Características, tipos, funções, exemplos de citocinas

As citocinas qualquer citocinas São proteínas ou glicoproteínas de sinalização solúvel produzidas por vários tipos de células no corpo, especialmente por células do sistema imunológico, como leucócitos: neutrófilos, monócitos, macrófagos e linfócitos (células B e células T).

Ao contrário de outros fatores sindicais para receptores específicos que desencadeiam a cachoeira de sinalização longa e complexa.

Estrutura da citoquina recombinante de humanos Alpha conhecidos de interferon (fonte: Nevit Dilmen [CC BY-SA 3.0 (http: // criativecommons.Org/licenças/BY-SA/3.0/)] via Wikimedia Commons)

Esses fatores solúveis se ligam aos receptores que ativam diretamente as proteínas que possuem funções diretas na transcrição de genes, pois são capazes de entrar no núcleo e estimular a transcrição de um conjunto específico de genes.

As primeiras citocinas foram descobertas há mais de 60 anos. No entanto, a caracterização molecular de muitos deles era bastante posterior. O fator de crescimento neural, o interferon e a interleucina 1 (IL-1) foram as primeiras citocinas descritas.

O nome "cytoquina" é um termo geral, mas nas distinções da literatura são feitas com relação à célula que os produz. Assim, existem linfocinas (produzidas por linfócitos), monocinas (produzidas por monócitos), interleucinas (produzidas por um leucócito e agindo em outros leucócitos), etc.

Eles são especialmente abundantes em animais de vertebrados, mas sua existência foi determinada em alguns invertebrados. No corpo de um mamífero, por exemplo, eles podem ter funções aditivas, sinérgicas e antagônicas entre si ou até se ativar.

Eles podem ter ação auto -social, ou seja, agem na mesma célula que os produz; ou parácrina, o que significa que eles são produzidos por um tipo de células e agem em outros ao seu redor.

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Características e estrutura

Todas as citocinas são "pleiotrópicas", ou seja, elas têm mais de uma função em mais de um tipo de célula. Isso ocorre porque os receptores que respondem a essas proteínas são expressos em muitos tipos diferentes de células.

Foi determinado que há alguma redundância funcional entre muitos deles, uma vez que vários tipos de citocinas podem ter efeitos biológicos convergentes, e foi afirmado que isso está relacionado a semelhanças de sequência em seus receptores.

Como muitos mensageiros nos processos de sinalização celular, as citocinas têm ações poderosas em concentrações muito baixas, tão baixas que podem estar na faixa nanomolar e femtomolar, graças ao fato de que seus receptores estão extremamente relacionados a eles.

Algumas citocinas exercem suas funções como parte de uma "cachoeira" de citocinas. Isto é, é comum que eles atuem em sinergia e sua regulamentação geralmente depende de outras citocinas inibitórias e fatores regulatórios adicionais.

Expressão de genes de codificação de citocinas

Algumas citocinas vêm de genes de expressão constitutiva, pois, por exemplo, é necessário manter níveis hematopoiéticos constantes.

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Algumas dessas proteínas com expressão constitutiva são eritropoietina, interleucina 6 (IL-6) e certos fatores para a estimulação de colônias celulares que contribuem para a diferenciação de muitas células brancas.

Outras citocinas são pré-integradas e armazenadas, como grânulos citosólicos, proteínas de membrana ou complexadas com proteínas uniões à superfície celular ou matriz extracelular.

Muitos estímulos moleculares regulam positivamente a expressão de genes que codificam citocinas. Existem algumas dessas moléculas que aumentam a expressão gênica de outras citocinas, e também existem muitas funções inibitórias que limitam a ação de outras citocinas.

Controle de processamento

A função das citocinas também é controlada pelo processamento das formas precursoras dessas proteínas. Muitos deles são inicialmente produzidos como proteínas abrangentes de membrana ativa que merecem clivaje proteolítico para se tornarem fatores solúveis.

Exemplo de citocinas sob esse tipo de controle de produção são o fator de crescimento epidérmico do EGF (inglês "EPIDERMAL GRowth Fator"), O fator de crescimento do tumor TGF (inglês "TUmoral GRowth Fator"), Interleucina 1β (IL-1β) e fator de necrose tumoral TNFα (inglês ""Tumor NEcrose Fator").

Outras citocinas são secretadas como precursores inativos que devem ser processados ​​enzimaticamente para ativar e algumas das enzimas responsáveis ​​por esse processamento de certas citocinas envolvem proteínas da família de Cisteín protease.

Generalidades estruturais

As citocinas podem ter pesos muito variáveis, tanto que o intervalo foi definido entre 6 kDa e 70 kDa.

Essas proteínas têm estruturas extremamente variáveis, sendo capazes de serem compostas por barris de hélice alfa, estruturas complexas de placas β paralelas ou antiparalels, etc.

Pessoal

Existem vários tipos de famílias de citocinas e o número continua a crescer em vista da grande diversidade de proteínas com funções e características semelhantes a elas que são descobertas todos os dias no mundo científico.

Sua nomenclatura é de qualquer relacionamento sistemático, uma vez que sua identificação foi baseada em diferentes parâmetros: sua origem, o bioensaio inicial que a definiu e suas funções, entre outras.

