citoplazmatsku tirozin kinazu YK familije (Janus kinaze sa dva aktivna mesta) (3). Janus kinaze fosforiliraju citokinske receptore, BPS i različite citoplazmatske proteine, koji vrše daljnji prijenos signala; oni takođe fosforiliraju transkripcione faktore - pretvarače signala i aktivatore transkripcije [PSAT (STAT, od engleskog signal transducers and activators of transkripcije)]. Ovi proteini pripadaju porodici BPS, koji imaju SH3 domen u svojoj strukturi koji prepoznaje ostatke fosfotirozina (vidi str. 372). Stoga, oni imaju svojstvo povezivanja sa fosforilisanim citokinskim receptorom. Ako tada dođe do fosforilacije PSAT molekula (4), faktor se transformiše u aktivni oblik i formira dimer (5). Nakon translokacije u jezgro, dimer se, kao transkripcijski faktor, vezuje za promotor (vidi str. 240) iniciranog gena i indukuje njegovu transkripciju (6). Neki receptori citokina mogu izgubiti domen za vanćelijski ligand zbog proteolize. (nije prikazano na dijagramu). Domen ulazi u krv, gdje se nadmeće za vezivanje sa citokinom, čime se smanjuje koncentracija citokina u krvi.Citokini zajedno formiraju regulatornu mrežu (kaskadu citokina) sa multifunkcionalnim djelovanjem. Preklapanje između citokina dovodi do činjenice da se u djelovanju mnogih od njih uočava sinergizam, a neki citokini su antagonisti. Cijela kaskada citokina sa složenom povratnom spregom se često može uočiti u tijelu.

Osobine citokina.

Opšta svojstva citokina, zbog kojih se ovi medijatori mogu kombinovati u nezavisan regulatorni sistem.

1. Citokini su polipeptidi ili proteini, često glikozilirani, većina njih ima MW od 5 do 50 kDa. Biološki aktivni molekuli citokina mogu se sastojati od jedne, dvije, tri ili više identičnih ili različitih podjedinica.

2. Citokini nemaju antigensku specifičnost biološkog djelovanja. Oni utiču na funkcionalnu aktivnost ćelija koje učestvuju u reakcijama urođenog i stečenog imuniteta. Ipak, djelovanjem na T- i B-limfocite, citokini su u stanju stimulirati antigenom inducirane procese u imunološkom sistemu.

3. Postoje tri opcije ekspresije za citokinske gene: a) stadijum-specifična ekspresija u određenim fazama embrionalnog razvoja, b) konstitutivna ekspresija za regulaciju niza normalnih fizioloških funkcija, c) inducibilni tip ekspresije karakterističan za većinu citokina. Zaista, većinu citokina izvan upalnog odgovora i imunološkog odgovora stanice ne sintetiziraju. Ekspresija citokinskih gena počinje kao odgovor na prodiranje patogena u tijelo, antigensku iritaciju ili oštećenje tkiva. Molekularne strukture povezane s patogenom su među najjačim induktorima sinteze proinflamatornih citokina. Da bi se pokrenula sinteza citokina T-ćelija, potrebna je aktivacija ćelija specifičnim antigenom uz učešće receptora antigena T-ćelija.

4. Citokini se sintetišu kao odgovor na stimulaciju u kratkom vremenskom periodu. Sinteza se prekida zbog niza autoregulatornih mehanizama, uključujući povećanu nestabilnost RNK, i zbog postojanja negativnih povratnih informacija posredovanih prostaglandinima, kortikosteroidnim hormonima i drugim faktorima.

5. Jedan te isti citokin mogu proizvesti različite vrste tjelesnih ćelija u različitim organima u smislu histogenetskog porijekla.

6. Citokini se mogu povezati sa membranama ćelija koje ih sintetišu, posedujući u obliku membranskog oblika puni spektar biološke aktivnosti i ispoljavaju svoje biološko dejstvo tokom međućelijskog kontakta.

7. Biološki efekti citokina su posredovani preko specifičnih ćelijskih receptorskih kompleksa koji vezuju citokine sa vrlo visokim afinitetom, a pojedinačni citokini mogu koristiti zajedničke podjedinice receptora. Citokinski receptori mogu postojati u rastvorljivom obliku, zadržavajući sposobnost vezivanja liganda.

8. Citokini imaju pleiotropno biološko djelovanje. Isti citokin može djelovati na mnoge tipove stanica, uzrokujući različite efekte ovisno o vrsti ciljnih stanica (slika 1). Pleiotropno djelovanje citokina je osigurano ekspresijom citokinskih receptora na tipovima stanica različitog porijekla i funkcija i provođenjem signala korištenjem nekoliko različitih intracelularnih glasnika i faktora transkripcije.

9. Citokine karakteriše izmjenjivost biološkog djelovanja. Nekoliko različitih citokina može izazvati isti biološki efekat ili imati slične aktivnosti. Citokini induciraju ili potiskuju sintezu sebe, drugih citokina i njihovih receptora.

10. Kao odgovor na aktivacijski signal, ćelije simultano sintetiziraju nekoliko citokina koji učestvuju u formiranju mreže citokina. Biološki efekti u tkivima i na nivou organizma zavise od prisustva i koncentracije drugih citokina sa sinergističkim, aditivnim ili suprotnim efektima.

11. Citokini mogu uticati na proliferaciju, diferencijaciju i funkcionalnu aktivnost ciljnih ćelija.

12. Citokini djeluju na ćelije na različite načine: autokrini - na ćeliju koja sintetiše i luči dati citokin; parakrini - na stanicama koje se nalaze u blizini stanice proizvođača, na primjer, u žarištu upale ili u limfnom organu; endokrini - udaljeno do ćelija bilo kojeg organa i tkiva nakon ulaska u cirkulaciju. U potonjem slučaju, djelovanje citokina liči na djelovanje hormona (slika 2).

Rice. 1. Isti citokin mogu proizvoditi različite vrste ćelija u tijelu u različitim organima histogenetskog porijekla i djelovati na mnoge vrste ćelija, uzrokujući različite efekte ovisno o vrsti ciljnih stanica.

Rice. 2. Tri varijante ispoljavanja biološkog dejstva citokina.

Očigledno, formiranje sistema regulacije citokina evolucijski se odvijalo uporedo s razvojem višećelijskih organizama i nastalo je zbog potrebe za stvaranjem medijatora međućelijske interakcije, koji mogu uključivati hormone, neuropeptide, molekule adhezije i neke druge. U tom smislu, citokini su najuniverzalniji regulatorni sistem, budući da su u stanju da ispolje biološku aktivnost i na daljinu nakon sekrecije od strane ćelije koja proizvodi (lokalno i sistemski) i tokom međućelijskog kontakta, budući da su biološki aktivni u obliku membrane. Po tome se citokinski sistem razlikuje od adhezivnih molekula, koji obavljaju uže funkcije samo kada su ćelije u direktnom kontaktu. Istovremeno, citokinski sistem se razlikuje od hormona, koji se uglavnom sintetiziraju u specijalizovanim organima i djeluju nakon ulaska u cirkulacijski sistem.

Uloga citokina u regulaciji fizioloških funkcija organizma.

Uloga citokina u regulaciji fizioloških funkcija organizma može se podijeliti na 4 glavne komponente:

1. Regulacija embriogeneze, uspostavljanja i razvoja organa, uklj. organa imunog sistema.

2. Regulacija određenih normalnih fizioloških funkcija.

3. Regulacija odbrambenih reakcija organizma na lokalnom i sistemskom nivou.

4. Regulacija procesa regeneracije tkiva.

Ekspresija gena za pojedinačne citokine javlja se specifično u određenim fazama embrionalnog razvoja. Faktor matičnih ćelija, transformišući faktori rasta, citokini porodice TNF i hemokini regulišu diferencijaciju i migraciju različitih ćelija i uspostavljanje organa imunog sistema. Nakon toga se sinteza nekih citokina možda neće nastaviti, dok drugi nastavljaju regulirati normalne fiziološke procese ili su uključeni u razvoj zaštitnih reakcija.

Unatoč činjenici da su većina citokina tipični inducibilni medijatori i da se u postnatalnom periodu ne sintetiziraju u stanicama izvan upalnog odgovora i imunološkog odgovora, neki citokini ne potpadaju pod ovo pravilo. Kao rezultat konstitutivne ekspresije gena, neki od njih se konstantno sintetiziraju iu dovoljno velikim količinama su u cirkulaciji, regulišući proliferaciju i diferencijaciju određenih tipova ćelija tokom života. Primjeri ove vrste fiziološke regulacije funkcija citokinima mogu biti konstantno visok nivo eritropoetina i nekih likvora koji osiguravaju hematopoezu. Regulacija odbrambenih reakcija organizma citokinima odvija se ne samo unutar imunološkog sistema, već i organizovanjem odbrambenih reakcija na nivou cijelog organizma regulacijom gotovo svih aspekata razvoja upale i imunološkog odgovora. Ova funkcija, koja je najvažnija za ceo citokinski sistem, povezana je sa dva glavna pravca biološkog delovanja citokina – zaštitom od infektivnih agenasa i obnavljanjem oštećenih tkiva. Citokini prvenstveno regulišu razvoj lokalnih odbrambenih reakcija u tkivima uz učešće različitih vrsta krvnih zrnaca, endotela, vezivnog tkiva i epitela. Zaštita na lokalnom nivou razvija se formiranjem tipične upalne reakcije sa svojim klasičnim manifestacijama: hiperemijom, razvojem edema, pojavom boli i disfunkcije. Sinteza citokina počinje kada patogeni uđu u tkiva ili se naruši njihov integritet, što se obično odvija paralelno. Proizvodnja citokina je sastavni dio ćelijskog odgovora koji je povezan s prepoznavanjem ćelija mijelomonocitnog niza sličnih strukturnih komponenti različitih patogena, nazvanih molekularni obrasci povezani s patogenom. Primjeri takvih patogenih struktura su lipopolisaharidi gram-negativnih bakterija, peptidoglikani gram-pozitivnih mikroorganizama, flagelin ili DNK bogata CpolyG sekvencama, što je tipično za DNK svih vrsta bakterija. Leukociti eksprimiraju odgovarajuće receptore za prepoznavanje uzoraka, koji se nazivaju i Toll-like receptori (TLR) i specifični za određene strukturne obrasce mikroorganizama. Nakon interakcije mikroorganizama ili njihovih komponenti sa TLR-om, pokreće se intracelularna kaskada transdukcije signala, što dovodi do povećanja funkcionalne aktivnosti leukocita i ekspresije citokinskih gena.

Aktivacija TLR dovodi do sinteze dvije glavne grupe citokina: proinflamatornih citokina i interferona tipa I, uglavnom IFNα/β razvoj upalne reakcije i pružanje lepezasto širenje aktivacije različitih tipova ćelija uključenih u održavanje i regulacija upale, uključujući sve vrste leukocita, dendritičnih ćelija, T i B-limfocita, NK ćelija, endotelnih i epitelnih ćelija, fibroblasta i dr. Ovo obezbeđuje dosledne faze u razvoju upalnog odgovora, koji je glavni mehanizam za sprovođenje urođenog imuniteta. Osim toga, dendritične stanice počinju sintetizirati citokine iz porodice IL-12, stimulirajući diferencijaciju pomoćnih T-limfocita, što služi kao svojevrsni most do početka razvoja specifičnih imunoloških reakcija povezanih s prepoznavanjem specifičnih antigenskih struktura. mikroorganizama.

Drugi, ne manje važan mehanizam vezan za sintezu IFN-a, predviđa implementaciju antivirusne zaštite. Interferoni tipa I pokazuju 4 glavna biološka svojstva:

1. Direktno antivirusno djelovanje blokiranjem transkripcije.

2. Suzbijanje proliferacije ćelija, neophodno za blokiranje širenja virusa.

3. Aktivacija funkcija NK ćelija koje imaju sposobnost da liziraju virusom zaražene tjelesne ćelije.

4. Pojačana ekspresija molekula kompleksa histokompatibilnosti klase I, neophodna za povećanje efikasnosti prezentacije virusnih antigena od strane inficiranih ćelija citotoksičnim T-limfocitima. To dovodi do aktivacije specifičnog prepoznavanja virusom inficiranih stanica od strane T-limfocita - prva faza lize virusom inficiranih ciljnih stanica.

Kao rezultat toga, pored direktnog antivirusnog djelovanja, aktiviraju se i mehanizmi urođenog (NK ćelije) i stečenog (T-limfociti) imuniteta. Ovo je primjer kako je jedna mala molekula citokina čija je molekulska masa 10 puta manja od molekulske težine molekula antitijela, zbog pleiotropnog tipa biološkog djelovanja, sposobna aktivirati potpuno različite mehanizme odbrambenih reakcija koje imaju za cilj ispunjenje jednog cilja - uklanjanje virusa koji je ušao u organizam.

Na nivou tkiva, citokini su odgovorni za razvoj upale, a zatim i regeneraciju tkiva. Sa razvojem sistemskog inflamatornog odgovora (odgovor akutne faze), citokini utiču na gotovo sve organe i sisteme tela uključene u regulaciju homeostaze. Djelovanje proinflamatornih citokina na centralni nervni sistem dovodi do smanjenja apetita i promjene cjelokupnog kompleksa bihevioralnih reakcija. Privremeno zaustavljanje potrage za hranom i smanjenje seksualne aktivnosti korisno je u smislu uštede energije za samo jedan zadatak – borbu protiv invazivnog patogena. Taj signal daju citokini, jer njihov ulazak u cirkulaciju svakako znači da se lokalna odbrana nije izborila sa patogenom, te je potrebna aktivacija sistemskog upalnog odgovora. Jedna od prvih manifestacija sistemske upalne reakcije povezane s djelovanjem citokina na termoregulacijski centar hipotalamusa je povećanje tjelesne temperature. Povećanje temperature je efikasna zaštitna reakcija, jer se na povišenim temperaturama smanjuje sposobnost brojnih bakterija da se razmnožavaju, ali se, naprotiv, povećava proliferacija limfocita.

