Sitokin

Sitokin, hayvan ve bitki hücrelerince üretilen, hücrelerin birbirleriyle iletişimini sağlayan protein ve peptidlerin bir grubudur. Hücre yüzeyi sitokin reseptörleri aracılığıyla görevlerini yapar. Yangı (enflamasyon) ve bağışıklık reaksiyonlarında, aktif lenfositler, makrofajlar, endotel, epitel ve konnektif dokular tarafından oluşturulurlar. Salınımları geçicidir. Sitokinler, hücrelerdeki reseptörlere bağlanarak hücre çoğalmasını uyarırlar.

Sitokin ailesi başlıca suda çözünebilir küçük proteinlerin ve glikoproteinlerin (şeker zinciri eklenmiş proteinler) 8 ila 30 kDa'lık birimlerini içerirler. Hormonlar ve nörotransmitterler gibi işlev görürler, fakat hormonlar özgül organlardan kana salınır ve nörotransmitterler nöronlarca üretilirken, sitokinler bazı hücre tiplerince salınırlar. Bağışıklık sistemindeki temel rolleriyle sitokinler, çeşitli immün, enfeksiyon ve enflamasyon hastalıklarında salınırlar. Bununla beraber, tüm fonksiyonları bağışıklık sistemiyle sınırlı değildir, embriyogenezde bazı gelişimsel süreçlerin bazı basamaklarında da görülürler.

Bağışıklık sistemi bir patojenle savaşırken, sitokinler, T hücresi ve makrofajlar gibi bağışıklık sistemi hücrelerini sinyal verir ve enfeksiyon bölgesine gitmeleini sağlarlar. Uygulamada, sitokinler daha fazla sitokin üretmeleri için onları uyarırarak bu hücreleri etkinleştirirler.

Sitokinler oldukça çeşitli hücreler (hemopoietik ve non-hemopoietik hücrelerin hepsi) tarafından üretilirler ve hücrelerin civarlarında veya canlının bütün her yerinde etkili olabilirler. Bu etkiler bazen diğer kimyasal ve sitokinlerin bulunmasına oldukça bağlıdır.

Bir sitokin olan 2ILA interlökin-1 alfanın yapısı

Etkileri

Her sitokin özgül bir hücre yüzeyi reseptörüne bağlanır. Sonra hücreiçi sinyallemenin kaskadları hücre fonkisyonlarını değiştirir. Bu, diğer moleküller için reseptör yüzeylerinin sayısının artması ya da dönüt uyarılmasıyla kendi etkilerinin baskılanmasını, diğer sitokinlerin üretilmesiyle sonuçlanan bazı genlerin üst ve/veya alt düzenlemesini ve onların transkripsiyon faktörlerini içerebilir.

Hücrece verilen bir sitokinin kısmen etkisi, onun hücre dışı bolluğuna, hücre yüzeyindeki tamamlayıcı reseptörün çokluğuna ve sunumuna, reseptör bağlamasının sinyallerinin aşağıakımla etkinleştirmesine bağlıdır, bu son iki faktör hücre tipince değişebilir. Sitokinler oldukça "fazla" olmalarıyla tanımlanırlar, bu yüzden bazı sitokinler benzer fonksiyonları paylaşıyor görünmektedir. Fonksiyonları genelleştirme sitokinklerde mümkün değildir; her şeye rağmen, etkileri şu şekilde gruplandırılabilir:

otokrin, sitokin, onu salgılayan hücre üzerinde etkiliyse,
parakrin, sitokin salgısının yakınları hızlı şekilde bu hareketle sınırlandırılıyorsa,
endokrin, sitokin vücudun uzak bölgelerine farklı dokuları etkilemek amacıyla (kan ya da plazmayla taşınıp) yayılırsa.

Öyle görünüyor ki, sitokinlerin antikorları bağlamasıyla oluşan bağışıklık etkisi, tek başına bir sitokinden daha güçlü olarak kısır döngü gibi görülmektedir.

Sitokinlerin fazla uyarılması "sitokin patlaması" olarak bilinen tehlikeli bir sendromu tetikleyebilir, bu, klinikal TGN1412 duruşması sırasında bazı ters olayları nedeni olabilir.

Adlandırma

Sitokinler, lemfokinler, interlökinler ve kemokinler gibi fonkisyonlarına, salgılalamadaki hücrelere veya işlev hedeflerindeki farklılıklara göre isimlendirilmişlerdir. Çünkü sitokinler fark edilir derecede çoklukları ve pleiotropizmle ayırt edildikleri gibi, istisnalara da izin verilir, eskilerine oranla az gelişmiştir. Sitokinler önemli ölçüde fazlalık ve pleiotropizm ile karakterize edildiğinden, istisnalara izin veren bu tür ayrımlar kullanılmamaktadır.

İnterleukin terimi, araştırmacılar tarafından önceleri genellikle beyaz kan hücrelerine hedeflenen bu sitokinler için kullanılmıştır. Artık geniş anlamda günden güne keşfedilen daha yeni sitokin moleküllerinin tarifi ve bunların tahmin edilen işlevlerindeki küçük ilişkileri anlatmak için kullanılmaktadır. Bunların çok büyük derecesi T hücrelerince üretilmektedir.
Kemokin terimi ise, sitokinlerin, hücreler arasında kemotaksiye aracılık eden özgül bir grubuna için kullanılmaktadır. IL-8 (interlökin-8) interlökin olarak isimlendirilmiş tek kemokindir.

