Цитокинова терапия, какво представлява и колко струва? Метод на онкоимунология или цитокинова терапия, метод, основан на използването на протеини (цитокини), възпроизведени от самия човешки организъм в отговор (цитотоксини) на възникващи патологични процеси (вируси с различен генезис, анормални клетки, бактерии и антигени, митогени и др. ).

Историята на появата на цитокинова терапия

Този метод за лечение на рак се използва в медицината отдавна. В Америка и европейските страни през 80-те години. прилагат на практика използването на протеина кахектин (), извлечен от рекомбинантния протеин. В същото време използването му е разрешено само когато е възможно да се изолира органът от общата система на кръвния поток. Действието на този вид протеин чрез сърдечно-белодробния апарат се простира изключително до засегнатия орган, поради високата токсичност на неговото действие. В съвременните времена токсичността на лекарствата, базирани на цитокини, е намалена сто пъти. Изследванията на метода на цитокиновата терапия са описани в научните трудове на S.A. Кетлински и А.С. Симбирцев.

Водещи клиники в Израел

Какви са функциите на цитокините?

Видовете взаимодействие на цитокините са цял процес с различни функции. При използването на цитокинова терапия се случва следното:

• Стартиране на реакцията на имунната система на организма към разрушителните действия на патогенния процес, чрез освобождаване на антитела - цитотоксини);
• Мониторинг на работата на защитните свойства на тялото и клетките, борещи се с болестта;
• Рестартиране на клетки от анормални към здрави;
• Стабилизиране на общото състояние на организма;
• Участие в алергични процеси;
• Намаляване на обема на тумора или неговото унищожаване;
• Провокиране или инхибиране на клетъчния растеж и цитокинезата;
• Предотвратяване на рецидив на образуване на тумори;
• Създаване на "цитокинова мрежа";
• Корекция на имунен и цитокинов дисбаланс.

Разновидности на цитокинови протеини

Въз основа на методите за изследване на цитокините беше установено, че производството на тези протеини е една от основните реакции на тялото в отговор на патологични процеси. Появата им се фиксира през първите няколко часа и дни от периода на заплахата. Към днешна дата има около двеста разновидности на цитокини. Те включват:

• Интерферони (IFN) - антивирусни регулатори;
• Интерлевкини (IL1, IL18) техните биологични функции, осигуряващи стабилизиращо взаимодействие на имунната система с други системи в организма;
  Някои от тях съдържат различни производни като цитокинини;
• Интерлевкин12, помага за стимулиране на растежа и диференциацията на Т-лимфоцитите (Th1);
• Фактори на туморна некроза - тимозин алфа1 (TNF), които регулират ефекта на токсините върху клетките;
• Хемокини, които контролират движението на всички видове левкоцити;
• Растежни фактори, които отговарят за процеса на контролиране на клетъчния растеж;
• Колониостимулиращи фактори, отговорни за хематопоетичните клетки.

Най-известни и ефективни по своето действие са 2 групи: алфа-интерферони (реаферон, интрон и др.) и интерлевкини или цитокини (IL-2). Тази група лекарства е ефективна при лечението на рак на бъбреците и рак на кожата.

Какви заболявания се лекуват с цитокинова терапия?

Почти петдесет вида заболявания от различен произход се повлияват до определена степен от процедурата на цитокинова терапия. Използването на цитокини като част от комплексната терапия има почти пълен лечебен ефект при 10-30% от пациентите, почти 90% от пациентите имат частичен положителен ефект. Благоприятният ефект от цитокинотерапията е налице при едновременното провеждане на химиотерапия. Ако една седмица преди началото на химиотерапията започне курс на цитокинова терапия, това ще предотврати анемия, левкопения, неутропения, тромбоцитопения и други негативни последици.

Болестите, които могат да бъдат лекувани с цитокини, включват:

• Онкологични процеси, до четвъртия стадий на развитие;
• Хепатит В и С с вирусен произход;
• Различни видове меланоми;
• Кондиломите са заострени;
• Множествена хеморагична саркоматоза () с HIV инфекция;
• вирус на човешка имунна недостатъчност (HIV) и синдром на придобита имунна недостатъчност (СПИН);
• Остра респираторна вирусна инфекция (ARVI), грипен вирус, бактериални инфекции;
• Белодробна туберкулоза;
• Херпесен вирус под формата на херпес зостер;
• шизофренично заболяване;
• Множествена склероза (МС);
• Заболявания на пикочно-половата система при жените (ерозия на шийката на матката, вагинит, дисбактериозни процеси във влагалището);
• Бактериални инфекции на лигавиците;
• анемия;
• Коксартроза на тазобедрената става. В този случай лечението се провежда с цитокина ортокин / регенокин.

След преминаване на процедурата на цитокинова терапия започва развитието на имунитет при пациентите.