U jetri se pod uticajem citokina povećava sinteza proteina akutne faze i komponenti sistema komplementa neophodnih za borbu protiv patogena, ali se istovremeno smanjuje sinteza albumina. Drugi primjer selektivnog djelovanja citokina je promjena jonskog sastava krvne plazme tokom razvoja sistemske upalne reakcije. Istovremeno dolazi do smanjenja nivoa jona gvožđa, ali povećanja nivoa jona cinka, a poznato je da lišavanje bakterijske ćelije iona gvožđa znači smanjenje njenog proliferativnog potencijala (delovanje laktoferina je na osnovu ovoga). S druge strane, povećanje nivoa cinka neophodno je za normalno funkcionisanje imunog sistema, a posebno je neophodno za stvaranje biološki aktivnog serumskog faktora timusa - jednog od glavnih hormona timusa koji obezbeđuje diferencijacija limfocita. Efekat citokina na hematopoetski sistem povezan je sa značajnom aktivacijom hematopoeze. Povećanje broja leukocita je neophodno kako bi se nadoknadio gubitak i povećao broj ćelija, uglavnom neutrofilnih granulocita, u žarištu gnojne upale. Djelovanje na sistem zgrušavanja krvi usmjereno je na povećanje zgrušavanja, što je neophodno za zaustavljanje krvarenja i direktno blokiranje patogena.

Dakle, razvojem sistemske upale, citokini ispoljavaju ogroman spektar bioloških aktivnosti i ometaju rad gotovo svih tjelesnih sistema. Međutim, nijedna od promjena koje se dešavaju nije slučajna: sve su ili potrebne za direktnu aktivaciju odbrambenih reakcija ili su korisne u smislu prebacivanja energetskih tokova za samo jedan zadatak – borbu protiv invazivnog patogena. U vidu regulacije ekspresije pojedinih gena, hormonalnih pomaka i promjena u reakcijama ponašanja, citokini osiguravaju aktivaciju i maksimalnu efikasnost rada onih tjelesnih sistema koji su u datom trenutku potrebni za razvoj zaštitnih reakcija. Na nivou cijelog organizma, citokini komuniciraju između imunološkog, nervnog, endokrinog, hematopoetskog i drugih sistema i služe da ih uključe u organizaciju i regulaciju jedne odbrambene reakcije. Citokini su upravo organizacioni sistem koji formira i reguliše čitav kompleks zaštitnih reakcija organizma prilikom unošenja patogena. Po svemu sudeći, takav regulatorni sistem je formiran evolucijski i nosi bezuslovne koristi za najoptimalniji zaštitni odgovor makroorganizma. Stoga je, očigledno, nemoguće ograničiti koncept odbrambenih reakcija samo na učešće nespecifičnih mehanizama rezistencije i specifičnog imunološkog odgovora. Cijelo tijelo i svi sistemi koji na prvi pogled nisu vezani za održavanje imuniteta učestvuju u jednoj zaštitnoj reakciji.

Posebne studije citokina.

Značaj citokina u patogenezi upalnih bolesti debelog crijeva kod djece.

S.V. Belmer, A.S. Simbirtsev, O. V. Golovenko, L.V. Bubnova, L.M. Karpina, N.E. Ščigoleva, T.L. Mikhailova. Ruski državni medicinski univerzitet, Državni istraživački centar za koloproktologiju, Moskva i Državni istraživački institut visoko čistih bioloških preparata, Sankt Peterburg, rade na proučavanju značaja citokina u patogenezi upalnih bolesti debelog crijeva kod djece. Hronične upalne bolesti gastrointestinalnog trakta trenutno zauzimaju jedno od vodećih mjesta u patologiji probavnog sistema kod djece. Poseban značaj pridaje se inflamatornim bolestima debelog crijeva (IBD), čija je incidencija u stalnom porastu u cijelom svijetu. Dug tijek s čestim, au nekim slučajevima i fatalnim recidivima, razvojem lokalnih i sistemskih komplikacija - sve to podstiče na temeljito proučavanje patogeneze bolesti u potrazi za novim pristupima liječenju IBD. Posljednjih decenija incidencija ulceroznog kolitisa (UC) iznosila je 510 slučajeva godišnje na 100 hiljada stanovnika, s Crohnovom bolešću (CD) 16 slučajeva godišnje na 100 hiljada stanovnika. Stope prevalencije u Rusiji, u moskovskoj regiji odgovaraju prosječnim evropskim podacima, ali znatno niže nego u skandinavskim zemljama, Americi, Izraelu i Engleskoj. Za NUC, prevalencija je 19,3 na 100 hiljada, incidencija je 1,2 na 100 hiljada ljudi godišnje. Za CD, prevalencija je 3,0 na 100 hiljada, incidencija je 0,2 na 100 hiljada ljudi godišnje. Činjenica da je najveća učestalost zabilježena u visokorazvijenim zemljama posljedica je ne samo društvenih i ekonomskih faktora, već i genetskih i imunoloških karakteristika pacijenata, koje određuju predispoziciju za IBD. Ovi faktori su fundamentalni u imunopatogenetskoj teoriji nastanka IBD. Virusne i/ili bakterijske teorije objašnjavaju samo akutni početak bolesti, a kronizacija procesa je zbog genetske predispozicije i karakteristika imunološkog odgovora, koje su također genetski određene. Treba napomenuti da je IBTC trenutno klasifikovan kao bolest sa genetski heterogenom kompleksnom predispozicijom. Identificirano je više od 15 potencijalnih gena kandidata iz 2 grupe (imunospecifične i imunoregulatorne), koji uzrokuju nasljednu predispoziciju. Najvjerojatnije, predispoziciju određuje nekoliko gena koji određuju prirodu imunoloških i upalnih reakcija. Na osnovu rezultata brojnih studija može se zaključiti da su najvjerovatnija lokalizacija gena povezanih s nastankom IBD hromozoma 3, 7, 12 i 16. Trenutno se velika pažnja poklanja proučavanju karakteristika funkcije T i B limfocita, kao i citokina medijatora upale. Aktivno se proučava uloga interleukina (IL), interferona (IFN), faktora tumorske nekroze-a (TNF-a), makrofaga i autoantitijela na proteine sluznice debelog crijeva i automikrofloru. Otkrivene su karakteristike njihovih poremećaja kod KK i UC, ali je još uvijek nejasno da li se te promjene javljaju primarno ili sekundarno. Za razumijevanje mnogih aspekata patogeneze, istraživanja provedena u pretkliničkoj fazi IBD-a, kao i kod prvostepenih srodnika, bila bi vrlo važna. Među medijatorima upale posebnu ulogu imaju citokini, a to su grupa polipeptidnih molekula mase od 5 do 50 kDa koji učestvuju u formiranju i regulaciji odbrambenih reakcija organizma. Na nivou organizma, citokini komuniciraju između imunološkog, nervnog, endokrinog, hematopoetskog i drugih sistema i služe da ih uključe u organizaciju i regulaciju odbrambenih reakcija. Klasifikacija citokina je prikazana u Tabeli 2. Većinu citokina ne sintetiziraju ćelije izvan inflamatornog odgovora i imunološkog odgovora. Ekspresija citokinskih gena počinje kao odgovor na prodiranje patogena u tijelo, antigensku iritaciju ili oštećenje tkiva. Jedan od najmoćnijih induktora sinteze citokina su komponente bakterijskih ćelijskih zidova: LPS, peptidoglikani i muramildipeptidi. Proizvođači proinflamatornih citokina su uglavnom monociti, makrofagi, T-ćelije itd. Ovisno o dejstvu na upalni proces, citokini se dijele u dvije grupe: proinflamatorne (IL-1, IL-6, IL-8 , TNF-a, IFN-g ) i protuupalno (IL-4, IL-10, TGF-b). Interleukin-1 (IL-1) je imunoregulatorni medijator koji se oslobađa tokom upalnih reakcija, oštećenja tkiva i infekcija (proinflamatorni citokin). IL-1 igra važnu ulogu u aktivaciji T ćelija kada su u interakciji sa antigenom. Postoje 2 tipa IL-1: IL-1a i IL-1b, proizvodi dva različita genska lokusa koji se nalaze na ljudskom hromozomu 2. IL-1a ostaje unutar ćelije ili može biti u obliku membrane, a pojavljuje se u malim količinama u ekstracelularnom prostoru. Uloga membranskog oblika IL-1a je prijenos aktivirajućih signala od makrofaga do T-limfocita i drugih stanica tokom međućelijskog kontakta. IL-1a je glavni posrednik kratkog dometa. IL-1b, za razliku od IL-1a, aktivno luče ćelije, djelujući i sistemski i lokalno. Danas je poznato da je IL-1 jedan od glavnih medijatora upalnih reakcija, stimuliše proliferaciju T-ćelija, povećava ekspresiju IL-2 receptora na T-ćelijama i njihovu proizvodnju IL-2. IL-2 zajedno sa antigenom indukuje aktivaciju i adheziju neutrofila, stimuliše stvaranje drugih citokina (IL-2, IL-3, IL-6, itd.) aktiviranim T-ćelijama i fibroblastima, stimuliše proliferaciju fibroblasta i endotelnih ćelija. Sistemski, IL-1 djeluje sinergistički sa TNF-a i IL-6. Sa povećanjem koncentracije u krvi, IL-1 utiče na ćelije hipotalamusa i izaziva povećanje telesne temperature, groznicu, pospanost, smanjen apetit, a takođe stimuliše ćelije jetre da proizvode proteine akutne faze (CRP, amiloid A, a-2 makroglobulin i fibrinogen). IL4 (hromozom 5). Inhibira aktivaciju makrofaga i blokira mnoge efekte koje stimulira IFNg, kao što je proizvodnja IL1, dušikovog oksida i prostaglandina, igra važnu ulogu u protuupalnim reakcijama i ima imunosupresivno djelovanje. IL6 (hromozom 7), jedan od glavnih proinflamatornih citokina, glavni je induktor završne faze diferencijacije B ćelija i makrofaga, snažan stimulator proizvodnje proteina akutne faze ćelijama jetre. Jedna od glavnih funkcija IL6 je stimulacija proizvodnje antitijela in vivo i in vitro. IL8 (hromozom 4). Odnosi se na hemokinske medijatore koji uzrokuju usmjerenu migraciju (kemotaksu) leukocita u žarište upale. Glavna funkcija IL10 je inhibicija proizvodnje citokina od strane Thelpera tipa I (TNFb, IFNg) i aktiviranih makrofaga (TNF-a, IL1, IL12). Danas je poznato da su tipovi imunološkog odgovora povezani sa jednom od varijanti aktivacije limfocita sa dominantnim učešćem klonova T limfocitnih pomagača prvog tipa (TH2) ili drugog tipa (TH3). Proizvodi TH2 i TH3 negativno utiču na aktivaciju suprotnih klonova. Prekomjerna aktivacija bilo kojeg od tipova Th klonova može usmjeriti imunološki odgovor prema jednoj od razvojnih opcija. Hronična neravnoteža u aktivaciji Th klonova dovodi do razvoja imunopatoloških stanja. Promjene citokina kod IBD-a mogu se proučavati na različite načine određivanjem njihovog nivoa u krvi ili in situ. Nivo IL1 je povišen kod svih upalnih bolesti crijeva. Razlike između NNC i CD su u povećanoj ekspresiji IL2. Ako se sniženi ili normalan nivo IL2 nađe u NUC-u, onda u CD-u, detektuje se njegov povećani nivo. Sadržaj IL4 raste u NUC, dok u CD ostaje normalan ili se čak smanjuje. Nivo IL6, koji posreduje u reakcijama akutne faze, također je povećan kod svih oblika upale. Dobijeni podaci o profilu citokina su omogućili da se sugeriše da se dva glavna oblika hronične IBD karakterišu različitom aktivacijom i ekspresijom citokina. Rezultati istraživanja pokazuju da je citokinski profil uočen kod pacijenata sa UC konzistentniji sa TH3 profilom, dok se profil TH2 treba smatrati karakterističnijim za pacijente sa CD. Atraktivnost ove hipoteze o ulozi TH2 i TH3 profila je i to što upotreba citokina može promijeniti imuni odgovor u jednom ili drugom smjeru i dovesti do remisije uz uspostavljanje ravnoteže citokina. To se može potvrditi, posebno, upotrebom IL10. Dalja istraživanja bi trebala pokazati da li je odgovor citokina sekundarni fenomen kao odgovor na stimulaciju, ili, naprotiv, ekspresija odgovarajućih citokina određuje reaktivnost organizma s razvojem naknadnih kliničkih manifestacija. Proučavanje nivoa citokina kod IBD kod djece još nije provedeno. Ovaj rad je prvi dio naučne studije posvećene proučavanju statusa citokina kod IBD kod djece. Cilj ovog rada bio je proučavanje humoralne aktivnosti makrofaga uz određivanje nivoa (IL1a, IL8) u krvi dece sa NUC i CD, kao i njihovu dinamiku tokom terapije. Od 2000. do 2002. godine, na gastroenterološkom odjeljenju Ruske dječje kliničke bolnice pregledano je 34 djece sa NUC i 19 djece sa CD u dobi od 4 do 16 godina. Dijagnoza je verificirana anamnestički, endoskopski i morfološki. Ispitivanje nivoa proinflamatornih citokina IL1a, IL8 sprovedeno je metodom enzimskog imunosorbentnog testa (ELISA). Za određivanje koncentracije IL1a, IL8 koristili smo test sisteme proizvođača OOO Cytokin (Sankt Peterburg, Rusija). Analiza je obavljena u laboratoriji za imunofarmakologiju Državnog naučnog centra Istraživačkog instituta za visoko čiste biopreparate (šef laboratorije, dr. med., prof. AS Simbirtsev). Rezultati dobijeni tokom istraživanja su otkrili značajno povećanje nivoa IL1a, IL8 tokom perioda egzacerbacije, koje je bilo izraženije kod dece sa UC nego kod dece sa CD. Bez egzacerbacije, nivoi proinflamatornih citokina se smanjuju, ali ne dostižu normu. U UC, nivoi IL-1a, IL-8 su povećani u periodu egzacerbacije kod 76,2% i 90% dece, au periodu remisije - kod 69,2% i 92,3%, respektivno. Kod CD-a, nivoi IL-1a, IL-8 su povećani u periodu egzacerbacije kod 73,3% i kod 86,6% dece, au periodu remisije - kod 50% i 75%, respektivno.

