24 декабря 2016г.
Цитокины – особые регуляторные пептиды, которые участвуют в процессах иммунорегуляции, и неотъемлемые участники процессов как биорегуляции, так и хеморегуляции. К цитокинам отнесены как простые пептиды, так и сложные молекулы с регуляторные функциями, которые продуцируются клетками организма.
По современным классификациям к цитокином в настоящее время относят свыше 250 полипептидных веществ [1, 4]. Практически все цитокины обладают рядом общих биофункциональных характеристик, наиболее важнейшими считаются: плейотропность и взаимозаменяемость биологического действия, а также у цитокинов отсутствует антигенная специфичность, для передачи сигнала происходит специфическая активация сигнальных рецепторов. В глобальным плане все семейства цитокинов образуют единую цитокиновую сеть, обеспечивающая взаимодействие клеток иммунной, нервной, эндокринной, кроветворной систем. [1, 4].
По всей вероятности, становление системы цитокиновой регуляции в процессе эволюции проходило параллельно с развитием многоклеточных организмов и все это было обусловлено необходимостью образования иммунотрансмиттеров, выполняющих роль медиаторов в межклеточном взаимодействии. Цитокины - наиболее универсальной системой регуляции, так как обладают активность на местном и на системном уровне, а также сохраняют свою биологическую активность будучи в мембранной формы. Это является отличительной особенностью системы цитокинов от молекул адгезии, у которых узкий спектр функций и проявляется он только при непосредственном контакте клеток.
Продукция цитокинов - это часть клеточного ответа, который связан с распознаванием структурных доменов патогенов, так называемых патоген-ассоциированных молекулярных паттернов. Осуществление защиты на местном уровне происходит за счет развития типичной воспалительной реакции после взаимодействия патогенов с паттерн-распознающими рецепторами (мембранными Toll-рецепторами) с последующим синтезом так называемых провоспалительных цитокинов [2, 4]. Синтезируясь в очаге воспаления, цитокины воздействуют практически на все клетки, включая клетки эндотелия, клетки эпителиев, макрофаги, гранулоциты, фибробласты, и естественно на клоны клеток Т- и В-лимфоцитов. Цитокины являются некими посредниками, осуществляющими взаимосвязь системными защитными реакциями и В рамках иммунной системы цитокины осуществляют взаимосвязь между неспецифическими защитными реакциями и адаптивным иммунитетом, реализуясь в двух направления. Наиболее ярким примером данной цитокиновой регуляции служит дифференцировка между Th1 и Th2 типов [2, 4]. При несостоятельности защитных реакций происходит повышение титра цитокинов и опосредованное влияние от их биологических эффектов на системном уровне, таким образом формируя острофазный ответ. При этом цитокины оказывают консолидированное влияние практически на все органы и системы, которые тем или иным образом задействованы в гомеостазе. Влияние цитокинов на ЦНС приводит к смене всего комплекса поведенческих реакций, острофазовых белков, изменяется синтез большинства гормонов, экспрессия генов дифференцировочных факторов. Весь комплекс изменений необходим для непосредственной активации защитных реакций [1,4,5,6]. На уровне организма цитокины осуществляют связь между иммунной, нервной, эндокринной, кроветворной и другими системами и служат для их вовлечения в организацию и регуляцию единой защитной реакции. Цитокины как раз и служат той организующей системой, которая формирует и регулирует весь комплекс патофизиологических сдвигов при внедрении патогенов. Регуляторная роль цитокинов в организме включает и иммунный ответ, регуляцию эмбриогенеза, регуляцию отдельных нормальных физиологических функций, регуляцию защитных реакций организма, регуляцию процессов регенерации для восстановления поврежденных тканей.
