Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с провоспалительного цитокина )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Воспалительный цитокин или провоспалительный цитокин представляет собой тип сигнализации молекулу ( цитокин ) , который выделяется из иммунных клеток , таких как Т - хелперы ( Т ч ) и макрофагов , а также некоторые другие типы клеток , которые способствуют воспаление . Они включают интерлейкин-1 (IL-1), IL-12 и IL-18 , фактор некроза опухоли альфа (TNF-α), интерферон гамма (IFNγ) и фактор, стимулирующий колонии гранулоцитов-макрофагов (GM-CSF), и важная роль в опосредовании врожденного иммунного ответа. Воспалительные цитокины преимущественно продуцируются и участвуют в усилении воспалительных реакций.

Избыточное хроническое производство воспалительных цитокинов способствует воспалительным заболеваниям , которые связаны с различными заболеваниями, такими как атеросклероз и рак . Нарушение регуляции также связано с депрессией и другими неврологическими заболеваниями. Для поддержания здоровья необходим баланс между провоспалительными и противовоспалительными цитокинами. Старение и физические упражнения также влияют на количество воспалений, связанных с высвобождением провоспалительных цитокинов.

Терапия для лечения воспалительных заболеваний включает моноклональные антитела, которые либо нейтрализуют воспалительные цитокины, либо их рецепторы .

Определение [ править ]

Воспалительный цитокин - это тип цитокина (сигнальная молекула), который секретируется иммунными клетками и некоторыми другими типами клеток, которые способствуют воспалению . Воспалительные цитокины преимущественно продуцируются Т-хелперами ( T h ) и макрофагами и участвуют в усилении воспалительных реакций. [1] Терапия для лечения воспалительных заболеваний включает моноклональные антитела, которые либо нейтрализуют воспалительные цитокины, либо их рецепторы . [2]

Воспалительные цитокины включают интерлейкин-1 (IL-1), IL-12 и IL-18 , фактор некроза опухоли альфа (TNF-α), гамма-интерферон (IFNγ) и фактор, стимулирующий колонии гранулоцитов-макрофагов (GM-CSF) . [3]

Функция [ править ]

Воспалительные цитокины играют роль в инициировании воспалительного ответа и регулируют защиту хозяина от патогенов, опосредующих врожденный иммунный ответ . [ необходима цитата ] Некоторые воспалительные цитокины выполняют дополнительные функции, например, действуют как факторы роста . [4] Провоспалительные цитокины, такие как IL-1β, IL-6 и TNF-α, также вызывают патологическую боль. [1] Хотя IL-1β выделяется моноцитами и макрофагами, он также присутствует в ноцицептивных нейронах DRG. IL-6 играет роль в реакции нейронов на травму. TNF-α - хорошо известный провоспалительный цитокин, присутствующий в нейронах и глии . TNF-α часто участвует в различных сигнальных путях, регулирующихапоптоз в клетках. [ необходима цитата ] Чрезмерное хроническое производство воспалительных цитокинов способствует воспалительным заболеваниям . [2] , которые были связаны с различными заболеваниями, такими как атеросклероз и рак . Нарушение регуляции провоспалительных цитокинов также связано с депрессией и другими неврологическими заболеваниями. Для поддержания здоровья необходим баланс между провоспалительными и противовоспалительными цитокинами. Старение и физические упражнения также влияют на количество воспалений, связанных с высвобождением провоспалительных цитокинов. [5]

Отрицательные воздействия [ править ]

Из-за своего провоспалительного действия провоспалительный цитокин имеет тенденцию усугублять само заболевание или симптомы, связанные с заболеванием, вызывая лихорадку , воспаление , разрушение тканей, а в некоторых случаях даже шок и смерть . [6] Было показано, что чрезмерное количество провоспалительных цитокинов вызывает пагубные последствия [2]

В почках [ править ]

Провоспалительный цитокин затрагивает функцию транспортеров и ионные каналы от нефрона . В результате происходит изменение активности каналов ионов калия (K +), что изменяет трансэпителиальный транспорт растворенных веществ и воды в почках. [7] Клетки проксимальных канальцев почек продуцируют провоспалительные цитокины в ответ на липополисахарид . Провоспалительные цитокины влияют на почечные K + каналы. IFNγ вызывает замедленное подавление и острую стимуляцию 40 pS K + канала. Кроме того, трансформирующий фактор роста бета 1 (TGF-β1) активирует кальций-активируемый калиевый канал ( KCa3.1), которые могут быть связаны с пагубными последствиями почечного фиброза . [ необходима цитата ]

