Citocinas

Sob o termo Citocinas um grupo muito diferenciado de peptídeos e proteínas é resumido que, como substâncias mensageiras, têm uma influência significativa nas reações imunes das células do sistema imune inato e adaptativo.

As citocinas incluem interleucinas, interferons, fatores de necrose tumoral e outros polipeptídeos ou proteínas. As citocinas são principalmente - mas não exclusivamente - formadas por células do sistema imunológico e se encaixam em receptores especiais das várias células do sistema imunológico para conseguir a ativação necessária das células-alvo.

O que são citocinas?

O sistema imunológico humano consiste principalmente em dois componentes, o sistema não específico, geneticamente fixo, e a defesa imunológica adaptativa adquirida.

O componente geneticamente modificado do sistema imunológico pode responder em minutos. Isso inclui, por exemplo, reações inflamatórias e fagocitose. A defesa imune adaptativa é muito mais lenta em suas respostas imunes, mas sua vantagem é que pode se adaptar aos desafios impostos por novos patógenos para os quais o sistema imune inato não tem resposta. As células de ambas as partes do sistema imunológico - comparáveis ​​às tarefas policiais - têm que reagir rápida e apropriadamente a situações imprevistas, matando germes patogênicos ou quebrando substâncias nocivas.

O controle necessário das células imunológicas envolvidas é assumido pelas citocinas, que geralmente são liberadas pelas próprias células imunológicas. Estas são proteínas ou polipeptídeos que se ligam a receptores específicos nas células-alvo como substâncias mensageiras. As citocinas não precisam entrar na célula-alvo para induzir a célula a responder conforme necessário. A “mensagem” de uma citocina pode conter, por exemplo, a estimulação da reprodução por divisão, da proliferação ou a instrução para se diferenciar em um estágio ativo.

Anatomia e estrutura

As respostas imunológicas são muito diferenciadas e complexas, de modo que o controle do sistema imunológico, analogamente, deve consistir em mensagens ou instruções diferenciadas.

Uma vez que cada substância mensageira pode transmitir apenas uma instrução específica para células-alvo especificadas, o número de substâncias mensageiras conhecidas que são contadas entre as citocinas é muito grande. Cinco grupos diferentes de substâncias constituem a classe das citocinas. São os interferons (IFN), interleucinas (IL), fatores estimuladores de colônias (CSF), fatores de necrose tumoral (TNF) e quimiocinas.

Interferons, interleucinas e substâncias que são contados entre os fatores estimuladores de colônias são geralmente proteínas de cadeia relativamente curta ou polipeptídeos que são formados por cerca de cem a seiscentos aminoácidos. O grupo de quimiocinas é composto de proteínas de cadeia ainda mais curta, com menos de 100 a um máximo de 125 aminoácidos, de modo que quase todas são polipeptídeos. Uma propriedade comum das citocinas é que elas não precisam penetrar na célula para serem estimuladas, mas apenas se encaixam em receptores especiais que se projetam da membrana celular para serem eficazes.

Função e tarefas

As substâncias individuais que pertencem a um dos grupos de citocinas têm funções e tarefas diferentes. No entanto, todas as atividades podem estar relacionadas ao controle e à influência do sistema imunológico herdado e adquirido. Os interferons são liberados principalmente por leucócitos, como macrófagos e monócitos. Eles estimulam as células a produzir proteínas especiais com propriedades antivirais e antitumorais e, portanto, um efeito de estimulação imunológica.

As interleucinas permitem que as células brancas do sangue (leucócitos) se comuniquem entre si para controlar a defesa concentrada e as reações inflamatórias, juntamente com o fator de necrose tumoral alfa. Isso também inclui efeitos sistêmicos, como o desencadeamento de febre e aumento da permeabilidade, que em alguns casos também podem levar a condições perigosas se o sangue puder penetrar no tecido devido ao aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos. Os fatores estimuladores de colônias incluem fatores de crescimento de glóbulos brancos e vermelhos. Substâncias como a eritropoietina (EPO), também conhecida como agente dopante proibido, e a trombopoietina estão entre elas.

O fator de necrose tumoral é uma substância mensageira multifuncional, liberada principalmente pelos macrófagos. O TNF pode controlar as atividades de várias células do sistema imunológico. O TNF pode, por exemplo, iniciar a apoptose (morte celular), mas também pode induzir a proliferação celular, a diferenciação celular e a liberação de outras citocinas. As quimiocinas consistem em pequenas proteínas de sinal que podem fazer com que as células migrem para a concentração mais alta de quimiocinas. Essas migrações podem ser observadas em locais de inflamação locais com um acúmulo de certas células do sistema imunológico.

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Doenças

O controle muito diferenciado e complexo pelas citocinas sugere que também podem ocorrer reações incorretas com efeitos no sistema imunológico. As respostas imunológicas podem, por exemplo, ser muito fracas ou muito fortes, ou então mal direcionadas.

Os distúrbios do sistema imunológico podem ocorrer de forma endógena, ou seja, sem qualquer influência externa reconhecível ou devido aos efeitos de germes patogênicos ou substâncias tóxicas. As reações exageradas típicas do sistema imunológico com problemas de saúde leves a graves são as reações alérgicas. Uma forma especial de uma resposta imune alérgica é o choque anafilático, que pode se expandir em um período muito curto de uma reação imunológica local para uma reação sistêmica com uma condição de risco de vida devido à liberação de grandes quantidades de substâncias mensageiras inflamatórias .

Tão bem conhecidas quanto as reações alérgicas do sistema imunológico são reações auto-imunes mal direcionadas que são direcionadas contra o próprio tecido do corpo porque as células do tecido não podem se "identificar" corretamente e, portanto, são vistas como estranhas ou porque as citocinas não podem classificar as células como próprias do corpo devido a seus próprios defeitos. As doenças autoimunes típicas e relativamente comuns são a artrite reumatóide e a artrite reumatóide. Há um aumento do acúmulo de interleucina-1 nas articulações, de modo que a substância da cartilagem é mais decomposta do que construída.

Processos semelhantes podem ocorrer nos ossos se os osteoclastos em degradação forem ativados mais intensamente sem que os osteoblastos construtores de ossos sejam capazes de compensar a degradação. Um exemplo de reações imunológicas mal direcionadas causadas por germes patogênicos é a imunodeficiência adquirida AIDS, que é desencadeada pelo vírus HIV através do ataque às células T auxiliares.