ما هي السيتوكينات

السيتوكينات عبارة عن وبروتينات سكرية صغيرة قابلة للذوبان في الماء تفرزها الخلايا المكونة للدم وخلايا الدم في الجهاز المناعي ، مثل البلاعم والخلايا اللمفاوية والعدلات والخلايا القاعدية و eosinolphils ، تتراوح الأوزان الجزيئية للسيتوكينات من 8 إلى 80 كيلو دالتون ، وقد وجد أن العديد منها نشط حيويًا في أشكاله القليلة ، بمجرد إنتاج السيتوكينات داخل السيتوبلازم للخلايا ، يتم إفرازها وتواجدها في السائل خارج الخلية للأنسجة (ECF) ، السيتوكينات هي فئة من بروتينات الإشارات ، مثل الهرمونات والناقلات العصبية ، وتعمل كمواصلات كيميائية بين الخلايا ، هم مسؤولون عن تنظيم مجموعة متنوعة من الاستجابات المناعية والالتهابية أثناء دفاع المضيف ضد الممرض.

تعريف السيتوكينات

السيتوكينات هي بروتينات صغيرة ضرورية للتحكم في نمو ونشاط خلايا جهاز المناعة وخلايا الدم الأخرى، عند إفرازها فإنها تعمل كإشارة للجهاز المناعي للقيام بوظيفته. تؤثر السيتوكينات على نمو جميع خلايا الدم والخلايا الأخرى التي تساعد الجسم على الاستجابة المناعية والالتهابية، كما تساعد على تعزيز النشاط المضاد للسرطان عن طريق إرسال إشارات يمكن أن تساعد في موت الخلايا غير الطبيعية وتعيش الخلايا الطبيعية لفترة أطول.

تسمى بعض أنواع السيتوكينات بالكيماكين، ويمكن لهذا النوع من السيتوكينات تحريك الخلايا المناعية نحو الهدف، وهناك أنواع مختلفة من السيتوكينات بما في ذلك الإنترلوكينات والإنترفيرون وعوامل نخر الورم وعوامل النمو.

تمثل الأنشطة المحددة للسيتوكينات الأساس للمفاهيم الحالية للتدخل العلاجي، ولا سيما في علاج الأعراض الناتجة عن الأورام، وتشمل التطبيقات دعم العلاج الكيميائي والعلاج الإشعاعي وزرع نخاع العظام والتحفيز المناعي العام.

وظيفة السيتوكينات

تلعب السيتوكينات أدوارًا مهمة في إصلاح تلف الأنسجة الناتج كيميائيًا ، وفي تطور السرطان وتطوره ، وفي التحكم في تضاعف الخلايا و استماتة الخلايا ، وفي تعديل التفاعلات المناعية مثل التحسس ، ويحتوي كل سيتوكين على مستقبل سطح خلية مطابق ، تتالي سلاسل متتالية من الإشارات داخل الخلايا ثم تغير وظائف الخلية ، غالبًا ما تشارك السيتوكينات في العديد من العمليات التنموية أثناء تكوين جنين السيتوكينات ضرورية لمحاربة الالتهابات والاستجابات المناعية الأخرى ، تشكل السيتوكينات أهم مجموعة من المواد الصيدلانية البيولوجية ، كمنسقين للاستجابة المناعية الالتهابية ، يمكن أن يكون للتلاعب بنشاط السيتوكين تأثير كبير على استجابة الجسم لمجموعة متنوعة من الحالات الطبية.

وغالبا ما تشارك السيتوكينات في العديد من العمليات التنموية أثناء تشكيل الجنين. السيتوكينات ضرورية لمحاربة الالتهابات والاستجابات المناعية الأخرى ، ومع ذلك ، يمكن أن تصبح غير منظمة ومرضية في الالتهابات والصدمات والسكتة الدماغية

أنواع السيتوكينات

إنترلوكينز

هو نوع من السيتوكينات التي تنتجها الكريات البيض، مثل الانترلوكينات، وهي بروتينات سكرية تلعب دورًا مهمًا في تفعيل وتمييز الخلايا المناعية، كما تساهم في الانتشار والهجرة والنضج والأنشطة المؤيدة والمضادة للالتهابات، وكذلك في التصاق هذه الخلايا 

جنبا إلى جنب مع مستقبلات الإنترلوكين ، ينتمي الإنترلوكين إلى فصيلة فائقة (فصيلة IL) تتكون من البروتينات ، في حين أنه من السهل تعميم وظائف هذه السيتوكينات ، إلا أن هذا يعتمد إلى حد كبير على نوع الانترلوكينات ، حاليًا تم تحديد أكثر من 43 عضوًا من هذه العائلة الفائقة (IL-1 إلى IL-43).

مثل بعض السيتوكينات الأخرى، يتألف الإنترلوكين من بروتينات، ويحدث ذلك عادةً كاستجابة لمسببات الأمراض المستضدة، وبينما يمكن إنتاج كميات كبيرة من الإنترلوكين اعتمادًا على نوعه وعلى العامل المسبب للمرض، فإنه يتطلب كمية صغيرة من الجزيء لتفعيل التأثيرات البيولوجية.

