sitokin atau sitokin adalah protein signaling kecil (beberapa penulis menyebut ini sebagai peptida) yang mengatur banyak fungsi biologis, banyak dari mereka yang berhubungan dengan sistem kekebalan tubuh, hematopoiesis, perbaikan jaringan dan proliferasi sel.
Istilah “sitokin” mengelompokkan sejumlah besar protein yang memiliki karakteristik struktural dan fungsional yang sangat berbeda, dan berarti, kurang lebih, “faktor yang diproduksi oleh sel”, karena sintesisnya tidak terbatas pada satu jenis sel dalam tubuh. .
Proses rilis Ciokine (Sumber: www.scientificaimations.com / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) melalui Wikimedia Commons)
Protein ini diproduksi dan disekresikan dalam konsentrasi tinggi oleh berbagai jenis sel pada hewan dan dapat mempengaruhi sel-sel di dekatnya, itulah sebabnya mereka dikatakan mengerahkan fungsi pensinyalan “parakrin”.
Mereka juga dapat bertindak dari jarak jauh dengan menginduksi sekresi faktor terlarut ke dalam aliran darah (fungsi endokrin atau sistemik) dan bahkan dapat bertindak langsung pada sel yang mensintesisnya (fungsi autokrin).
Sitokin dipandang sebagai “simbol” dari bahasa khusus, yang artinya tergantung pada konteks di mana mereka diekspresikan dan dikirim dari satu tempat ke tempat lain.
Sitokin pertama yang dijelaskan adalah limfokin, produk larut yang diproduksi oleh limfosit sebagai respons terhadap antigen poliklonal dan spesifik; ini merupakan kelompok penting dari faktor respon imun.
Indeks artikel
Fungsi sitokin
Sitokin adalah glikoprotein larut (mereka bukan tipe imunoglobulin) berukuran kecil (hingga 40 kDa) yang diproduksi dan dilepaskan oleh berbagai jenis sel dalam tubuh, mereka dapat memiliki aksi lokal atau jarak jauh, yang mereka lakukan dalam konsentrasi puncak atau nanomolar .
Komunikasi dalam sistem kekebalan tubuh
Fungsi sitokin yang paling menonjol adalah partisipasinya dalam komunikasi antara berbagai komponen sistem kekebalan dan pertukaran informasi antara komponen-komponen ini dan sel-sel tubuh lainnya (pensinyalan antar sel).
Dengan kata lain, hampir semua fungsi kekebalan bergantung pada aktivitas biologis “pembawa pesan” sistemik ini.
Sitokin menunjukkan berbagai fungsi imunologi, baik efektor dan pengatur, dan efeknya pada tingkat jaringan dan sistem biologis, di sebagian besar organisme tempat mereka diproduksi, bisa sangat luas dan kompleks.
Mereka adalah efektor imunologis yang sangat penting sehingga jenis sitokin yang diproduksi selama respons imun terhadap stimulus apa pun pada awalnya menentukan apakah respons tersebut akan menjadi sitotoksik, humoral, seluler, atau alergi.
Pertahanan virus
Mereka sangat terlibat dalam proses inflamasi dan dalam pertahanan melawan infeksi yang berasal dari virus; mereka berpartisipasi dalam presentasi antigen, dalam diferensiasi sumsum tulang, dalam aktivasi dan perekrutan sel, dalam ekspresi molekul adhesi seluler, dll.
Dengan demikian, sitokin tidak hanya berpartisipasi dalam pertahanan kekebalan tubuh, tetapi juga dalam proses fisiologis dan metabolisme “normal”, sehingga mengintegrasikan kedua aspek kehidupan seluler dan organik.
Faktor pertumbuhan
Banyak penulis menganggap bahwa protein ini berperilaku sebagai faktor pertumbuhan, karena perwakilan seperti faktor nekrosis tumor (TNF), limfokin, interleukin, dan interferon (IFN) secara aktif terkait dengan proliferasi sel, kematian, diferensiasi, dan perkembangan dalam konteks tubuh yang berbeda.
Video ini menunjukkan animasi di mana makrofag menelan bakteri dan kemudian melepaskan sitokin:
Sitokin dan hormon?
Berbagai ilmuwan membuat analogi antara sitokin dan hormon, tetapi ini tidak sepenuhnya benar karena beberapa alasan penting:
– Hormon disintesis dan dilepaskan oleh jaringan yang sangat khusus, sedangkan sitokin diproduksi oleh sejumlah besar sel yang berbeda dalam tubuh.
