Les cytokines

Sous le terme Les cytokines On résume un groupe très différencié de peptides et de protéines qui, en tant que substances messagères, ont une influence significative sur les réactions immunitaires des cellules du système immunitaire inné et adaptatif.

Les cytokines comprennent des interleukines, des interférons, des facteurs de nécrose tumorale et d'autres polypeptides ou protéines. Les cytokines sont principalement - mais pas exclusivement - formées par des cellules du système immunitaire et se fixent à des récepteurs spéciaux des différentes cellules du système immunitaire afin d'obtenir l'activation nécessaire des cellules cibles.

Que sont les cytokines?

Le système immunitaire humain se compose principalement de deux éléments, le système non spécifique génétiquement fixé et la défense immunitaire adaptative acquise.

Le composant génétiquement modifié du système immunitaire peut réagir en quelques minutes. Cela comprend, par exemple, les réactions inflammatoires et la phagocytose. La défense immunitaire adaptative est beaucoup plus lente dans ses réponses immunitaires, mais son avantage est qu'elle peut s'adapter aux défis posés par de nouveaux agents pathogènes auxquels le système immunitaire inné n'a pas de réponse. Les cellules des deux parties du système immunitaire - comparables aux tâches de la police - doivent réagir rapidement et de manière appropriée à des situations imprévisibles en tuant les germes pathogènes ou en décomposant des substances nocives.

Le contrôle nécessaire des cellules immunitaires impliquées est assuré par les cytokines, qui sont principalement libérées par les cellules immunitaires elles-mêmes. Ce sont des protéines ou des polypeptides qui se lient en tant que substances messagères à des récepteurs spécifiques des cellules cibles. Les cytokines n'ont pas à pénétrer dans la cellule cible pour induire la cellule à répondre selon les besoins. Le «message» d'une cytokine peut contenir, par exemple, la stimulation de la reproduction par division, de prolifération, ou l'instruction de se différencier en un stade actif.

Anatomie et structure

Les réponses immunitaires sont très différenciées et complexes, de sorte que le contrôle du système immunitaire, de manière analogue, doit consister en des messages ou des instructions différenciés.

Etant donné que chaque substance messagère ne peut transmettre qu'une instruction spécifique à des cellules cibles spécifiées, le nombre de substances messagères connues qui sont comptées parmi les cytokines est très grand. Cinq groupes différents de substances composent la classe des cytokines. Il s'agit des interférons (IFN), des interleukines (IL), des facteurs de stimulation des colonies (CSF), des facteurs de nécrose tumorale (TNF) et des chimiokines.

Les interférons, les interleukines et les substances qui sont comptés parmi les facteurs de stimulation des colonies sont généralement des protéines ou des polypeptides à chaîne relativement courte qui sont formés d'environ cent à six cents acides aminés. Le groupe des chimiokines est constitué de protéines à chaîne encore plus courte avec moins de 100 à un maximum de 125 acides aminés, de sorte que presque toutes sont des polypeptides. Une propriété commune des cytokines est qu'elles ne doivent pas pénétrer dans la cellule pour être stimulées, mais qu'elles ne se fixent que sur des récepteurs spéciaux faisant saillie de la membrane cellulaire pour être efficaces.

Fonction et tâches

Les substances individuelles appartenant à l'un des groupes de cytokines ont des fonctions et des tâches différentes. Cependant, toutes les activités peuvent être liées au contrôle et à l'influence du système immunitaire hérité et acquis. Les interférons sont principalement libérés par les leucocytes tels que les macrophages et les monocytes. Ils stimulent les cellules pour produire des protéines spéciales qui ont des propriétés antivirales et antitumorales et ont ainsi un effet immunostimulant.

Les interleukines permettent aux globules blancs (leucocytes) de communiquer entre eux afin de contrôler une défense concentrée et des réactions inflammatoires avec le facteur de nécrose tumorale alpha. Cela comprend également des effets systémiques tels que le déclenchement de la fièvre et une augmentation de la perméabilité, qui, dans certains cas, peuvent également conduire à des conditions dangereuses si le sang peut pénétrer dans les tissus en raison d'une perméabilité accrue des vaisseaux sanguins. Les facteurs de stimulation des colonies comprennent les facteurs de croissance des globules blancs et rouges. Des substances comme l'érythropoïétine (EPO), également connue sous le nom d'agent dopant interdit, et la thrombopoïétine en font partie.

Le facteur de nécrose tumorale est une substance messagère multifonctionnelle qui est principalement libérée par les macrophages. Le TNF peut contrôler les activités de diverses cellules immunitaires. Le TNF peut, par exemple, déclencher l'apoptose (mort cellulaire), mais il peut également induire la prolifération cellulaire, la différenciation cellulaire et la libération d'autres cytokines. Les chimiokines sont constituées de petites protéines signal qui peuvent provoquer la migration des cellules vers la concentration la plus élevée de chimiokines. De telles migrations peuvent être observées au niveau des sites d'inflammation locaux avec une accumulation de certaines cellules immunitaires.

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Maladies

Le contrôle très différencié et complexe par les cytokines suggère qu'il peut également y avoir des réactions incorrectes avec des effets sur le système immunitaire. Les réponses immunitaires peuvent, par exemple, être trop faibles ou trop fortes, ou bien mal orientées.

Les troubles du système immunitaire peuvent survenir de manière endogène, c'est-à-dire sans influence externe reconnaissable ou en raison des effets de germes pathogènes ou de substances toxiques. Les réactions allergiques typiques du système immunitaire avec des troubles de santé légers à graves sont des réactions allergiques. Une forme particulière de réponse immunitaire allergique est le choc anaphylactique, qui peut s'étendre en très peu de temps d'une réaction immunitaire locale à une réaction systémique avec un état potentiellement mortel en raison de la libération de grandes quantités de substances messagères inflammatoires .

Tout aussi bien connu que les réactions allergiques excessives du système immunitaire sont des réactions auto-immunes mal dirigées qui sont dirigées contre les propres tissus du corps parce que les cellules tissulaires ne peuvent pas «s'identifier» correctement et sont donc considérées comme étrangères ou parce que les cytokines ne peuvent pas classer les cellules comme endogènes en raison de leurs propres dysfonctionnements. Les maladies auto-immunes typiques et relativement courantes sont la polyarthrite et la polyarthrite rhumatoïde. Il y a une accumulation accrue d'interleukine-1 dans les articulations, de sorte que la substance cartilagineuse est plus dégradée qu'elle ne s'accumule.

Des processus similaires peuvent avoir lieu dans les os si les ostéoclastes dégradants sont de plus en plus activés sans que les ostéoblastes de construction osseuse puissent compenser la dégradation. Un exemple de réactions immunitaires mal dirigées qui sont causées par des germes pathogènes est le SIDA de déficit immunitaire acquis, qui est déclenché par le virus VIH via une attaque sur les cellules T auxiliaires.