على الرغم من أن عددا جيدا من الإنترلوكين يتم إنتاجه في نفس الخلايا، إلا أن بعضها يمكن أن يدخل الدورة الدموية مما يسمح بنقلها واستخراج تأثيراتها البيولوجية على الخلايا البعيدة في الجسم. على سبيل المثال، في حين يؤثر IL-2 على الخلايا المناعية (المنتجة له)، يمكن لـ IL-1 أن يدخل الدورة الدموية ويصل إلى الجهاز العصبي المركزي.

الإنترفيرون (IFNs)

الإنترفيرون هي عائلة من البروتينات الإشارية التي تعتبر شائعة، مثل السيتوكينات الأخرى. يتم إطلاق الإنترفيرونات أيضا من قبل خلايا جهاز المناعة للمضيف كرد فعل على الكائنات المجهرية مثل البكتيريا والفيروسات

يتم إطلاقه أيضًا للاستجابة للخلايا السرطانية في بعض الكائنات الحية حاليًا، حيث تم تحديد ثلاثة أنواع من الإنترفيرون.

Chemokines

Chemokines هي نوع من البروتينات السيتوكينية التي تلعب دورا مهما في الجذب الكيميائي، وبالتالي يمكن أن تكون هناك إشارات توجيه لبعض الخلايا المناعية نحو الموقع المعين.

تم تحديد حوالي 50 نوعًا من الكيموكاينات، وهي مقسمة إلى أربع عائلات بناءً على موقع بقايا السيستين الطرفي N في هيكلها ثلاثي الأبعاد.

TNF-alpha

تعرف TNF-α، الذي يعرف أيضا باسم TNF أو TNFSF2، على أنه سيتوكين متعدد الوظائف يشارك في عمليات مثل موت الخلايا المبرمج والتخثر بين عمليات أخرى. يوجد في الإنسان جينات TNF-α على الكروموسوم 6، وهذا يسمح للتعبير عن السيتوكين وإنتاجه بواسطة الخلايا المناعية مثل البلاعم والوحيدات والخلايا التائية استجابة لمسببات الأمراض الغازية أو وجود السيتوكينات مثل IFN-y

من الخصائص الأساسية لهذا النوع هو تنشيط البلاعم والخلايا الأخرى، ويتم تصنيع TNF-α على شكل بروتين غشاء من النوع الثاني الذي لا يحتوي على 26 كيلو دالتون.

مستقبلات السيتوكينات

 تكون المستقبلات عبارة عن جزيئات مرتبطة بالغشاء والتي ترتبط بها السيتوكينات من أجل الحصول على وظائف الخلية المعطاة ، لذلك يمكن القول أن السيتوكينات تؤثر على وظائف / أنشطة الخلية عن طريق الارتباط بمستقبلات محددة ، وبناءً على الهيكل والأنشطة ، تنقسم المستقبلات (والسيتوكينات المقابلة لها) إلى عائلات وهي:

• مستقبلات السيتوكين من النوع الأول: تتضمن هذه العائلة مستقبلات لعدد من السيتوكينات إنترلوكين (IL-2 إلى IL-12) بالإضافة إلى عدد من السيتوكينات الأخرى (مثل GM-CSF ، LIF ، و Epo ، إلخ) والهرمونات (مثل البرولاكتين ، هرمون النمو ، وما إلى ذلك)  تتميز هذه المستقبلات بزخارف محفوظة موجودة في مجال الأحماض الأمينية خارج الخلية ، ومع ذلك فإنها تفتقر إلى نشاط جوهري بروتين التيروزين كيناز.
• مستقبلات السيتوكين من النوع الثاني: أفراد هذه العائلة هم مستقبلات متعددة القياسات تتميز بوحدات فرعية غير متجانسة، وتكون في الغالب مستقبلات لسيتوكينات الإنترفيرون (مثل IFN-ألفا وبيتا).

 الاستخدام الطبي لسيتوكينات

تم تحويل بعض السيتوكينات لتصبح علاجات بروتينية باستخدام تقنية الـ DNA المؤتلفة، ويشمل ذلك السيتوكينات المؤتلفة التي تستخدم كأدوية اعتبارًا من عام 2014

• يستخدم بروتين مورفوجينيك العظام (BMP) لعلاج الحالات المرتبطة بالعظام.
• الإريثروبويتين (EPO) هو دواء يُستخدم لعلاج فقر الدم.
• يستخدم عامل تحفيز المستعمرات المحبب (G-CSF) لعلاجقلة العدلات في مرضى السرطان.
• تستخدم محببة بلعم عامل تحفيز مستعمرة (GM-CSF الانترلوكينات) لعلاج العدوى والالتهابات الفطرية في علاج مرضى السرطان.
• يستخدم إنترفيرون ألفا لعلاج التهاب الكبد الوبائي C ومرض التصلب المتعدد.
• بيتا انترفيرون يستخدم لعلاج التصلب المتعدد.
• Interleukin 2 (IL-2) ، يستخدم لعلاج السرطان.
• انترلوكين 11 (IL-11)، يستخدم لعلاج نقص الصفائح لدى مرضى السرطان.
• الانترفيرون يستخدم لعلاج مرض مزمن الحبيبي.