U zavisnosti od težine bolesti, djeca su primala terapiju aminosalicilatima ili glukokortikoidima. Priroda terapije značajno je uticala na dinamiku nivoa citokina. Tokom terapije aminosalicilatima, nivoi proinflamatornih citokina u grupi dece sa NUC i CD bili su značajno viši od onih u kontrolnoj grupi. Istovremeno, veće stope su uočene u grupi djece sa UK. U NUC-u na pozadini terapije aminosalicilatom, IL1a, IL8 su povećani kod 82,4% i 100% djece, respektivno, dok su tokom terapije glukokortikoidima kod 60% djece za oba citokina. Kod CD-a, IL1a, IL8 su povećani tokom terapije aminosalicilatima kod sve dece, a tokom terapije glukokortikoidima kod 55,5% i 77,7% dece, respektivno. Dakle, rezultati ove studije ukazuju na značajnu uključenost makrofagne veze imunog sistema u patogenetski proces kod većine dece sa UC i CD. Podaci dobijeni u ovoj studiji se suštinski ne razlikuju od podataka dobijenih tokom pregleda odraslih pacijenata. Razlike u nivoima IL1a i IL8 kod pacijenata sa UC i CD su kvantitativne, ali ne i kvalitativne, što ukazuje na nespecifičnost ovih promena usled toka hroničnog upalnog procesa. Stoga ovi pokazatelji nemaju dijagnostičku vrijednost. Rezultati dinamičke studije nivoa IL1a i IL8 potvrđuju veću efikasnost terapije glukokortikoidima u odnosu na terapiju aminosalicilima. Prikazani podaci su rezultat prve faze proučavanja citokinskog statusa djece sa IBT. Potrebno je dalje proučavanje problema, uzimajući u obzir indikatore drugih proinflamatornih i antiinflamatornih citokina.

Uloga dušikovog oksida i citokina u nastanku sindroma akutne ozljede pluća.

T. A. Šumatova, V. B. Šumatov, E. V. Markelova, L. G. Suhoteplaya proučavaju ovaj problem: Odsjek za anesteziologiju i reanimatologiju Državnog medicinskog univerziteta Vladivostok. Sindrom akutne ozljede pluća (odrasli respiratorni distres sindrom, ARDS) je jedan od najtežih oblika akutne respiratorne insuficijencije koji se javlja kod pacijenata sa teškom traumom, sepsom, peritonitisom, pankreatitisom, obilnim gubitkom krvi, aspiracijom, nakon obimnih hirurških intervencija i u 50 60% slučajeva je smrtno. Podaci istraživanja o patogenezi ARDS-a, razvoju kriterijuma za ranu dijagnozu i prognozu sindroma su mali, prilično kontradiktorni, što ne dozvoljava razvoj koherentnog koncepta dijagnostike i lečenja. Utvrđeno je da se ARDS zasniva na oštećenju endotela plućnih kapilara i alveolarnog epitela, kršenju reoloških svojstava krvi, što dovodi do edema intersticijalnog i alveolarnog tkiva, upale, atelektaze, plućne hipertenzije. U literaturi posljednjih godina ima dovoljno podataka o univerzalnom regulatoru staničnog i tkivnog metabolizma - dušičnom oksidu. Interes za dušikov oksid (NO) prvenstveno je posljedica činjenice da je uključen u regulaciju mnogih funkcija, uključujući vaskularni tonus, kontraktilnost srca, agregaciju trombocita, neurotransmisiju, sintezu ATP-a i proteina i imunološku odbranu. Osim toga, ovisno o izboru molekularne mete i karakteristikama interakcije s njom, NO ima i štetno djelovanje. Vjeruje se da je pokretački mehanizam aktivacije stanica neuravnotežena citokinemija. Citokini su rastvorljivi peptidi koji deluju kao posrednici imunog sistema i obezbeđuju ćelijsku saradnju, pozitivnu i negativnu imunoregulaciju. Pokušali smo da sistematizujemo informacije dostupne u literaturi o ulozi NO i citokina u nastanku sindroma akutnog oštećenja pluća. NO je gas rastvorljiv u vodi i mastima. Njegova molekula je nestabilan slobodni radikal, lako difundira u tkivo, apsorbira se i uništava tako brzo da može utjecati samo na stanice neposrednog okruženja. Molekul NO ima sva svojstva svojstvena klasičnim glasnicima: brzo se proizvodi, djeluje u vrlo niskim koncentracijama, nakon prestanka vanjskog signala, brzo se pretvara u druge spojeve, oksidirajući u stabilne anorganske dušikove okside: nitrit i nitrat. Životni vek NO u tkivu je, prema različitim izvorima, od 5 do 30 sekundi. Glavne molekularne mete NO su enzimi i proteini koji sadrže željezo: rastvorljiva gvanilat ciklaza, sama nitrooksid sintaza (NOS), hemoglobin, mitohondrijski enzimi, enzimi Krebsovog ciklusa, sinteza proteina i sinteza DNK. Sinteza NO u tijelu odvija se enzimskim transformacijama dijela aminokiseline L-arginina koji sadrži dušik pod utjecajem specifičnog enzima NOS i posredovana je interakcijom jona kalcija sa kalmodulinom. Enzim se inaktivira pri niskim koncentracijama i maksimalno je aktivan pri 1 μM slobodnog kalcija. Identificirane su dvije izoforme NOS: konstitutivni (cNOS) i inducirani (iNOS), koji su produkti različitih gena. CNOS ovisan o kalcijum-kalmodulinu je stalno prisutan u ćeliji i potiče oslobađanje malih količina NO kao odgovor na receptor i fizičku stimulaciju. NO, nastao pod uticajem ove izoforme, deluje kao nosilac u nizu fizioloških odgovora. Kalcijum-kalmodulin nezavisan iNOS se formira u različitim tipovima ćelija kao odgovor na proinflamatorne citokine, endotoksine i oksidanse. Ovu izoformu NOS transkribuju specifični geni na hromozomu 17 i podstiče sintezu velikih količina NO. Enzim je takođe klasifikovan u tri tipa: NOS-I (neuronski), NOS-II (makrofagi), NOS-III (endotelni). Porodica enzima koji sintetiziraju NO nalazi se u različitim ćelijama pluća: u epitelnim ćelijama bronhija, u alveolocitima, u alveolarnim makrofagima, u mastocitima, u endotelnim ćelijama bronhijalnih arterija i vena, u glatkim miocitima bronha i krvnih sudova, kod neadrenergičkih nekolinergičkih neurona. Konstitutivna sposobnost epitelnih ćelija bronha i alveola ljudi i sisara da luče NO potvrđena je brojnim studijama. Utvrđeno je da su gornji dijelovi ljudskih disajnih puteva, kao i donji, uključeni u stvaranje NO. Istraživanja provedena kod pacijenata sa traheostomom pokazala su da je količina plina u zraku koji se izdiše kroz traheostomu znatno manja nego u nosnoj i usnoj šupljini. Sinteza endogenog NO kod pacijenata na mehaničkoj ventilaciji značajno trpi. Istraživanja potvrđuju da do oslobađanja NO dolazi u vrijeme bronhodilatacije i da ga kontrolira vagusni nervni sistem. Dobijeni su podaci da se formiranje NO u epitelu respiratornog trakta ljudi povećava kod upalnih bolesti respiratornog sistema. Sinteza plinova je povećana zbog aktivacije induciranog NOS pod utjecajem citokina, kao i endotoksina i lipopolisaharida.

Trenutno je poznato više od stotinu citokina, koji se tradicionalno dijele u nekoliko grupa.

1. Interleukini (IL-1 - IL18) - sekretorni regulatorni proteini koji obezbeđuju interakcije medijatora u imunom sistemu i njegovu vezu sa drugim sistemima tela.

2. Interferoni (IFN-alfa, beta, gama) - antivirusni citokini sa izraženim imunoregulatornim dejstvom.

3. Faktori tumorske nekroze (TNF alfa, beta) su citokini sa citotoksičnim i regulatornim efektima.

4. Faktori koji stimulišu kolonije (G-CSF, M-CSF, GM-CSF) - stimulatori rasta i diferencijacije hematopoetskih ćelija, regulišući hematopoezu.

5. Hemokini (IL-8, IL-16) - hemoatraktanti za leukocite.

6. Faktori rasta - regulatori rasta, diferencijacije i funkcionalne aktivnosti ćelija različite pripadnosti tkiva (faktor rasta fibroblasta, faktor rasta endotelnih ćelija, epidermalni faktor rasta) i transformirajući faktori rasta (TGF beta).

Ove bioregulatorne molekule određuju vrstu i trajanje upalnog i imunološkog odgovora, kontroliraju proliferaciju stanica, hematopoezu, angiogenezu, zacjeljivanje rana i mnoge druge procese. Svi istraživači naglašavaju da citokinima nedostaje specifičnost antigena. Eksperimenti sa uzgojenim plućnim makrofagima i mastocitima pokazali su stvaranje iNOS-a kao odgovor na interferon gama, interleukin-1, faktor nekroze tumora i lipopolisaharide. Ekspresija iNOS i cNOS za proinflamatorne citokine nađena je u životinjskim i ljudskim alveolocitima. Dodavanje epidermalnog faktora rasta, regulatora funkcije epitelnih ćelija u kulturu, smanjilo je aktivnost samo induciranog enzima. Poznato je da, u zavisnosti od prirode, citokini deluju autokrino - na same ćelije koje proizvode, parakrino - na druge ciljne ćelije, ili endokrino - na različite ćelije van mesta njihove proizvodnje. Istovremeno, oni mogu međusobno komunicirati prema agonističkom ili antagonističkom principu, mijenjajući funkcionalno stanje ciljnih stanica i formirajući mrežu citokina. Dakle, citokini nisu izolovani peptidi, već integralni sistem, čije su glavne komponente ćelije proizvođači, a sam protein je citokin, njegov receptor i ciljna ćelija. Utvrđeno je da se razvojem akutnog oštećenja pluća povećava nivo proinflamatornih citokina: IL-1, 6, 8, 12, TNF alfa, IFN alfa. Njihov efekat je povezan sa vazodilatacijom, povećanjem njihove permeabilnosti i nakupljanjem tečnosti u plućnom tkivu. Osim toga, studije su pokazale sposobnost IFN gama i TNF alfa da indukuju ekspresiju molekula adhezije - ICAM -1 na ljudskim endoteliocitima. Adhezione molekule, prianjajući za leukocite, trombocite i endotelne ćelije, formiraju "kotrljajuće" neutrofile i potiču agregaciju čestica fibrina. Ovi procesi doprinose kršenju kapilarnog krvotoka, povećavaju propusnost kapilara i izazivaju lokalni edem tkiva. Usporavanje kapilarnog protoka krvi je olakšano aktivacijom NO, što uzrokuje dilataciju arteriola. Daljnju migraciju leukocita u žarište upale kontroliraju posebni citokini - hemokini, koje proizvode i luče ne samo aktivirani makrofagi, već i endotelne stanice, fibroblasti, glatki miociti. Njihova glavna funkcija je da opskrbe neutrofile žarištu upale i aktiviraju njihovu funkcionalnu aktivnost. Glavni hemokin za neutrofile je Il-8. Njegovi najmoćniji induktori su bakterijski lipopolisaharidi, IL-1 i TNFalpha. R. Bahra i dr. vjeruju da je svaki korak transendotelne migracije neutrofila reguliran stimulirajućim koncentracijama TNF alfa. S razvojem akutne ozljede pluća aktiviraju se vaskularni endoteliociti, epitelne ćelije bronhija i alveolarni makrofagi koji su uključeni u fazne interakcije. Kao rezultat, s jedne strane dolazi do njihove mobilizacije i povećanja zaštitnih svojstava, a s druge strane moguće je oštećenje samih stanica i okolnih tkiva. Brojna istraživanja su pokazala da se proizvod djelomične redukcije kisika, superoksid, može akumulirati u žarištu upale, što inaktivira vazoaktivni učinak NO. NO i superoksidni anion brzo reaguju i formiraju peroksinitrit koji oštećuje ćelije. Ova reakcija potiče uklanjanje NO iz vaskularnih i bronhijalnih zidova, kao i sa površine alveolocita. Zanimljive su studije koje pokazuju da se tradicionalno smatra posrednikom toksičnosti NO, peroksinitrit može imati fiziološki učinak i inducirati vaskularnu relaksaciju kroz povećanje cGMP-a u vaskularnom endotelu posredovano NO. Zauzvrat, peroksinitrit je moćan oksidans koji može oštetiti alveolarni epitel i plućni surfaktant. Izaziva uništavanje membranskih proteina i lipida, oštećuje endotel, povećava agregaciju trombocita i učestvuje u endotoksemiji. Njegovo povećano stvaranje zabilježeno je kod sindroma akutne ozljede pluća. Istraživači vjeruju da je NO koji nastaje kao rezultat aktivacije induciranog enzima namijenjen nespecifičnoj zaštiti organizma od širokog spektra patogenih agenasa, inhibira agregaciju trombocita i poboljšava lokalnu cirkulaciju krvi. Utvrđeno je da prekomjerna količina NO potiskuje aktivnost cNOS u stanicama zbog interakcije sa superoksidom i, moguće, kao rezultat desenzibilizacije gvanilat ciklaze, što dovodi do smanjenja cGMP-a u ćeliji i povećanja intracelularnog kalcija. . Brett et al. i Kooy et al., analizirajući važnost nitrooksidergijskih mehanizama u patogenezi ARDS-a, sugeriraju da iNOS, peroksinitrit i nitrotirozin, glavni proizvod djelovanja peroksinitrita na proteine, mogu igrati ključnu ulogu u razvoju sindroma. Cuthbertson et al. vjeruju da je osnova akutne ozljede pluća djelovanje NO i peroksinitrita na elastazu i interleukin-8. Kobayashi et al. također je zabilježen porast sadržaja iNOS, interleukina-1, interleukina-6, interleukina-8 u bronhoalveolarnoj tekućini kod pacijenata sa sindromom akutnog oštećenja pluća. Meldrum et al. pokazalo smanjenje proizvodnje upalnih citokina od strane plućnih makrofaga u ARDS-u pod utjecajem supstrata lokalne proizvodnje NO - L-arginina. Utvrđeno je da u nastanku sindroma akutne ozljede pluća značajnu ulogu ima oštećenje vaskularne permeabilnosti uzrokovano djelovanjem citokina - TNF alfa, IL-2, GM-CSF, monoklonskih antitijela na CD3 limfocite na vaskularne endotelne stanice pluća i imunocita. Brzo i snažno povećanje propusnosti plućnih žila dovodi do migracije neutrofila u plućno tkivo i oslobađanja od njih citotoksičnih medijatora, što vodi u razvoju patološke alteracije pluća. Tijekom razvoja akutne ozljede pluća, TNF-alfa povećava adheziju neutrofila na vaskularni zid, pospješuje njihovu migraciju u tkiva, potiče strukturne i metaboličke promjene u endoteliocitima, remeti propusnost ćelijskih membrana, aktivira stvaranje drugih citokina i eikosanoida. , te uzrokuje apoptozu i nekrozu epitelnih stanica pluća. Dobijeni podaci ukazuju da je apoptoza makrofaga izazvana uvođenjem LPS-a u velikoj meri povezana sa IFN gama i redukovana je delovanjem IL-4, IL-10, TGF beta. Međutim, Kobayashi et al. dobijeni podaci koji ukazuju da IFN gama može biti uključen u popravku epitela sluznice respiratornog trakta. Hagimotova istraživanja sadrže informacije da epitelne stanice bronha i alveola kao odgovor na TNF alfa ili Fas ligand oslobađaju IL-8, IL-12. Ovaj proces je povezan sa aktivacijom nuklearnog faktora Carr-B od strane Fas liganda.

