ציטוקינים

תחת המונח ציטוקינים קבוצה מסודרת מאוד של פפטידים וחלבונים מסוכמת, אשר כחומרים שליחיים יש השפעה משמעותית על תגובות החיסון על ידי תאים של מערכת החיסון המולדת והסתגלת.

הציטוקינים כוללים אינטרלוקינים, אינטרפרונים, גורמי נמק הגידול ופוליפפטידים או חלבונים אחרים. ציטוקינים נוצרים ברובם - אך לא באופן בלעדי - על ידי תאי מערכת החיסון ומעגנים בקולטנים מיוחדים של התאים השונים במערכת החיסון על מנת להשיג את ההפעלה הדרושה של תאי המטרה.

מהן ציטוקינים?

מערכת החיסון האנושית מורכבת בעיקר משני מרכיבים, המערכת הלא ספציפית, קבועה גנטית וההגנה החיסונית המותאמת, הנרכשת.

המרכיב המהונדס גנטית במערכת החיסון יכול להגיב תוך דקות. זה כולל, למשל, תגובות דלקתיות ופגוציטוזיס. ההגנה המותאמת לחיסון איטית הרבה יותר בתגובות החיסוניות שלה, אך היתרון שלה הוא שהיא יכולה להסתגל לאתגרים שמצבים פתוגנים חדשים להם אין למערכת החיסונית המולדת תשובה. התאים של שני חלקי מערכת החיסון חייבים - בהשוואה למשימות המשטרה - להגיב במהירות ובאופן מתאים למצבים בלתי צפויים על ידי הרג חיידקים פתוגניים או על ידי פירוק חומרים מזיקים.

השליטה ההכרחית בתאי החיסון המעורבים משתלטת על ידי ציטוקינים, שמשתחררים בדרך כלל על ידי תאי החיסון עצמם. אלה חלבונים או פוליפפטידים הנקשרים לקולטנים ספציפיים בתאי המטרה כחומרים שליחיים. הציטוקינים אינם חייבים להיכנס לתא המטרה על מנת לגרום לתא להגיב כנדרש. "המסר" של ציטוקין יכול להכיל, למשל, גירוי של רבייה באמצעות חלוקה, התפשטות או הוראות להתמיינות לשלב פעיל.

אנטומיה ומבנה

תגובות החיסון הן שונות ומורכבות מאוד, כך שהבקרה על מערכת החיסון, באופן אנלוגי, חייבת להיות מורכבת מהודעות או הוראות מובחנות.

מכיוון שכל חומר מסנג'ר יכול להעביר הוראה ספציפית אחת בלבד לתאי יעד שצוינו, מספרם של חומרי המסנג'ר הידועים שנחשבים בין הציטוקינים הוא גדול מאוד. חמש קבוצות שונות של חומרים מהווים את מחלקת הציטוקינים. אלה הם אינטרפרונים (IFN), אינטרלוקינים (IL), גורמים מגרים מושבה (CSF), גורמי נמק הגידול (TNF) וכימוקינים.

אינטרפרונים, אינטרלוקינים וחומרים הנחשבים בין הגורמים המגרים את המושבה הם לרוב חלבונים קצרים יחסית או פוליפפטידים הנוצרים מכמאה עד שש מאות חומצות אמינו. קבוצת הכימוקינים מורכבת מחלבונים קצרים יותר בעלי שרשרת פחות קצרה עם פחות מ 100 עד לכל היותר 125 חומצות אמינו, כך שכמעט כולם הם פוליפפטידים. מאפיין משותף של הציטוקינים הוא שהם לא צריכים לחדור לתא כדי להיות מגורים, אלא שהם עגנים רק על קולטנים מיוחדים הבולטים מקרום התא כדי להיות יעילים.

פונקציה ומשימות

לחומרים האישיים השייכים לאחת מקבוצות הציטוקינים יש פונקציות ומשימות שונות. עם זאת, כל הפעילויות יכולות להיות קשורות לשליטה והשפעה של מערכת החיסון המורשת והנרכשת. אינטרפרונים משתחררים בעיקר על ידי לויקוציטים כמו מקרופאגים ומונוציטים. הם ממריצים תאים לייצר חלבונים מיוחדים שיש להם תכונות אנטי-נגיפיות ואנטי-גידוליות ובכך הם בעלי השפעה מעוררת חיסון.