– Hormon adalah produk sintetik utama dari sel khusus yang memproduksinya, sedangkan sitokin hanya mewakili sejumlah kecil produk yang disintesis oleh sel.
– Ekspresi hormon terjadi sebagai respons terhadap sinyal kontrol homeostatik (beberapa di antaranya bergantung pada siklus sirkadian), tetapi sitokin, di sisi lain, hanya diekspresikan ketika mereka secara khusus dirangsang oleh peristiwa “berbahaya” bagi kehidupan sel.
Jenis-jenis sitokin
Banyak sitokin pada awalnya dideskripsikan menurut fungsi biologis utamanya, tetapi hari ini sitokin dicirikan terutama oleh strukturnya, karena sitokin tersebut dapat menggunakan beragam fungsi yang sulit untuk diringkas dalam julukan singkat.
Namun, klasifikasi protein ini saat ini bergantung pada beberapa parameter: beberapa telah diidentifikasi menurut “urutan numerik” penemuannya, menurut beberapa aktivitas fungsional, menurut partisipasinya dalam respons inflamasi, menurut asal seluler utamanya dan menurut untuk kesamaan struktural dengan molekul terkait lainnya.
Dengan demikian, anggota “superfamili” sitokin berbagi karakteristik seperti urutan homologi, sistem reseptor timbal balik, dll, meskipun tidak harus kesamaan struktural. Beberapa keluarga diketahui:
– Reseptor TNF keluarga-TNF ( Tumor Necrosis Factor ), yang meliputi sitokin imunoregulator seperti faktor nekrosis tumor (TNF), limfotoksin dan beberapa ligan seluler seperti CD40L (memediasi aktivasi limfosit B dan T) dan FasL atau CD95 (mempromosikan kematian sel terprogram).
– Keluarga IL-1 / IL-1 Reseptor ( Interleukin ), kelompok yang mengklasifikasikan sitokin IL-1β, IL-1α, IL-18, IL-33 dan IL-36, serta antagonis reseptor, yang dikenal sebagai IL -1RA, IL-38 dan sitokin anti-inflamasi IL-37 (memediasi fungsi fisiologis dan pertahanan).
– Keluarga Reseptor IL-1 / IL-1 juga mencakup reseptor seperti Toll (TLRs ), yang bertindak sebagai molekul sistem kekebalan bawaan untuk pengenalan pola molekuler yang terkait dengan spesies mikroba.
Teks tertentu dari literatur ilmiah terkait mengelompokkan sitokin menurut tempat produksinya menjadi “sitokin turunan fagosit mononuklear” dan “sitokin turunan limfosit T”. Mereka juga memisahkannya dalam kaitannya dengan respons yang mereka mediasi: sitotoksik (antivirus dan antikanker), humoral, seluler, atau alergi; selain yang bersifat imunosupresif.
– Menurut respon inflamasi
Tergantung pada apakah mereka mempromosikan atau tidak reaksi inflamasi atau tanggapan, sitokin diklasifikasikan menjadi sitokin pro-inflamasi dan sitokin anti-inflamasi.
Sitokin proinflamasi
Peradangan yang dimediasi oleh sitokin ini terdiri dari kaskade ekspresi produk gen yang biasanya tidak diekspresikan pada manusia yang sehat.
Terlepas dari kenyataan bahwa endotoksin tertentu dan produk “peradangan” lainnya mampu memicu ekspresi gen “pro-inflamasi” ini, sitokin IL-1 dan TNF, dan bahkan interferon IFN-γ, sangat efektif dalam stimulasi mereka, oleh karena itu. yang dikatakan sebagai sitokin pro-inflamasi utama.
Struktur inferteron beta manusia (Sumber: via Wikimedia Commons)
Terlepas dari apakah proses inflamasi dipicu oleh infeksi, trauma, iskemia, sel T teraktivasi, atau beberapa toksin, kedua molekul ini bekerja secara sinergis untuk memulai kaskade mediator inflamasi.
Sitokin anti inflamasi
Protein ini, sebaliknya, memblokir proses respon inflamasi atau menekan intensitas yang terjadi. Bagian dari kelompok ini adalah interleukin IL-4, IL-10, IL-13, dan transforming growth factor (TGF) -β (yang menghambat produksi IL-1 dan TNF).
