سیتوکین‌ها: قهرمانان نامرئی سیستم ایمنی

معرفی سیتوکین‌ها

سیتوکین‌ها چیستند؟

سیتوکین‌ها پروتئین‌هایی هستند که به عنوان پیام‌رسان‌های شیمیایی در سیستم ایمنی بدن عمل می‌کنند. سیستم ایمنی  یک شبکه پیچیده شامل چندین قسمت است که به طور مشترک برای محافظت از بدن در برابر تهدیدات، از جمله میکروب‌های بیماری‌زا، کار می‌کند. این سیستم شامل سلول‌های ایمنی است که با پاتوژن‌های مهاجم (مانند ویروس‌ها و باکتری‌ها)، آلرژن‌ها و سایر مواد مضر که به بدن وارد می‌شوند، مبارزه می‌کنند. سیتوکین‌ها به این سلول‌های ایمنی سیگنال می‌دهند تا با مهاجمان مقابله کنند. حتی زمانی که تهدیدی وجود ندارد، سیتوکین‌ها به سایر سلول‌ها سیگنال می‌دهند تا سیستم ایمنی به درستی عمل کند.

انواع مختلف سیتوکین‌ها

سیتوکین‌ها شامل انواع مختلفی از پروتئین‌ها هستند که به سلول‌های ایمنی می‌گویند کجا بروند و چه کاری انجام دهند تا سیستم ایمنی به درستی کار کند. این انواع عبارتند از:

• کموکین‌ها (Chemokines): کموکین‌ها سلول‌های ایمنی را به سمت مکان‌هایی در بدن هدایت می‌کنند که می‌توانند با عفونت مبارزه کنند.
• اینترفرون‌ها (Interferons): اینترفرون‌ها به سلول‌ها سیگنال می‌دهند که از خود در برابر ویروس‌هایی که به بدن حمله می‌کنند، دفاع کنند. به این ترتیب، اینترفرون‌ها در فرآیند تکثیر ویروس‌ها مداخله می‌کنند و از این طریق مانع تولید ویروس‌های بیشتر می‌شوند.
• اینترلوکین‌ها (Interleukins): این پروتئین‌ها نام خود را از واژه‌های “اینتر” به معنی بین و “لکوسیت” (که نام دیگری برای گلبول‌های سفید است) گرفته‌اند. در ابتدا، دانشمندان فکر می‌کردند که فقط لکوسیت‌ها این پروتئین‌ها را آزاد می‌کنند و فقط به سایر لکوسیت‌ها پیام می‌دهند، اما حالا می‌دانیم که سلول‌های غیر از لکوسیت‌ها نیز این پروتئین‌ها را تولید می‌کنند. همچنین اینترلوکین‌ها می‌توانند پیام‌هایی بین سلول‌هایی که لکوسیت نیستند، منتقل کنند.
• فاکتور نکروز تومور (TNF): TNF به تنظیم التهاب در بدن کمک می‌کند و همچنین به سلول‌های ایمنی سیگنال می‌دهد تا سلول‌های توموری را از بین ببرند.
• فاکتورهای تحریک کلونی (CSF): CSF به سلول‌های بنیادی هماتوپوئتیک (HSC) سیگنال می‌دهد که به نوع خاصی از سلول‌ها تبدیل شوند. این سلول‌های بنیادی پیش‌ساز تمامی انواع سلول‌های خونی، شامل گلبول‌های سفید، گلبول‌های قرمز و پلاکت‌ها هستند. این تغییرات در طی یک فرآیند به نام هماتوپوئز (hematopoiesis) اتفاق می‌افتد. به عنوان مثال، فاکتور تحریک کلونی گرانولوسیت (G-CSF) به یک HSC سیگنال می‌دهد که به یک گلبول سفید به نام نوتروفیل تبدیل شود. نوتروفیل‌ها در مبارزه با عفونت‌ها کمک می‌کنند.

برخی سیتوکین‌ها نام خود را از نوع سلولی که آن‌ها را تولید می‌کند، می‌گیرند. از جمله:

• لنفوکین‌ها (Lymphokines): که توسط لنفوسیت‌ها، نوعی از گلبول‌های سفید تولید می‌شوند.
• مونوکین‌ها (Monokines): که توسط مونوست‌ها، نوعی از گلبول‌های سفید تولید می‌شوند.