Лекарства за цитокинова терапия

Цитокините са разработени в Руската федерация в началото на 1991 г. Първото руско лекарство се нарича Refnot, което има противотуморен механизъм. След провеждане на три фази на тестване през 2009 г., това лекарство беше въведено в производство и започна да се използва за лечение на рак с различна етиология. Основава се на фактора на туморната некроза. За да се разкрие динамиката на лечението, се препоръчва да се вземат от един до два курса на лечение. Често читателите се чудят за действието на Refnot и какво е вярно и невярно в неговото действие?

В сравнение с други лекарства, неговите предимства са признати:

• Намаляване на токсичността сто пъти;
• Въздействие директно върху раковите клетки;
• Активиране на ендотелни клетки и лимфоцити, което допринася за изчезването на тумора;
• Намалено кръвоснабдяване на образуванието;
• Предотвратяване на деленето на туморни клетки;
• Увеличаване на антивирусната активност почти хиляда пъти;
• Повишаване на ефекта от химиотерапията;
• Стимулиране на работата на здрави клетки и клетки, борещи се с тумора (има освобождаване на цитотоксини);
• Значително намаляване на вероятността от рецидиви;
• Лесно понасяне от пациентите на лечебната процедура и липсата на странични ефекти;
• Подобряване на общото състояние на пациента.

Друго ефективно имуноонкологично лекарство при цитокинова терапия е Ingaron, разработен на базата на лекарството гама-интерферон. Действието на това лекарство е насочено към блокиране на производството на протеини, както и на ДНК и РНК от вирусен произход. Лекарството е регистрирано в началото на 2005 г. и се използва за лечение на следните заболявания:

• Хепатит В и С;
• ХИВ и СПИН;
• Белодробна туберкулоза;
• HPV (човешки папиломен вирус);
• Урогенитална хламидия;
• Онкологични заболявания.

Ефектът на Ingaron е както следва:

Съгласно инструкциите за употреба, Ingaron е показан като профилактика на усложнения, възникващи при хронична грануломатоза, както и при лечение на остри респираторни вирусни инфекции (използвани при лечение на лигавични повърхности). В случай на тумор, това лекарство ви позволява да активирате рецепторите на раковите клетки, което помага на Refnot да повлияе на тяхната некроза. От тази гледна точка при цитокиновата терапия се препоръчва използването на две лекарства заедно. Основното предимство на комбинираната употреба на ингарон и рефнот е фактът, че те са практически нетоксични, не увреждат хемопоетичната функция, но в същото време напълно активират имунната система за борба с рака.

Според проучвания комбинацията от тези две лекарства е ефективна при заболявания като:

• Образования, възникващи в нервната система;
• рак на белите дробове;
• Онкологични процеси в областта на шията и главата;
• Карцином на стомаха, панкреаса и дебелото черво;
• Рак на простатата;
• Образувания в пикочния мехур;
• рак на костите;
• Тумор в женските органи;
• левкемия.

Срокът за лечение на горните процеси чрез цитокинова терапия е около двадесет дни. Тези лекарства се използват като инжекции - за курс са необходими десет флакона, които обикновено се издават по рецепта. Според научните изследвания инхибиторите на цитокините - антицитокиновите лекарства са признати за обещаващи. Те включват такива лекарства като: Ember, Infliximab, Anakinra (блокер на интерлевкин рецептор), Simulect (специфичен IL2 рецепторен антагонист) и редица други.

Не губете време в безполезно търсене на неточни цени за лечение на рак

* Само при условие, че получи данни за заболяването на пациента, представителят на клиниката ще може да изчисли точната цена на лечението.

Видове странични ефекти от лечението с цитокини

Употребата на имуноонкологични лекарства като ингарон и рефнот може да доведе до следните отрицателни ефекти:

• Хипертермия две или три градуса. Около десет процента от пациентите са изправени пред това. Обикновено повишаването на телесната температура настъпва след четири или шест часа след прилагането на лекарството. За понижаване на температурата се препоръчва прием на аспирин, ибупрофен, парацетамол или антибиотици;
• Болка и зачервяване на мястото на инжектиране. В тази връзка по време на лечението е необходимо лекарството да се прилага на различни места. Възпалителният процес може да бъде отстранен чрез приемане на нестероидни противовъзпалителни средства и прилагане на йодна мрежа върху възпалената област;
• В случай на голям тумор не е изключена интоксикация на тялото с елементи на неговия разпад. В този случай използването на цитокинова терапия се забавя (от 1 до 3 дни), докато състоянието на пациента се нормализира.

След завършване на курса на лечение пациентът трябва да повтори диагнозата, като използва такива методи на изследване като: ядрено-магнитен резонанс (MRI), позитронно-емисионна томография (PET), компютърна томография (CT), ултразвук и тест за туморни маркери.

