Tsütokiinid

Tsütokiinid on loomadel erinevate tuumaga rakkude vabastatavad väikesemolekulilised lahustuvad valgud ja glükoproteiinid, mis vahendavad lühiajaliselt erinevaid immuunvastuseid ja rakkudevahelist informatsiooni. Tsütokiinilaadseid valke on leitud ka bakteritel ja viirustel.

Tsütokiinid on erineva keemilise koostisega. Igale tsütokiinile vastab kindel retseptor. Need võivad moodustada võrgustikke.

Tsütokiine toodavad erinevad rakud, kuid enim on uuritud immuunsüsteemi moduleerivaid tsütokiine, mis reguleerivad immuunrakkude kasvu, diferentseerumist, aktivatsiooni ja immuunvastust. Tsütokiine vabastavad ka kasvajarakud kasvaja mikrokeskkonnas.

Tsütokiine toodetakse ka biotehnoloogiliselt ja neid kasutatakse mitmete bioloogiliste ravimite koosseisus. 
 
Rakkudevahelise informatsiooni vahendamise käigus toimuvat tsütokiinide vabanemist mõjutavad ka parasiidid, bakterid, närvirakkude kasvufaktor, viirused jm. Tsütokiinide esinemine veres on esimeseks laboratoorseks tunnuseks, et organism on viirusega nakatunud.

Immuunsüsteemi aktivatsioonil osaleb hulgaliselt tsütokiine, kusjuures üks tsütokiin võib avaldada eri rakkudele erinevat toimet ja erinevad tsütokiinid võivad avaldada ühesugust toimet.

Tsütokiinide tüübid

Tsütokiinide põhilised rühmad on interferoonid, interleukiinid, kasvaja nekroosifaktorid, kolooniaid stimuleerivad faktorid ja kemokiinid, lümfokiinid ning kasvutegurid.

Tsütokiine ja nendega seotud faktoreid liigitatakse ka järgmiselt:
anti-inflammatoorsed tsütokiinid (IL-10, TGFβ, IL-1Ra, IL-13, PGE2, PGJ2);
proinflammatoorsed tsütokiinid (TNF, IL-1β, IL-6, IL12/IL-18, IL-4, IFN-γ);
regulatoorsed tsütokiinid.

Kesknärvisüsteem

Kesknärvisüsteemi rakud reguleerivad tsütokiinide vabastamist ja võivad nende toimet reguleerida neurotransmitterite abil. Samas mõjutavad tsütokiinid omakorda kesknärvisüsteemi rakke ja moduleerivad nende funktsioone. Tsütokiine võivad vabastada nii neuronid ise kui ka astrotsüüdid, mikrogliiarakud ja muud kesknärvisüsteemi tugirakud.

Peaaju

Peaajju võivad väljaspool kesknärvisüsteemi toodetud tsütokiinid sattuda hematoentsefaalset barjääri ületades nii tavaolukorras kui ka vigastuse, trauma või põletiku tõttu.

Erinevad tsütokiinid vallandavad ajus nii neurokeemilisi, neuroimmuunseid kui ka neuroendokriinseid kaskaade.

Arvatakse, et tsütokiinid mõjutavad aju monoaminergilist neurotransmissiooni, seoseid on leitud nii serotoniin-, noradren- kui dopaminergiliste süsteemidega. Olenevalt tsütokiinide liigist võivad need stimuleerida ajus serotoniini tagasihaaret ja vähendada serotoniini sünteesi.

Depressioon

Ka depressiooni psühhopatoloogiat on püütud kirjeldada tsütokiinitekkelise teooria abil.

Funktsioonid
Tsütokiinide funktsioonideks on mitmete bioloogiliste protsesside juhtimine, nagu:
rakkude kasvamine,
rakkude diferentseerumine,
rakkude aktiveerimine,
immuun- ja põletikureaktsioonid,
kudede uuenemine,
sidekoestumine,
elundite moodustumine.
Immuunsüsteem ja hüpotalamuse-hüpofüüsi-neerupealiste telg (HPA-telg) suhtlevad tsütokiinide vahendusel. Tsütokiin interleukiin-1 on HPA-telje stimulaator. Ka IL-6 ja IL-10 ning TNFα võivad nimetatud telje aktiveerida.

