Citocinas: Funções e Ações de Citocinas (com Figuras)
As citocinas são proteínas solúveis ou moléculas de glicoproteínas secretadas por uma variedade de células em resposta a um antígeno estranho ou outro estímulo. Eles estão principalmente envolvidos na regulação das respostas imunológicas.
Antigamente, as substâncias secretadas pelos linfócitos eram chamadas de "linfócitos" e as substâncias secretadas pelos monócitos / macrófagos eram chamadas "monocinas". Mais tarde percebeu-se que muitas linfoquinas e monocinas são secretadas por vários tipos de células diferentes de linfócitos e monócitos / macrófagos.
Portanto, o termo citocina é preferido agora. Citocina é um nome genérico que se refere a fatores liberados pelas células. Com base em fatores como as funções de células produtoras de citocinas e citocinas, as citocinas recebem outros nomes também.
Eu. Muitas citocinas são chamadas de "interleucinas". O termo interleucina indica que eles são secretados por alguns leucócitos e atuam em outros leucócitos.
ii. Algumas citocinas são conhecidas por nomes comuns como 'interferon' e 'fatores de necrose tumoral.
iii. Outro grupo de citocinas é chamado de fatores de crescimento.
iv. Outro grupo de citocinas é chamado de quimiocinas. A quimiocina afeta a quimioterapia e alguns outros aspectos dos comportamentos leucocitários. A quimiocina desempenha um papel importante na inflamação.
v. Outro grupo de citocinas é chamado de fatores estimuladores de colônias (CSFs). CSFs são necessários para o crescimento e diferenciação de células sanguíneas de células-tronco hematopoiéticas.
As citocinas atuam como mensageiros intercelulares porque uma citocina secretada por uma célula age em outra célula e influencia suas funções. A citocina atua como proteína de sinalização intercelular. As citocinas regulam as respostas imunes e inflamatórias locais e sistêmicas, bem como a cicatrização de feridas, a hematopoiese e muitas outras atividades biológicas.
Com base nas células, nas quais as citocinas atuam, diz-se que as citocinas têm ações autócrinas ou parácrinas ou endócrinas (Figs. 13.aA a D).
Ação autocrine:
A citocina age na célula, que secretou a citocina.
Ação parácrina:
A citocina secretada por uma célula atua em outras células presentes na vizinhança da célula secretor de citocinas.
Ação endócrina:
Diz-se que as citocinas têm ação endócrina quando as citocinas produzidas pelas células entram em circulação e afetam as células em partes distantes do corpo. A citocina secretada por uma célula pode se ligar à célula secretor de citocina e permanecer como uma citocina ligada à membrana celular. A citocina ligada à membrana liga-se ao receptor da citocina em uma célula-alvo e medeia seus efeitos na célula-alvo.
Os seguintes termos também são usados para descrever as ações das citocinas (Figs. 13.2A a E).
Eu. Sinergia:
Duas ou mais citocinas podem atuar em uma célula. Quando o efeito combinado de duas ou mais citocinas é maior que os efeitos aditivos de citocinas individuais, diz-se que as citocinas têm efeitos sinérgicos.
Figuras 13.1 A a D: Representação diagramática das ações comunicativas parácrinas, autócrinas, endócrinas e célula-célula das citocinas.
(A) ação autócrina:
A citocina secretada pela célula age na própria célula secretora,
(B) ação parácrina:
A citocina secretada por uma célula atua em outra célula próxima,
(C) ação endócrina-like:
A citocina secretada por uma célula entra na circulação e atua em uma célula distante da célula secretor de citocina, e
(D) Comunicação célula a célula:
A citocina produzida pela célula X permanece ligada à membrana celular da célula X. Outra célula Y com receptores para a citocina se liga à citocina na membrana da célula X. Essa ligação envia sinal para a célula Y
ii. Antagonismo:
Duas ou mais citocinas podem atuar em uma célula. Quando os efeitos de uma citocina inibem ou compensam os efeitos de outra citocina, diz-se que as citocinas têm efeitos antagônicos.
iii. Pleiotropia:
Um cytokin tem ações diferentes em tipos de célula diferentes.