عملکرد سیتوکین‌ها

سیتوکین‌ها چه کار می‌کنند؟

سیتوکین‌ها بیشتر به عنوان تنظیم‌کننده‌های التهاب در بدن شناخته می‌شوند. بسیاری از مردم التهاب را به عنوان یک علامت مزاحم می‌بینند که نشان می‌دهد بیمار هستند یا آلرژی دارند. اما التهاب علامتی است که نشان می‌دهد سلول‌های ایمنی بدن در حال مبارزه با مهاجمان یا ترمیم آسیب‌های بافتی هستند. سلول‌های بدن در هنگام وجود تهدید، سیتوکین‌ها را آزاد می‌کنند. سیتوکین‌ها به سلول‌های ایمنی می‌گویند چگونه با تهدیدات مبارزه کنند و آسیب‌ها را ترمیم نمایند.

به سیتوکین‌ها به عنوان پیام‌رسان‌های شیمیایی نگاه کنید که به سلول‌ها می‌گویند چگونه رفتار کنند. بدین معنی که سیتوکین‌ها دستور می‌دهند:

• سلول‌ها فعال شوند: سیتوکین‌ها به سلول‌ها می‌گویند کجا بروند و چه کار کنند. به عنوان مثال می‌توانند سلول‌های ایمنی را به سمت محل عفونت هدایت کنند تا آن‌ها بتوانند در آنجا با میکروب‌ها مبارزه کنند. همچنین می‌توانند فرآیندهای مرتبط با التهاب را افزایش یا کاهش دهند.
• سلول‌ها متمایز شوند: سیتوکین‌ها می‌توانند به سلول‌های نارس بگویند که به نوع خاصی از سلول تبدیل شوند. به عنوان مثال می‌توانند به یک سلول نارس بگویند که به یک گلبول سفید بالغ تبدیل شود که قادر به مبارزه با عفونت باشد.
• سلول‌ها تکثیر یابند: سیتوکین‌ها می‌توانند به یک سلول بگویند که سلول‌های مشابه بیشتری تولید کند. به عنوان مثال می‌توانند به یک گلبول سفید بگویند که گلبول‌های سفید بیشتری برای مبارزه با عفونت تولید کند.

سیتوکین‌ها همچنین می‌توانند به سلول‌های بدن سیگنال دهند که سیتوکین‌ بیشتری آزاد کنند تا پاسخ التهابی بدن افزایش یابد.

تفاوت بین سیتوکین‌های پروالتهابی و ضدالتهابی چیست؟

هنگامی که پاسخ ایمنی بدن به درستی کار می‌کند، سیتوکین‌ها التهاب را تحریک می‌کنند که به مبارزه با تهدیدات و ترمیم بافت کمک می‌کند. همچنین پاسخ التهابی بدن را زمانی که دیگر به آن نیاز ندارید، کاهش و یا متوقف می‌کنند.

• سیتوکین‌های پروالتهابی: این سیتوکین‌ها، التهاب را تحریک یا افزایش می‌دهند. آن‌ها پیام‌هایی را منتقل می‌کنند که پاسخ ایمنی بدن را برای مقابله با مهاجمان، مانند میکروب‌ها هماهنگ می‌کند.
• سیتوکین‌های ضدالتهابی: این سیتوکین‌ها التهاب را متوقف یا کاهش می‌دهند. آن‌ها پیام‌هایی را منتقل می‌کنند که از یک پاسخ ایمنی بیش از حد که می‌تواند منجر به آسیب بافتی شود، جلوگیری می‌کند.

سیتوکین‌ها چگونه کار می‌کنند؟

برخی سلول‌ها، سیتوکین‌ها را آزاد می‌کنند، در حالی که برخی دیگر دارای گیرنده‌های سیتوکین هستند. برای درک بهتر این فرآیند، می‌توان سلول‌های آزاد کننده را “کلید” و سلول‌های گیرنده‌ را “قفل” در نظر گرفت. وقتی سیتوکین به گیرنده سیتوکین متصل می‌شود، سلول هدف یک پیام دریافت می‌کند و بر اساس آن وظایف خود را اجرا می‌کند.

به عنوان مثال، زمانی که یک سلول ایمنی یک تهدید مانند ویروس را شناسایی می‌کند، ممکن است سیتوکین‌ها را آزاد کند. این سیتوکین‌ها می‌توانند از طریق خون یا مستقیماً به بافت‌ها حرکت کرده و به سلول‌هایی با گیرنده‌های متناسب برسند. هنگامی که سیتوکین به گیرنده متصل می‌شود، سلول دستوراتی دریافت کرده و اقداماتی نظیر حرکت به سمت ویروس و حمله به آن یا تقویت دفاع‌های خود برای جلوگیری از ورود ویروس‌ها انجام می‌دهد.