Болезнь трансплантат против хозяина [ править ]

Болезнь трансплантат против хозяина (GvHD) нацелена на JAK 1 и 2 , белок тирозинкиназы человека, необходимый для передачи сигналов во множестве цитокинов. Когда эти киназы активируются, сигнальные белки семейства белков-трансдукторов и активаторов транскрипции (STAT), которые включают факторы транскрипции для генов-мишеней, которые выполняют провоспалительную роль, фосфорилируются . [8] Тяжесть GvHD сильно варьируется и зависит от количества нативных клеток, присутствующих в окружающей среде, наряду с другими регуляторными Т-клетками , T H 1 , T H 2., или фенотипы T H 17 . [9] Было показано, что Т-клетки, продуцирующие CD4 + и CD8 IL-17, вызывают aTH1, вызывая воспаление тканей и приводя к тяжелой РТПХ. [10]

При муковисцидозе [ править ]

Провоспалительный цитокин вызывает гипервоспаление, ведущую причину разрушения легочной ткани при муковисцидозе . [11] С такой сильной воспалительной реакцией и повышенным количеством иммунных клеток, пациенты с муковисцидозом в легких не могут избавиться от бактерий и становятся более восприимчивыми к инфекциям. У высокой распространенности (40-70%) пациентов с муковисцидозом проявляются признаки астмы , возможно, из-за первичной недостаточности регулятора трансмембранной проводимости при муковисцидозе (CFTR). [12] CFTR-дефицитные Т-хелперы создают воспалительную среду с высокими концентрациями TNF-α, IL-8 и IL-13, что способствует увеличению сократительной способности гладких мышц дыхательных путей. [цитата необходима ]

При сердечно-сосудистых заболеваниях [ править ]

Атеросклероз вызывает дисфункциональный эндотелий, который привлекает иммунные клетки, образующие поражения. Провоспалительные медиаторы вызывают воспаление после того, как лиганды в сосудистой сети сердца активируют иммунные клетки. [13] Недавние исследования показали способность физических упражнений контролировать окислительный стресс и воспаление при сердечно-сосудистых заболеваниях. [ необходима цитата ]

При метаболизме жировой ткани и ожирении [ править ]

Провоспалительный цитокин может присутствовать в жировой ткани . Адипоциты вырабатывают TNF-α и другие интерлейкины . Цитокины, полученные из жировой ткани, служат удаленными регуляторами, такими как гормоны . Исследования показали, что концентрации TNF-α и IL-6 повышаются при ожирении . [14] [15] [16] Ожирение оставляет избыток питательных веществ для организма, тем самым заставляя адипоциты выделять больше провоспалительных цитокинов. Классически активированные макрофаги висцерального жира накапливаются в жировых тканях и непрерывно выделяют провоспалительные цитокины, вызывая хроническое воспаление у лиц с ожирением. [цитата необходима ]

При остеоартрите [ править ]

Было обнаружено, что TNF-α, IL-1 и IL-6 играют ключевую роль в деградации хрящевого матрикса и резорбции кости при остеоартрите . [17] Исследования на животных показывают, что воспалительные цитокины могут стимулировать хондроциты высвобождать разрушающую хрящ протеазу при остеоартрите. Однако это открытие не обязательно относится к Homo sapiens , поскольку остеоартрит у людей считается более сложным, чем любая модель на животных. [18]

Клинические последствия [ править ]

Снижение биологической активности провоспалительных цитокинов может снизить интенсивность атак со стороны болезней. [6]

Блокирование ИЛ-1 или ФНО-α был весьма успешным в оказании помощи пациентам с ревматоидным артритом, воспалительное заболевание кишечника , [19] или трансплантат-против-хозяина (РТПХ). [6] Однако эта стратегия пока не увенчалась успехом у людей с сепсисом. [6] Терапевтические эффекты иглоукалывания могут быть связаны со способностью организма подавлять ряд провоспалительных цитокинов, таких как фактор некроза опухоли альфа (TNF-α) , IL-1B , IL-6 и IL-10 . [20]