Maohammustus 
Maohammustuse korral vabaneb hammustada saanu erinevatest rakkudest, nagu makrofaagid, neutrofiilid, eosinofiilid, basofiilid, lümfotsüüdid jt, hulgaliselt tsütokiine ja ka teisi bioloogiliselt aktiivseid vahendajaaineid nagu prostaglandiinid, hapnikuradikaalid, lämmastikoksiid (NO), tromboksaanid, leukotrieenid ja vasoaktiivseid mediaatoreid.

Imetajatel

Paljunemine
Tsütokiinidel on tähtis roll imetajate sugulisel paljunemisel ja ema organismiimmunotolerantsuse tekkes loote suhtes, aga ka embrüogeneesis. Emakas ja teistes paljunemisprotsessidega seotud kudedes peetakse olulisimaks tsütokiini IL-1β komplekteerimist ja vabanemist aga ka IFNα, IFNβ, IFN γ, IFNτ, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-11, IL-12, IL-13, IL-15, TGFα, TGFβ, TNFα jt.

Inimestel

Tüümus 

Tüümuse tsütokiinide toime on paikne ja kõik tüümuse rakupopulatsioonid suudavad neid sünteesida, kuid enim seostatakse tsütokiinidega tüümuse epiteelirakke ja tümotsüüte.

Tsütokiinide toimes peetakse määravaks tüümuse rakkude pinnal ekspresseeritavaid tsütokiinide retseptoreid. Ühtede rakkude eritatavaid tsütokiine võidakse edastada teist tüüpi rakkudele, nii näiteks indutseerib IL-7, mida sünteesivad tüümuse epiteelirakud või strooma fibroblastid, CD4(-) ja CD8(-) tümotsüütide kasvu ja diferentseerumist.

Tüümuse tsütokiinide süntees on valdavalt spontaanne ja selle eesmärk on tümotsüütide migratsiooni regulatsioon. Tüümuse tsütokiinid ei osale oluliselt immuunvastuses.

Rinnapiimas

Naiste rinnapiimas leidub mitmeid tsütokiine: interleukiinid 1β, IL-6, IL-8, IL-10 ja tuumornekroosifaktor alfa (TNFα).

Roomajatel
Roomajatel (sh madudel) komplekteeritakse ja vabastatakse vastavate rakkude poolt (näiteks monotsüüdid ja makrofaagid) vajadusel peamiselt proinflammatoorseid tsütokiine.

Immunopatoloogia

Hüpertsütokineemia 

Tsütokiinide massiivne, kontrollimatu sünteesimine ja vabastamine organismi teatud haiguslike seisundite korral võib põhjustada hüpertsütokineemiat.

Bioloogiline ravi 

Erinevate haiguste (reumatoidartriit, pahaloomulised kasvajad jpt) bioloogilises ravis kasutavate preparaatide (näiteks monoklonaalsed antikehad, lahustuv tuumorinekroosifaktor alfa retseptor jpt) manustamise tulemusel tekkivat potentsiaalset eluohtlikku tsütokiinide tormi laadset seisundit ehk tsütokiinimürgistust või ka tsütokiiniülitundlikkust nimetatakse tsütokiinide vabanemise sündroomiks (CRS – cytokine release syndrome).

Ajaloolist 
1974. aastal kasutas Stanley Cohen esmakordselt terminit "tsütokiin".

Vaata ka 
Antitsütokiinid
Tüümuse stromaalne lümfopoetiin

Viited

Välislingid 
 Juan F. Navarro-González ja Carmen Mora-Fernández, The Role of Inflammatory Cytokines in Diabetic Nephropathy, JASN märts 2008, 19. köide, nr 3, lk 433–442, veebiversioon (vaadatud 23.01.2014) (inglise keeles)  
 Horst Ibelgaufts, Cytokines in Cytokines & Cells Online Pathfinder Encyclopedia,Version 31.4 (Spring/Summer 2013 Edition), veebiversioon (vaadatud 23.01.2014) (inglise keeles) 
 Immuunsüsteemi arengust, veebiversioon (vaadatud 23.01.2014)

