Mereka adalah kelompok besar protein, peptida, atau glikoprotein yang disekresikan oleh sel-sel tertentu dari sistem kekebalan tubuh.
Sitokin adalah kategori molekul sinyal yang memediasi dan mengatur kekebalan, peradangan, dan hematopoiesis.
Sitokin diproduksi di seluruh tubuh oleh sel-sel asal embriologis yang beragam.
Istilah sitokin adalah nama umum; nama lain didefinisikan menurut dugaan fungsi, sel sekretorik, atau target aksinya.
Misalnya, sitokin yang diproduksi oleh limfosit juga dapat disebut limfokin.
Banyak dari limfokin juga dikenal sebagai interleukin (IL), karena mereka tidak hanya disekresikan oleh leukosit tetapi juga dapat mempengaruhi respons seluler leukosit.
Cotiquines atau sitokin yang disekresikan oleh monosit atau makrofag disebut monokin. Dan kemokin adalah sitokin dengan aktivitas kemotaksis.
Sitokin dan reseptornya menunjukkan afinitas yang sangat tinggi satu sama lain. Karena afinitas tinggi ini, konsentrasi sitokin picomolar dapat memediasi efek biologis.
Sitokin tertentu dapat menunjukkan:
Tindakan autokrin dengan mengikat reseptor pada membran sel yang sama yang mengeluarkannya.
Aksi parakrin berikatan dengan reseptor pada sel target di dekat sel produsen.
Aktivitas endokrin berjalan melalui peredaran dan bekerja pada sel target di bagian tubuh yang jauh.
Sifat-sifat sitokin
Sitokin dapat mengatur aktivitas seluler secara interaktif terkoordinasi karena atribut berikut:
Pleiotrofi – Sebuah sitokin memiliki banyak fungsi yang berbeda.
Redundansi – Beberapa sitokin yang berbeda dapat memediasi fungsi yang sama atau serupa.
Sinergisme : terjadi ketika efek gabungan dua sitokin pada aktivitas sel lebih besar daripada efek aditif dari masing-masing sitokin.
Antagonisme : efek dari satu sitokin menghambat atau mengimbangi efek dari sitokin lain.
Keluarga sitokin
Beberapa sel dalam tubuh membuat keluarga besar sitokin.
Juga superfamili sitokin termasuk interleukin, kemokin, faktor perangsang koloni (CSF), interferon dan faktor transformasi (TNF) dan keluarga faktor nekrosis tumor (TGF).
Sitokin ada dalam keluarga besar yang secara struktural terkait tetapi dapat mengandung fungsi sitokin yang cukup beragam.
Keluarga sitokin berbagi kesamaan urutan dan menunjukkan homologi dan beberapa pergaulan bebas dalam sistem reseptor timbal balik mereka. Mereka tidak menunjukkan kesamaan fungsional.
Keluarga sitokin juga mengandung pasangan membran regulator dan reseptor membran sel yang penting.
Ini mencerminkan tekanan evolusi yang menggunakan motif struktural umum dalam berbagai fungsi kekebalan pada mamalia tingkat tinggi.
Superfamili reseptor TNF / TNF mengandung sitokin imunoregulator, termasuk TNF-α; limfotoksin.
Dan juga ligan seluler, seperti CD40L, yang memediasi aktivasi sel B dan T, dan FasL (CD95), yang mendorong apoptosis.
Demikian pula, superfamili reseptor IL-1 / IL-1 mengandung sitokin, termasuk IL-1β, IL-1α, antagonis reseptor IL, IL-18, dan IL-33.
Ini adalah orang-orang yang memediasi pertahanan inang dan fungsi fisiologis, tetapi keluarga ini juga mencakup reseptor seperti Toll, serangkaian molekul pengenalan pola mamalia.
Reseptor memainkan peran penting dalam pengenalan spesies mikroba sejak dini dalam respons bawaan.
Produksi sitokin
Sitokin disintesis di Golgi dan dapat transit melalui retikulum endoplasma untuk dilepaskan sebagai mediator terlarut.
Mereka juga dapat tetap terikat membran, atau mereka dapat diproses menjadi bentuk sitosol yang dapat transit intraseluler bahkan kembali ke nukleus.
Dalam nukleus mereka dapat bertindak sebagai pengatur transkripsi.
Banyak faktor yang mendorong ekspresi sitokin in vivo, termasuk:
Kontak sel-sel.
Kompleks imun / autoantibodi.
Aktivasi plugin lokal.