Внимание: провежда се веднага след приключване на процедурата по цитокинова терапия, може да даде високо ниво на показатели, поради разлагането на тумора по време на лечението.

Въпреки факта, че терапията с цитокини като цяло е безвреден метод на лечение, има определена категория хора, за които този метод на лечение е противопоказан. Сред тях се открояват:

• Жени "на позиция";
• период на кърмене;
• Индивидуална непоносимост към лекарства (което рядко се отбелязва);
• Заболявания с автоимунна природа.

Трябва да се отбележи, че повечето тумори са чувствителни към терапия с цитокини, но такава патология като (в резултат на растежа на клетките на Ashkenazi-Hürthle) не е сред онкологичните заболявания, които могат да бъдат лекувани с цитокини. Това се дължи на факта, че лекарствата, съдържащи интерферон, засягат тъканите и функционирането на щитовидната жлеза, което може да доведе до разрушаване на нейните клетки.

Ефективността на цитокиновата терапия

Анализът на лечението на пациенти с разглеждания метод показва, че неговата ефективност се дължи преди всичко на степента на чувствителност на онкологичното образуване към цитокиновите елементи и зависи от класификацията на тумора. В случай на абсолютна чувствителност към ефекта върху тумора, регресията на заболяването е практически гарантирана (разпадане на тумора и отстраняване на метастази). При този сценарий, след две или 4 седмици, пациентът трябва да премине още 1 курс на цитокинова терапия.

Ако реакцията на цитокини към лекарството е умерена, тогава е възможно да се постигне намаляване на размера на тумора и намаляване на метастазите - всъщност регресията настъпва частично. Това обаче не изключва необходимостта от втори курс.

Когато раковите клетки покажат резистентност към лечението, ефектът от цитокиновата терапия е стабилизиране на процеса на развитие на рак. На практика това направи възможно постигането на трансформация на злокачествени клетки в доброкачествени.

Според статистиката при около двадесет процента от пациентите образуванията след такава терапия продължават да показват растеж.
В този случай е показана комбинация от цитокинова терапия с химическа или лъчева терапия.

Трябва да се отбележи, че химиотерапията, проведена в комбинация с терапия с цитокини, няма толкова тежки странични ефекти и е по-ефективна.

Колко струва терапията с цитокини?

Както показват прегледите, днес една от признатите специализирани клиники, предоставящи услуги за лечение с цитокинова терапия, се намира в Москва - Центърът за онкоимунология и цитокинова терапия (има един отдел в Новосибирск). Цената на лечението зависи от вида на заболяването и вида на лекарството.

За справка: Известен със своите изследвания и терапия на пациенти с имунозависими патологии е "SSC Институт по имунология" на Федералната медико-биологична агенция на Русия, клиники в Санкт Петербург, Екатеринбург, Уфа, Казан, Краснодар и Ростов на- Дон.

Можете да закупите лекарства в Москва. Цените изглеждат така: средната цена на 5 бутилки Refnot в доза от 100 000 IU е от 10 до 14 хиляди рубли, 5 бутилки Ingaron в доза от 500 000 IU - от 5 хиляди рубли, Interleukin-2 - в регион от 5500 хиляди рубли, Еритропоетин - в диапазона от 11 000 рубли.

И имунорегулация, които се секретират от неендокринни клетки (главно имунни) и имат локален ефект върху съседни таргетни клетки.

Цитокините регулират междуклетъчните и междусистемните взаимодействия, определят оцеляването на клетките, стимулирането или потискането на техния растеж, диференциация, функционална активност и апоптоза, а също така осигуряват координацията на действието на имунната, ендокринната и нервната системи на клетъчно ниво при нормални условия и в отговор на патологични влияния.

Важна характеристика на цитокините, която ги отличава от другите биолиганди, е, че те не се произвеждат "в резерв", не се отлагат, не циркулират дълго време през кръвоносната система, а се произвеждат "при поискване", живеят кратко време и имат локален ефект върху най-близките клетки.-мишени.

Цитокините, заедно с клетките, които ги произвеждат, се образуват "микроендокринна система" , който осигурява взаимодействието на клетките на имунната, хематопоетичната, нервната и ендокринната системи. Образно може да се каже, че с помощта на цитокините клетките на имунната система комуникират помежду си и с останалите клетки на тялото, като предават команди от клетките, произвеждащи цитокини, за промяна на състоянието на таргетните клетки. И от тази гледна точка цитокините могат да бъдат наречени за имунната система "цитотрансмитери", "цитотрансмитери" или "цитомодулатори"по аналогия с невротрансмитерите, невротрансмитерите и невромодулаторите на нервната система.

Терминът "цитокини" е предложен от S. Cohen през 1974 г.