Vjeruje se da je IL-8 jedan od najvažnijih citokina u patofiziologiji akutne plućne ozljede. Miller et al. u proučavanju bronho-alveolarne tekućine kod pacijenata s ARDS-om na pozadini seze, pronađeno je značajno povećanje razine IL-8, u usporedbi s pacijentima s kardiogenim plućnim edemom. Pretpostavlja se da su primarni izvor Il-8 pluća, a ovaj kriterij se može koristiti u diferencijalnoj dijagnozi sindroma. Grau et al. smatraju da su endoteliociti plućnih kapilara važan izvor citokina - IL-6, IL-8 u nastanku akutnog oštećenja pluća. Goodman et al. Prilikom proučavanja dinamike nivoa citokina u tečnosti bronho-alveolarnog ispiranja kod pacijenata sa ARDS-om, značajno povećanje IL-1beta, IL-8, monocitnog hemotaktičkog peptida-1, epitelnog ćelijskog neutrofilnog aktivatora, inflamatornog peptida makrofaga -1 alfa je pronađena. Istovremeno, autori smatraju da povećanje sadržaja IL-1 beta može poslužiti kao marker nepovoljnog ishoda sindroma. Bauer et al. pokazalo se da se kontrola sadržaja IL-8 u bronhoalveolarnoj tečnosti kod pacijenata sa ARDS-om može koristiti za praćenje, smanjenje nivoa IL-8 ukazuje na nepovoljan tok procesa. Brojna istraživanja sadrže i podatke da nivo proizvodnje citokina vaskularnim endotelom pluća utiče na razvoj akutne plućne povrede i čija se kontrola može koristiti u kliničkoj praksi za ranu dijagnozu. O mogućim negativnim posljedicama povećanja nivoa proinflamatornih citokina kod pacijenata sa ARDS-om svjedoče studije Martina i sar., Warnera i dr. Alveolarni makrofagi aktivirani citokinima i bakterijskim endotoksinima povećavaju sintezu NO. Povećava se i nivo proizvodnje NO od strane epitelnih ćelija bronhija i alveola, neutrofila, mastocita, endotelnih ćelija i glatkih miocita plućnih sudova, verovatno aktivacijom nuklearnog faktora Carr-B. Autori smatraju da je dušikov oksid koji nastaje kao rezultat aktivacije induciranog NOS namijenjen, prije svega, nespecifičnoj odbrani organizma. Oslobođen iz makrofaga, NO brzo prodire u bakterije i gljivice, gdje inhibira tri vitalne grupe enzima: transport H-elektrona, Krebsov ciklus i sintezu DNK. NO je uključen u odbranu tijela u posljednjim fazama imunološkog odgovora i figurativno se smatra "mačem kažnjavanja" imunološkog sistema. Međutim, akumulirajući se u ćeliji u neadekvatno velikim količinama, NO ima i štetno djelovanje. Dakle, razvojem sindroma akutnog oštećenja pluća, citokini i NO pokreću uzastopni lanac reakcija, izraženih u poremećenoj mikrocirkulaciji, hipoksiji tkiva, alveolarnom i intersticijskom edemu, te oštećenju metaboličke funkcije pluća. Stoga se može reći da je proučavanje fizioloških i patofizioloških mehanizama djelovanja citokina i NO obećavajuće područje za istraživanje i da će u budućnosti omogućiti ne samo proširenje razumijevanja patogeneze ARDS-a, već i utvrđivanje dijagnostičke i prognostičke markere sindroma, da se razviju opcije za patogenetski opravdanu terapiju u cilju smanjenja smrtnosti.

Metode za određivanje citokina.

Pregled je posvećen glavnim metodama za proučavanje citokina koji se trenutno koriste. Ukratko su opisane mogućnosti i svrha metoda. Prikazane su prednosti i nedostaci različitih pristupa analizi ekspresije gena citokina na nivou nukleinskih kiselina i na nivou proizvodnje proteina. (Citokini i inflamacija. 2005. T. 4, br. 1. S. 22-27.)

Citokini su regulatorni proteini koji formiraju univerzalnu mrežu medijatora, karakterističnu i za imuni sistem i za ćelije drugih organa i tkiva. Svi ćelijski događaji se odvijaju pod kontrolom ove klase regulatornih proteina: proliferacija, diferencijacija, apoptoza i specijalizovana funkcionalna aktivnost ćelija. Efekti svakog citokina na ćelije su pleiotropni, spektar efekata različitih medijatora se preklapa i, generalno, konačno funkcionalno stanje ćelije zavisi od uticaja nekoliko citokina koji deluju sinergistički. Dakle, citokinski sistem je univerzalna, polimorfna regulatorna mreža medijatora dizajnirana da kontroliše procese proliferacije, diferencijacije, apoptoze i funkcionalne aktivnosti ćelijskih elemenata u hematopoetskom, imunološkom i drugim homeostatskim sistemima organizma. Metode za određivanje citokina doživjele su vrlo brzu evoluciju tokom 20 godina intenzivnog proučavanja i danas predstavljaju čitavo područje naučnog znanja. Istraživači citokineologije na početku svog rada suočeni su s pitanjem izbora metode. I tu istraživač mora tačno znati koje informacije treba da dobije da bi postigao postavljeni cilj. Trenutno je razvijeno na stotine različitih metoda za procjenu citokinskog sistema, koje pružaju različite informacije o ovom sistemu. Procjena citokina u različitim biološkim medijima može se zasnivati na specifičnoj biološkoj aktivnosti. Mogu se kvantificirati korištenjem različitih metoda imunotestiranja korištenjem poli- i monoklonskih antitijela. Osim proučavanja sekretornih oblika citokina, moguće je proučavati njihov intracelularni sadržaj i proizvodnju u tkivima protočnom citometrijom, Western blottingom i in situ imunohistohemijom. Veoma važne informacije mogu se dobiti proučavanjem ekspresije mRNA citokina, stabilnosti mRNA, prisustva izoformi mRNA citokina, prirodnih antisens nukleotidnih sekvenci. Proučavanje alelnih varijanti citokinskih gena može pružiti važne informacije o genetski programiranoj visokoj ili niskoj proizvodnji jednog ili drugog medijatora. Svaka metoda ima svoje nedostatke i prednosti, svoju rezoluciju i tačnost određivanja. Nepoznavanje i nerazumijevanje ovih nijansi istraživača može ga dovesti do pogrešnih zaključaka.

Određivanje biološke aktivnosti citokina.

Istorija otkrića i prvi koraci u proučavanju citokina bili su usko povezani sa uzgojem imunokompetentnih ćelija i ćelijskih linija. Zatim su prikazani regulatorni efekti (biološka aktivnost) niza rastvorljivih faktora proteinske prirode na proliferativnu aktivnost limfocita, na sintezu imunoglobulina, na razvoj imunoloških odgovora u in vitro modelima. Jedna od prvih metoda za određivanje biološke aktivnosti medijatora je određivanje faktora migracije humanih limfocita i faktora njegove inhibicije. Sa proučavanjem bioloških efekata citokina, pojavile su se različite metode za procenu njihove biološke aktivnosti. Tako je IL-1 određen procjenom proliferacije mišjih timocita in vitro, IL-2 - sposobnošću da stimulira proliferativnu aktivnost limfoblasta, IL-3 - rastom hematopoetskih kolonija in vitro, IL-4 - pomoću komitogenim dejstvom, povećanom ekspresijom Ia-proteina, indukcijom stvaranja IgG1 i IgE itd. Lista ovih metoda se može nastaviti i stalno se ažurira kako se otkrivaju nove biološke aktivnosti rastvorljivih faktora. Njihov glavni nedostatak su nestandardne metode, nemogućnost njihovog ujedinjenja. Dalji razvoj metoda za određivanje biološke aktivnosti citokina doveo je do stvaranja velikog broja ćelijskih linija osjetljivih na jedan ili drugi citokin, odnosno multisenzitivnih linija. Većina ovih ćelija osjetljivih na citokine sada se može naći na komercijalnim listama ćelijskih linija. Na primjer, za testiranje IL-1a i b koristi se ćelijska linija D10S, za IL-2 i IL-15 - ćelijska linija CTLL-2, za IL-3, IL-4, IL-5, IL-9 , IL-13, GM-CSF - ćelijska linija TF-1, za IL-6 - ćelijska linija B9, za IL-7 - ćelijska linija 2E8, za TNFa i TNFb - ćelijska linija L929, za IFNg - ćelijska linija WiDr, za IL-18 - ćelijska linija KG-1. Međutim, ovaj pristup proučavanju imunoaktivnih proteina, uz dobro poznate prednosti kao što su mjerenje stvarne biološke aktivnosti zrelih i aktivnih proteina, visoka ponovljivost u standardiziranim uvjetima, ima i svoje nedostatke. To uključuje, prije svega, osjetljivost staničnih linija ne na jedan citokin, već na nekoliko srodnih citokina, čiji se biološki efekti preklapaju. Osim toga, ne može se isključiti mogućnost indukcije proizvodnje drugih citokina od strane ciljnih stanica, što može poremetiti ispitivani parametar (po pravilu, proliferaciju, citotoksičnost, kemotaksu). Još ne znamo sve citokine i ne sve njihove efekte, stoga ne procjenjujemo sam citokin, već ukupnu specifičnu biološku aktivnost. Stoga je procjena biološke aktivnosti kao ukupne aktivnosti različitih medijatora (nedovoljna specifičnost) jedan od nedostataka ove metode. Osim toga, korištenjem linija osjetljivih na citokine, nemoguće je identificirati inaktivirane molekule i povezane proteine. To znači da takve metode ne odražavaju stvarnu proizvodnju određenog broja citokina. Još jedan važan nedostatak korištenja ćelijskih linija je potreba za laboratorijom za ćelijsku kulturu. Osim toga, sve procedure za uzgoj stanica, njihovo inkubiranje sa proučavanim proteinima i podlogama zahtijevaju dosta vremena. Također treba napomenuti da dugotrajna upotreba ćelijskih linija zahtijeva obnavljanje ili recertifikaciju, jer kao rezultat uzgoja mogu mutirati i modificirati se, što može dovesti do promjene njihove osjetljivosti na medijatore i smanjenja tačnosti određivanje biološke aktivnosti. Međutim, ova metoda je idealna za ispitivanje specifične biološke aktivnosti rekombinantnih medijatora.

Kvantifikacija citokina korištenjem antitijela.

