Caractéristiques, types, fonctions, exemples des citocins

Le cytokines soit cytokines Ce sont des protéines ou des glycoprotéines de signalisation solubles produites par divers types de cellules du corps, en particulier par les cellules du système immunitaire telles que les leucocytes: neutrophiles, monocytes, macrophages et lymphocytes (cellules B et cellules T).

Contrairement à d'autres facteurs syndicaux à des récepteurs spécifiques qui déclenchent une longue et complexe cascade de signalisation.

Structure de la cytoquine recombinante de l'homme connu Interferon alpha (Source: Nevit Dilmen [CC BY-SA 3.0 (http: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0 /)] via Wikimedia Commons)

Ces facteurs solubles se lient aux récepteurs qui activent directement les protéines qui ont des fonctions directes dans la transcription des gènes, car elles sont capables d'entrer dans le noyau et de stimuler la transcription d'un ensemble spécifique de gènes.

Les premières cytokines ont été découvertes il y a plus de 60 ans. Cependant, la caractérisation moléculaire de beaucoup d'entre elles était assez postérieure. Le facteur de croissance neuronal, l'interféron et l'interleucin 1 (IL-1) ont été les premières cytokines décrites.

Le nom "Cytoquina" est un terme général, mais dans la littérature, des distinctions sont faites en ce qui concerne la cellule qui les produit. Ainsi, il existe des lymphocines (produites par les lymphocytes), des monocines (produites par des monocytes), des interleukines (produites par un leucocyte et agissant sur d'autres leucocytes), etc.

Ils sont particulièrement abondants chez les animaux vertébrés, mais leur existence a été déterminée dans certains invertébrés. Dans le corps d'un mammifère, par exemple, ils peuvent avoir des fonctions additives, synergiques et antagonistes les unes avec les autres ou peuvent même s'activer mutuellement.

Ils peuvent avoir une action auto-sociale, c'est-à-dire qu'ils agissent sur la même cellule qui les produit; ou paracrine, ce qui signifie qu'ils sont produits par un type de cellules et agissent sur les autres autour d'eux.

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Caractéristiques et structure

Toutes les cytokines sont «pléiotropes», c'est-à-dire qu'ils ont plus d'une fonction dans plus d'un type de cellule. En effet, les récepteurs qui répondent à ces protéines sont exprimés dans de nombreux types de cellules différents.

Il a été déterminé qu'il existe une certaine redondance fonctionnelle parmi beaucoup d'entre elles, car plusieurs types de cytokines peuvent avoir des effets biologiques convergents, et il a été déclaré que cela est lié aux similitudes de séquence dans leurs récepteurs.

Comme de nombreux messagers dans les processus de signalisation cellulaire, les cytokines ont des actions puissantes à de très faibles concentrations, si faibles qu'ils peuvent être dans la gamme nanomolaire et fémtomolaire grâce au fait que leurs récepteurs leur sont extrêmement liés.

Certaines cytokines exercent leurs fonctions dans le cadre d'une "cascade" des cytokines. C'est-à-dire qu'il est courant qu'ils agissent en synergie et que sa régulation dépend souvent d'autres cytokines inhibiteurs et des facteurs de régulation supplémentaires.

Expression des gènes codant pour les cytokines

Certaines cytokines proviennent de gènes d'expression constitutive car, par exemple, il est nécessaire de maintenir des niveaux hématopoïétiques constants.

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Certaines de ces protéines à expression constitutive sont l'érythropoïétine, l'interleucine 6 (IL-6) et certains facteurs de stimulation des colonies cellulaires qui contribuent à la différenciation de nombreuses cellules blanches.

D'autres cytokines sont pré-intégrées et stockées telles que les granules cytosoliques, les protéines membranaires ou complexées avec des protéines d'union à la surface cellulaire ou à la matrice extracellulaire.

