Sitokin: Struktur, Fungsi & Penyakit

Istilah sitokin merangkumi kumpulan peptida yang sangat berbeza dan protein yang bertindak sebagai utusan untuk memberi pengaruh besar terhadap tindak balas imun oleh sel-sel sistem imun bawaan dan yang diperoleh. Sitokin merangkumi interleukin, interferon, ketumbuhan nekrosis faktor dan polipeptida lain atau protein. Sitokin kebanyakannya - tetapi tidak dihasilkan secara eksklusif oleh sel-sel sistem imun dan masuk ke reseptor tertentu pada pelbagai sel sistem imun untuk mencapai pengaktifan sel sasaran yang diperlukan.

Apa itu sitokin?

Manusia sistem imun terdiri terutamanya daripada dua komponen, sistem yang tidak spesifik, tetap secara genetik dan pertahanan imun yang adaptif, yang diperolehi. Komponen tetap secara genetik dari sistem imun dapat bertindak balas dalam beberapa minit. Ini termasuk, sebagai contoh, tindak balas keradangan dan fagositosis. Pertahanan imun adaptif jauh lebih lambat dalam tindak balas imunnya, tetapi kelebihannya adalah dapat menyesuaikan diri dengan cabaran dari yang baru patogen yang mana pertahanan imun semula jadi tidak mempunyai tindak balas. Sel-sel kedua-dua bahagian sistem imun mesti bertindak balas dengan cepat dan tepat terhadap situasi yang tidak dapat diramalkan dengan membunuh patogen kuman atau merendahkan bahan berbahaya, setanding dengan tugas polis. Pengendalian sel imun yang diperlukan diambil alih oleh sitokin, yang kebanyakannya dilepaskan oleh sel imun itu sendiri. Mereka adalah protein atau polipeptida yang berlabuh sebagai bahan utusan kepada reseptor tertentu sel sasaran Sitokin tidak perlu memasuki sel sasaran untuk menyebabkan sel membuat tindak balas yang diperlukan. Sebagai contoh, "mesej" sitokin mungkin merangkumi rangsangan untuk berkembang biak berdasarkan pembahagian, untuk berkembang biak, atau arahan untuk membezakan menjadi tahap aktif.

Anatomi dan struktur

Tindak balas imun sangat berbeza dan kompleks, sehingga kawalan sistem kekebalan tubuh, dengan analogi, juga mesti terdiri daripada mesej atau arahan yang dibezakan. Oleh kerana setiap utusan hanya dapat mengirimkan satu arahan khusus ke sel sasaran yang ditentukan pada satu masa, jumlah utusan yang diketahui yang dikategorikan sebagai sitokin sangat besar. Lima kumpulan bahan yang berbeza membentuk kelas sitokin. Ini adalah interferon (IFN), interleukin (IL), faktor perangsang koloni (CSF), tumor nekrosis faktor (TNF) dan kemokin. Interferon, interleukin dan bahan yang dikelaskan sebagai faktor perangsang koloni kebanyakannya protein rantai pendek atau polipeptida yang terbentuk dari sekitar seratus hingga enam ratus asid amino. Kumpulan kemokin terdiri daripada protein rantai lebih pendek dengan kurang dari 100 hingga maksimum 125 asid amino, sehingga mereka hampir semua polipeptida. Ciri khas sitokin adalah bahawa mereka tidak perlu memasuki sel untuk dirangsang, tetapi hanya berlabuh pada reseptor tertentu yang menonjol dari membran sel untuk menjadi berkesan.

Fungsi dan tugas

Zat individu yang tergolong dalam salah satu kumpulan bahan sitokin mempunyai fungsi dan tugas yang berbeza. Walau bagaimanapun, semua aktiviti boleh berkaitan dengan kawalan dan pengaruh sistem imun yang diwarisi dan diperolehi. Interferon terutamanya dirembeskan oleh leukosit seperti makrofag dan monosit. Mereka merangsang sel untuk menghasilkan protein khas yang mempunyai sifat antivirus dan antitumor dan dengan itu kesan imunostimulasi. Interleukin membolehkan warna putih darah sel (leukosit) untuk berkomunikasi antara satu sama lain dan, bersama dengan tumor nekrosis faktor alpha, kawalan pertahanan pekat dan reaksi keradangan. Ini termasuk kesan sistemik seperti mencetuskan demam dan peningkatan kebolehtelapan, ada yang boleh membawa kepada keadaan berbahaya apabila darah dibenarkan memasuki tisu kerana kebolehtelapan darah meningkat kapal. Faktor perangsang koloni merangkumi faktor pertumbuhan warna putih dan merah darah sel. Bahan seperti eritropoietin (EPO), yang juga dikenali sebagai diharamkan doping ejen, dan trombopoietin adalah antara mereka. Faktor nekrosis tumor adalah nama yang diberikan kepada bahan utusan multifungsi yang dikeluarkan terutamanya oleh makrofag. TNF dapat mengawal aktiviti pelbagai sel imun. TNF, misalnya, dapat menyebabkan apoptosis (kematian sel), tetapi juga percambahan sel, pembezaan sel dan pembebasan sitokin lain. Kemokin terdiri daripada protein isyarat kecil yang dapat menyebabkan sel-sel bergerak ke arah yang paling tinggi kepekatan kemokin. Pergerakan migrasi seperti itu dapat dilihat di laman-laman tempatan keradangan dengan pengumpulan sel-sel imun tertentu.

Penyakit

Pengawalan sitokin yang sangat berbeza dan kompleks membawa terhadap jangkaan bahawa terdapat juga tindak balas yang salah dengan kesan pada sistem imun. Sebagai contoh, tindak balas imun mungkin terlalu lemah atau terlalu kuat, atau mungkin salah arah. Gangguan sistem imun boleh berlaku secara endogen, iaitu tanpa pengaruh yang dapat dikenali dari luar, atau juga disebabkan oleh kesan patogenik kuman atau bahan toksik. Reaksi berlebihan sistem imun dengan ringan hingga teruk kesihatan gangguan adalah tindak balas alahan. Bentuk khas tindak balas imun alergi adalah kejutan anaphylactic, yang dapat berkembang dalam waktu yang sangat singkat dari reaksi imun tempatan hingga reaksi sistemik dengan mengancam nyawa keadaan kerana pembebasan sejumlah besar keradangan-menghidupkan bahan pesanan. Sama seperti reaksi alahan berlebihan terhadap sistem imun adalah reaksi autoimun yang salah arah, yang diarahkan pada tisu badan sendiri kerana sel-sel tisu tidak dapat "mengenal pasti" diri mereka dengan betul dan oleh itu dianggap asing bagi tubuh atau kerana sitokin tidak dapat mengklasifikasikan sel sebagai badan sendiri kerana kerosakan mereka sendiri. Khas dan agak biasa penyakit autoimun adalah poliartritis dan reumatoid artritis. Terdapat peningkatan pengumpulan interleukin-1 di sendi, Supaya rawan zat terdegradasi lebih banyak daripada yang dibina. Proses serupa boleh berlaku di tulang apabila osteoklas yang memecah tulang semakin aktif tanpa osteoblas yang membina tulang dapat mengimbangi kerosakan tersebut. Contoh tindak balas imun yang menyimpang yang disebabkan oleh patogen kuman adalah yang diperoleh immunodeficiency AIDS, yang dipicu oleh virus HIV melalui serangan sel T-helper.