سیتوکین‌ها می‌توانند به سه شکل سیگنال‌دهی کنند:

1. سیگنال‌دهی اتوکرین (Autocrine signaling): سیتوکین‌ها به گیرنده‌های روی همان سلول که آن‌ها را آزاد کرده‌اند، متصل می‌شوند.
2. سیگنال‌دهی پارا کرین (Paracrine signaling): سیتوکین‌ها به گیرنده‌های روی سلول‌های نزدیک متصل می‌شوند.
3. سیگنال‌دهی اندوکرین (Endocrine signaling): سیتوکین‌ها به گیرنده‌های روی سلول‌های دورتر از سلولی که سیتوکین‌ها را آزاد کرده‌اند، متصل می‌شوند.

سلول‌های دارای گیرنده‌های سیتوکین در سرتاسر بدن وجود دارند. در واقع، اکثر اعضای بدن شامل سلول‌های دارای گیرنده‌های سیتوکین هستند. این گستردگی باعث می‌شود که التهاب در نواحی مختلف بدن به راحتی و به سرعت اتفاق بیفتد.

سیتوکین‌ها از کجا می‌آیند؟

سیستم ایمنی بدن عمدتاً شامل سلول‌های ایمنی است که مسئول تولید سیتوکین‌ها هستند. این پروتئین‌های کوچک در واقع از طریق انواع مختلف سلول‌ها در بدن آزاد می‌شوند و فقط محدود به سلول‌های ایمنی نیستند.

سلول‌های ایمنی که سیتوکین‌ها را تولید می‌کنند، شامل گلبول‌های سفید هستند که به نام لوکوسیت‌ها شناخته می‌شوند. این سلول‌ها شامل انواع مختلفی می‌باشند که عبارتند از:

• ماکروفاژها: این سلول‌های بزرگ به شناسایی و بلعیدن میکروب‌ها و بافت‌های مرده کمک می‌کنند.
• سلول‌های دندریتیک: این سلول‌ها نقش حیاتی در شناسایی و انتقال سیگنال‌های ایمنی ایفا می‌کنند.
• لنفوسیت‌ها: این دسته شامل لنفوسیت‌های T و B است که در پاسخ‌های ایمنی شرکت دارند و به تولید آنتی‌بادی و مبارزه با عفونت‌ها کمک می‌کنند.
• مونوسیت‌ها: این سلول‌ها به ماکروفاژها تبدیل شده و به دفاع از بدن کمک می‌کنند.
• نوتروفیل‌ها: این سلول‌ها به طور ویژه در برابر عفونت‌های باکتریایی فعال می‌شوند.
• بازوفیل‌ها: این سلول‌ها در واکنش‌های آلرژیک و التهاب‌ها نقش دارند.
• ایوزینوفیل‌ها: این سلول‌ها بیشتر در پاسخ به عفونت‌های انگلی و واکنش‌های آلرژیک فعالیت می‌کنند.
• سلول‌های مست: این سلول‌ها در بافت‌های پیوندی وجود دارند و در واکنش‌های آلرژیک و التهاب مؤثرند.

سایر سلول‌ها نیز می‌توانند سیتوکین‌ها را آزاد کنند. این سلول‌ها شامل:

• سلول‌های اندوتلیالی: این سلول‌ها سطح داخلی عروق خونی را پوشش می‌دهند و می‌توانند سیتوکین تولید کنند.
• سلول‌های اپیتلیالی: این سلول‌ها اعضای داخلی بدن را پوشش داده و نقش مهمی در تولید سیتوکین دارند.
• فیبروبلاست‌ها: این سلول‌ها در بافت پیوندی فعالیت کرده و به ترمیم و نگهداری بافت کمک می‌کنند.
• سلول‌های استرومالی: این سلول‌ها در بافت پیوندی به حمایت و نگهداری بافت‌های دیگر کمک می‌کنند.
• سلول‌های شووان: این سلول‌ها اعصاب را احاطه کرده و به محافظت و بهبود عملکرد آن‌ها کمک می‌کنند.

بدین ترتیب، انواع مختلفی از سلول‌ها در بدن می‌توانند سیتوکین‌های مشابهی را آزاد کنند و نقش‌های متنوعی در تنظیم پاسخ ایمنی و التهاب ایفا نمایند.

بیماری‌ها و اختلالات