Шта су цитокини и зашто су важни за имуни систем

Цитокини су група малих протеина који играју кључну улогу у ћелијској сигнализацији. Производе их различите ћелије имуног система, као што су бела крвна зрнца, и укључене су у регулисање имунолошких одговора и посредовање комуникације између ћелија.

Примарна функција цитокина је модулација и координација имунолошких одговора. Они делују као гласници између ћелија, олакшавајући комуникацију и покрећући специфичне акције. Цитокини се могу класификовати у различите типове на основу њихове функције, укључујући интерлеукине, интерфероне, факторе туморске некрозе и хемокине, између осталог.

Цитокини су укључени у различите аспекте функције имуног система

Упала: Цитокини су одговорни за покретање и регулисање инфламаторног одговора. Они могу да стимулишу упалу тако што регрутују имуне ћелије на место инфекције или повреде и активирају их да елиминишу патогене или оштећене ћелије.

Активација имуних ћелија: Цитокини стимулишу имуне ћелије, као што су Т ћелије, Б ћелије и природне ћелије убице (НК), да се диференцирају, размножавају и обављају своје специфичне функције. Они помажу у јачању имунолошког одговора на патогене.

Диференцијација ћелија: Цитокини регулишу диференцијацију матичних ћелија у специфичне типове имуних ћелија. На пример, интерлеукин-4 (ИЛ-4) промовише диференцијацију наивних Т ћелија у помоћне Т ћелије.

Антивирусна заштита: Интерферони су врста цитокина који играју виталну улогу у антивирусном одбрамбеном механизму. Они могу да инхибирају репликацију вируса у инфицираним ћелијама и активирају друге имуне ћелије да би се очистила инфекција.

Зарастање рана: Цитокини доприносе процесу зарастања промовишући миграцију и пролиферацију ћелија укључених у поправку ткива, као што су фибробласти.

Регулација имунолошких одговора: Цитокини помажу у одржавању равнотеже у имунолошком систему регулацијом интензитета и трајања имунолошких одговора. Они могу или стимулисати или потиснути активност имуних ћелија на основу специфичних потреба тела.

Генерално, цитокини играју главну улогу у координацији и модулацији имунолошких одговора, обезбеђујући ефикасну одбрану од патогена уз одржавање хомеостазе имуног система. Неравнотежа у производњи цитокина или дисрегулација може довести до имунолошких поремећаја и инфламаторних болести.

Болести у којима је ниво цитокина нагло повећан

Постоји неколико болести и стања у којима нивои цитокина могу бити значајно повишени. Неки примери укључују:

Синдром ослобађања цитокина (ЦРС): ЦРС је озбиљан имуни одговор који се може јавити као нежељени ефекат неких имунотерапија, као што је терапија ЦАР-Т ћелијама. Карактерише га брзо и прекомерно ослобађање цитокина, посебно интерлеукина-6 (ИЛ-6) и фактора туморске некрозе-алфа (ТНФ-алфа). Повишени нивои цитокина у ЦРС могу довести до системске упале, дисфункције органа, ау тешким случајевима могу бити опасни по живот.

сепса: Сепса је потенцијално опасно по живот стање које се јавља када одговор тела на инфекцију постане нерегулисан. Код сепсе, цитокини се ослобађају у великим количинама, изазивајући системски инфламаторни одговор. Ово прекомерно ослобађање цитокина може довести до отказивања више органа и других компликација.

Аутоимуне болести и цитокини

Реуматоидни артритис (РА): РА је аутоимуна болест коју карактерише хронична упала зглобова. Код реуматоидног артритиса, проинфламаторни цитокини као што су фактор некрозе тумора-алфа (ТНФ-алфа), интерлеукин-1 (ИЛ-1) и интерлеукин-6 (ИЛ-6) се производе у превеликим количинама. Ови цитокини доприносе запаљењу зглобова, разарању хрскавице и костију и другим симптомима повезаним са болешћу.

Инфламаторна болест црева (ИБД): ИБД обухвата стања као што су Кронова болест и улцерозни колитис, који укључују хроничну упалу гастроинтестиналног тракта. Повишени нивои цитокина, укључујући ТНФ-алфа, интерлеукин-6 (ИЛ-6) и интерлеукин-17 (ИЛ-17), играју значајну улогу у упали уоченој код ИБД.

Синдром цитокинске олује

Синдром цитокинске олује се односи на озбиљан и неконтролисан имуни одговор који се може јавити као одговор на различите окидаче, као што су вирусне инфекције (нпр. ЦОВИД-19), одређени канцери и аутоимуне болести. Током цитокинске олује, долази до масовног ослобађања проинфламаторних цитокина, укључујући интерлеукин-6 (ИЛ-6), интерлеукин-1 бета (ИЛ-1β) и интерлеукин-18 (ИЛ-18). Ово прекомерно ослобађање цитокина може довести до широко распрострањеног оштећења ткива и отказивања органа.

Ово је само неколико примера болести код којих цитокини могу бити драматично повишени. Важно је напоменути да специфични укључени цитокини и њихови нивои могу варирати у зависности од болести или стања. Повишени нивои цитокина могу допринети патологији ових болести и често су мета терапијских интервенција за модулацију имунолошког одговора.

Да ли се цитокини могу тестирати у лабораторији?

Цитокини се могу тестирати у лабораторијским условима. Доступне су различите технике и тестови за мерење нивоа цитокина у биолошким узорцима, као што су крв, серум, плазма или супернатанти културе ткива. Ови тестови се често изводе коришћењем имунотестова који се ослањају на специфична антитела која могу да открију и квантификују цитокине.

Постоје различите методе за проучавање цитокина:

Ензимски имуносорбентни тест (ЕЛИСА): ЕЛИСА је широко коришћена техника која користи специфична антитела за хватање и откривање цитокина. Омогућава квантитативно мерење нивоа цитокина у узорку.

Мултиплексни тестови: Мултиплексни тестови омогућавају истовремено мерење више цитокина у једном узорку. Ови тестови користе низове или микромреже засноване на куглицама, омогућавајући процену више цитокина на начин високе пропусности.

Проточна цитометрија: Проточна цитометрија се може користити за процену производње цитокина на нивоу једне ћелије. Ова техника укључује бојење ћелија флуоресцентно обележеним антителима против специфичних цитокина, омогућавајући њихову детекцију и квантификацију.

Методе засноване на ПЦР-у: Технике ланчане реакције полимеразе (ПЦР), као што је ПЦР реверзне транскрипције (РТ-ПЦР) или квантитативни ПЦР (кПЦР), могу се користити за мерење нивоа генске експресије цитокина. Ово пружа информације о нивоима мРНК цитокина, што може указивати на њихову производњу.

Које информације пружа истраживање?

Тестирање цитокина у лабораторији може пружити драгоцене информације о имунолошком одговору и присуству упале или дисрегулације у различитим болестима и стањима. Може помоћи у дијагностицирању одређених имунолошких поремећаја, праћењу прогресије болести. Такође да се процени ефикасност лечења и идентификују потенцијални терапијски циљеви. На пример, мерење нивоа цитокина код пацијената који су подвргнути имунотерапији или оних са аутоимуним болестима може помоћи у доношењу одлука о лечењу.

Испитивање цитокина се обично изводи у клиничкој или истраживачкој лабораторији и захтева специјализовану опрему и стручност. Интерпретација нивоа цитокина мора да се врши заједно са другим клиничким информацијама иу контексту одређене болести или стања које се истражује.

Уредник Диана Тодорова

Фотографије: Фреепик