цитокини заедно с растежни фактори Препоръчай на хистохормони (тъканни хормони) .

Функции на цитокините

1. Провъзпалителни, т.е. допринасящи за възпалителния процес.

2. Противовъзпалително, т.е. инхибиране на възпалителния процес.

3. Растеж.

4. Диференциация.

5. Регулаторен.

6. Активиране.

Видове цитокини

1. Интерлевкини (IL) и тумор некрозисфактор (TNF)
2. Интерферони.
3. Малки цитокини.
4. Колониостимулиращи фактори (CSF).

Функционална класификация на цитокините

1. Провъзпалителни, осигуряващи мобилизиране на възпалителния отговор (интерлевкини 1,2,6,8, TNFα, интерферон γ).
2. Противовъзпалително, ограничаващо развитието на възпаление (интерлевкини 4,10, TGFβ).
3. Регулатори на клетъчния и хуморален имунитет (естествен или специфичен), които имат собствени ефекторни функции (антивирусни, цитотоксични).

Механизмът на действие на цитокините

Цитокините се секретират от активирана цитокин-продуцираща клетка и взаимодействат с рецепторите на прицелните клетки в съседство с нея. Така се предава сигнал от една клетка към друга под формата на пептидно контролно вещество (цитокин), което предизвиква по-нататъшни биохимични реакции в нея. Лесно е да се види, че цитокините по своя механизъм на действие са много подобни на невромодулатори, но само те се отделят не от нервните клетки, а имунитет и някои други.

Цитокините са активни при много ниски концентрации, тяхното образуване и секреция е преходно и силно регулирано.
Повече от 30 цитокина са били известни през 1995 г. и повече от 200 през 2010 г.

Цитокините нямат строга специализация: един и същ процес може да бъде стимулиран в клетката-мишена от различни цитокини. В много случаи се наблюдава синергизъм в действията на цитокините, т.е. взаимно подсилване. Цитокините нямат антигенна специфичност. Следователно специфичната диагноза на инфекциозни, автоимунни и алергични заболявания чрез определяне на нивото на цитокини не е възможна. Но в медицината определянето на тяхната концентрация в кръвта дава информация за функционалната активност на различни видове имунокомпетентни клетки; за тежестта на възпалителния процес, прехода му към системно ниво и прогнозата на заболяването.
Цитокините действат върху клетките, като се свързват с техните повърхностни рецептори. Свързването на цитокина с рецептора води през серия от междинни стъпки до активирането на съответните гени. Чувствителността на таргетните клетки към действието на цитокините варира в зависимост от броя на цитокиновите рецептори на тяхната повърхност. Времето за синтез на цитокини, като правило, е кратко: ограничаващият фактор е нестабилността на молекулите на иРНК. Някои цитокини (напр. растежни фактори) се произвеждат спонтанно, но повечето цитокини се секретират индуцирани.

Синтезът на цитокини се индуцира най-често от микробни компоненти и продукти (например бактериален ендотоксин). В допълнение, един цитокин може да служи като индуктор за синтеза на други цитокини. Например, интерлевкин-1 индуцира производството на интерлевкини-6, -8, -12, което осигурява каскадния характер на цитокиновия контрол. Биологичните ефекти на цитокините се характеризират с полифункционалност или плейотропия. Това означава, че един и същ цитокин проявява многопосочна биологична активност и в същото време различни цитокини могат да изпълняват една и съща функция. Това осигурява граница на безопасност и надеждност на системата за хеморегулация на цитокини. Със съвместен ефект върху клетките цитокините могат да действат като синергисти, и като антагонисти.

