Le citochine sono un gruppo di piccole proteine che svolgono un ruolo cruciale nella segnalazione cellulare. Sono prodotti da varie cellule del sistema immunitario, come i globuli bianchi, e sono coinvolti nella regolazione delle risposte immunitarie e nella mediazione della comunicazione tra le cellule.
La funzione primaria delle citochine è quella di modulare e coordinare le risposte immunitarie. Agiscono come messaggeri tra le cellule, facilitando la comunicazione e innescando azioni specifiche. Le citochine possono essere classificate in diversi tipi in base alla loro funzione, tra cui interleuchine, interferoni, fattori di necrosi tumorale e chemochine, tra gli altri.
Le citochine sono coinvolte in vari aspetti della funzione del sistema immunitario
Infiammazione: Le citochine sono responsabili dell'avvio e della regolazione della risposta infiammatoria. Possono stimolare l'infiammazione reclutando cellule immunitarie nel sito di infezione o lesione e attivandole per eliminare agenti patogeni o cellule danneggiate.
Attivazione delle cellule immunitarie: Le citochine stimolano le cellule immunitarie, come le cellule T, le cellule B e le cellule natural killer (NK), a differenziarsi, proliferare e svolgere le loro funzioni specifiche. Aiutano a potenziare la risposta immunitaria contro i patogeni.
Differenziazione cellulare: Le citochine regolano la differenziazione delle cellule staminali in specifici tipi di cellule immunitarie. Ad esempio, l'interleuchina-4 (IL-4) promuove la differenziazione delle cellule T naïve in cellule T helper.
Protezione antivirus: Gli interferoni sono un tipo di citochine che svolgono un ruolo fondamentale nel meccanismo di difesa antivirale. Possono inibire la replicazione virale nelle cellule infette e attivare altre cellule immunitarie per eliminare l'infezione.
Guarigione delle ferite: Le citochine contribuiscono al processo di guarigione promuovendo la migrazione e la proliferazione delle cellule coinvolte nella riparazione dei tessuti, come i fibroblasti.
Regolazione delle risposte immunitarie: Le citochine aiutano a mantenere l'equilibrio nel sistema immunitario regolando l'intensità e la durata delle risposte immunitarie. Possono stimolare o sopprimere l'attività delle cellule immunitarie in base alle esigenze specifiche del corpo.
In generale, le citochine svolgono un ruolo importante nel coordinare e modulare le risposte immunitarie, fornendo una difesa efficace contro i patogeni mantenendo l'omeostasi del sistema immunitario. Lo squilibrio nella produzione di citochine o nella disregolazione può portare a disturbi immunitari e malattie infiammatorie.
Malattie in cui il livello di citochine è bruscamente aumentato
Esistono diverse malattie e condizioni in cui i livelli di citochine possono essere significativamente elevati. Alcuni esempi includono:
Sindrome da rilascio di citochine (CRS): CRS è una grave risposta immunitaria che può verificarsi come effetto collaterale di alcune immunoterapie, come la terapia cellulare CAR-T. È caratterizzata da un rilascio rapido ed eccessivo di citochine, in particolare interleuchina-6 (IL-6) e fattore di necrosi tumorale-alfa (TNF-alfa). Livelli elevati di citochine nella CRS possono portare a infiammazione sistemica, disfunzione d'organo e, nei casi più gravi, possono essere pericolosi per la vita.
Sepsi: La sepsi è una condizione potenzialmente pericolosa per la vita che si verifica quando la risposta del corpo all'infezione diventa disregolata. Nella sepsi, le citochine vengono rilasciate in grandi quantità, provocando una risposta infiammatoria sistemica. Questo rilascio eccessivo di citochine può portare a insufficienza multiorgano e altre complicazioni.
Malattie autoimmuni e citochine
Artrite reumatoide (RA): RA è una malattia autoimmune caratterizzata da infiammazione articolare cronica. Nell'artrite reumatoide, le citochine proinfiammatorie come il fattore di necrosi tumorale-alfa (TNF-alfa), l'interleuchina-1 (IL-1) e l'interleuchina-6 (IL-6) sono prodotte in quantità eccessive. Queste citochine contribuiscono all'infiammazione delle articolazioni, alla distruzione della cartilagine e delle ossa e ad altri sintomi associati alla malattia.