Por exemplo, a interleucina-4 (IL-4) produzida pelas células T H tem os seguintes efeitos em diferentes tipos de células:
uma. Efeito sobre as células B - Ativação, proliferação e diferenciação de células B.
b. Efeito nos mastócitos - Proliferação de mastócitos.
c. Efeito na memória das células B - Indução de mudança de classe para IgE.
iv. Redundante:
Duas ou mais citocinas que moderam funções semelhantes em uma célula são consideradas redundantes.
v. indução em cascata:
A citocina secretada por um tipo de célula ativa um segundo tipo de célula; o segundo tipo de célula, por sua vez, secreta uma citocina que atua em outro tipo de célula.
Figuras 13.2A a E: Representação diagramática das ações de indução pleiotrópica, sinérgica, antagônica, redundante e em cascata das citocinas.
(A) pleiotropia:
A citocina IL-4 possui diferentes ações em diferentes células: IL-4 causa ativação, diferenciação e proliferação de células B; IL-4 causa proliferação de timócito; e IL-4 induz a célula B de memória a mudar de classe para IgE,
(B) Sinergia:
As citocinas IL-4 e IL-5 atuam em uma célula simultaneamente. Os efeitos combinados de IL-4 e IL-5 são maiores que os efeitos aditivos das citocinas IL-4 e IL-5,
(C) Antagonismo:
As citocinas IL-4 e IFNγ atuam em uma célula B. O efeito do IFNγ na célula B previne a ação da IL-4 na célula B,
(D) Redundância:
As citocinas IL-2, IL-4 e IL-5 atuando em uma célula B têm funções similares, e
(E) indução em cascata:
A citocina IFNγ secretada por uma célula T H ativada atua no macrófago. O macrófago, por sua vez, segrega a citocina IL-12, que age em células T H ativadas. Após ligação à IL-12, a célula T H secretada por IFNγ, TNF, IL-2 e muitas outras citocinas
Por exemplo, as células T H activadas secretam interferão gama (IFNγ)
↓
IFNγ atua em macrófagos
↓
Os macrófagos, por sua vez, produzem interleucina-12
↓
A citocina IL-12, por sua vez, atua sobre as células T H para produzir muitas outras citocinas. Mais de 100 citocinas foram identificadas até o momento. A maioria das citocinas são peptídeos ou glicoproteínas com pesos moleculares (MW) entre 6.000 e 60.000. Eles atuam ligando-se a receptores específicos de citocinas presentes na superfície das células. As citocinas são extremamente potentes em concentrações muito baixas (10 -9 a 10 -M ).
A meia-vida das citocinas é geralmente muito curta. Por isso eles agem por um período muito limitado depois de serem secretados; consequentemente, as ações das citocinas são geralmente limitadas a distâncias mais curtas das células secretoras e a maioria das citocinas age em curtas distâncias de maneira autócrina ou parácrina.
Embora uma variedade de células possa secretar citocinas, as células T H e macrófagos são os dois tipos celulares mais importantes em relação à secreção de citocinas. As citocinas secretadas pelas células TH e macrófagos influenciam quase toda a rede de células em interação durante uma resposta imune (Tabela 13.1).
Um ponto importante deve ser mantido em mente. Uma célula T particular é ativada apenas pelo antígeno específico. Após a estimulação antigênica específica, a célula T ativada secreta as citocinas. As citocinas se ligam a outros tipos de células (como macrófagos) e influenciam as atividades das células.
Embora as células T, que secretam as citocinas, sejam específicas de um antígeno, as células nas quais as citocinas atuam não são específicas do antígeno, que iniciou a secreção de citocinas, ou seja, a célula ativada por citocinas atuará também contra qualquer outro antígeno. (Por exemplo, o policial puxa o gatilho da arma com a intenção de acertar um inimigo. Mas as balas que saem de uma arma não discriminam ninguém como amigo ou inimigo e as balas acertam quem passa pelo caminho. Da mesma forma a citoquina e a célula ativada pela citocina não diferencia entre o antígeno, que induz a secreção de citocinas e outros antígenos).
Agora, muitas citocinas (como IL-2 e IFNγ) são produzidas em grandes quantidades por tecnologia de DNA recombinante e são usadas como agentes terapêuticos para o tratamento de pacientes.