Цитокините са регулаторни пептиди, произвеждани от клетките на тялото. Такава широка дефиниция е неизбежна поради хетерогенността на цитокините, но изисква допълнително изясняване. Първо, цитокините включват прости полипептиди, по-сложни молекули с вътрешни дисулфидни връзки и протеини, състоящи се от две или повече идентични или различни субединици с молекулно тегло от 5 до 50 kDa. Второ, цитокините са ендогенни медиатори, които могат да се синтезират от почти всички ядрени клетки на тялото, а гените на някои цитокини се експресират във всички клетки на тялото без изключение.
Цитокиновата система в момента включва около 200 отделни полипептидни вещества. Всички те имат редица общи биохимични и функционални характеристики, сред които следните се считат за най-важни: плейотропия и взаимозаменяемост на биологичното действие, липса на антигенна специфичност, предаване на сигнал чрез взаимодействие със специфични клетъчни рецептори и образуването на цитокин мрежа. В тази връзка цитокините могат да бъдат изолирани в нова независима система за регулиране на функциите на тялото, съществуваща заедно с нервната и хормоналната регулация.
Очевидно формирането на системата за регулиране на цитокините еволюира заедно с развитието на многоклетъчните организми и се дължи на необходимостта от образуване на медиатори на междуклетъчно взаимодействие, което може да включва хормони, невропептиди и адхезионни молекули. В това отношение цитокините са най-универсалната регулаторна система, тъй като те могат да проявяват биологична активност както дистанционно след секреция от клетката продуцент (локално и системно), така и по време на междуклетъчен контакт, като са биологично активни под формата на мембранна форма. Тази система от цитокини се различава от адхезионните молекули, които изпълняват по-тесни функции само при директен клетъчен контакт. В същото време цитокиновата система се различава от хормоните, които се синтезират главно от специализирани органи и действат след навлизане в кръвоносната система.
Цитокините имат плейотропни биологични ефекти върху различни видове клетки, като основно участват във формирането и регулирането на защитните реакции на организма. Защитата на локално ниво се развива чрез формирането на типична възпалителна реакция след взаимодействието на патогени с рецептори за разпознаване на модели (мембранни Toll рецептори) с последващ синтез на така наречените провъзпалителни цитокини. Синтезирани във фокуса на възпалението, цитокините засягат почти всички клетки, участващи в развитието на възпалението, включително гранулоцити, макрофаги, фибробласти, ендотелни и епителни клетки, а след това върху Т- и В-лимфоцити.

В рамките на имунната система цитокините медиират връзката между неспецифичните защитни реакции и специфичния имунитет, като действат и в двете посоки. Пример за цитокинова регулация на специфичния имунитет е диференциацията и поддържането на баланс между Т-лимфоцитите, помощници от 1-ви и 2-ри тип. В случай на неуспех на локалните защитни реакции цитокините навлизат в кръвообращението и тяхното действие се проявява на системно ниво, което води до развитие на острофазов отговор на ниво организъм. В същото време цитокините засягат почти всички органи и системи, участващи в регулацията на хомеостазата. Действието на цитокините върху централната нервна система води до промяна в целия комплекс от поведенчески реакции, синтеза на повечето хормони, белтъчините в острата фаза в черния дроб, експресията на гени за фактори на растеж и диференциация, промяна в йонния състав на плазмата. . Въпреки това, нито една от промените, които се случват, не е случайна: всички те са или необходими за директното активиране на защитните реакции, или са полезни по отношение на превключването на енергийните потоци само за една задача - борбата срещу нахлуващия патоген. На нивото на тялото цитокините комуникират между имунната, нервната, ендокринната, хемопоетичната и други системи и служат за включването им в организирането и регулирането на една защитна реакция. Цитокините просто служат като организираща система, която формира и регулира целия комплекс от патофизиологични промени по време на въвеждането на патогени.
През последните години стана ясно, че регулаторната роля на цитокините в организма не се ограничава до имунния отговор и може да бъде разделена на четири основни компонента:
Регулиране на ембриогенезата, полагането и развитието на редица органи, включително органи на имунната система.
Регулиране на определени нормални физиологични функции, като нормална хемопоеза.
Регулиране на защитните реакции на организма на локално и системно ниво.
Регулиране на процесите на регенерация за възстановяване на увредените тъкани.
Цитокините включват интерферони, колонии-стимулиращи фактори (CSF), хемокини, трансформиращи растежни фактори; фактор на туморна некроза; интерлевкини с установени исторически серийни номера и някои други. Интерлевкините със серийни номера, започващи от 1, не принадлежат към една подгрупа цитокини, свързани с обща функция. Те от своя страна могат да бъдат разделени на провъзпалителни цитокини, фактори на растежа и диференциацията на лимфоцитите и отделни регулаторни цитокини. Името "интерлевкин" се присвоява на новооткрит медиатор, ако са изпълнени следните критерии, разработени от номенклатурния комитет на Международния съюз на имунологичните дружества: молекулярно клониране и експресия на гена на изследвания фактор, наличието на уникален нуклеотид и съответстваща му аминокиселинна последователност, като се получават неутрализиращи моноклонални антитела. В допълнение, новата молекула трябва да се произвежда от клетки на имунната система (лимфоцити, моноцити или други видове левкоцити), да има важна биологична функция в регулацията на имунния отговор и допълнителни функции, поради които не може да бъде дадена функционално име. И накрая, изброените свойства на новия интерлевкин трябва да бъдат публикувани в рецензирана научна публикация.
Класификацията на цитокините може да се извърши според техните биохимични и биологични свойства, както и според видовете рецептори, чрез които цитокините изпълняват своите биологични функции. Класификацията на цитокините по структура (Таблица 1) взема предвид не само аминокиселинната последователност, но преди всичко третичната структура на протеина, която по-точно отразява еволюционния произход на молекулите.