Было показано, что эстроген способствует заживлению за счет снижения выработки различных провоспалительных цитокинов, таких как IL-6, TNF-α и фактор ингибирования миграции макрофагов ( MIF ). Повышенные уровни MIF часто обнаруживаются на участках хронических незаживающих язв, причем эти уровни значительно снижаются при успешном заживлении. Обзор текущих экспериментальных данных 2005 года показывает, что «эстроген регулирует заживление почти исключительно посредством подавления MIF и определяет новые регулируемые MIF генные мишени и кластеры, связанные с аберрантным заживлением». Подавляя MIF, эстроген может способствовать заживлению, что подтверждается клиническими исследованиями стареющей кожи и кожных ран. К сожалению, эстрогеновая терапия имеет канцерогенные эффекты [21].как указано Американским онкологическим обществом (повышенная заболеваемость раком груди у женщин, которые проходят ЗГТ ). Однако ученые могут сделать важные открытия в будущем, изучая «последующие эффекты на гены / факторы, которые опосредуют влияние эстрогена на заживление». [22]

Ингибиторы гистоновых деацетилатов ( HDACi ) могут подавлять выработку провоспалительных цитокинов и снижать РТПХ. [ необходима цитата ]

Некоторые исследования также предполагают иммунорегуляторный эффект витамина D, который, как было показано, снижает секрецию специфических воспалительных цитокинов. [23] [24]