Ada juga IL-6 – diproduksi oleh sel B, sel T dan monosit – dan IL-11 – diproduksi oleh sel stroma dan fibroblas.
Berdasarkan hal di atas, dikatakan bahwa perkembangan penyakit (baik dalam jangka pendek atau panjang) sebagian besar tergantung pada “keseimbangan” antara efek sitokin pro-inflamasi dan anti-inflamasi.
Faktanya, beberapa penelitian menunjukkan bahwa kerentanan terhadap penyakit tertentu secara genetik ditentukan oleh keseimbangan ekspresi gen yang mengkode dua jenis sitokin.
Suatu kondisi patologis berkembang, kemudian, ketika mediator anti-inflamasi memberikan kontrol yang tidak cukup untuk memblokir aktivitas pro-inflamasi (pada penyakit yang dikendalikan oleh sistem kekebalan) atau ketika kontrol berlebihan dan akhirnya menghambat respon imun, menyebabkan host untuk memiliki risiko infeksi sistemik.
Penerima
Bagian penting dari fungsi setiap sitokin adalah interaksi dan asosiasinya dengan pasangan reseptor (interaksi ligan-reseptor).
Beberapa penulis mengklasifikasikan sitokin menurut jenis reseptor yang mereka ikat, yang dapat berupa:
– Tipe I (dari keluarga hematopoietin)
– Tipe II (dari keluarga interferon)
– Keluarga reseptor protein TNF (faktor nekrosis tumor)
– Reseptor IL-1
– Reseptor tipe tol
– Reseptor IL-17
– Reseptor tirosin kinase
– Transformasi faktor pertumbuhan reseptor serin kinase keluarga
Tipe I (dari keluarga hematopoietin)
Hormon (erythropoietin (EPO), thrombopoietin (TPO) dan leptin), dan sitokin seperti granulocyte -colony-stimulating factors (G-CSFs ), agen perangsang koloni granulosit makrofag (GM-CSFs) dan interleukin IL-2 untuk IL-7, IL-9, IL-11 hingga IL-13, IL-15, IL-21, IL-23, IL-27, IL-31 dan IL-35.
Sitokin “tipe I” ini dicirikan oleh kesamaan yang mereka miliki dalam urutannya, karena masing-masing berisi empat heliks alfa antiparalel dengan dua koneksi atau loop, satu pendek dan satu panjang, yang secara struktural “diatur” dalam “konfigurasi naik”. “Dan” turun ke bawah “.
Tipe II (dari keluarga interferon)
Reseptor ini diikat oleh interferon IFN-α/, IFN-γ, interleukin IL-10, IL-19, IL-20, IL-22, IL-24, IL-26 dan IL-28 hingga IL-30.
Mereka adalah heterodimer yang terdiri dari dua subunit yang dikenal sebagai IFNAR1 dan IFNAR2, yang memiliki kesamaan dengan beberapa urutan motif pada reseptor tipe I. Mereka bekerja terutama dengan sitokin antivirus.
IL-1 dan reseptor seperti Toll (TLR)
Mereka terkait dengan respons yang dipicu oleh interleukin IL-1α / , IL-18, IL-33, dan IL-36 hingga IL-38.
Transformasi faktor pertumbuhan reseptor serin kinase keluarga
Keluarga reseptor sitokin ini terkait dengan respons protein TGF-β1, TGF-β2, dan TGF-β3, yang diproduksi oleh sel T, makrofag, dan sel lain dalam tubuh.
Referensi
- Borish, LC, & Steinke, JW (2003). 2. Sitokin dan kemokin. Jurnal Alergi dan Imunologi Klinis, 111 (2), S460-S475.
- Cavaillon, JM (1994). Sitokin dan makrofag. Biomedis & farmakoterapi, 48 (10), 445-453.
- Dinarello, CA (2000). Sitokin proinflamasi. Dada, 118 (2), 503-508.
- Nathan, C., & Sporn, M. (1991). Sitokin dalam konteks. Jurnal biologi sel, 113 (5), 981-986.
- Opal, SM, & DePalo, VA (2000). Sitokin anti inflamasi. Dada, 117 (4), 1162-1172.
- O’Shea, JJ, Gadina, M., & Siegel, RM (2019). Sitokin dan reseptor sitokin. Dalam imunologi klinis (hlm. 127-155). Hanya Repositori Konten!.