Цитокините включват различни протеини с молекулно тегло 15-40 kDa, които се синтезират от различни клетки в тялото. Цитокините са молекули, които осигуряват взаимодействието на клетките на имунната система, съдовия ендотел, нервната система и черния дроб. Понастоящем са известни повече от 200 цитокина.

Едни и същи цитокини могат да се синтезират от клетки от различен тип – имунната система, далака, тимуса, съединителната тъкан. От друга страна, определена клетка е способна да произвежда много различни цитокини. Най-голямото разнообразие от цитокини се образува от лимфоцити, поради което лимфоцитният имунитет взаимодейства с други имунни механизми и с тялото като цяло.

Съществена характеристика на цитокините, за разлика от хормоните и другите сигнални молекули, е еднакъв, различен или дори противоположен резултат от тяхното действие за различните клетки. Тези. Крайният резултат от въздействието на един цитокин не зависи от вида му, а от вътрешната програма на таргетната клетка, от нейните индивидуални задачи!

Функции на цитокините

Ролята на цитокините в регулирането на функциите на тялото може да бъде разделена на 4 основни компонента:

1. Регулиране на ембриогенезата, полагането и развитието на органите, включително органите на имунната система.

2. Регулиране на процесите на растеж на тъканите:

3. Регулиране на индивидуалните физиологични функции:

• осигуряване на функционалната активност на клетките,
• координация на реакциите на ендокринната, имунната и нервната системи,
• поддържане на хомеостазата (динамично постоянство) на тялото.

4. Регулиране на защитните реакции на организма на локално и системно ниво:

• промени в продължителността и интензивността на имунните реакции (антитуморна и антивирусна защита на организма),
• модулиране на възпалителните реакции,
• участие в развитието на автоимунни реакции.
• стимулиране или инхибиране на клетъчния растеж,
• участие в процеса на хематопоеза.

Челябински държавен университет

По темата: "Цитокини"

Изпълнено от: Устюжанина Д.В.

Група ВВ 202-1

Челябинск

Обща характеристика на цитокините

Механизмът на действие на цитокините

Механизъм на нарушение

Интерлевкини

Интерферони

TNF: Фактор на туморна некроза

колонии стимулиращи фактори

1. Цитокини

Цитокините са специфични протеини, с помощта на които различни клетки на имунната система могат да обменят информация помежду си и да координират действията си. Наборът и количествата цитокини, действащи върху рецепторите на клетъчната повърхност - "цитокинова среда" - представляват матрица от взаимодействащи и често променящи се сигнали. Тези сигнали са сложни поради голямото разнообразие от цитокинови рецептори и защото всеки цитокин може да активира или инхибира няколко процеса, включително собствения си синтез и синтеза на други цитокини, както и образуването и появата на цитокинови рецептори на клетъчната повърхност. Различните тъкани имат своя собствена здрава "цитокинова среда". Открити са повече от сто различни цитокини.

Цитокините се различават от хормоните по това, че се произвеждат не от жлези с вътрешна секреция, а от различни видове клетки; В допълнение, те контролират много по-широк кръг от прицелни клетки от хормоните.

Цитокините включват някои растежни фактори катоинтерферони, фактор на туморна некроза (TNF) , рединтерлевкини, колониостимулиращ фактор (CSF) и много други.

Цитокините включват интерферони, колонии-стимулиращи фактори (CSF), хемокини, трансформиращи растежни фактори; фактор на туморна некроза; интерлевкини с установени исторически серийни номера и някои други ендогенни медиатори. Интерлевкините със серийни номера, започващи от 1, не принадлежат към една подгрупа цитокини, свързани с обща функция. Те от своя страна могат да бъдат разделени на провъзпалителни цитокини, фактори на растежа и диференциацията на лимфоцитите и отделни регулаторни цитокини.

Класификация на структурата:

Функционална класификация:

Класификация на цитокиновите рецептори

Структурна и функционална класификация на цитокините

Общи свойства на цитокините:

