ציטוקינים - Cytokines

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
ציטוקינים
Cytokines
אינטרלויקין 16 הוא דוגמה לציטוקין
מעבדה	כימיה בפלזמה
תחום	ציטוקינים הם חלבונים שתאים מייצרים כאשר הם רוצים לתקשר זה עם זה. חלבונים אלה במשקל מולקולרי נמוך פועלים באמצעות אינטראקציות מורכבות בין סוגים שונים של תאים.
טווח ערכים תקין	Tumor necrosis factor: <10.0 pg/mL Interleukin (IL-6): <5.0 pg/mL Interferon (IFN)-beta: <20.0 pg/mL IL-10: <7.0 pg/mL IL-18: ≤468 pg/mL IL-2 receptor alpha soluble: ≤959 pg/mL IL-1 beta: <20.0 pg/mL IFN-gamma: <60.0 pg/mL IFN-alpha: <20.0 pg/mL Monocyte chemoattractant protein-1: ≤198 pg/mL Granulocyte-monocyte colony stimulating factor: <15.0 pg/mL Macrophage inflammatory protein-1 alpha: <220 pg/mL
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

מטרת הבדיקה

הבנה של האטיולוגיה של מחלות מדבקות דלקתיות כרוניות. מחקרים בהם נחוצה הערכה של תגובות ציטוקינים.

כללי

ציטוקינים הם קטגוריה רחבה ורָפוּיה של חלבונים קטנים (בערך 5-25 קילו דלטון) החשובים בסיגנלים תאיים. ציטוקינים מיוצרים על ידי מגוון רחב של תאים, הכולל תאי חיסון, תאי אנדותל, פיברובלסטים, וכן על ידי תאי רקמת חיבור. ציטוקין בודד יכול להיווצר על ידי יותר מסוג תאים אחד (Lackie ב-A Dictionary Biomed משנת 2010). ציטוקינים הם בדרך כלל גדולים מדי על מנת לחדור דרך ממברנות ולחדור לתוך תאים. הם בדרך כלל פועלים על ידי תגובה עם קולטנים ספציפיים של ציטוקינים על פני תאי המטרה. ציטוקינים כוללים כימוקינים, אינטרפרונים, אינטרלויקינים, לימפוקינים ו-tumour necrosis factors, אך לרוב אינם כוללים הורמונים או גורמי גדילה. ציטוקינים חשובים במיוחד במערכת החיסון, כולל התגובה החיסונית ודלקת. ציטוקינים אחראייים למודולציה בין תגובות חיסוניות תאיות והומוראליות, ומווסתים את הבשלות, הגדילה והתגובתיות של אוכלוסיות תאים ייחודיות. ציטוקינים אחדים מאיצים או מעכבים את פעילותם של ציטוקינים אחרים באופן מורכב. ציטוקינים בדרך כלל מופרשים בריכוזים נמוכים יותר מאשר הורמונים. תגובות חיסוניות של ציטוקינים המופרשים על ידי תא אחד, יכולים לשלוח סיגנלים לאותו תא (סיגנל אוטוקריניי), לתאים שכנים (סיגנל פאראקריני, או לתאים רחוקים ברחבי הגוף (סיגנל אנדוקריני). ציטוקינים חולקו ללימפוקינים, אינטרלויקינים וכימוקינים, בהתבסס על צורת הפרשתם, תפקודם ויעד פעולתם. המושג אינטרלויקין שימש לראשונה על ידי החוקרים עבור הציטוקינים שיעדם היו תאי-דם לבנים (לויקוציטים). הרוב הגדול של אינטרלויקינים מיוצרים על ידי T-helper cells. לימפוקינים מיוצרים על ידי לימפוציטים, ומונוקינים מיוצרים על ידי מונוציטים. גורמים שהם colony stimulating, תומכים בגדילת תאים במדיום חצי מוצק. כימוקינים מתווכים בכימוטקסיס בין תאים.

תפקוד

מיון מחלק את הציטוקינים לאלה המגבירים את התגובות החיסוניות התאיות type 1 כגון TNF ו-IFN-γ, ולאלה המגבירים את תגובות הנוגדנים type 2 כגון TGF-β ,IL-4 ,L-10 ו-IL-13. התמקדות מפתח של עניין הייתה שציטוקינים באחד משני תת הסוגים הללו, נוטה לעכב את ההשפעות של תת הסוג השני. דיס-רגולציה של נטייה זו נמצאת במחקר אינטנסיבי בגלל התפקיד האפשרי של פתוגניות של מפגעים אוטו-אימוניים. מספר ציטוקינים דלקתיים מושרים על ידי עקה חמצונית (Vlahopoulos וחב' ב-Blood משנת 1999, ו-David וחב' ב-Vet Surg משנת 2007). העובדה שציטוקינים עצמם מגרים את ההפרשה של ציטוקינים אחרים (Chokkalingam וחב' ב-Lab Chip משנת 2013, Carpenter וחב' ב-BMC Infect Dis משנת 2002, ו-Tian וחב' ב-BMC Genomics משנת 2005), ומובילים לעקה חמצונית מוגברת, הופכת אותם לחשובים בדלקת כרונית, כמו גם בתגובות חיסוניות אחרות, כגון חום, והופעת חלבוני acute phase של הכבד, כגון IL-1,6,12, IFN-a. ציטוקינים משחקים גם תפקיד במסלולים אנטי-דלקתיים, ומשמשים גם לטיפול תרפויטי אפשרי במצבי כאבים פתולוגיים בגלל דלקת או נזק לעצבים היקפיים (Zhang ו-An ב-Int Anesthesiol Clin משנת 2007).

השוני מהורמונים

הורמונים קלאסיים נעים בצירקולציה בריכוזים ננומולריים (10-9 מולר) השונים בדרך כלל על ידי פחות מסדר גודל אחד. בניגוד לכך, חלק מהציטוקינים (בדרך כלל IL-6) נעים בצירקולציה בריכוזים של פיקומולר (10-12 מולר) שיכולים לגדול פי-1,000 במצבי טראומה או זיהום. הפיזור הנרחב של מקורות תאיים של ציטוקינים יכול להיות סיבה להבדלת ציטוקינים מהורמונים. למעשה, כל התאים המגורענים, אך בעיקר תאים אנדותליאליים/ אפיתליטלייפ כמו גם מקרופאגים, הם יצרנים פוטמטיים של IL-6 ,IL-1 ו-TNF (‏Boyle ב-Curr Vasc Pharmacol משנת 2005). לעומת זאת, הורמונים קלאסיים, כגון אינסולין, מופרשים מבלוטות דיסקרטיות כגון בלוטת הלבלב (Cannon ב-News Physiol Sci משנת 2000). הטרמינולוגיה הנוכחית מתייחסת לציטוקינים כאל גורמים מאפננים. גורם התורם לקושי להבדיל בין ציטוקינים להורמונים, הוא שאחדים מההשפעות האימונו-מאפננות של ציטוקינים הם סיסטמיים ולא מקומיים. לדוגמה, על מנת לנצל בדיוק את הטרמינולוגיה ההורמונלית, ציטוקינים צריכים להיות אוטוקרינים או פאראקרינים באופיים, ואחראיים לכימוטקסיס, כימוקינזיס ואנדוקרינים כמו גם פירוגנים. ציטוקינים אינם מוגבלים לסטאטוס אימונו-מאפנן כמולקולות. היפוכו של דבר, הורמונים באופן אופייני משפעלים מסלולים שולחי סיגנלים שונים, כגון קולטנים הקשורים לחלבוני G.