Sınıflandırma

Yapı

Yapısal benzerlik kısmen fazlalığı çarpıcı derecede göstermeyen sitokinler arasında ayırt edebilir, bu yüzden 4 tip olarak gruplandılırılar:

dört α-sarmal zincirli aile - Üyesi olan sitokinler, dört alfa sarmal zincirli üç boyutlu yapıya sahiptir. Bu aile sırayla 3 alt aileye bölünür:

IL-2 altailesi
interferon (IFN) altailesi
IL-10 altailesi

Bu altailelerden ilki en büyük olan gruptur. Eritropoietin (EPO) ve trombopoietin (THPO) gibi bazı non-immünolojik sitokinleri içerir. Ayrıca, dört α-sarmal zincirli sitokinler uzun-zincirli ve kısa-zincirli olarak da gruplandırılabilirler.

IL-1 ailesi, öncelikle IL-1 ve IL-18 içerir.
IL-17 ailesi, henüz tam olarak tanılanmamıştır, üye sitokinler sitotokisk etkenlerin neden olduğu T hücrelerinin proliferasyonunu artırtmada özgül bir etkiye sahiplerdir.
Kemokinler.

İşlevleri

Klinikte ve tecrübe edilmiş pratikte immünolojik sitokinlerin, proliferasyonu ve yardımcı T hücrelerinin işlevselliğini arttıranlar tip 1 (IFN-γ vb.) ve tip 2 (IL-4, IL-10, IL-13, TGF-β, vb.) olarak ayrı ayrı bölen sınıflandırmanın daha yararlı olduğu ispatlanmıştır. Bu altkümelerin birindeki sitokinlerin diğerinin etkilerini baskılamaya meyilli olarak bulunması ilginçtir. Bu eğilimin otoimmün hastalıkların patojenitesinde bir rolü olabileceği düşüncesiyle yoğun çalışma altındadır.

Sitokin reseptörleri

Geçtiğimiz yıllarda sitokin reseptörleri, kısmen önemli özelliklerinden ve kısmen savunmanın bir sitokin reseptörüyle doğrudan ilişkili olmasıyla malum bağışıklık savunma halini zayıflatmasından dolayı araştırmacılar tarafından sitokinlerin kendisinden daha fazla dikkat noktası haline gelmiştir.

Bu bakımdan ayrıca sitokinlerin çokluk ve pleiomorfizimi, gerçekte onların benzer reseptörlerinin bir sonucudur, bazı yazarlar sitokin reseptörlerinin sınıflandırılmasında daha çok klinik ve deneyimlerin kullanılmasının yararlı olduğu görüşündedirler.

Sitokinlerin bir sınıflandırılması onların üç boyutlu yapıları üzerinedir. Sınıflama, görünüşte rutindir, cazip farmakoterpotik hedefler için bazı benzersiz görüş açılarını sağlar.

İmmünoglobulin (Ig) süper ailesi, günümüzde omurgalıların vücut ve bazı doku hücrelerinde her zaman bulunarak ve antikorlarla, hücre yapışma molekülleri ve hatta bazı sitokinlerle yapısal bir benzerliği paylaşırlar. Örneğin; IL-1 reseptör çeşitleri.
Hemopoietik Büyüme faktörü (tip 1) ailesi, hücre dışı amino asit alanlarından saklı kesin motifler içerirler. X-SCID'in doğrudan x-bağlantılı şekli olan bazı diğer sitokinlere özgü γ-zinciri yetmezliği IL-2 reseptörü bu zincire aittir.
İnterferon (tip 2) ailesi, üyeleri IFN β ve γ için reseptördür.
Tümör nekroz faktörü (TNF) (tip 3) ailesi üyeleri, hücre dışı sistein-zenginleştirilmiş bağlama alanını paylaşır ve CD40, CD27 ve CD30 gibi bazı diğer non-sitokin ligandları içerirler, ligandlar TNF ailesi olarak isimlendirilirler.
Yedi transmembran heliks ailesi, bütün hayvanlar aleminde hepsinde bulunan reseptör çeşididir. Bütün G-protein eşli reseptörler (hormonlar ve transmitterlerde) bu aileye aittir. Kemokin reseptörlerinin HIV'i bağlayan ikisi CXCR4 ve CCR5de bu ailede yer almaktadır.

Sistein-düğüm sitokinleri

Büyüme faktörünün dönüşümü beta süper ailesi üyeleri, ek olarak TGF-β1, TGF-β2 ve TGF-β3 bu gruba aittir.

Kaynakça

Gallin J, Snyderman R (eds). Inflammation: Basic Principles and Clinical Correlates. 3rd edition, Philadelphia, Lippincott William and Wilkins, 1999.
Janeway CA et al. (eds). Immunobiology. The immune system in Health and Disease, 4th edition, New York, Garland, 1999.
Roitt I et al. (eds.) Immunology. 5th edition, London, Mosby, 2002.
Science Vol. 311 No. 5769, pp. 1875 - 1876, 31 March 2006 DOI: 10.1126/science.1126030 18 Kasım 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.