Cytokine

Lịch sử và thuật ngữ

Một số nhà nghiên cứu cho rằng cytokine đầu tiên được phát hiện vào năm 1957. Cytokine này là interferon, được xác định có hoạt tính chống virus (tế bào nhiễm virus có thể phát đi một thông tin đến các tế bào lân cận để các tế bào này có khả năng phòng chống sự nhiễm virus gây bệnh). Tuy nhiên người ta cũng có thể xem chất gây sốt nội sinh, được phát hiện năm 1948, là một cytokine. Chất này được sinh ra trong quá trình nhiễm trùng và kích thích cơ thể sinh nhiệt gây sốt trên lâm sàng.
Thuật ngữ cytokine được Stanley Cohen sử dụng lần đầu tiên vào năm 1974. Thuật ngữ này gồm hai phần: cyto (tế bào) và kine (tiếng Hy lạp kīnein: làm chuyển động, kích thích, hoạt hóa).
Trong những thập niên vừa qua, các nghiên cứu và hiểu biết về vai trò sinh lý cũng như sinh lý bệnh của cytokine đã đạt được những thành tựu đáng kể. Cytokine tham gia vào rất nhiều quá trình sinh học trong cơ thể như tạo phôi, sinh sản, tạo máu, đáp ứng miễn dịch, viêm. Tuy nhiên các phân tử này cũng đóng vai trò khá quan trọng trong các bệnh lý như: bệnh tự miễn, nhiễm trùng huyết, ung thư, các bệnh lý viêm mạn tính (viêm đại tràng mạn, bệnh Crohn, viêm đa khớp dạng thấp, bệnh vảy nến...), viêm gan siêu vi, nhiễm HIV...Các cytokine cũng có thể là các tác nhân trị liệu (yếu tố tạo khóm tế bào hạt được sử dụng trong huyết học) hay là các đích điều trị (như TNF trong bệnh Crohn, viêm đa khớp dạng thấp...).

Chemokine

Tập hợp tất cảc các cytokine có trọng lượng phân tử thấp và có chung đặc tính hóa ứng động. Chemokine là những cytokine được sản xuất trong những giai đoạn sớm nhất của nhiễm trùng. Các phân tử này được phát hiện cách đây không lâu. Chúng phát huy tác dụng hóa ứng động đến các tế bào có khả năng đáp ứng gần đó. Interleukine-8 là chemokine đầu tiên được nghiên cứu rõ ràng và nó là đại diện tiêu biểu của họ này. Tất cảc các chemokine đều có trình tự sắp xếp amino acid giống nhau và các thụ thể của chúng có đến 7 domain xuyên màng. Các tín hiệu của chemokine sau khi gắn với thụ thể sẽ được truyền thông qua protein G.
Chemokine có nguồn gốc từ nhiều loại tế bào khác nhau của hệ miễn dịch tiên thiên cũng như từ tế bào lympho của hệ miễn dịch tập nhiễm.
Chemokine là yếu tố hóa ứng động của bạch cầu: chúng huy động các monocyte, bạch cầu trung tính và các tế bào thực hiện miễn dịch khác lưu hành trong máu đến ổ nhiễm trùng.

Họ yếu tố hoại tử khối u

Các cytokine thuộc họ yếu tố hoại tử khối u (tumor necrosis factor: TNF) hoạt động dưới dạng protein tam trùng phân (trimer). Các protein này có nguồn gốc từ bề mặt màng tế bào. Các cytokine thuộc họ này có những tính chất rất khác biệt so với các cytokine thuộc các họ khác.
TNF α là đại diện tiêu biểu cho họ cytokine này. Đây là một yếu tố hoạt hóa tế bào nội mô mạch máu rất mạnh và tăng tính thấm thành mạch. Hiệu ứng này làm tăng các IgG, bổ thể và các tế bào đi vào tổ chức gây viêm cục bộ. TNF α còn có tác dụng toàn thân như gây sốt, huy động các chất chuyển hóa và gây sốc.
Interleukin-1 có tác dụng hoạt hóa tế bào nội mô mạch máu, hoạt hóa các tế bào lympho, gây tổn thương tổ chức tại chỗ tạo điều kiện cho các tế bào thẩm thực hiện miễn dịch đi vào các vùng này. IL-1 cũng có tác dụng gây sốt và sản xuất IL-6.
Một điều đáng ngạc nhiên là họ TNF, vốn đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong phản ứng viêm và chết tế bào theo lập trình, cũng có chức năng quyết định trong sự phát triển bình thường của các tế bào lympho. Một ví dụ điển hình là vai trò của CD40-ligand đối với vai trò của tế bào CD4.
Fas-ligand, một thành viên khá nổi tiếng của họ TNF, là một cytokine bề mặt màng tế bào, chủ yếu trên tế bào T độc tế bào. Thụ thể của cytokine này là Fas. Fas-ligand gây nên hiện tượng chết tế bào theo lập trình ở những tế bào có thụ thể Fas.

Họ các yếu tố kích thích tạo máu (haemopoietin)

Tên gọi thông dụng: Erythropoietin: là một hoạt chất được sản xuất bởi thận có tác dụng kích thích tủy xương tạo hồng cầu. Erythropoietin tổng hợp trong phòng thí nghiệm được gọi là epoetin alfa hay epoetin beta. Ngày nay, erythropoietin không chỉ được biết như là một yếu tố kích thích tạo máu mà còn có chức năng quan trọng như bảo vệ tế bào (cytoprotective), bảo vệ thần kinh (neuroprotective) và đặc biệt là chống chết tế bào theo lập trình.

Các thụ thể của cytokine

Các thụ thể (receptor) của cytokine thuộc nhiều họ protein thụ thể khác nhau do chúng có cấu tạo khác nhau.

Thụ thể cytokine lớp II

Gồm các thụ thể của Interferon-α, Interferon-β, Interferon-γ và IL-10

Thụ thể của họ TNF

Thụ thể I và II của các TNF; các thụ thể CD40, Fas (Apo 1), CD30, CD27.
Thụ thể của yếu tố phát triển thần kinh.

Thụ thể của Chemokin

Gồm các thụ thể được đặt tên CCR1 đến CCR9 và CXCR1 đến CXCR5.
Hầu hết các thụ thể đều gắn trên bề mặt màng thế bào, tuy nhiên cũng có một số thụ thể tự do hòa tan lưu hành trong máu. Các thụ thể này được phóng thích từ bề mặt màng tế bào. Do không gắn vào tế bào nên các thụ thể này khi gắn với các cytokine không phát huy tác dụng sinh học mà ngược lại làm giảm khả năng gắn của các cytokine với tế bào. Ví dụ điển hình là các receptor hòa tan của TNF.