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Чжан JM, An J (2007). «Цитокины, воспаление и боль» . Международные анестезиологические клиники . 45 (2): 27–37. DOI : 10.1097 / aia.0b013e318034194e . PMC  2785020 . PMID  17426506 .
  2. ^ a b c Scarpioni R, Ricardi M, Albertazzi V (январь 2016 г.). «Вторичный амилоидоз при аутовоспалительных заболеваниях и роль воспаления в поражении почек» . Всемирный журнал нефрологии . 5 (1): 66–75. DOI : 10,5527 / wjn.v5.i1.66 . PMC 4707170 . PMID 26788465 .  
  3. ^ Cavaillon JM (2001). «Противовоспалительные цитокины: миф или реальность». Клеточная и молекулярная биология (Нуази-ле-Гран, Франция) . 47 (4): 695–702. PMID 11502077 . 
  4. Перейти ↑ Fitzgerald KA, O'Neill LA, Gearing AJ, Callard RE (2001). Сборник фактов о цитокинах (2-е изд.). Сан-Диего: Academic Press. п. 2. ISBN 978-0-12-155142-1.
  5. ^ Саллы N, Laher I (2015-12-28). «Упражнения модулируют окислительный стресс и воспаление при старении и сердечно-сосудистых заболеваниях» . Окислительная медицина и клеточное долголетие . 2016 : 7239639. дои : 10,1155 / 2016/7239639 . PMC 4707375 . PMID 26823952 .  
  6. ^ a b c d Динарелло, Калифорния (август 2000 г.). «Провоспалительные цитокины». Сундук . 118 (2): 503–8. DOI : 10,1378 / chest.118.2.503 . PMID 10936147 . 
  7. Перейти ↑ Nakamura K, Hayashi H, Kubokawa M (2015-10-05). «Провоспалительные цитокины и калиевые каналы в почках» . Медиаторы воспаления . 2015 : 362768. дои : 10,1155 / 2015/362768 . PMC 4609835 . PMID 26508816 .  
  8. ^ Тешима Т, Редди Р, Р Zeiser (январь 2016). «Острая болезнь трансплантат против хозяина: новые биологические открытия» . Биология трансплантации крови и костного мозга . 22 (1): 11–6. DOI : 10.1016 / j.bbmt.2015.10.001 . PMID 26453971 . 
  9. ^ Henden AS, Hill GR (май 2015). «Цитокины в болезни трансплантат против хозяина» . Журнал иммунологии . 194 (10): 4604–12. DOI : 10.4049 / jimmunol.1500117 . PMID 25934923 . 
  10. ^ Ван дер Ваарт А.Б., ван дер Фельден WJ, Blijlevens Н.М., Dolstra H (июнь 2014). «Нацеливание на путь IL17 для предотвращения болезни трансплантат против хозяина» . Биология трансплантации крови и костного мозга . 20 (6): 752–9. DOI : 10.1016 / j.bbmt.2014.02.007 . PMID 24565991 . 
  11. ^ Bruscia EM, Bonfield TL (март 2016). «Врожденный и адаптивный иммунитет при муковисцидозе». Клиники грудной медицины . 37 (1): 17–29. DOI : 10.1016 / j.ccm.2015.11.010 . PMID 26857765 . 
  12. ^ McCuaig S, Мартин JG (апрель 2013). «Как гладкие мышцы дыхательных путей при муковисцидозе реагируют на провоспалительные состояния: последствия для гиперчувствительности дыхательных путей и астмы при муковисцидозе». Ланцет респираторной медицины . 1 (2): 137–47. DOI : 10.1016 / s2213-2600 (12) 70058-9 . PMID 24429094 . 
  13. ↑ Slocum C, Kramer C, Genco CA (январь 2016 г.). «Иммунная дисрегуляция, опосредованная микробиомом полости рта: потенциальная связь с хроническим воспалением и атеросклерозом» . Журнал внутренней медицины . 280 : 114–28. DOI : 10.1111 / joim.12476 . PMID 26791914 . 
  14. ^ Coppack SW (август 2001). «Провоспалительные цитокины и жировая ткань» . Труды общества питания . 60 (3): 349–56. DOI : 10,1079 / PNS2001110 . PMID 11681809 . 
  15. ^ Kern L, Mittenbühler MJ, Vesting AJ, Вундерлич FT (2018). «Индуцированная ожирением передача сигналов TNFα и IL-6: недостающее звено между ожирением и воспалением печени и колоректальным раком» . раки . 11 (1): 24. DOI : 10,3390 / cancers11010024 . PMC 6356226 . PMID 30591653 .  
  16. ^ Virdis А, Колуччи R, Бернардини N, Мази S (2019). «Дисфункция эндотелия микрососудов при ожирении человека: роль TNF-α» . Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 104 (2): 341–348. DOI : 10.1210 / jc.2018-00512 . PMID 30165404 . 
  17. ↑ Wang T, He C (октябрь 2018 г.). «Провоспалительные цитокины: связь между ожирением и остеоартритом». Обзоры цитокинов и факторов роста (обзор). DOI : 10.1016 / j.cytogfr.2018.10.002 . PMID 30340925 . 
  18. ^ Goldring MB (1999). «Роль цитокинов как медиаторов воспаления при остеоартрите: уроки на животных моделях». Исследование соединительной ткани (обзор). 40 (1): 1–11. PMID 10770646 . 
  19. ^ Strober W, Суета IJ (май 2011). «Провоспалительные цитокины в патогенезе воспалительных заболеваний кишечника» . Гастроэнтерология . 140 (6): 1756–67. DOI : 10,1053 / j.gastro.2011.02.016 . PMC 3773507 . PMID 21530742 .  
  20. ^ Ван XM, Walitt В, Saligan л, Тивари А.Ф., Ченг CW, Чжан ZJ (март 2015). «Хемобозг: критический обзор и причинная гипотеза связи между цитокинами и эпигенетическим репрограммированием, связанным с химиотерапией» . Цитокин . 72 (1): 86–96. DOI : 10.1016 / j.cyto.2014.12.006 . PMC 4750385 . PMID 25573802 . Даже иглоукалывание может иметь терапевтический потенциал, учитывая его влияние на подавление провоспалительных цитокинов, TNF-α, IL-1β, IL-6 и IL-10.  
  21. ^ "Гормональная терапия рака груди | Американское онкологическое общество" . www.cancer.org . Проверено 27 февраля 2019 .
  22. ^ «Гормональное влияние на заживление ран: обзор текущих экспериментальных данных» . Исследование ран . Проверено 27 февраля 2019 .
  23. ^ Sharifi, Amrollah; Вахеди, Хомаюн; Неджат, Сахарназ; Рафией, Хоссейн; Хоссейнзаде-Аттар, Мохаммад Джавад (16 октября 2019 г.). «Влияние однократной инъекции витамина D на иммунные цитокины у пациентов с язвенным колитом: рандомизированное плацебо-контролируемое исследование» . APMIS: acta patologica, microbiologica, etmunologica Scandinavica . 127 (10): 681–687. DOI : 10.1111 / apm.12982 . PMID 31274211 - через PubMed. 
  24. ^ https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32804682/