Citokini koje proizvode imunokompetentne i druge vrste ćelija oslobađaju se u ekstracelularni prostor za sprovođenje parakrinih i autokrinih signalnih interakcija. Po koncentraciji ovih proteina u krvnom serumu ili u kondicioniranoj sredini može se suditi o prirodi patološkog procesa i o višku ili nedostatku određenih ćelijskih funkcija kod pacijenta. Metode za određivanje citokina upotrebom specifičnih antitijela su danas najčešći sistemi za detekciju ovih proteina. Ove metode su prošle kroz čitav niz modifikacija koristeći različite oznake (radioizotopske, fluorescentne, elektrohemiluminiscentne, enzimske, itd.). Ako radioizotopske metode imaju niz nedostataka povezanih s korištenjem radioaktivne oznake i ograničenom vremenskom mogućnošću korištenja obilježenih reagensa (poluživota), onda su metode enzimskog imunosorbenta našle najširu primjenu. Oni se zasnivaju na vizualizaciji nerastvorljivih produkata enzimske reakcije koji apsorbuju svetlost poznate talasne dužine, u količinama ekvivalentnim koncentraciji analita. Za vezivanje tvari koje se mjere koriste se antitijela nanesena na čvrstu polimernu bazu, a za vizualizaciju se koriste antitijela konjugirana s enzimima, obično alkalnom fosfatazom ili peroksidazom hrena. Prednosti metode su očigledne: to je visoka tačnost određivanja u standardizovanim uslovima skladištenja reagensa i izvođenja postupaka, kvantitativna analiza i reproduktivnost. Nedostaci uključuju ograničen raspon utvrđenih koncentracija, zbog čega se sve koncentracije koje prelaze određeni prag smatraju jednakim njemu. Treba napomenuti da vrijeme potrebno za završetak metode varira ovisno o preporukama proizvođača. Međutim, u svakom slučaju, riječ je o nekoliko sati potrebnih za inkubaciju i ispiranje reagensa. Osim toga, određuju se latentni i vezani oblici citokina, koji po svojoj koncentraciji mogu značajno premašiti slobodne oblike, uglavnom odgovorne za biološku aktivnost medijatora. Stoga je poželjno koristiti ovu metodu u kombinaciji sa metodama za procjenu biološke aktivnosti medijatora. Druga modifikacija metode imunotestiranja, koja je našla široku primjenu, je elektrohemiluminiscencijska metoda (ECL) za određivanje proteina s antitijelima obilježenim rutenijumom i biotinom. Ova metoda ima sljedeće prednosti u odnosu na radioizotopske i enzimske imunotestove: jednostavnost implementacije, kratko vrijeme izvođenja metode, bez postupaka ispiranja, mali volumen uzorka, veliki raspon utvrđenih koncentracija citokina u serumu i u kondicioniranoj sredini, visoka osjetljivost metoda i njena ponovljivost. Razmatrana metoda je prihvatljiva za upotrebu kako u naučnim istraživanjima tako i u kliničkoj praksi. Sljedeća metoda za procjenu citokina u biološkim medijima razvijena je na osnovu tehnologije protočne fluorimetrije. Omogućava vam da istovremeno procijenite do stotine proteina u uzorku. Trenutno su kreirani komercijalni kompleti za određivanje do 17 citokina. Ipak, prednosti ove metode određuju i njene nedostatke. Prvo, ovo je mukotrpan izbor optimalnih uslova za određivanje nekoliko proteina, a drugo, proizvodnja citokina je kaskadne prirode sa vrhovima proizvodnje u različito vreme. Stoga određivanje velikog broja proteina u isto vrijeme nije uvijek informativno. Opšti zahtjevi za metode imunotestiranja korištenjem tzv. "sendvič", je pažljiv odabir para antitijela, koji omogućava određivanje slobodnog ili vezanog oblika analiziranog proteina, što nameće ograničenja ovoj metodi, a što se uvijek mora uzeti u obzir pri interpretaciji dobijenih podataka. Ove metode određuju ukupnu proizvodnju citokina od strane različitih ćelija, a istovremeno se o antigen specifičnoj proizvodnji citokina od strane imunokompetentnih ćelija može suditi samo hipotetički. Sada je razvijen ELISpot (Enzyme-Liked ImmunoSpot) sistem, koji u velikoj meri eliminiše ove nedostatke. Metoda omogućava da se polukvantitativno procijeni proizvodnja citokina na nivou pojedinačnih ćelija. Visoka rezolucija ove metode omogućava da se proceni antigenom stimulisana proizvodnja citokina, što je veoma važno za procenu specifičnog imunološkog odgovora. Sljedeća metoda koja se široko koristi u naučne svrhe je intracelularno određivanje citokina protočnom citometrijom. Njegove prednosti su očigledne. Možemo fenotipski okarakterisati populaciju ćelija koje proizvode citokine i/ili odrediti spektar citokina koje proizvode pojedinačne ćelije, uz mogućnost relativne kvantitativne karakterizacije ove proizvodnje. U isto vrijeme, opisana metoda je prilično komplicirana i zahtijeva skupu opremu. Sljedeća serija metoda, koje se uglavnom koriste u naučne svrhe, su imunohistohemijske metode koje koriste označena monoklonska antitijela. Prednosti su očigledne - određivanje proizvodnje citokina direktno u tkivima (in situ), gdje se odvijaju različite imunološke reakcije. Međutim, razmatrane metode su veoma naporne i ne daju tačne kvantitativne podatke.

Određivanje citokina enzimskim imunotestom.

Vector-Best CJSC pod vodstvom T.G. Ryabicheva, N.A. Varaksin, N.V. Timofeeva, M. Yu. Rukavishnikov aktivno radi na određivanju citokina. Citokini su grupa polipeptidnih medijatora, često glikozilovanih, sa molekulskom težinom od 8 do 80 kDa. Citokini su uključeni u formiranje i regulaciju odbrambenih reakcija tijela i homeostaze. Oni su uključeni u sve karike humoralnog i ćelijskog imunološkog odgovora, uključujući diferencijaciju imunokompetentnih progenitornih ćelija, prezentaciju antigena, ćelijsku aktivaciju i proliferaciju, ekspresiju molekula adhezije i odgovor akutne faze. Neki od njih su sposobni da ispolje mnoge biološke efekte u odnosu na različite ciljne ćelije. Djelovanje citokina na stanice vrši se na sljedeće načine: autokrino - na ćeliju koja sintetiše i luči ovaj citokin; parakrini - na stanicama koje se nalaze u blizini stanice proizvođača, na primjer, u žarištu upale ili u limfnom organu; endokrino-na daljinu - na stanicama bilo kojeg organa i tkiva nakon što citokin uđe u krvotok. Stvaranje i oslobađanje citokina obično je kratkotrajno i strogo regulirano. Citokini djeluju na ćeliju tako što se vezuju za specifične receptore na citoplazmatskoj membrani, uzrokujući tako niz reakcija koje dovode do indukcije, pojačanja ili supresije aktivnosti brojnih gena koje oni reguliraju. Citokine karakterizira složena mrežna priroda funkcioniranja, u kojoj proizvodnja jednog od njih utječe na formiranje ili ispoljavanje aktivnosti niza drugih. Citokini su lokalni posrednici, stoga je preporučljivo mjeriti njihov nivo u odgovarajućim tkivima nakon ekstrakcije tkivnih proteina iz biopsija odgovarajućih organa ili u prirodnim tekućinama: urinu, suznoj tekućini, tekućini gingivalnog džepa, bronhoalveolarnoj lavaži, vaginalnom sekretu, ejakulatu. , ispiranja iz šupljina, kičmene moždine ili sinovijalne tečnosti itd. Dodatne informacije o stanju imunološkog sistema organizma mogu se dobiti proučavanjem sposobnosti krvnih ćelija da proizvode citokine in vitro. Nivoi citokina u plazmi odražavaju trenutno stanje imunog sistema i razvoj odbrambenih odgovora in vivo. Spontana proizvodnja citokina kulturom mononuklearnih ćelija periferne krvi omogućava procjenu stanja odgovarajućih stanica. Povećana spontana proizvodnja citokina ukazuje da su ćelije već aktivirane antigenom in vivo. Indukovana proizvodnja citokina omogućava procjenu potencijalne sposobnosti odgovarajućih ćelija da odgovore na antigensku stimulaciju. Smanjena indukcija citokina in vitro, na primjer, može poslužiti kao jedan od znakova stanja imunodeficijencije. Stoga su obje opcije za proučavanje nivoa citokina kako u cirkulirajućoj krvi tako i tokom njihove proizvodnje u ćelijskim kulturama važne sa stanovišta karakteristika imunoreaktivnosti cijelog organizma i funkcije pojedinih karika imunog sistema. Donedavno se u Rusiji nekoliko grupa istraživača bavilo proučavanjem citokina, jer su biološke metode istraživanja vrlo naporne, a uvezeni imunohemijski kompleti vrlo skupi. Sa pojavom dostupnih domaćih kompleta imunosorbenta vezanih za enzime, liječnici pokazuju sve veći interes za proučavanje profila citokina. U ovom trenutku, dijagnostički značaj procene nivoa citokina je konstatovanje same činjenice povećanja ili smanjenja njihove koncentracije kod datog pacijenta sa određenom bolešću. Štoviše, da bi se procijenila težina i predvidio tijek bolesti, preporučljivo je odrediti koncentraciju i anti- i proinflamatornih citokina u dinamici razvoja patologije. Na primjer, sadržaj citokina u perifernoj krvi određen je vremenom egzacerbacije, odražava dinamiku patološkog procesa kod peptičkog ulkusa i drugih bolesti gastrointestinalnog trakta. U najranijim fazama egzacerbacije prevladava porast sadržaja interleukina-1beta (IL-1beta), interleukina-8 (IL-8), zatim koncentracije interleukina-6 (IL-6), gama-interferona (gama -IFN), faktor tumorske nekroze povećava -alfa (alfa-TNF). Koncentracija interleukina-12 (IL-12), gama-INF, alfa-TNF dostigla je maksimum na vrhuncu bolesti, dok se sadržaj markera akutne faze u ovom periodu približio normalnim vrednostima. Na vrhuncu egzacerbacije, nivo alfa-TNF je značajno premašio sadržaj interleukina-4 (IL-4) kako u krvnom serumu tako i direktno u zahvaćenom tkivu periulkusne zone, nakon čega je počeo postepeno da se smanjuje. smanjiti. Kako su se fenomeni akutne faze smanjivali i procesi popravljanja intenzivirali, koncentracija IL-4 se povećavala. Promjene u profilu citokina mogu se koristiti za procjenu efikasnosti i izvodljivosti kemoterapije. Prilikom provođenja terapije citokinima, na primjer, tokom terapije alfa-interferonom (alfa-IFN), potrebno je kontrolirati i nivo njegovog sadržaja u cirkulirajućoj krvi i proizvodnju antitijela na alfa-IFN. Poznato je da kada se proizvede veliki broj ovih antitela, terapija interferonom ne samo da prestaje da bude efikasna, već može dovesti i do autoimunih bolesti. Nedavno su razvijeni i uvedeni u praksu novi lijekovi koji na ovaj ili onaj način mijenjaju citokinski status organizma. Na primjer, za liječenje reumatoidnog artritisa predlaže se lijek na bazi antitijela na alfa-TNF, dizajniran za uklanjanje alfa-TNF-a, koji je uključen u uništavanje vezivnog tkiva. Međutim, i prema našim podacima i prema literaturi, nemaju svi bolesnici s kroničnim reumatoidnim artritisom povišen nivo TNF-alfa, pa za ovu grupu pacijenata smanjenje nivoa TNF-alfa može dodatno pogoršati neravnotežu imuni sistem. Dakle, ispravna citokinska terapija pretpostavlja kontrolu citokinskog statusa organizma tokom tretmana. Zaštitna uloga proinflamatornih citokina manifestuje se lokalno, u žarištu upale, ali njihova sistemska proizvodnja ne dovodi do razvoja antiinfektivnog imuniteta i ne sprečava razvoj bakterijsko-toksičnog šoka, koji je uzrok rana smrtnost hirurških bolesnika s gnojno-septičkim komplikacijama. Osnova patogeneze hirurških infekcija je pokretanje kaskade citokina, koja uključuje, s jedne strane, proinflamatorne, as druge antiinflamatorne citokine. Ravnoteža između ove dvije suprotne grupe u velikoj mjeri određuje prirodu toka i ishod gnojno-septičkih bolesti. Međutim, određivanje koncentracije u krvi za jedan citokin iz ovih grupa (na primjer, TNF alfa ili IL-4) neće adekvatno odražavati stanje cjelokupne ravnoteže citokina. Stoga je neophodna jednostepena procjena nivoa nekoliko medijatora (najmanje 2-3 suprotstavljene podgrupe). Trenutno je CJSC "Vector-Best" razvio i masovno proizvodi komplete reagensa za kvantitativno određivanje: faktora tumorske nekroze-alfa (osjetljivost - 2 pg/ml, 0-250 pg/ml); gama interferon (osjetljivost - 5 pg / ml, 0-2000 pg / ml); interleukin-4 (osjetljivost - 2 pg / ml, 0–400 pg / ml); interleukin-8 (osjetljivost - 2 pg / ml, 0-250 pg / ml); antagonist receptora interleukina-1 (IL-1RA) (osjetljivost - 20 pg / ml, 0-2500 pg / ml); alfa interferon (osjetljivost - 10 pg / ml, 0-1000 pg / ml); autoimuna antitijela na alfa-interferon (osjetljivost - 2 ng / ml, 0-500 ng / ml). Svi kompleti su dizajnirani da odrede koncentraciju ovih citokina u ljudskim biološkim tečnostima, u supernatantima kulture prilikom proučavanja sposobnosti kultura ljudskih ćelija da proizvode citokine in vitro. Princip analize je "sendvič" varijanta čvrstofaznog trofaznog (vrijeme inkubacije - 4 h) ili dvofaznog (vrijeme inkubacije - 3,5 h) enzimsko-vezanog imunosorbentnog testa na pločama. Za analizu je potrebno 100 µl biološke tekućine ili supernatanta kulture po jažici. Obračun rezultata - spektrofotometrijski na talasnoj dužini od 450 nm. U svim kompletima, hromogen je tetrametilbenzidin. Rok trajanja naših kompleta je produžen na 18 mjeseci od datuma izdavanja i 1 mjesec nakon početka upotrebe. Analiza literaturnih podataka pokazala je da sadržaj citokina u krvnoj plazmi zdravih ljudi zavisi kako od kompleta koji se koriste za njihovo određivanje, tako i od regije u kojoj ti ljudi žive. Stoga smo, da bismo saznali vrijednosti normalnih koncentracija citokina kod stanovnika našeg kraja, analizirali nasumične uzorke plazme (od 80 do 400 uzoraka) praktički zdravih davalaca krvi, predstavnika različitih društvenih grupa starosti od 18 do 60 godina bez kliničke manifestacije grube somatske patologije i odsustvo HBsAg antitijela na viruse HIV-a, hepatitisa B i C.

Faktor nekroze tumora-alfa.