De nombreux stimuli moléculaires régulent positivement l'expression des gènes qui codent pour les cytokines. Il existe certaines de ces molécules qui augmentent l'expression des gènes d'autres cytokines, et il y en a aussi beaucoup qui ont des fonctions inhibiteurs qui limitent l'action d'autres cytokines.

Contrôle du traitement

La fonction des cytokines est également contrôlée par le traitement des formes précurseurs de ces protéines. Beaucoup d'entre eux sont initialement produits comme des protéines membranaires actives complètes qui méritent la clivaje protéolytique pour devenir des facteurs solubles.

Un exemple de cytokines sous ce type de contrôle de la production est le facteur de croissance épidermique EGF (anglais "ETPidermique gRangée Facteur"), Le facteur de croissance tumoral du TGF (anglais "TOmoral gRangée Facteur"), L'interleucine 1β (IL-1β) et le facteur de nécrose tumorale TNFα (anglais "Tumeur NÉcrose Facteur").

D'autres cytokines sont sécrétées comme des précurseurs inactifs qui doivent être poursuivis enzymatiquement pour activer et certaines des enzymes responsables de ce traitement de certaines cytokines impliquent des protéines de la famille de la protéase Cisteín.

Généralités structurelles

Les cytokines peuvent avoir des poids très variables, à tel point que la plage a été définie entre environ 6 kDa et 70 kDa.

Ces protéines ont des structures extrêmement variables, pouvant être constituées de barils d'hélice alpha, de structures de plaques β complexes parallèles ou antiparallels, etc.

Gars

Il existe plusieurs types de familles de cytokines et le nombre continue de se développer en raison de la grande diversité des protéines avec des fonctions et des caractéristiques similaires à celles découvertes chaque jour dans le monde scientifique.

Sa nomenclature provient de toute relation systématique, car son identification est basée sur différents paramètres: son origine, le premier essai biologique qui l'a défini et ses fonctions, entre autres.

Le consensus actuel pour la classification des cytokines est essentiellement basé sur la structure de leurs protéines de réception, qui sont contenues dans un petit nombre de familles avec des caractéristiques très conservées. Ainsi, il existe six familles de récepteurs de cytokines qui sont regroupées en fonction des similitudes dans la séquence de leurs parties cytosoliques:

1. Récepteurs de type I (récepteurs de l'hématopoïétine): ils comprennent des cytokines d'interleukine 6R et 12 R (IL-6R et IL-12R) et d'autres facteurs impliqués dans la stimulation de la formation du côlon cellulaire. Ils ont leur effet sur l'activation des cellules B et T.
2. Récepteurs de type II (récepteurs d'interféron): Ces cytokines ont des fonctions antivirales et les récepteurs sont liés à la protéine de fibronectine.
3. Récepteurs du TNF (facteur de nécrose tumorale, anglais "TUmar NÉcrose Facteur"): Ce sont des cytokines «pro-inflammatoires» parmi lesquelles sont des facteurs appelés p55 TNFR, CD30, CD27, DR3, DR4 et autres.
4. Récepteurs à péage / IL-1: cette famille abrite de nombreuses interleukins pro-inflammatoires et leurs récepteurs ont généralement de riches régions de leucines dans leurs segments extracellulaires.
5. Récepteurs de la tyrosine kinase: Dans cette famille, il existe de nombreuses cytokines avec des fonctions de facteurs de croissance tels que les facteurs de croissance tumoraux (TGF) et d'autres protéines favorisant les colonies cellulaires.
6. Récepteurs de chimioquine: les cytokines de cette famille ont essentiellement des fonctions chimiotactiques et ses récepteurs ont plus de 6 segments transmembranaires.

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Les récepteurs de la cytocine peuvent être solubles ou être attachés à la membrane. Les récepteurs solubles peuvent réguler l'activité de ces protéines agissant comme des agonistes ou des antagonistes dans le processus de signalisation.