1. Цитокините са полипептиди или протеини, често гликозилирани, повечето от тях имат ММ от 5 до 50 kDa. Биологично активните цитокинови молекули могат да се състоят от една, две, три или повече еднакви или различни субединици. 2. Цитокините нямат антигенна специфичност на биологичното действие. Те повлияват функционалната активност на клетките, участващи в реакциите на вродения и придобития имунитет. Независимо от това, като действат върху Т- и В-лимфоцитите, цитокините са в състояние да стимулират антиген-индуцирани процеси в имунната система. 3. За цитокиновите гени съществуват три варианта на експресия: а) стадийно-специфична експресия в определени етапи от ембрионалното развитие, б) конститутивна експресия за регулиране на редица нормални физиологични функции, в) индуцируем тип експресия, характерна за повечето цитокини. В действителност, повечето цитокини извън възпалителния отговор и имунния отговор не се синтезират от клетките. Експресията на цитокиновите гени започва в отговор на проникването на патогени в тялото, антигенно дразнене или увреждане на тъканите. Свързаните с патогени молекулярни структури служат като един от най-силните индуктори на синтеза на провъзпалителни цитокини. За да започне синтеза на Т-клетъчни цитокини, е необходимо активиране на клетки със специфичен антиген с участието на Т-клетъчния антигенен рецептор. 4. Цитокините се синтезират в отговор на стимулация за кратък период от време. Синтезът се прекъсва от различни авторегулаторни механизми, включително повишена нестабилност на РНК и от съществуването на отрицателна обратна връзка, медиирана от простагландини, кортикостероидни хормони и други фактори. 5. Един и същ цитокин може да се произвежда от различни хистогенетични типове клетки на тялото в различни органи. 6. Цитокините могат да бъдат свързани с мембраните на клетките, които ги синтезират, като имат пълен спектър от биологична активност под формата на мембранна форма и проявяват своя биологичен ефект при междуклетъчен контакт. 7. Биологичните ефекти на цитокините се медиират чрез специфични клетъчни рецепторни комплекси, които свързват цитокини с много висок афинитет, а отделните цитокини могат да използват общи рецепторни субединици. Цитокиновите рецептори могат да съществуват в разтворима форма, запазвайки способността да свързват лиганди. 8. Цитокините имат плейотропен биологичен ефект. Един и същ цитокин може да действа върху много типове клетки, причинявайки различни ефекти в зависимост от вида на прицелните клетки. Плейотропният ефект на цитокините се осигурява от експресията на цитокинови рецептори върху клетъчни типове с различен произход и функции и чрез сигнална трансдукция с помощта на няколко различни вътреклетъчни месинджъри и транскрипционни фактори. 9. Взаимозаменяемостта на биологичното действие е характерна за цитокините. Няколко различни цитокини могат да причинят същия биологичен ефект или да имат сходна активност. Цитокините индуцират или потискат синтеза на себе си, на други цитокини и техните рецептори. 10. В отговор на сигнал за активиране, клетките едновременно синтезират няколко цитокина, участващи в образуването на цитокинова мрежа. Биологичните ефекти в тъканите и на ниво тяло зависят от наличието и концентрацията на други цитокини със синергични, адитивни или противоположни ефекти. 11. Цитокините могат да повлияят на пролиферацията, диференциацията и функционалната активност на целевите клетки. 12. Цитокините действат върху клетките по различни начини: автокринно - върху клетката, която синтезира и секретира този цитокин; паракрин - върху клетки, разположени в близост до клетката производител, например във фокуса на възпалението или в лимфоидния орган; ендокринни - дистанционно върху клетките на всякакви органи и тъкани след навлизане в кръвообращението. В последния случай действието на цитокините наподобява действието на хормоните.

Един и същ цитокин може да се произвежда от клетъчни типове на тялото с различен хистогенетичен произход в различни органи и да действа върху много типове клетки, причинявайки различни ефекти в зависимост от вида на целевите клетки.

Три варианта на проявление на биологичното действие на цитокините.

Очевидно формирането на системата за регулиране на цитокините еволюира заедно с развитието на многоклетъчните организми и се дължи на необходимостта от образуване на медиатори на междуклетъчно взаимодействие, което може да включва хормони, невропептиди, адхезионни молекули и някои други. В това отношение цитокините са най-универсалната регулаторна система, тъй като те могат да проявяват биологична активност както дистанционно след секреция от клетката продуцент (локално и системно), така и по време на междуклетъчен контакт, като са биологично активни под формата на мембранна форма. Тази система от цитокини се различава от адхезионните молекули, които изпълняват по-тесни функции само при директен клетъчен контакт. В същото време цитокиновата система се различава от хормоните, които се синтезират главно от специализирани органи и действат след навлизане в кръвоносната система. Ролята на цитокините в регулацията на физиологичните функции на организма може да бъде разделена на 4 основни компонента: 1. Регулиране на ембриогенезата, залагането и развитието на органи, вкл. органи на имунната система.2. Регулиране на определени нормални физиологични функции.3. Регулиране на защитните реакции на организма на локално и системно ниво.4. Регулиране на процесите на регенерация на тъканите.

Цитокините, по своята същност, са протеини, произведени от клетки на имунната система (често наричани "фактори" в литературата). Те участват в диференциацията на новородените клетки на имунната система, като им придават определени характеристики, които са източник на разнообразие от имунни клетки, а също така осигуряват междуклетъчно взаимодействие. За да направим този процес по-лесен за разбиране, можем да сравним производството на имунни клетки с фабрика. На първия етап идентични клетъчни заготовки напускат конвейера, след това на втория етап, с помощта на различни групи цитокини, всяка клетка е надарена със специални функции и се сортира в групи за последващо участие в имунните процеси. Така от еднакви клетки се получават Т-лимфоцити, В-лимфоцити, неутрофили, базофили, еозинофили, моноцити.