TNF-alfa je pleiotropni proinflamatorni citokin koji se sastoji od dva izdužena b-lanca molekulske težine 17 kDa i obavlja regulatorne i efektorske funkcije u imunološkom odgovoru i upali. Glavni proizvođači alfa-TNF-a su monociti i makrofagi. Ovaj citokin također luče krvni limfociti i granulociti, prirodne ćelije ubice i T-limfocitne ćelijske linije. Glavni induktori alfa-TNF-a su virusi, mikroorganizmi i njihovi metabolički produkti, uključujući bakterijski lipopolisaharid. Osim toga, neki citokini, kao što su IL-1, IL-2, faktor stimulacije kolonije granulocita-makrofaga, alfa- i beta-INF, također mogu igrati ulogu induktora. Glavni pravci biološke aktivnosti alfa-TNF: ispoljava selektivnu citotoksičnost u odnosu na neke tumorske ćelije; aktivira granulocite, makrofage, endotelne ćelije, hepatocite (proizvodnja proteina akutne faze), osteoklaste i hondrocite (resorpcija koštanog i hrskavičnog tkiva), sintezu drugih proinflamatornih citokina; stimuliše proliferaciju i diferencijaciju: neutrofila, fibroblasta, endotelnih ćelija (angiogeneza), hematopoetskih ćelija, T- i B-limfocita; pojačava protok neutrofila iz koštane srži u krv; ima antitumorsko i antivirusno djelovanje in vivo i in vitro; sudjeluje ne samo u odbrambenim reakcijama, već iu procesima razaranja i popravljanja prateće upale; služi kao jedan od medijatora destrukcije tkiva, što je uobičajeno kod dugotrajne, kronične upale.

Rice. 1. Distribucija nivoa alfa-TNF

u plazmi zdravih donora.

Uočeno je povećanje nivoa alfa-TNF u krvnom serumu tokom posttraumatskog stanja, s plućnim disfunkcijama, kršenjem normalnog tijeka trudnoće, karcinomom, bronhijalnom astmom. Nivo alfa-TNF je 5-10 puta veći od norme tokom egzacerbacije hroničnog oblika virusnog hepatitisa C. U periodu pogoršanja bolesti gastrointestinalnog trakta, koncentracija alfa-TNF u serumu prelazi normu za u prosjeku 10 puta, a kod nekih pacijenata - 75-80 puta. Visoke koncentracije alfa-TNF nalaze se u likvoru kod pacijenata sa multiplom sklerozom i cerebrospinalnim meningitisom, a kod pacijenata sa reumatoidnim artritisom - u sinovijalnoj tečnosti. Ovo ukazuje na učešće TNF alfa u patogenezi niza autoimunih bolesti. Učestalost otkrivanja alfa-TNF u krvnom serumu, čak i kod teške upale, ne prelazi 50%, s induciranom i spontanom proizvodnjom - do 100%. Raspon koncentracija alfa-TNF-a bio je 0-6 pg/ml, prosjek - 1,5 pg/ml (slika 1).

Gama interferon.

Rice. 2. Distribucija nivoa IFN-gama

u plazmi zdravih donora.

Interleukin-4

IL-4 je glikoprotein molekularne težine 18-20 kDa, prirodni inhibitor upale. Uz IFN-gama, IL-4 je ključni citokin koji proizvode T ćelije (uglavnom TH-2 limfociti). Podržava TH-1 / TH-2 balans. Glavni pravci biološke aktivnosti IL-4: pojačava eozinofiliju, nakupljanje mastocita, lučenje IgG4, TH-2 posredovan humoralni imuni odgovor; posjeduje lokalno antitumorsko djelovanje, stimulirajući populaciju citotoksičnih T-limfocita i infiltraciju tumora eozinofilima; inhibira oslobađanje upalnih citokina (alfa-TNF, IL-1, IL-8) i prostaglandina iz aktiviranih monocita, proizvodnju citokina od strane TH-1 limfocita (IL-2, gama-INF, itd.).

Rice. 3. Distribucija nivoa IL-4 u plazmi

zdravi donori.

Povećani nivo IL-4 kako u serumu tako i u stimulisanim limfocitima može se uočiti kod alergijskih bolesti (posebno u vrijeme egzacerbacije), kao što su bronhijalna astma, alergijski rinitis, peludna groznica, atopijski dermatitis, kod bolesti gastrointestinalnog trakta. Nivo IL-4 je takođe značajno povećan kod pacijenata sa hroničnim hepatitisom C (CHC). Tokom perioda egzacerbacije CHC-a, njegova količina se povećava gotovo 3 puta u odnosu na normu, a tokom remisije CHC-a nivo IL-4 se smanjuje, posebno u pozadini liječenja rekombinantnim IL-2. Raspon koncentracija IL-4 bio je 0–162 pg/ml, prosjek je bio 6,9 pg/ml, normalan raspon je bio 0–20 pg/ml (slika 3).

Interleukin-8

IL-8 pripada hemokinima, to je protein molekulske težine 8 kDa. IL-8 proizvode mononuklearni fagociti, polimorfonuklearni leukociti, endotelne stanice i druge vrste stanica kao odgovor na različite podražaje, uključujući bakterije i viruse i njihove metaboličke produkte, uključujući proinflamatorne citokine (na primjer, IL-1, alfa-TNF ). Glavna uloga interleukina-8 je da pojača hemotaksu leukocita. Ima važnu ulogu i kod akutnih i kroničnih upala. Povišen nivo IL-8 uočen je kod pacijenata sa bakterijskim infekcijama, hroničnim plućnim bolestima i bolestima gastrointestinalnog trakta. Nivoi IL-8 u plazmi su povišeni kod pacijenata sa sepsom, a visoke koncentracije su povezane sa povećanom smrtnošću. Rezultati mjerenja sadržaja IL-8 mogu se koristiti za praćenje toka liječenja i predviđanje ishoda bolesti. Tako je kod svih pacijenata sa povoljnim tokom ulkusa rožnjače u suznoj tečnosti utvrđen povećan sadržaj IL-8. Kod svih pacijenata sa komplikovanim tokom ulkusa rožnice koncentracija IL-8 bila je 8 puta veća nego kod pacijenata sa povoljnim tokom bolesti. Dakle, sadržaj proinflamatornih citokina (posebno IL-8) u suznoj tečnosti kod ulkusa rožnjače može se koristiti kao prognostički kriterijum za tok ove bolesti.

Rice. 4. Distribucija nivoa IL-8 u

plazma zdravih donora (Novosibirsk).

Prema našim i objavljenim podacima, kod zdravih ljudi IL-8 se izuzetno rijetko otkriva u krvnom serumu; spontana proizvodnja IL-8 od strane mononuklearnih ćelija krvi uočena je u 62%, a indukovana proizvodnja kod 100% zdravih davalaca. Raspon koncentracija IL-8 bio je 0–34 pg/ml, prosjek je bio 2 pg/ml, normalan raspon je bio 0–10 pg/ml (slika 4).

Rice. 5. Distribucija nivoa IL-8 u plazmi

zdravi donatori (Rubcovsk).

Antagonist receptora interleukina-1.

IL-1RA pripada citokinima, oligopeptid je molekulske težine 18-22 kDa. IL-1RA je endogeni inhibitor IL-1, koji proizvode makrofagi, monociti, neutrofili, fibroblasti i epitelne ćelije. IL-1RA inhibira biološku aktivnost interleukina IL-1alfa i IL-1beta, natječući se s njima u vezivanju za ćelijski receptor.

Rice. 6. Distribucija nivoa IL-1RA

u plazmi zdravih donora

Proizvodnju IL-1RA stimuliraju mnogi citokini, virusni produkti i proteini akutne faze. IL-1RA se može aktivno eksprimirati u žarištima upale kod mnogih kroničnih bolesti: reumatoidnog i juvenilnog kroničnog artritisa, sistemskog eritematoznog lupusa, ishemijskih lezija mozga, upalnih bolesti crijeva, bronhijalne astme, pijelonefritisa, psorijaze i dr. Kod sepse se bilježi najveći porast IL-1RA - do 55 ng/ml u nekim slučajevima, a utvrđeno je da povećane koncentracije IL-1RA koreliraju s povoljnom prognozom. Visoki nivoi IL-1RA primećeni su kod veoma gojaznih žena, a ovaj nivo se značajno smanjuje u roku od 6 meseci nakon liposukcije. Raspon koncentracija IL-1RA bio je 0–3070 pg/ml, prosjek je bio 316 pg/ml. Normalni raspon je 50–1000 pg/ml (slika 6).

Alfa interferon.

Alfa-IFN je monomerni neglikozilirani protein sa molekulskom težinom od 18 kDa, koji se sintetizira uglavnom od strane leukocita (B-limfociti, monociti). Ovaj citokin također može proizvesti gotovo bilo koji tip ćelije kao odgovor na odgovarajuću ekscitaciju, a intracelularne virusne infekcije mogu biti snažni stimulatori sinteze IFN-alfa. Induktori alfa-INF uključuju: viruse i njihove produkte, među kojima vodeće mjesto zauzimaju dvolančane RNA nastale u toku virusne replikacije, kao i bakterije, mikoplazme i protozoe, citokini i faktori rasta (kao što su IL-1, IL -2, alfa -FNO, faktori koji stimulišu kolonije, itd.). Početna odbrambena reakcija nespecifičnog antibakterijskog imunološkog odgovora tijela uključuje indukciju alfa i beta IFN. U ovom slučaju, proizvode ga ćelije koje predstavljaju antigen (makrofagi) koje su napale bakterije. Interferoni (uključujući alfa-IFN) igraju važnu ulogu u nespecifičnoj vezi antivirusnog imunološkog odgovora. Pojačavaju antivirusnu otpornost indukcijom u stanicama sinteze enzima koji potiskuju stvaranje nukleinskih kiselina i proteina virusa. Osim toga, imaju imunomodulatorni učinak, pojačavaju ekspresiju antigena glavnog kompleksa histokompatibilnosti u stanicama. Promjena sadržaja alfa-IFN uočena je kod hepatitisa i ciroze jetre virusne etiologije. U vrijeme egzacerbacije virusnih infekcija koncentracija ovog citokina kod većine pacijenata značajno raste, a u periodu rekonvalescencije pada na normalan nivo. Pokazana je veza između nivoa alfa-IFN u serumu i težine i trajanja infekcije gripom.

Rice. 7. Distribucija nivoa alfa-IFN

u plazmi zdravih donora.

Uočeno je povećanje koncentracije alfa-INF u serumu većine pacijenata koji boluju od autoimunih bolesti, kao što su poliartritis, reumatoidni artritis, spondiloza, psorijatični artritis, reumatska polimijalgija i skleroderma, sistemski eritematozni lupus i sistemski vaskulitis. Visok nivo ovog interferona se takođe primećuje kod nekih pacijenata tokom egzacerbacije peptičkog ulkusa i bolesti žučnog kamena. Opseg koncentracije alfa-IFN bio je 0–93 pg/ml, a prosjek je bio 20 pg/ml. Normalni raspon je do 45 pg/ml (slika 7).

Antitijela na alfa-IFN.

Antitijela na alfa-IFN mogu se otkriti u serumu pacijenata sa somatskim eritematoznim lupusom. Spontana indukcija antitijela na alfa-IFN također je uočena u serumima pacijenata sa različitim oblicima karcinoma. U pojedinim slučajevima antitela na alfa-IFN pronađena su u serumima HIV inficiranih pacijenata, kao iu likvoru i serumima pacijenata sa meningitisom u akutnoj fazi, u serumima pacijenata sa hroničnim poliartritisom.

Rice. 8. Distribucija nivoa antitela na alfa-IFN

u plazmi zdravih donora.

Alfa-IFN je jedan od efikasnih antivirusnih i antitumorskih terapijskih lijekova, ali njegova dugotrajna upotreba može dovesti do stvaranja specifičnih antitijela na alfa-IFN. To smanjuje efikasnost liječenja, a u nekim slučajevima uzrokuje i razne nuspojave: od gripe do razvoja autoimunih bolesti. S obzirom na to, tokom INF terapije važno je kontrolisati nivo antitela na alfa-INF u telu pacijenta. Njihovo formiranje ovisi o vrsti lijeka koji se koristi u terapiji, trajanju liječenja i vrsti bolesti. Raspon koncentracija antitijela na alfa-IFN bio je 0-126 ng/ml, prosjek je bio 6,2 ng/ml. Normalni raspon je do 15 ng/ml (slika 8). Procjena nivoa citokina pomoću kompleta reagensa koji su komercijalno dostupni u CJSC "Vector-Best" omogućava novi pristup proučavanju stanja imunološkog sistema tijela u kliničkoj praksi.

Imunotropni lijekovi na bazi citokina.

Zanimljiv rad S. Simbirtseva, Državni istraživački institut za visoko čiste biološke preparate, Ministarstvo zdravlja Rusije, Sankt Peterburg). Citokini se mogu izolovati u novi nezavisni sistem regulacije glavnih funkcija tela, koji postoji zajedno sa nervnom i endokrinom regulacijom i povezan prvenstveno sa održavanjem homeostaze tokom unošenja patogena i narušavanjem integriteta tkiva. Ovu novu klasu regulatornih molekula stvorila je priroda tokom miliona godina evolucije i ima neograničen potencijal za upotrebu kao lijek. Unutar imunog sistema, citokini posreduju u odnosu između nespecifičnih odbrambenih odgovora i specifičnog imuniteta, djelujući u oba smjera. Na nivou organizma, citokini komuniciraju između imunološkog, nervnog, endokrinog, hematopoetskog i drugih sistema i služe da ih uključe u organizaciju i regulaciju odbrambenih reakcija. Pokretačka snaga intenzivnog proučavanja citokina uvijek je bila obećavajuća perspektiva njihove kliničke upotrebe za liječenje široko rasprostranjenih bolesti, uključujući rak, zarazne bolesti i bolesti imunodeficijencije. U Rusiji je registrovano nekoliko preparata citokina, uključujući interferone, faktore koji stimulišu kolonije, interleukine i njihove antagoniste, faktor nekroze tumora. Svi preparati citokina mogu se podijeliti na prirodne i rekombinantne. Prirodni su preparati različitog stepena prečišćavanja, dobijeni iz medijuma kulture stimulisanih eukariotskih ćelija, uglavnom ljudskih ćelija. Glavni nedostaci su nizak stepen prečišćavanja, nemogućnost standardizacije zbog velikog broja komponenti, te upotreba komponenti krvi u proizvodnji. Očigledno, budućnost terapije citokinima povezana je s genetski modificiranim lijekovima dobivenim korištenjem najnovijih dostignuća u biotehnologiji. U protekle dvije decenije klonirani su geni većine citokina i dobijeni su rekombinantni analozi koji u potpunosti ponavljaju biološka svojstva prirodnih molekula. U kliničkoj praksi postoje tri glavna područja upotrebe citokina:

1) citokinoterapija za aktiviranje odbrambenih reakcija organizma, imunomodulaciju ili nadoknadu nedostatka endogenih citokina,

2) imunosupresivna terapija protiv citokina koja ima za cilj blokiranje biološkog djelovanja citokina i njihovih receptora,

3) genska terapija citokina u cilju jačanja antitumorskog imuniteta ili korekcije genetskih defekata u citokinskom sistemu.

