Citochina

Lecitochinesonomolecole proteicheprodotte da vari tipi dicellulee secrete nel mezzo circostante, di solito in risposta a unostimolo,e inducono nuove attività come crescita,differenziazioneemorte.La loro azione di solito è locale, ma talvolta può manifestarsi su tutto l'organismo. Le citochine possono quindi avere un effetto autocrino (modificando il comportamento della stessa cellula che l'ha secreta) o paracrino (modificano il comportamento di cellule adiacenti). Alcune citochine possono invece agire in modo endocrino, modificando cioè il comportamento di cellule molto distanti da loro. Hanno una vita media di pochi minuti.

Descrizione

Lecitochinesono mediatoripolipeptidici,non antigene-specifici, che fungono da segnali di comunicazione fra le cellule del sistema immunitario e fra queste e diversi organi e tessuti.

Le citochine prodotte da cellule delsistema immunitariosono dettelinfochineointerleuchine. La prima linfochina (migration inhibitory factor,MIF) venne identificata negli anni 1960 da John David e Barry Bloom.

Queste proteine possono essere distinte in quattro gruppi (basati sulla loro struttura):

• famiglia delleematopoietine,che include diversi fattori di crescita, tra cui l'eritropoietina(EPO) e varie interleuchine;
• famiglia deiTNF(tumor necrosis factor), tra cui ilTNF-α;
• famiglia dellechemochine,tra cui MIP-1α e RANTES, importanti nel controllo delvirusdell'HIV;
• famiglia delleinterleuchinedall'IL-1 all'IL-36.

Tra le citochine vi è la importante famiglia degliinterferoni,che inducono le cellule a resistere a infezioni virali. L'IFN-γviene liberato dallecellule NKe dailinfociti Te ha come bersaglio gli stessi linfociti T, ilinfociti Be imacrofagi;l'IFN-αviene liberato dai leucociti e agisce sulle cellule normali con azione antivirale. L'interleuchina 1viene prodotta dai macrofagi e ha come bersaglio i linfociti T, linfociti B e altri tipi di cellule, come gliepatociti,in cui stimola la produzione di proteine della fase acuta come laproteina Ce permette l'extravasazione di molte cellule infiammatorie. L'interleuchina 2viene prodotta dai linfociti T e agisce sulle medesime cellule, su quelle NK e stimola la proliferazione e il differenziamento cellulare. L'interleuchina 3viene liberata dailinfociti T_h1e agisce sulle cellule emopoietiche indifferenziate come fattore di crescita. L'interleuchina-4è liberata dailinfociti T_h2e ha come bersaglio i linfociti B su cui stimola la crescita e la cosmutazione di classe verso leIgE.L'interleuchina 5viene liberata dai linfociti T e agisce sui linfociti B in cui stimola la produzione diIgA.L'interleuchina 10viene prodotta dai linfociti T_h2 e agisce sulle cellule T_h1 inibendole. L'interleuchina 11viene liberata dai macrofagi,cellule dendritichee agisce sui linfociti B e sui precursori megacariocitici e induce crescita e attivazione.

Queste piccole proteine agiscono legandosi a specificirecettorilocalizzati sullemembrane cellularidelle cellule bersaglio e ognuno traduce uno specifico segnale che alla fine porterà a modifiche in quelle stesse cellule. I recettori che interagiscono con le citochine sono definitirecettori per le citochineorecettori accoppiati a chinasiperché il meccanismo di trasduzione del segnale prevede la mediazione di chinasi quali la JAK.

Proprietà

• pleiotropia:una determinata citochina può agire su differenti tipi di cellule inducendo effetti diversi;
• ridondanza:due o più citochine possono agire su una stessa cellula amplificando il loro effetto;
• sinergia:l'effetto combinato di due diverse citochine è maggiore della somma dei singoli effetti;
• antagonismo:l'effetto di una citochina può inibire o controbilanciare l'effetto di un'altra citochina.

Recettori

Esistono cinque famiglie di recettori per le citochine, con differenti vie di trasduzione del segnale.

• Irecettori di tipo Ilegano le emopoietine e usano una via di trasduzione mediata da JAK e STAT, il quale vienefosforilatoe migra nelnucleo,attivando latrascrizione.Il recettore ha nella sua porzione extracellulare una sequenza di quattrocisteineseguite dal motivoWSXWS,doveWè iltriptofano,Sè laserinaeXè unaminoacidonon conservato;
• Irecettori di tipo IIleganoIFNeIL-10;hanno come iltipo Iuna sequenza di quattro cisteine, ma non ilWSXWS.La trasduzione è uguale altipo I;
• Irecettori per TNF(TNFR) leganoTNF,FASL,CD40L.In questo caso abbiamo due possibili vie di trasduzione con esito finale molto diverso: nel primo caso abbiamo attivazione di unacaspasiche innesca il processo diapoptosicellulare, nel secondo abbiamo un'attivazione genica che porta all'espressione diNF-κB;
• Irecettori della superfamiglia delle Igcomprendono i due recettori perIL-1,il primo con funzione positiva mentre il secondo, espresso solamente dailinfociti B,si comporta come sequestratore della citochina dal momento che non trasduce il segnale;
• Irecettori 7-TMlegano le chemochine e usano per la trasduzione leproteine G,che idrolizzanoGTPattivando enzimi come laadenilato ciclasi.

Utilizzo in medicina

Terapie su base citochinica sono in continuo studio e sono una promessa delle terapie biologiche, ormai da anni in studio e realizzate in centri specializzati per specifiche patologie di tipo autoimmune:

• Sclerosi multipla: modula le IL-2 che sono presenti nell'85% delle patologie;
• Lupus eritematoso sistemico: modula il Tnfa e alcune specifiche interleuchine;
• Sclerodermia: presenza di IL-1a IL-12 IL-14, citochine eccitate in presenza di patologia;
• Artrite reumatoide: presenza di IL-2, IL-4 e IL-6.

Le citochine sono prodotte nell'uomo in un quadro infiammatorio, sono recettoriali, quindi hanno specifico recettore, e per questo motivo si preferisce dirigere la ricerca verso le autologhe. L'utilizzo di citochine animali (alcune possono essere presenti, ma sotto stimolo infiammatorio provocato) da donatore umano, rientrano comunque nel quadro delle donazioni di emoderivati.

Bibliografia

• Thomas J. Kindt, Richard A. Goldsby; Barbara A. Osborne,Kuby Immunology,6ª ed., UTET,ISBN978-88-02-07774-1.

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Collegamenti esterni

• citochina,suTreccani.it – Enciclopedie on line,Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
• (EN)cytokine,suEnciclopedia Britannica,Encyclopædia Britannica, Inc.
• Citochina,su Treccani.it–Enciclopedieon line,Istituto dell'Enciclopedia Italiana,15 marzo 2011.
• Citochine, chemochine e mediatori lipidici,su Biopills.net