 Staphylococcus aureus: Bénédicte Fournier, The function of TLR2 during staphylococcal diseases, Front Cell Infect Microbiol. 2012; 2: 167., 4. jaanuar 2013. doi: 10.3389/fcimb.2012.00167. PMCID: PMC3539681, veebiversioon (vaadatud 11.10.2014)(inglise keeles)
 Bajpai A, Prasad KN, Mishra P, Singh AK, Gupta RK, Ojha BK., Distinct cytokine pattern in response to different bacterial pathogens in human brain abscess.Lühikokkuvõte., J Neuroimmunol. 15. august 2014 ;273(1–2):96–102. doi: 10.1016/j.jneuroim.2014.05.009., veebiversioon (vaadatud 11.10.2014)(inglise keeles)
R. Bryan Rock, Shuxian Hu, Genya Gekker, Wen S. Sheng, Barbara May, Vivek Kapur ja Phillip K. Peterson, Mycobacterium tuberculosis–Induced Cytokine and Chemokine Expression by Human Microglia and Astrocytes: Effects of Dexamethasone, J Infect Dis. (2005) 192 (12): 2054–2058., doi: 10.1086/498165, veebiversioon (vaadatud 15.10.2014) (inglise keeles)

Chengcai Lai, Xiliang Wang ja Penghui Yang, Cytokines Network and Influenza Virus Infection, Clin Microbial 2014, 3:3, veebiversioon (vaadatud 17.09.2014) (inglise keeles)

 Krasagakis K, Garbe C, Orfanos CE., Cytokines in human melanoma cells: synthesis, autocrine stimulation and regulatory functions—an overview. Lühikokkuvõte., Melanoma Res. 1993 detsember;3(6):425-33., veebiversioon (vaadatud 03.07.2014) (inglise keeles) 
 Krasagakis K, Garbe C, Zouboulis CC, Orfanos CE., Growth control of melanoma cells and melanocytes by cytokines. Lühikokkuvõte, Recent Results Cancer Res. 1995;139:169-82., veebiversioon (vaadatud 03.07.2014) (inglise keeles) 
 Krüger-Krasagakes S, Krasagakis K, Garbe C, Diamantstein T., Production of cytokines by human melanoma cells and melanocytes. Lühikokkuvõte., Recent Results Cancer Res. 1995;139:155-68., veebiversioon (vaadatud 03.07.2014) (inglise keeles)
 Lázár-Molnár E, Hegyesi H, Tóth S, Falus A., Autocrine and paracrine regulation by cytokines and growth factors in melanoma. Lühikokkuvõte., Cytokine. 2000 Juuni;12(6):547-54., veebiversioon (vaadatud 03.07.2014) (inglise keeles)

 Imamura M, Tanaka J, Hashino S, Kobayashi H, Hirano S, Minagawa T, Imai K, Kobayashi S, Fujii Y, Kasai M, et al., Cytokines involved in graft-versus-host disease. Lühikokkuvõte, Hokkaido Igaku Zasshi., november 1994 ;69(6):1348–53., veebiversioon (vaadatud 17.09.2014) (inglise keeles)

 Spangelo BL, Farrimond DD, Thapa M, Bulathsinghala CM, Bowman KL, Sareh A, Hughes FM Jr, Goldstein AL, Badamchian M., Thymosin fraction 5 inhibits the proliferation of the rat neuroendocrine MMQ pituitary adenoma and C6 glioma cell lines in vitro. Lühikokkuvõte, Endocrinology. aprill 1998;139(4):2155-62., veebiversioon (vaadatud 17.10.2014) (inglise keeles)

 Albert R. Davalos, Jean-Philippe Coppe, Judith Campisi, ja Pierre-Yves Desprez, Senescent cells as a source of inflammatory factors for tumor progression, Cancer Metastasis Rev. juuni 2010; 29(2): 273–283., doi: 10.1007/s10555-010-9220-9, PMCID: PMC2865636, veebiversioon (vaadatud 18.10.2014) (inglise keeles)

 Pertsov SS, Koplik EV, Kalinichenko LS., Comparative analysis of the effect of cytokines on the thymus, adrenal glands, and spleen in rats with various behavioral characteristics. Lühikokkuvõte., Bull Exp Biol Med. jaanuar 2011;150(3):277-80., veebiversioon (vaadatud 04.10.2014) (inglise keeles)

Selles artiklis on kasutatud ingliskeelset artiklit :en:Cytokine seisuga 23.01.2014.

Immunoloogia
Lümfisüsteem
Valgud