Spesies mikroba dan produk larutnya.
Oksigen reaktif dan intermediet nitrogen.
Trauma.
Stres total.
iskemia.
Radiasi.
Sinar ultraviolet.
Reseptor sitokin
Keluarga reseptor sitokin, pensinyalan dan pengobatan terapeutik penyakit.
Sitokin bekerja pada sel target mereka dengan mengikat reseptor membran spesifik. Banyak fungsi seluler diatur oleh anggota superfamili reseptor sitokin.
Pensinyalan reseptor sitokin bergantung pada hubungannya dengan Janus kinase (JAKs) yang menghubungkan pengikatan ligan dengan fosforilasi tirosin dari protein pensinyalan yang direkrut untuk kompleks reseptor sitokin.
Di antara protein pensinyalan ini adalah keluarga unik faktor transkripsi yang disebut transduser sinyal dan aktivator transkripsi (STAT).
Reseptor dan sitokin yang sesuai telah dibagi menjadi beberapa keluarga berdasarkan struktur dan aktivitasnya, termasuk:
reseptor sitokin tipe I.
reseptor sitokin tipe II.
Reseptor kemokin.
Superfamili Reseptor Faktor Nekrosis Tumor (TNFR).
reseptor TGF-beta.
Superfamili imunoglobulin (Ig).
Terapi sitokin
Terapi telah diambil sebagai alternatif alami untuk mengendalikan penyakit.
Pengendalian penyakit pada hewan produksi pangan biasanya dimediasi oleh penggunaan vaksin, bahan kimia, dan antibiotik.
Namun, penggunaan antibiotik dan bahan kimia secara ekstensif pada ternak telah mengakibatkan masalah bagi kesehatan manusia dan lingkungan, terutama yang berkaitan dengan munculnya bakteri yang resistan terhadap obat dalam rantai makanan.
Bahkan, Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) telah mendesak produsen daging untuk menggunakan metode alternatif yang ramah lingkungan untuk mengendalikan penyakit.
Sitokin, sebagai mediator alami dari respon imun, menawarkan alternatif yang menarik untuk terapi konvensional.
Penggunaan sitokin menjadi lebih dan lebih layak dengan kloning beberapa gen sitokin baru-baru ini.
Terapi sitokin telah terbukti menjadi pendekatan terapi baru dalam pengobatan pasien dengan keganasan lanjut.
Tujuan dari jenis terapi ini adalah untuk memanipulasi respon imun sedemikian rupa untuk menghasilkan sel-sel efektor imun yang tepat untuk membasmi tumor padat.
Terapi sitokin diberikan hanya setelah terapi konvensional, seperti kemoterapi, terapi radiasi, dan pembedahan, telah dilakukan.
Berbagai rejimen pemberian sitokin telah diterapkan untuk membasmi tumor padat pada pasien dengan melanoma dan kanker sel ginjal.
Uji klinis telah dilakukan yang melibatkan pemberian interferon gamma, interferon alfa, interleukin 2, faktor nekrosis tumor alfa, dan interleukin 12.
Kemajuan dalam terapi sitokin telah digagalkan oleh tingkat toksisitas yang relatif tinggi terkait dengan pemberian sitokin.
Dosis maksimum sitokin yang dapat ditoleransi ditetapkan sebagai dosis di atas. Pada gilirannya, menentukan jadwal perawatan merupakan tantangan lain bagi dokter.
Regresi tumor sebagian atau lengkap telah diamati dalam beberapa uji klinis, menawarkan harapan untuk menemukan sitokin atau kombinasi sitokin yang tepat dan tingkat dosis untuk mengobati keganasan stadium lanjut secara efektif.
Dengan cara ini bisa kurang beracun bagi pasien.
Toksisitas umum meliputi:
Penyakit.
muntah
Demam / menggigil
Kelelahan.
Sakit kepala.
Peningkatan dosis sitokin tertentu berhenti setelah tiga pasien pada tingkat dosis tertentu mengalami toksisitas tingkat tiga. Dosis maksimum sitokin yang dapat ditoleransi ditetapkan sebagai dosis di atas.
Pada gilirannya, menentukan jadwal perawatan merupakan tantangan lain bagi dokter.
Regresi tumor sebagian atau lengkap telah diamati dalam beberapa uji klinis, menawarkan harapan untuk menemukan sitokin yang tepat atau kombinasi sitokin.
Kemajuan dalam memahami peran sitokin dalam gangguan kekebalan dan inflamasi telah menyebabkan pengembangan terapi berbasis sitokin.