Malattia infiammatoria intestinale (IBD): IBD comprende condizioni come il morbo di Crohn e la colite ulcerosa, che comportano l'infiammazione cronica del tratto gastrointestinale. Livelli elevati di citochine, tra cui TNF-alfa, interleuchina-6 (IL-6) e interleuchina-17 (IL-17), svolgono un ruolo significativo nell'infiammazione osservata nell'IBD.
Sindrome da tempesta di citochine
La sindrome della tempesta di citochine si riferisce a una risposta immunitaria grave e incontrollata che può verificarsi in risposta a vari fattori scatenanti, come le infezioni virali (p. es., COVID-19), alcuni tipi di cancro e malattie autoimmuni. Durante una tempesta di citochine, c'è un massiccio rilascio di citochine proinfiammatorie, tra cui interleuchina-6 (IL-6), interleuchina-1 beta (IL-1β) e interleuchina-18 (IL-18). Questo rilascio eccessivo di citochine può portare a danni tissutali diffusi e insufficienza d'organo.
Questi sono solo alcuni esempi di malattie in cui le citochine possono essere notevolmente elevate. È importante notare che le specifiche citochine coinvolte e i loro livelli possono variare a seconda della malattia o della condizione. Livelli elevati di citochine possono contribuire alla patologia di queste malattie e sono spesso il bersaglio di interventi terapeutici per modulare la risposta immunitaria.
Le citochine possono essere testate in laboratorio?
Le citochine possono essere testate in un ambiente di laboratorio. Sono disponibili varie tecniche e analisi per misurare i livelli di citochine in campioni biologici, come surnatanti di sangue, siero, plasma o colture tissutali. Questi test vengono spesso eseguiti utilizzando test immunologici che si basano su anticorpi specifici in grado di rilevare e quantificare le citochine.
Esistono diversi metodi per studiare le citochine:
Saggio di immunoassorbimento enzimatico (ELISA): ELISA è una tecnica ampiamente utilizzata che utilizza anticorpi specifici per catturare e rilevare le citochine. Consente la misurazione quantitativa dei livelli di citochine in un campione.
Saggi multiplex: i saggi multiplex consentono la misurazione simultanea di più citochine in un singolo campione. Questi saggi utilizzano array o microarray basati su microsfere, consentendo la valutazione di più citochine in modo ad alto rendimento.
Citometria a flusso: la citometria a flusso può essere utilizzata per valutare la produzione di citochine a livello di singola cellula. Questa tecnica prevede la colorazione delle cellule con anticorpi marcati in modo fluorescente contro citochine specifiche, consentendone il rilevamento e la quantificazione.
Metodi basati sulla PCR: le tecniche di reazione a catena della polimerasi (PCR), come la PCR di trascrizione inversa (RT-PCR) o la PCR quantitativa (qPCR), possono essere utilizzate per misurare i livelli di espressione genica delle citochine. Ciò fornisce informazioni sui livelli di mRNA delle citochine, che possono essere indicativi della loro produzione.
Quali informazioni fornisce la ricerca?
Lo studio delle citochine in laboratorio può fornire preziose informazioni sulla risposta immunitaria e sulla presenza di infiammazione o disregolazione in varie malattie e condizioni. Può aiutare a diagnosticare alcuni disturbi immunitari, monitorare la progressione della malattia. Anche per valutare l'efficacia del trattamento e identificare potenziali bersagli terapeutici. Ad esempio, la misurazione dei livelli di citochine nei pazienti sottoposti a immunoterapia o in quelli con malattie autoimmuni può aiutare a guidare le decisioni terapeutiche.
Il test delle citochine viene solitamente eseguito in un laboratorio clinico o di ricerca e richiede attrezzature e competenze specializzate. L'interpretazione dei livelli di citochine deve essere effettuata insieme ad altre informazioni cliniche e nel contesto della particolare malattia o condizione che si sta studiando.
Editore Diana Todorova
Fotografie: Freepik
IT 
BG 
EN 
DE 
SR 
RO 
EL 
RU 
ES 
PT 
FR 
PL 