אינטרלויקינים מאפשרים לתאי דם לבנים (לויקוציטים) לתקשר זה עם זה על מנת לשלוט בתגובות הגנה ודלקת מרוכזות יחד עם גורם נמק הגידול אלפא. זה כולל גם השפעות מערכתיות כמו הפעלת חום ועלייה בחדירות, אשר במקרים מסוימים יכולה גם להוביל לתנאים מסוכנים אם הדם יכול לחדור לרקמה עקב חדירות מוגברת של כלי הדם. גורמי גירוי המושבה כוללים גורמי צמיחה של תאי דם לבנים ואדומים. חומרים כמו erythropoietin (EPO), הידועים גם כחומר סמים אסור, וטרומבופואטין הם ביניהם.

גורם נמק הגידול הוא חומר מסנג'ר רב-פונקציונלי שמשתחרר בעיקר על ידי מקרופאגים. TNF יכול לשלוט בפעילותם של תאי חיסון שונים. TNF יכול, למשל, ליזום אפופטוזיס (מוות של תאים), אך הוא יכול גם לגרום להתפשטות תאים, התמיינות תאים ושחרור ציטוקינים נוספים. כימוקינים מורכבים מחלבוני אות קטנים שיכולים לגרום לתאים לנדוד לכיוון הריכוז הגבוה ביותר של כימוקינים. נדידות כאלה ניתן לראות באתרי דלקת מקומיים עם הצטברות של תאי חיסון מסוימים.

אתה יכול למצוא את התרופות שלך כאן

מחלות

הבקרה המובחנת והמורכבת מאוד על ידי ציטוקינים מרמזת כי יתכנו גם תגובות שגויות עם השפעות על מערכת החיסון. התגובות החיסוניות יכולות, למשל, להיות חלשות מדי או חזקות מדי, או שאינן מכוונות בצורה שגויה.

ההפרעות במערכת החיסון יכולות להופיע באנדוגני, כלומר ללא השפעה חיצונית מזוהה או עקב השפעות של חיידקים פתוגניים או חומרים רעילים. תגובות יתר אופייניות של מערכת החיסון עם ליקויים בריאותיים קלים עד חמורים הן תגובות אלרגיות, סוג מיוחד של תגובה חיסונית אלרגית הוא ההלם האנאפילקטי, שיכול להתרחב תוך זמן קצר מאוד מתגובה חיסונית מקומית לתגובה מערכתית עם מצב מסכן חיים עקב שחרור כמויות גדולות של חומרים מסרים דלקתיים .

ידוע כמו התגובות יתר של אלרגיות של מערכת החיסון הן תגובות אוטואימוניות המכוונות לא נכון שמופנות לרקמות הגוף עצמו מכיוון שתאי הרקמה אינם יכולים "לזהות" עצמם כראוי ולכן הם נחשבים כזרים או מכיוון שציטוקינים אינם יכולים לסווג את התאים כאנדוגניים בגלל תקלות שלהם. מחלות אוטואימוניות אופייניות ונפוצות יחסית הן דלקת מפרקים שגרונית ודלקת מפרקים שגרונית. יש הצטברות מוגברת של אינטרלוקין -1 במפרקים, כך שחומר הסחוס מתפרק יותר ממה שהוא בנוי.

תהליכים דומים יכולים להתרחש בעצמות אם האוסטיאוקלאסטים המשפילים מופעלים יותר ויותר מבלי שהאוסטאובלסטים הבונים את העצמות יוכלו לפצות על השפלה. דוגמה לתגובות חיסוניות המכוונות בצורה שגויה הנגרמת על ידי חיידקים פתוגניים היא איידס חסר הכשל הנרכש, שמופעל על ידי נגיף ה- HIV באמצעות התקפה על תאי העוזר T.