Terapi telah dikembangkan dengan tujuan yang jelas untuk memblokir / menghambat atau memulihkan aktivitas sitokin tertentu.
Sitokin yang diberikan oleh terapi gen dan pengobatan oligonukleotida antisense juga sedang dievaluasi.
Saat ini, pendekatan yang paling banyak digunakan untuk terapi sitokin adalah untuk memblokir atau menetralkan aksi sitokin dengan antibodi monoklonal (mAbs).
Obat yang memblokir sitokin inflamasi, seperti tumor necrosis factor (TNF) -, adalah salah satu terapi paling sukses yang disetujui untuk penggunaan klinis.
Imunoterapi dengan sitokin
Imunoterapi adalah istilah medis yang didefinisikan sebagai “mengobati penyakit dengan menginduksi, meningkatkan, atau menekan respon imun.”
Agen aktif imunoterapi secara kolektif disebut sebagai imunomodulator.
Mereka adalah berbagai persiapan alami, sintetis, rekombinan, sering sitokin, seperti faktor perangsang koloni granulosit (G-CSF), interferon, imiquimod, dan fraksi membran sel bakteri yang sudah dilisensikan untuk digunakan pada pasien..
Studi lain termasuk IL-2, IL-7, IL-12, berbagai kemokin, sitosin fosfat-guanosin sintetis (CpG), oligodeoksinukleotida, dan glikan sedang diselidiki secara ekstensif dalam studi praklinis dan klinis.
Jenis-jenis sitokin
Sitokin adalah kategori protein kecil yang luas dan longgar (~ 5–20 kDa) yang penting dalam pensinyalan sel.
Mereka dilepaskan oleh sel dan mempengaruhi perilaku sel lain, dan terkadang sel yang melepaskan itu sendiri.
Ada banyak jenis sitokin, termasuk kemokin, interferon, interleukin, limfokin, faktor nekrosis tumor, tetapi mereka umumnya bukan hormon atau faktor pertumbuhan (meskipun beberapa terminologi tumpang tindih).
Semua jenis sitokin ini diproduksi oleh berbagai sel, termasuk sel imun seperti makrofag, limfosit B, limfosit T, dan sel mast, serta sel endotel, fibroblas, dan berbagai sel stroma.
Sebuah sitokin tertentu dapat diproduksi oleh lebih dari satu jenis sel.
Sitokin inflamasi
Peradangan dimediasi oleh berbagai faktor terlarut, termasuk sekelompok polipeptida yang disekresikan yang dikenal sebagai sitokin.
Sitokin inflamasi dapat dibagi menjadi dua kelompok: mereka yang terlibat dalam peradangan akut dan mereka yang bertanggung jawab.
Peradangan, respons jaringan terhadap cedera, ditandai pada fase akut dengan peningkatan aliran darah dan permeabilitas pembuluh darah, bersama dengan akumulasi cairan, leukosit, dan mediator inflamasi seperti sitokin.
Beberapa sitokin memainkan peran kunci dalam memediasi reaksi inflamasi akut, yaitu IL-1, TNF-α, IL-6, IL-11, IL-8 dan kemokin lainnya, G-CSF dan GM-CSF.
Sitokin yang diketahui memediasi proses inflamasi kronis dapat dibagi menjadi sitokin yang berpartisipasi dalam inflamasi humoral.
Ini adalah IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-9, IL-10, IL-13, dan transforming growth factor b (TGF-b), dan yang berkontribusi terhadap inflamasi seluler seperti IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-7, IL-9, IL-10, IL-12, interferon (IFN), IFN-inducing factor-g (IGIF), TGF-b, dan TNF-a dan -b.
Kelainan inflamasi adalah sekelompok besar kelainan yang mendasari berbagai macam penyakit manusia.
Sitokin adalah pengatur respons pejamu terhadap infeksi, respons imun, inflamasi, dan trauma.
Beberapa sitokin bekerja untuk memperburuk penyakit (sitokin pro-inflamasi), sementara yang lain bekerja untuk mengurangi peradangan dan meningkatkan penyembuhan (sitokin anti-inflamasi).
Sitokin proinflamasi
Sitokin proinflamasi adalah sitokin yang memicu inflamasi sistemik.
Contohnya termasuk IL-1 dan TNF alfa. Interleukin (IL) -1 dan tumor necrosis factor (TNF) adalah sitokin pro-inflamasi, dan ketika diberikan kepada manusia, mereka menyebabkan demam, peradangan, kerusakan jaringan, dan, dalam beberapa kasus, syok dan kematian.