Интерес за науката представлява особеността на въздействието на цитокина върху клетката, което генерира производството на други цитокини от тази клетка. Тоест, един цитокин предизвиква производството на други цитокини.

Цитокините, в зависимост от ефекта върху имунните клетки, се разделят на шест групи:

• Интерферони
• Интерлевкини
• колонии стимулиращи фактори
• растежни фактори
• Хемокини
• Фактори на туморна некроза

Интерферониса цитокини, произведени от клетки в отговор на вирусна инфекция или други стимули. Тези протеини (цитокини) блокират възпроизвеждането на вируса в други клетки и участват в имунното междуклетъчно взаимодействие.

Първият тип (има антивирусни и антитуморни ефекти):

интерферон-алфа

интерферон-бета

Интерферон-гама

Интерфероните алфа и бета имат подобен механизъм на действие, но се произвеждат от различни клетки.

Интерферон-алфа се произвежда от мононуклеарни фагоцити. От това следва и името му - " левкоцитен интерферон».

Интерферон-бета се произвежда от фибробласти. Оттук и името му - фибробластен интерферон».

Интерфероните от първия тип имат свои собствени задачи:

• Увеличете производството на интерлевкини (IL1)
• Намалете нивото на pH в междуклетъчната среда с повишаване на температурата
• Свързва се със здравите клетки и ги предпазва от вируси
• Способен да инхибира клетъчната пролиферация (растеж) чрез блокиране на синтеза на аминокиселини
• Заедно с естествените клетки убийци, те индуцират или потискат (в зависимост от ситуацията) образуването на антигени

Интерферон-гама се произвежда от Т-лимфоцити и естествени клетки убийци. Носи името - имунен интерферон»

Интерферонът от втори тип също има задачи:

• Активира Т-лимфоцити, В-лимфоцити, макрофаги, неутрофили,
• Инхибира пролиферацията на тимоцитите,
• Укрепва клетъчния имунитет и автоимунитета,
• Регулира апоптозата на нормални и инфектирани клетки.

Интерлевкини(съкратено IL) са цитокини, които регулират взаимодействието между левкоцитите. Науката е идентифицирала 27 интерлевкина.

колонии стимулиращи факториса цитокини, които регулират деленето и диференциацията на стволови клетки от костен мозък и прекурсори на кръвни клетки. Тези цитокини са отговорни за способността на лимфоцитите да се клонират и също така са способни да стимулират функционалността на клетките извън костния мозък.

Растежни фактори – регулират растежа, диференциацията и функционалността на клетките в различни тъкани

Към днешна дата са открити следните фактори на растежа:

• трансформиращи растежни фактори алфа и бета
• епидермален растежен фактор
• растежен фактор на фибробластите
• тромбоцитен растежен фактор
• фактор на растежа на нервите
• инсулиноподобен растежен фактор
• хепарин-свързващ растежен фактор
• растежен фактор на ендотелните клетки

Най-изследвани са функциите на трансформиращия растежен фактор бета. Той е отговорен за потискането на растежа и активността на Т-лимфоцитите, инхибира някои функции на макрофагите, неутрофилите, В-лимфоцитите. Въпреки че този фактор се отнася до факторите на растежа, всъщност той участва в обратните процеси, т.е. потиска имунния отговор (потиска функциите на клетките, участващи в имунната защита), когато инфекцията се елиминира и работата на имунните клетки вече не е необходимо. Именно под въздействието на този фактор се засилва синтеза на колаген и производството на IgA имуноглобулин по време на заздравяването на рани и се генерират клетки на паметта.

Хемокиниса цитокини с ниско молекулно тегло. Основната им функция е да привличат левкоцитите от кръвния поток към фокуса на възпалението, както и да регулират подвижността на левкоцитите.

Фактори на туморна некроза(съкратено като TNF) са два вида цитокини (TNF-алфа и TNF-бета). Резултатите от тяхното действие: развитие на кахексия (крайно изтощение на тялото, в резултат на което се забавя активността на ензима, който допринася за натрупването на мазнини в тялото); развитие на токсичен шок; инхибиране на апоптоза (клетъчна смърт) на клетки на имунната система, индуциране на апоптоза на туморни и други клетки; активиране на тромбоцитите и заздравяване на рани; инхибиране на ангиогенезата (пролиферация на кръвоносни съдове) и фиброгенезата (дегенерация на тъкан в съединителна тъкан), грануломатоза (образуване на грануломи - пролиферация и трансформация на фагоцити) и много други резултати.