К цитокинам относят IFN, CSF, Сhemokines, TNF, IL c исторически обусловленными номерами и многие другие. Интерлейкины не включены не одну группу цитокинов, они представляют самостоятельную группу регуляторных пептидов, и в свою очередь могут разделены на провоспалительные цитокины, дифференцировочные и ростовые факторы лимфоцитов, регуляторные цитокины. Название «интерлейкин» присваивается вновь открытому медиатору в том случае, если были соблюдены следующие критерии, выработанные номенклатурным комитетом Международного союза иммунологических обществ [1,3,4,6]: молекулярное клонирование и экспрессия гена изучаемого фактора, наличие уникальной нуклеотидной и соответствующей ей аминокислотной последовательности, получение нейтрализующих моноклональных антител [2,3,4,6]. Кроме того, новая молекула должна продуцироваться клетками иммунной системы (лимфоцитами, моноцитами или другими типами лейкоцитов) [1,3,4,5,6], иметь важную биологическую функцию в регуляции иммунного ответа, а также дополнительные функции, из-за чего ей не может быть дано функциональное название. Наконец, перечисленные свойства нового интерлейкина должны быть опубликованы в рецензируемом научном издании [5,6].
Классификация цитокинов может проводиться по их биохимическим и биологическим свойствам [3,4,5,6], а также по типам рецепторов, посредством которых цитокины осуществляют свои биологические функции. Классификация цитокинов по строению учитывает не только аминокислотную последовательность, но прежде всего третичную структуру белка, более точно отражающую эволюционное происхождение молекул [1,4,5,6].
По результатам многочисленных исследований установлено, что рецепторы цитокинов и сами цитокины могут быть разделены на несколько типов в зависимости от сходства аминокислотных последовательностей и особенностей организации внеклеточных структур.
Одно из наиболее крупных семейств рецепторов цитокинов называется семейством гемопоэтиновых рецепторов, или семейством цитокиновых рецепторов I типа. Особенность строения этих рецепторов в том, что они в своем составе имеют до 4 цистеинов в молекуле и последовательность аминокислот Trp-Ser-X- Trp-Ser, расположенной недалеко от клеточной мембраны. II класс цитокиновых рецепторов взаимодействует с интерферонами и с IL-10. Оба первых типа рецепторов имеют гомологию друг с другом. Следующие группы рецепторов обеспечивают взаимодействие с цитокинами семейства TNF и семейства IL- 1 [1,6].
Несмотря на то, что большинство цитокинов являются типичными индуцибельными медиаторами и в постнатальном периоде не синтезируются клетками вне воспалительной реакции и иммунного ответа, некоторые цитокины не подпадают под это правило. В результате конститутивной экспрессии генов часть из них синтезируются постоянно и в достаточно больших количествах находятся в циркуляции, регулируя пролиферацию и дифференцировку отдельных типов клеток в течение всей жизни. Примерами такого типа физиологической регуляции функций цитокинами может быть постоянно высокий уровень эритропоэтина и некоторых КСФ для обеспечения гемопоэза [1,4,5,6].
Список литературы
1. Коробков Д.М. Влияние свободнорадикального окисления на развитие рака молочной железы и эффективность противоопухолевого воздействия/ Д.М. Коробков // Материалы VIII международной научно-практической конференции Академическая наука - проблемы и достижения VIII. Издательство CreateSpace, 2016. – Т.2. – С. 25-27.
2. Коробков Д.М. Региональные особенности заболеваемости раком молочной железы в республике Мордовия и современные принципы диагностики/ Д.М. Коробков // Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции Проблемы современной медицины: актуальные вопросы 2015. Издательство Инновационный центр развития образования и науки, 2015. – С. 138-140.
3. Коробков Д.М. Специфика и региональные особенности заболеваемости раком шейки матки в республике Мордовия/ Д.М. Коробков // Материалы VII международной научно-практической конференции Наука в современном информационном обществе. н.-и. ц. «Академический». Издательство CreateSpace, 2015. – С. 47-49.
4. Симбирцев А.С. Достижения и перспективы использования рекомбинантных цитокинов в клинической практике. Медицинский академический журнал. 2013. - Т.- 13. -№ 1. - С. 7-22.
5. Симбирцев А.С. Цитокины в патогенезе инфекционных и неинфекционных заболеваний человека.Медицинский академический журнал. 2013. - Т. -13. -№ 3. С. 18-41.
6. Симбирцев А.С. Интерлейкин-1.Физиология.Патология.Клиника. А. С. Симбирцев. Санкт-Петербург, 2011.