Brojni citokini mogu se klinički koristiti za sistemsku i lokalnu upotrebu. Sistemska primjena je opravdana u slučajevima kada je potrebno osigurati djelovanje citokina u više organa radi efikasnije aktivacije imuniteta, odnosno aktivirati ciljne ćelije koje se nalaze u različitim dijelovima tijela. U drugim slučajevima, lokalna primjena ima niz prednosti, jer omogućava postizanje visoke lokalne koncentracije aktivnog principa, ciljnog organa i izbjegavanja neželjenih sistemskih manifestacija. Trenutno se citokini smatraju jednim od lijekova koji najviše obećavaju za upotrebu u kliničkoj praksi.

Zaključak.

Dakle, u ovom trenutku nema sumnje da su citokini najvažniji faktori u imunopatogenezi. Proučavanje nivoa citokina omogućava dobijanje informacija o funkcionalnoj aktivnosti različitih tipova imunokompetentnih ćelija, o odnosu procesa aktivacije T-pomagača tipa I i II, što je veoma važno u diferencijalnoj dijagnozi većeg broja infektivnih bolesti. i imunopatoloških procesa. Citokini su specifični proteini preko kojih ćelije imunog sistema mogu razmjenjivati informacije i međusobno komunicirati. Danas je otkriveno više od stotinu različitih citokina koji se konvencionalno dijele na proinflamatorne (provociraju upalu) i protuupalne (sprečavaju razvoj upale). Dakle, različite biološke funkcije citokina dijele se u tri grupe: kontroliraju razvoj i homeostazu imunološkog sistema, kontroliraju rast i diferencijaciju krvnih stanica (hematopoetski sistem) i učestvuju u nespecifičnim zaštitnim reakcijama organizma, utičući na upalne procese. procesi, zgrušavanje krvi, krvni pritisak.

Spisak korišćene literature.

S.V. Belmer, A.S. Simbirtsev, O. V. Golovenko, L.V. Bubnova, L.M. Karpina, N.E. Ščigoleva, T.L. Mikhailova. / Ruski državni medicinski univerzitet, Državni naučni centar za koloproktologiju, Moskva i Državni istraživački institut visoko čistih biopreparata, Sankt Peterburg.

S.V. Sennikov, A.N. Silkov // Časopis "Citokini i inflamacije", 2005, br. 1 T. 4, br. 1. P.22-27.

T.G. Ryabicheva, N.A. Varaksin, N.V. Timofeeva, M. Yu. Rukavishnikov, materijali rada JSC "Vector-Best".

A.S. Simbirtsev, Državni istraživački institut za visoko čiste biološke proizvode, Ministarstvo zdravlja Rusije, Sankt Peterburg.

Ketlinsky S.A., Simbirtsev A.S .. Državni istraživački institut za visoko čiste biopreparacije, St. Petersburg.

T.A. Šumatova, V. B. Šumatov, E. V. Markelova, L. G. Suvo-toplo. Katedra za anesteziologiju i reanimatologiju Državnog medicinskog univerziteta Vladivostok.

U radu su korišteni materijali sa stranice http://humbio.ru/humbio/spid/000402c2.htm

određenih uzročnika zaraznih bolesti. Dakle, norsulfazol...

Molekularni i ćelijski mehanizmi antivirusnog imuniteta, obrasci razvoja i imunopatoza
Sažetak >> Medicina, zdravlje
... "stranica" se odnosi na određenu lokaciju siguran polipeptid (antigen) sa kojim ... njegove rane faze. Citokini i hemokini. Ostalo citokini, pored interferona, ... koje oni proizvode u jedinici vremena citokini određuje intenzitet proliferacije i ...
Proučavanje uzroka razvoja fibroze koštane srži kod mijeloproliferativnih bolesti analizom djelovanja trombocitnih faktora na mezenhimske matične stanice
Domaći zadatak >> Medicina, zdravlje
Različite koncentracije; - kvantitativno definicija proteina u eksperimentalnim sistemima ... dovode do produženog djelovanja citokin, koji pospješuje proces fibroze ... trombocita. Takođe povećan sadržaj citokin nađeno u urinu...
Patogeneza tuberkuloze kod ljudi
Sažetak >> Medicina, zdravlje
Ali moguća je i ishrana. Određeni igra ulogu u aerogenoj infekciji ... igra, luče makrofagi i monociti citokin- faktor tumorske nekroze (TNF). ... jona, svaka ćelija poseduje određeni sistem koji osigurava transport supstanci ...

“Sistem citokina. Klasifikacija. Glavni
svojstva. Mehanizmi djelovanja. Vrste citokina
regulacija. Proizvođačke i ciljne ćelije.
Regulacija citokina upale i imuniteta
odgovori".
Ciklus 1 - imunologija.
Lekcija broj 3 a.

Citokini

Signalni (bioregulatorni) molekuli,
upravljanje gotovo svim procesima u
organizam - embriogeneza, hematopoeza,
procesi sazrevanja i diferencijacije
ćelije, aktivacija i smrt ćelija, inicijacija i
održavanje različitih tipova imunološkog odgovora,
razvoj zapaljenja, regeneracijskih procesa,
remodeliranje tkiva, koordinacija rada
imuno - neuro - endokrini sistem na nivou
organizam u cjelini.

Citokini

Rastvorljivi glikoproteini (više od 1300 molekula, 550 kDa) neimunoglobulinske prirode,
oslobađaju ćelije organizma domaćina,
ima neenzimski efekat u niskim
koncentracije (od pikomolarnih do nanomolarnih),
djelujući preko specifičnih receptora na
ciljne ćelije, regulišući različite funkcije
ćelije tela.
Trenutno postoji oko 200 poznatih citokina.

Citokini i životni ciklus
ćelije
Citokini - bioregulatorni
kontrolišu molekule
različite faze životnog ciklusa
ćelije:
procesi diferencijacije.
procesi proliferacije.
funkcionalni procesi
aktivacija.
procesi ćelijske smrti.
Citokini i imuni odgovor
Citokini igraju važnu ulogu u
provođenje reakcija poput
kongenitalne i
adaptivni imunitet.
Citokini obezbeđuju
odnos urođenih i
adaptivni imuni
odgovori.

Osobine citokina

Kratak period
poluživot:
citokini brzo
su inaktivirani i
kolaps.
Većina citokina
deluje lokalno
(parakrino - na ćelijama
mikrookruženje).
Citokina ima više od njih
receptori (mnogi citokini
koristite uobičajeno
podjedinice receptora) na
ciljne ćelije za
signaliziranje jezgru
ciljne ćelije
Pleiotropija je jedina
molekul može uzrokovati
mnogi efekti
aktivacija različitih gena u
ciljne ćelije
Konvergencija funkcija - različita
molekuli citokina mogu
obavljaju u telu
slične funkcije
Polisferizam - mnogo
citokini mogu
proizveden od strane istog
ista ćelija kao odgovor na jednu
stimulus

Pleiotropija citokina kao primjer interferon-gama

granulociti
endotel
aktivacija
aktivacija
Sekrecija
interferonagamma
makrofagi
aktivacija
NK
aktivacija
mnoge vrste ćelija
uspon
antivirusno
aktivnost
Aktivacija T ćelija
mnoge vrste ćelija
diferencijaciju
U ćelijama
indukcija ekspresije
MHC I ili MHCII

Vrste regulacije citokina

Parakrina regulacija (in
u većini slučajeva
citokini djeluju lokalno,
u žarištu upale).
Autokrina regulacija -
proizvodi se citokin
kavez, za njega je kavez proizvođač datog
ekspresije citokina
receptore, dakle
citokin djeluje na ćeliju,
proizvodeći ga.
Endokrina regulacija -
odložena akcija:
interleukin 1 - beta -
endogeni pirogen
(djeluje na centar
termoregulacija u glavi
mozak),
interleukin 6 deluje na
hepatocita, koji izazivaju sintezu
proteini akutne faze,
faktori rasta
deluje na koštanu srž,
aktivirati hematopoezu itd.

10. Koncept citokinskog sistema u kliničkoj praksi

Za kliničku praksu to je važno
pratiti glavni krug
interakcije u
imunopatogeneza
bolesti:
1. Ćelije-proizvođači
citokini.
2. Citokini i njihovi antagonisti.
3. Ciljane ćelije,
eksprimirajući receptori
citokini.
4. Proizveden od citokina
efekte na nivou organizma.
Svrha: razvoj i implementacija u
praktikovanje novih strategija
terapija bolesti:
citokinoterapija
(prijava u klinici
preparati citokina),
ili
anticitokinska terapija
(prijava u klinici
antagonisti citokina ili
monoklonska antitela na
citokini).

11. Glavni tipovi citokina su uobičajene skraćenice: interleukini

U ranije
klasifikacije citokina
iskoristili svoju diviziju
na principu ćelije,
sintetiziraju citokine:
limfokini (citokini,
izlučuje uglavnom
aktivirao T
limfociti - pomagači)
i
monokini (citokini,
luče ćelije
serija monocitnih makrofaga)
Ovaj pristup nije uvijek opravdan,
što se tiče citokina
karakteristično parcijalni
funkcije preklapanja.
Kao posljedica toga, uveden je
jedan termin "interleukini"
IL (ili IL):
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1
5,16,17 …..35
Termin "interleukini" znači
"Molekuli uključeni u
veze, "razgovori"
između leukocita".

12. Glavne vrste citokina su najčešće korištene skraćenice:

faktori tumorske nekroze
(TNF ili TNF)
TNF - (kahektin)
TNF- (limfotoksin)
Interferoni (IFN ili IFN)
IFN i IFN
IFN
transformirajući rast
faktori:
Transformisanje
faktor rasta - alfa -
TGF -
Transformisanje
faktor rasta - beta -
TGF -
-hemokini:
IL-8
NAP -2 (neutrofilni - aktivirajući
protein -2)
PF -4 (faktor trombocita 4)

13. Glavne vrste citokina su najčešće korištene skraćenice:

Stimulira kolonije
faktori:
G -CSF - kolonija granulocita
stimulativni faktor
GM - CSF - stimulacija kolonija makrofaga granulocita
faktor
M - CSF - kolonija makrofaga
stimulativni faktor
Multi - CSF - IL - 3
"Limfokini" - luče se u
uglavnom aktiviran T h
ćelije:
MAF - aktiviranje makrofaga
faktor
MCF - hemotaktik makrofaga
faktor
Migracija MMIF-makrofaga
faktor inhibicije
LMIF- migracija leukocita
faktor inhibicije

14. Glavne vrste citokina su najčešće korištene skraćenice:

Rast polipeptida
ćelijski faktori:
a FGF - kiseli fibroblast
faktor rasta
b FGF - osnovni fibroblast
faktor rasta
EGF - epidermalni rast
faktor
NGF - faktor rasta nerava
PDGF - trombociti - izvedeni
faktor rasta
VEGF - vaskularni endotel
faktor rasta
Savremene ruske knjige i
časopisi

15. Klasifikacija citokina na osnovu njihovih bioloških efekata

1. Interleukini (IL-1 ÷
IL-35) - signal
molekule,
koji rade između
leukociti.
2. Faktori nekroze
tumori - citokini sa
citotoksični i
regulatorni
akcija (TNF).
3. Interferoni -
antivirusno
citokini:
Tip 1 - IFN α, β, itd.
2 vrste - IFN γ
4. Faktori rasta matičnih ćelija (IL-3, IL
-7, IL-11, eritropoetin, trombopoetin,
faktori stimulacije kolonija (CSF): GMCSF (granulocitni makrofag).
faktor stimulacije kolonije), G-CSF
(granulocitna CSF), M-CSF
(makrofag CSF) regulacija
hematopoeza.
5. hemokini (CC, CXC (IL-8), CX3C, C),
regulacija kemotakse različitih stanica.
6. Faktori rasta ćelija (faktor rasta
fibroblasti, faktor rasta
faktor rasta endotelnih ćelija
epidermis, itd.), transformacija
faktor rasta - učestvuju u regulaciji
rast, diferencijacija različitih ćelija.

16. Klasifikacija citokina na osnovu njihove uloge u regulaciji upale

Proinflamatorno
Sintetiziraju se
pretežno
aktivirane ćelije
monocitni/makrofagi
prvi red i povećanje
upalna aktivnost
proces.
Proinflamatorni citokini
mnogo više od
protuupalno.
Anti-inflamatorno
Uglavnom T-ćelije
citokini koji smanjuju
aktivnost upale -
IL-10,
THF β (transformacija
faktor rasta beta);
a takođe i -receptor
antagonist interleukina-1
(RAIL).

17. Citokini sa regulatornim (protuupalnim) djelovanjem

citokin
efekat
IL-10
potiskuje proizvodnju
citokine, potiskuje
aktivacija T-pomoćnika tipa 1
TRF - beta 1
(transformacija
faktor rasta beta 1)
potiskuje aktivaciju pomoćnika tipa 1 i tipa 2,
stimuliše rast
fibroblasti

18. 1. Citokini urođenog imuniteta

Glavne ćelije koje proizvode su ćelije
mijeloid
porijeklo.
Nakon aktivacije
slika pronicljivosti
receptori
počinje
intracelularno
signalna kaskada,
vodi do
aktivacija gena
proinflamatorno
citokini i
interferoni tipa 1
(α; β, itd.).

19. PRIJEM PATOGENA OD RECEPTORA UROĐENOG IMUNITETA

Patogeni
Povezano s patogenom
molekularne strukture ili uzorci
(PAMPs)
Receptori za prepoznavanje uzoraka (PRR):
1. Rastvorljiv (sistem komplementa)
2. Membrana (TLRs - Toll-like receptori, CD14)
3. Intracelularni (NOD, itd.).

20.

