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Citochina

Le citochine sono  molecole proteiche  prodotte da vari tipi di  cellule  e secrete nel mezzo circostante di solito in risposta ad uno  lt stimolo , ed in grado di modificare il comportamento di altre cellule inducendo nuove attività come crescita,  differenziazione  e  morte . 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. Le citochine prodotte da cellule del  sistema immunitario  sono dette linfochine o  interleuchine . La prima linfochina (migration inhibitory factor, MIF) venne identificata negli anni Sessanta da John David e Barry Bloom.
Queste proteine possono essere distinte in 4 gruppi (basati sulla loro struttura):

  • famiglia delle  ematopoietine , che include diversi fattori di crescita, tra cui l’ Eritropoietina  (Epo) e varie interleuchine
  • famiglia dei  TNF  (tumor necrosis factor), tra cui il TNFα
  • famiglia delle  chemochine, tra cui MIP-1α e RANTES, importanti nel controllo del lt virus  dell’ HIV
  • famiglia delle  interleuchine  dall’IL-1 all’IL-8

Tra le citochine vi è la importante famiglia degli  interferoni , che inducono le cellule a resistere a infezioni virali. L’IFN-γ viene liberato dalle  cellule NK e dai  linfociti T e ha come bersaglio gli stessi linfociti T, i  linfociti B e i  lt macrofagi; l’IFN-α viene liberato dai leucociti e agisce sulle cellule normali con azione antivirale. L’ Interleuchina-1 viene prodotta dai macrofagi e ha come bersaglio i linfociti T, linfociti B e altri tipi di cellule come gli  epatociti in cui stimola la produzione di proteine della fase acuta come la  proteina C , permette l’extravasazione di molte cellule infiammatorie. L’ Interleuchina-2 viene prodotta dai linfociti T e agisce sulle medesime cellule T, sulle cellule NK e stimola la proliferazione e il differenziamento cellulare. L’ Interleuchina-3 viene liberata dai  linfociti Th1 e agisce sulle cellule emopoietiche indifferenziate come fattore di crescita. L’ Interleuchina-4 è liberata dai  linfociti Th2  e ha come bersaglio i linfociti B su cui stimola la crescita e la cosmutazione di classe verso le  IgE . L’ Interleuchina-5  viene liberata dai linfociti T e agisce sui linfociti B in cui stimola la produzione di  IgA . L’ Interleuchina-10  viene prodotta dai linfociti Th2 e agisce sulle cellule Th1 inibendole. L’ Interleuchina-11  viene liberata dai macrofagi,  cellule dendritiche e agisce sui linfociti B, sui precursori megacariocitici e induce crescita e attivazione. Queste piccole proteine agiscono legandosi a specifici  recettori localizzati sulle  membrane cellulari  delle 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 definiti recettori per le citochine o  recettori accoppiati a chinasi  perché il meccanismo di trasduzioe 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.

  • recettori di tipo I legano le emopoietine e usano una via di trasduzione mediata fa JAK e STAT, il quale viene fosforilato e migra nel nucleo, attivando la trascrizione. Il recettore ha nella sua porzione extracellulare una sequenza di quattro cisteine seguite dal motivo WSXWS, dove W è il triptofano, S è la serina e X è un aminoacido non conservato.
  • recettori di tipo II legano IFN e IL-10; hanno come il tipo I una sequenza di quattro cisteine, ma non ilWSXWS. La trasduzione è uguale al tipo I.
  • recettori per TNF (TNFR) legano TNF, lt FASL, CD40L. In questo caso abbiamo due possibili vie di trasduzione con esito finale molto diverso: nel primo caso abbiamo attivazione di una caspasi che innesca il processo di apoptosi cellulare, nel secondo abbiamo un’attivazione genica che porta all’espressione di NF-κB.
  • recettori della superfamiglia delle Ig comprendono i due recettori per IL-1, il primo con funzione positiva mentre il secondo, espresso solamente dai linfociti B, si comporta come sequestratore della citochina dal momento che non trasduce il segnale.
  • recettori 7-TM legano le chemochine e usano per la trasduzione le G-proteins, che idrolizzano GTP attivando enzimi come la lt adenilato ciclasi.