De nombreuses cytokines utilisent des récepteurs solubles, y compris divers types d'interleuks (IL), des facteurs de croissance neuronaux (NGF), des facteurs de croissance tumorale (TGF) et d'autres.

Les fonctions

Il est important de se rappeler que les cytokines fonctionnent comme des messagers chimiques parmi les cellules, mais pas exactement comme des effecteurs moléculaires, car ils sont nécessaires pour activer ou inhiber la fonction des effecteurs spécifiques.

L'une des caractéristiques fonctionnelles «unificatrices» parmi les cytokines est leur participation à la défense du corps, qui est résumé comme «la régulation du système immunitaire», qui est particulièrement importante pour les mammifères et de nombreux autres animaux.

Ils participent au contrôle du développement hématopoïétique, aux processus de communication intercellulaire et aux réponses de l'agence contre les agents infectieux et les stimuli inflammatoires.

Puisqu'ils se trouvent normalement dans de faibles concentrations, la quantification de la concentration des cytokines dans les tissus ou dans les fluides corporels est utilisée comme biomarqueur pour la prédiction des progrès de la maladie et surveillant les effets des médicaments administrés aux patients malades.

En général, ils sont utilisés comme marqueurs des maladies inflammatoires, parmi lesquelles les rejets des implants, la septicémie Alzheimer, les lésions hépatiques, etc.

Où sont-elles?

La plupart des cytokines sont sécrétées par des cellules. D'autres peuvent être exprimés dans la membrane plasmique et il y en a qui restent dans ce qui pourrait être considéré comme une "réserve" dans l'espace compris par la matrice extracellulaire.

Comment agissent-ils?

Les cytokines, comme mentionné, ont des effets In vivo qui dépendent de l'environnement où ils sont trouvés. Son action se produit par la signalisation des cascades et des réseaux d'interaction qui impliquent d'autres cytokines et d'autres facteurs de nature chimique différente.

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Ils participent généralement à l'interaction avec un récepteur qui a une protéine blanche qui est activée ou inhibée après son association, qui a la capacité d'agir directement ou indirectement comme un facteur transcriptionnel sur des gènes particuliers particuliers.

Exemples de certaines cytokines

IL-1 soit Interleucin 1

Il est également connu sous le nom de facteur d'activation des lymphocytes (LAF), pyrogène endogène (EP), médiateur de leucocytes endogènes (LEM), cataboline ou facteur de cellules mononucléaires (MCF).

Il a de nombreuses fonctions biologiques sur de nombreux types de cellules, mettant en évidence les cellules B, T et les monocytes. Induit l'hypotension, la fièvre, la perte de poids et d'autres réponses. Il est sécrété par les monocytes, les macrophages tissulaires, les cellules de Langerhans, les cellules dendritiques, les cellules lymphoïdes et bien d'autres.

IL-3

Il a d'autres dénominations en tant que facteur de croissance des mastocytes (MCGF), facteur de stimulation du côlon multi-CSF (multi-CSF), facteur de croissance cellulaire hématopoïétique (HCGF) et autres.

Il a des fonctions transcendantales dans la stimulation de la formation de colonies d'érythrocytes, de mégacariocytes, de neutrophiles, d'éosinophiles, de basophiles, de mastocles et d'autres cellules de lignée monocytique.

Il est principalement synthétisé par les cellules T activées, les mastocytes et les éosinophiles.

Angiosotatine

Il dérive du plasminogène et est une cytoquine inhibitrice de l'angiogenèse, qui lui donne fonctionne comme un puissant bloqueur de néovascularisation et la croissance des métastases tumorales In vivo. Il est généré par la Clivaje protéolytique du plasminogène médié par la présence de cancers.

Facteur de croissance épidermique

Il agit dans la stimulation de la croissance des cellules épithéliales, accélère la sortie des dents et l'ouverture des yeux chez la souris. De plus, il fonctionne dans l'inhibition de la sécrétion d'acide gastrique et est impliqué dans la cicatrisation des plaies.

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