Signalni putevi receptora sličnih Tollu
Dimeri receptora slični naplati
Cellular
membrana
TIR domene
MyD88
IRAK-1
TRIF
IRAK-4
TRAF6
TAK1
IKKa
JNK
TBK
1
IKKb
IRF3
AP-1
NFkB
Ekspresija gena citokina iz porodice IL-1,
proinflamatorni citokini i hemokini
ANTIBAKTERIJSKA ZAŠTITA
Ekspresija gena za interferon
ANTI-VIRUSNA ZAŠTITA

21. Funkcionalna aktivnost proinflamatornih citokina u zavisnosti od njihove koncentracije - lokalno i sistemsko delovanje

Na lokalnom nivou
Najraniji efekat
proinflamatorni citokini
je povećanje ljepila
svojstva endotela i privlačnost
aktivirane ćelije u fokusu
upala iz periferne
krv.
Proinflamatorni citokini
upravljati lokalnom upalom sa
njegove tipične manifestacije
(otok, crvenilo, izgled
sindrom bola).
Na nivou sistema
Sa povećanjem koncentracije
proinflamatorno
citokini u krvi,
deluju praktično na
svih organa i sistema,
učestvujući u
održavanje homeostaze
Primjer ovisnosti djelovanja proinflamatornih citokina na njihovu
koncentracija u krvi može poslužiti kao faktor nekroze tumora-alfa

22.

PROUPALNI NIVOI CITOKINA U KRVNOJ PLAZMI
10-7 M
TNF
10-8 M
10-9 M
Lokalna upala
Sistemski
inflamatorno
reakcija
Septički šok
Aktivacija fagocitoze i
proizvodi kiseonika
radikali. Dobitak
ekspresija molekula
adhezija na endotel.
Stimulacija sinteze
citokini i hemokini.
Pojačani metabolizam
vezivno tkivo.
Vrućica.
Povećanje nivoa
steroidni hormoni.
Leukocitoza.
Povećana sinteza
akutna faza
proteini.
Smanjena kontraktilnost
miokard i vaskularne glatke mišićne ćelije.
Povećana propusnost
endotel. Kršenje
mikrocirkulacija. Pad
krvni pritisak.
Hipoglikemija.

23. Uloga nekih citokina u patogenezi upalnih reakcija: Jačanje reakcija urođenog imunološkog odgovora

citokin
efekat
IL-6
Odgovor akutne faze (djelovanje na hepatocite)
IL-8
Faktor hemotakse neutrofila i drugih leukocita
Faktor nekroze
tumori -
alfa (TNF α)
Aktivira neutrofile, endotelne ćelije, hepatocite
(proizvodnja proteina akutne faze), katabolički
efekat - dovodi do kaheksije
interferonalfa (IFNα)
Aktivira makrofage, endotelne ćelije, prirodne
ubice

24. Interleukin-1-beta: svojstva

Ćelija - meta
efekat
Makrofagi,
fibroblasti,
osteoblasti,
epitel
Proliferacija, aktivacija
Osteoklasti
Jačanje procesa reapsorpcije kostiju
Hepatociti
Sinteza proteina akutne faze upale
Ćelije
hipotalamus
Sinteza prostaglandina i naknadno
porast telesne temperature

25. Interleukin-1-beta: svojstva

Ciljna ćelija
efekat
T-limfociti
Proliferacija, diferencijacija,
sinteza i izlučivanje citokina,
povećan nivo ekspresije
receptori za IL-2
B-limfociti
Proliferacija, diferencijacija
Neutrofili
Oslobađanje iz koštane srži
hemotaksa, aktivacija
Endotelijum
Aktivacija ekspresije adhezivnih molekula

26. Biološko značenje djelovanja citokina u sistemskoj upali

Na nivou holističkog
tjelesni citokini
veza između
imuni, nervozni,
endokrini, hematopoetski i
drugi sistemi
regulacija homeostaze i
služe za njihovo uključivanje
organizovanje ujedinjenog
zaštitna reakcija.
Citokini obezbeđuju
"uzbuna",
što znači da je stigao
vrijeme da se uključe sve rezerve,
prebaciti energiju
niti i radovi na obnovi
sve sisteme za izvođenje
jedan, ali najvažniji za
izazov preživljavanja - borba
sa ugrađenim patogenom.
Primjer mnoštva efekata proinflamatornih citokina
interleukin 1 beta može poslužiti kao okidač za sistemsku upalu

27.

INFα
IL-6
IL-12, IL-23
TNFα
IL-1β
IL-8
Sinteza citokina
Regulativa
temperatura,
ponašanje,
sinteza hormona
Aktivacija limfocita
IL-1β
Ekspresija molekula
adhezija na endotelnim ćelijama,
prokoagulantna aktivnost,
sinteza citokina
Proizvodnja proteina
akutna faza upale
PG
Aktivacija
hematopoeza
LT
NO
Aktivacija fagocitoze
INOS i aktivacija metabolizma
arahidonska kiselina

28. IL-1 i TNF-

IL-1 i TNF-
Interleukin -1 - beta (IL-1)
i faktor nekroze
tumori-alfa (TNF-)
igraju glavnu ulogu u
upalne reakcije
od uvoda
antagonist receptora
interleukin 1 (IL-1 ra), i
takođe monoklonski
antitela ili rastvorljivi
TNF-α receptori
blokovi oštri i
hronično
upalne reakcije u
eksperimenti na
životinje.
.
Neki od ovih
antagonisti i
monoklonski
antitela već
koristi se u
klinika - npr.
u liječenju sepse,
reumatoidni
artritis, sistemski
eritematozni lupus i
druge bolesti
osoba.

29. Faktori rasta

citokin
GM-CSF
(granulocit-makrofag
faktor stimulacije kolonije)
M-CSF
(stimulacija kolonija makrofaga
faktor)
G-CSF
(stimulacija granulocita-kolonija
faktor)
efekat
stimulišu rast i
diferencijaciju
progenitorske ćelije
monociti i
polimorfonuklearni leukociti

30.

31.

REGULACIJA STEČENOG IMUNITETA
Citokini - rast i diferencijacija
faktori svih tipova T- i B-limfocita
Glavne funkcije: regulacija diferencijacije T-pomoćnih klonova, određivanje tipova zapaljenja tkiva, T-ćelija efektora i klasa antitijela
Th1 - tip ćelije sa učešćem makrofaga
i T-limfociti (granulomi

Sa tuberkulozom; sa sarkoidozom, kontaktnim dermatitisom, Crohnovom bolešću)
Th2 - alergijski tip odgovora uz učešće histamina i prostaglandina
T h 17 - neutrofilna upala
Tfn (folikularni T pomagači) - humoralni imuni odgovor
T reg –T h regulatorni (ograničavajući snagu svih vrsta imunološkog odgovora i
upala)

Citokini su oko 100 kompleksnih proteina uključenih u mnoge imunološke i upalne procese u ljudskom tijelu. Ne akumuliraju se u stanicama koje ih proizvode, već se brzo sintetiziraju i izlučuju.

Citokini koji pravilno funkcionišu održavaju imuni sistem neometanim i efikasnim radom. Njihova karakteristična karakteristika je svestranost djelovanja. U većini slučajeva pokazuju kaskadno djelovanje, koje se zasniva na međusobnoj nezavisnoj sintezi drugih citokina. Inflamatorni proces koji se razvija kontroliraju međusobno povezani proinflamatorni citokini.

Šta su citokini?

Citokini su velika grupa regulatornih proteina čija se molekularna težina kreće od 15 do 25 kDa (kilodalton je jedinica atomske mase). Oni djeluju kao posrednici međustanične signalizacije. Njihova karakteristična karakteristika je prijenos informacija između ćelija na kratkim udaljenostima. Uključeni su u kontrolu ključnih vitalnih procesa u tijelu. Oni su odgovorni za početak proliferacija, tj. proces umnožavanja stanica, nakon čega slijedi njihova diferencijacija, rast, aktivnost i apoptoza. Citokini određuju humoralnu i ćelijsku fazu imunološkog odgovora.

Citokini se mogu posmatrati kao vrsta hormoni imunog sistema... Među ostalim svojstvima ovih proteina, posebno se izdvaja sposobnost da utiču na energetski balans organizma kroz promene apetita i brzine metabolizma, uticaj na raspoloženje, na funkcije i strukture kardiovaskularnog sistema i povećanje pospanosti.

Posebnu pažnju treba obratiti na proinflamatorni i protuupalni citokini... Prevladavanje prvih dovodi do upalne reakcije s groznicom, ubrzanim disanjem i leukocitozom. Drugi imaju prednost što izazivaju protuupalni odgovor.

Karakteristike citokina

Glavne karakteristike citokina:

redundantnost- sposobnost da se proizvede isti efekat
pliotropija- sposobnost uticaja na različite tipove ćelija i izazivanja različitih akcija u njima
sinergija- interakcija
indukcija faze pozitivne i negativne povratne sprege
antagonizam- efekti isprepletene akcije

Citokini i njihov učinak na druge stanice

Citokini posebno djeluju na:

B limfociti su ćelije imunog sistema odgovorne za humoralni imuni odgovor, tj. proizvodnja antitijela;
T-limfociti - ćelije imunog sistema odgovorne za ćelijski imuni odgovor; oni proizvode, posebno, Th1 i Th2 limfocite, između kojih se opaža antagonizam; Th1 podržava ćelijski odgovor i Th2 humoralni odgovor; Th1 citokini negativno utiču na razvoj Th2, i obrnuto;
NK ćelije - grupa ćelija imunog sistema koja je odgovorna za fenomene prirodne citotoksičnosti (toksični efekti na citokine koji ne zahtevaju stimulaciju specifičnih mehanizama u obliku antitela);
Monociti su morfološki elementi krvi, zovu se bela krvna zrnca;
Makrofagi su populacija ćelija u imunološkom sistemu koja potiče od prekursora krvnih monocita; djeluju kako u procesima urođenog imuniteta tako i stečenog (prilagodljivog);
Granulociti su vrsta bijelih krvnih stanica koje pokazuju svojstva fagocita, što treba shvatiti kao sposobnost apsorpcije i uništavanja bakterija, mrtvih stanica i nekih virusa.

Proinflamatorni citokini

Proinflamatorni citokini sudjeluju u regulaciji imunološkog odgovora i hematopoeze (proces proizvodnje i diferencijacije morfotskih krvnih elemenata) i iniciraju razvoj upalne reakcije. Često se nazivaju imunotransmiterima.

Glavni proinflamatorni citokini uključuju:

TNF ili faktor nekroze tumora, koji se ranije zvao keccin. Pod ovim imenom je grupa proteina koji određuju aktivnost limfocita. Oni mogu izazvati apoptozu, prirodni proces programirane smrti ćelija raka. TNF-α i TNF-β su izolovani.
IL-1, tj. interleukin 1... Jedan je od glavnih regulatora upalnog imunološkog odgovora. Posebno je aktivno uključen u upalne reakcije crijeva. Među njegovih 10 varijeteta izdvajaju se IL-1α, IL-1β, IL-1γ. Trenutno se opisuje kao interleukin 18.
IL-6, odnosno interleukin 6 koji ima pleiotropne ili višesmjerne efekte. Njegova koncentracija je povećana u serumu pacijenata sa ulceroznim kolitisom. Stimuliše hematopoezu, pokazujući sinergiju sa interleukinom 3. Stimuliše diferencijaciju B-limfocita u plazma ćelije.

Protuupalni citokini

Protuupalni citokini smanjuju upalni odgovor potiskivanjem proizvodnje proupalnih citokina od strane monocita i makrofaga, posebno IL-1, IL-6, IL-8.

Među glavnim protuupalnim citokinima posebno se spominje IL-10, odnosno interleukin 10 (faktor koji inhibira sintezu citokina), IL 13, IL 4, koji kao rezultat indukcije sekrecije citokina koji utiču na hematopoezu, pozitivno utiče na proizvodnju krvnih zrnaca.

Istorijat nastanka citokinske terapije

Vodeće klinike u Izraelu

Koje su funkcije citokina?

Vrste proteina citokina

Koje bolesti liječi citokinoterapija?

Lijekovi za terapiju citokina

Ne gubite vrijeme tražeći netačnu cijenu liječenja raka

Različite nuspojave liječenja citokinom

Efikasnost terapije citokinima

Koliko košta terapija citokinom?

Molekularni i ćelijski mehanizmi antivirusnog imuniteta, obrasci razvoja i imunopatoza

Proučavanje uzroka razvoja fibroze koštane srži kod mijeloproliferativnih bolesti analizom djelovanja trombocitnih faktora na mezenhimske matične stanice

Patogeneza tuberkuloze kod ljudi

Citokini

Citokini

Osobine citokina

Pleiotropija citokina kao primjer interferon-gama

Vrste regulacije citokina

10. Koncept citokinskog sistema u kliničkoj praksi

11. Glavni tipovi citokina su uobičajene skraćenice: interleukini

12. Glavne vrste citokina su najčešće korištene skraćenice:

13. Glavne vrste citokina su najčešće korištene skraćenice:

14. Glavne vrste citokina su najčešće korištene skraćenice:

15. Klasifikacija citokina na osnovu njihovih bioloških efekata

16. Klasifikacija citokina na osnovu njihove uloge u regulaciji upale

17. Citokini sa regulatornim (protuupalnim) djelovanjem

18. 1. Citokini urođenog imuniteta

19. PRIJEM PATOGENA OD RECEPTORA UROĐENOG IMUNITETA

20.

21. Funkcionalna aktivnost proinflamatornih citokina u zavisnosti od njihove koncentracije - lokalno i sistemsko delovanje

22.

23. Uloga nekih citokina u patogenezi upalnih reakcija: Jačanje reakcija urođenog imunološkog odgovora

24. Interleukin-1-beta: svojstva

25. Interleukin-1-beta: svojstva

26. Biološko značenje djelovanja citokina u sistemskoj upali

27.

28. IL-1 i TNF-

29. Faktori rasta

30.

31.

Šta su citokini?

Karakteristike citokina

Citokini i njihov učinak na druge stanice

Proinflamatorni citokini

Protuupalni citokini