O consenso atual para a classificação de citocinas é essencialmente baseado na estrutura de suas proteínas recebidas, que estão contidas em um pequeno número de famílias com características muito preservadas. Assim, existem seis famílias de receptores de citocinas que são agrupados de acordo com as semelhanças na sequência de suas porções citosólicas:

1. Receptores do tipo I (receptores de hematopoietina): eles incluem citocinas interleucina 6R e 12 R (IL-6R e IL-12R) e outros fatores envolvidos na estimulação da formação de cólon celulares. Eles têm seu efeito na ativação das células B e T.
2. Receptores tipo II (receptores de interferon): Essas citocinas têm funções antivirais e os receptores estão relacionados à proteína de fibronectina.
3. Receptores TNF (fator de necrose tumoral, inglês "TUmar NEcrose Fator"): Eles são citocinas "pró -inflamatórias", entre as quais são fatores conhecidos como p55 tnfr, CD30, CD27, dr3, dr4 e outros.
4. Receptores Toll/IL-1: Esta família abriga muitas interleucinas pró-inflamatórias e seus receptores geralmente têm regiões ricas de leucinas em seus segmentos extracelulares.
5. Receptores de tirosina quinase: Nesta família, existem muitas citocinas com funções de fatores de crescimento, como fatores de crescimento tumoral (TGF) e outras proteínas que promovem colônias celulares.
6. Receptores de quimioquina: as citocinas dessa família têm funções quimiotáticas e seus receptores têm mais de 6 segmentos transmembranares.

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Os receptores de citocina podem ser solúveis ou anexados à membrana. Receptores solúveis podem regular a atividade dessas proteínas que atuam como agonistas ou antagonistas no processo de sinalização.

Muitas citocinas usam receptores solúveis, incluindo vários tipos de interleuks (IL), fatores de crescimento neural (NGF), fatores de crescimento tumoral (TGF) e outros.

Funções

É importante lembrar que as citocinas funcionam como mensageiros químicos entre as células, mas não exatamente como efetores moleculares, pois são necessários para ativar ou inibir a função de efetores específicos.

Uma das características funcionais "unificando" entre as citocinas é sua participação na defesa do corpo, que é resumida como "a regulação do sistema imunológico", o que é particularmente importante para mamíferos e muitos outros animais.

Eles participam do controle do desenvolvimento hematopoiético, nos processos de comunicação intercelular e nas respostas da agência contra agentes infecciosos e estímulos inflamatórios.

Como são normalmente encontrados em baixas concentrações, a quantificação da concentração de citocinas nos tecidos ou nos fluidos corporais é usada como biomarcador para a previsão do progresso da doença e monitorando os efeitos dos medicamentos que são administrados a pacientes doentes.

Em geral, eles são usados ​​como marcadores de doenças inflamatórias, entre as quais as rejeições de implantes, sepse de Alzheimer, danos ao fígado, etc.

Onde se encontram?

A maioria das citocinas é secretada pelas células. Outros podem ser expressos na membrana plasmática e há alguns que permanecem no que pode ser considerado como uma "reserva" no espaço entendida pela matriz extracelular.

Como eles agem?

As citocinas, como mencionadas, têm efeitos Na Vivo que dependem do ambiente onde são encontrados. Sua ação ocorre através de sinalizações de cachoeiras e redes de interação que envolvem outras citocinas e outros fatores de natureza química diferente.

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Eles geralmente participam da interação com um receptor que possui uma proteína branca que é ativada ou inibida após sua associação, que tem a capacidade de agir direta ou indiretamente como um fator transcricional em genes particulares específicos.

Exemplos de algumas citocinas

IL-1 qualquer Interleucina 1

Também é conhecido como fator de ativação de linfócitos (LAF), pirogênio endógeno (EP), mediador endógeno de leucócitos (LEM), catabolina ou fator celular mononuclear (MCF).

Possui muitas funções biológicas em muitos tipos de células, destacando células B, t e monócitos. Induz hipotensão, febre, perda de pesos e outras respostas. É secretado por monócitos, macrófagos de tecido, células de Langerhans, células dendríticas, células linfóides e muitos outros.

IL-3

Possui outras denominações como fator de crescimento de mastócitos (MCGF), fator estimulante do cólon multi-CSF (Multi-CSF), fator de crescimento celular hematopoiético (HCGF) e outros.

Possui funções transcendentais na estimulação da formação de colônias de eritrócitos, megacariócitos, neutrófilos, eosinófilos, basófilos, mastócitos e outras células de linhagem monocítica.

É sintetizado principalmente por células T ativadas, mastócitos e eosinófilos.

Angiosotatin

Deriva do plasminogênio e é uma citoquia inibitória da angiogênese, que lhe dá funções como um poderoso bloqueador de neovascularização e o crescimento de metástases tumorais Na Vivo. É gerado pelo clivaje proteolítico do plasminogênio mediado pela presença de câncer.

Fator de crescimento epidérmico

Atua na estimulação do crescimento de células epiteliais, acelera a saída dos dentes e a abertura dos olhos nos camundongos. Além disso, funciona na inibição da secreção de ácido gástrico e está envolvido na cicatrização de feridas.

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