Pengurangan aktivitas biologis IL-1 dan TNF dicapai dengan beberapa strategi yang berbeda, tetapi sangat spesifik.
Jadi mereka termasuk antibodi penetralisir, reseptor larut, antagonis reseptor, dan inhibitor protease yang mengubah prekursor tidak aktif menjadi molekul aktif dan matang.
Memblokir IL-1 atau TNF sangat berhasil pada pasien dengan rheumatoid arthritis, penyakit radang usus, atau penyakit graft-versus-host, tetapi jelas tidak berhasil pada manusia dengan sepsis.
Agen seperti antibodi penetral TNF, reseptor TNF terlarut, dan antagonis reseptor IL-1 telah diinfuskan ke lebih dari 10.000 pasien dalam uji coba double-blind, terkontrol plasebo.
Meskipun ada peningkatan kecil yang sangat konsisten (2-3%) dalam tingkat kelangsungan hidup 28 hari dengan pengobatan antitokin, efeknya belum signifikan secara statistik.
Sitokin anti inflamasi
Sitokin anti-inflamasi adalah serangkaian molekul imunoregulator yang mengontrol respons sitokin pro-inflamasi.
Sitokin bekerja bersama dengan inhibitor sitokin spesifik dan reseptor sitokin terlarut untuk mengatur respon imun manusia.
Peran fisiologisnya dalam peradangan dan peran patologis dalam keadaan inflamasi sistemik semakin diakui. Sitokin anti-inflamasi utama termasuk antagonis reseptor interleukin (IL) -1, IL-4, IL-6, IL-10, IL-11, dan IL-13.
Reseptor sitokin spesifik untuk IL-1, faktor nekrosis tumor alfa, dan IL-18 juga berfungsi sebagai penghambat sitokin pro-inflamasi.
Peran sitokin
Sitokin adalah glikoprotein kecil yang diproduksi oleh berbagai jenis sel, terutama leukosit, yang mengatur kekebalan, peradangan, dan hematopoiesis.
Mereka mengatur sejumlah fungsi fisiologis dan patologis termasuk kekebalan bawaan, kekebalan yang didapat, dan sejumlah respon inflamasi.
Penemuan sitokin dimulai pada 1950-an, tetapi identifikasi yang tepat dari struktur dan fungsinya membutuhkan waktu bertahun-tahun. Penemuan asli adalah IL-I, IFN, dan faktor pertumbuhan saraf (NGF).
Namun, sitokin ini dimurnikan dan menerima namanya bertahun-tahun kemudian.
Penjelasan tentang efek fisiologis, patologis, dan farmakologis yang tepat dari beberapa sitokin masih dalam proses.
Teknik biologi molekuler cararn terutama bertanggung jawab atas identifikasi lengkapnya, dan sebagai akibatnya, beberapa ratus protein dan gen sitokin diidentifikasi, dan prosesnya berlanjut.
Sitokin diproduksi dari berbagai sumber selama fase efektor dari respon imun alami dan didapat dan mengatur respon imun dan inflamasi.
Mereka juga disekresikan selama peristiwa non-imun dan memainkan peran yang tidak terkait dengan respon imun di banyak jaringan. Secara umum, pelepasannya adalah peristiwa yang singkat dan terbatas.
Mereka tidak hanya diproduksi oleh beberapa jenis sel, tetapi mereka juga bekerja pada berbagai jenis sel dan jaringan.
Sitokin sering memiliki efek ganda pada sel target yang sama dan dapat menginduksi atau menghambat sintesis dan efek sitokin lain.
Setelah mengikat reseptor spesifik pada permukaan sel sel target, sitokin menghasilkan efek spesifiknya. Beberapa sinyal mengatur ekspresi reseptor sitokin.
Sel target merespons sitokin dengan mRNA baru dan sintesis protein, menghasilkan respons biologis spesifik.
Mereka bertindak melalui reseptor, dan sangat penting dalam sistem kekebalan tubuh.
Sitokin memodulasi keseimbangan antara respon imun humoral dan berbasis sel, dan mengatur pematangan, pertumbuhan, dan respon dari populasi sel tertentu.
Beberapa sitokin meningkatkan atau menghambat aksi sitokin lain dengan cara yang kompleks, menghasilkan respons biologis tertentu.
Mereka bertindak melalui reseptor, dan sangat penting dalam sistem kekebalan tubuh.