Μία από τις ιδιότητες του ανοσοποιητικού συστήματος είναι η ικανότητα επικοινωνίας, συντονισμού και μετακίνησης των κυττάρων του, προκειμένου να επιτευχθεί η προστασία από ξένους εισβολείς. Η επικοινωνία των κυττάρων του ανοσολογικού συστήματος μεταξύ τους γίνεται μέσω μικρών πρωτεϊνικών μορίων, που παράγονται από διάφορους τύπους κυττάρων και ονομάζονται κυτταροκίνες ή κυτοκίνες.
Ο όρος κυτταροκίνες (cytokines) προέρχεται από τις λέξεις κύτταρο και κινώ και αναφέρεται σε μια κατηγορία από μόρια τα οποία έχουν σαν βασικό ρόλο την ρύθμιση της επικοινωνίας μεταξύ των κυττάρων. Πρόκειται για πεπτίδια ή πρωτεΐνες.
Η κατηγορία των κυτοκινών περιλαμβάνει μια μεγάλη ποικιλία ρυθμιστικών παραγόντων που παράγονται από πολλά διαφορετικά είδη κυττάρων. Συνήθως εκκρίνονται από κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος όταν αυτά συναντούν κάποιο παθογόνο μικροοργανισμό, ενεργοποιώντας άλλα κύτταρα του ανοσοποιητικού και αυξάνοντας έτσι την ανοσιακή απόκριση. Τα Τ κύτταρα και τα μακροφάγα αποτελούν μια σημαντική πηγή παραγωγής κυτοκινών.
Οι κυτοκίνες ρυθμίζουν την ανοσολογική απάντηση επομένως, είναι φυσικό η παραγωγή και δράση τους να επηρεάζει την εξέλιξη ασθενειών π.χ. παίζουν ρόλο στην αθηροσκλήρωση στην ψωρίαση και σε πάρα πολλές άλλες ασθένειες. Επίσης είναι απολύτως απαραίτητες στην ανάπτυξη και την λειτουργία τόσο της φυσικής όσο και της επίκτητης ανοσίας, αν και ο ρόλος τους δεν περιορίζεται στο ανοσοποιητικό σύστημα.
Ένας άλλος ρόλος των κυτταροκινών είναι η συμμετοχή τους στην ανάπτυξη του οργανισμού κατά την διάρκεια της εμβρυϊκής ζωής.
Για κάθε κυτοκίνη υπάρχει ένας αντίστοιχος ειδικός κυτταρικός υποδοχέας στην επιφάνεια των κυττάρων-στόχων δηλαδή των κυττάρων στα οποία ασκείται η δράση. Αμέσως μετά τη σύνδεση με τον ειδικό υποδοχέα, αρχίζει μια σειρά αντιδράσεων στο εσωτερικό του κυττάρου, που έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή από το κύτταρο άλλων κυτοκινών, την εμφάνιση στην εξωτερική επιφάνεια του κυττάρου υποδοχέων για άλλες κυτοκίνες -καθιστώντας έτσι το πρόσφορο στη δράση τους- καθώς και την αναστολή ή ενεργοποίηση της δράσης της ίδιας της κυτοκίνης που προκάλεσε αρχικά όλη τη διαδικασία (παλίνδρομη ενεργοποίηση ή παλίνδρομη αναστολή).
Οι κυτοκίνες χωρίζονται σε χημειοκίνες, ιντερλευκίνες και λεμφοκίνες με βάση την λειτουργία τους και τα κύτταρα που τις εκκρίνουν ή τα κύτταρα στόχους στα οποία δρουν.
Για να μεταναστεύσουν τα κύτταρα του ανοσολογικού συστήματος στο σημείο του οργανισμού που έχει υποστεί βλάβη, απαραίτητο ρόλο παίζουν οι χημειοκίνες. Είναι μικρά μόρια, που προσελκύουν τα κύτταρα του ανοσολογικού συστήματος στην περιοχή όπου εντοπίζεται η φλεγμονή και γι’ αυτόν το λόγο είναι απαραίτητες για την προστασία του οργανισμού.
Η άλλη κατηγορία περιλαμβάνει τις κυτοκίνες που επιδρούν στην ωρίμανση και ανάπτυξη ορισμένων υποομάδων των Τ-λεμφοκυττάρων. Τέτοιου είδους είναι η ιντερλευκίνη-2, η ιντερλευκίνη-4, η ιντερφερόνη-γ κ.ά.
Άλλη ομάδα περιλαμβάνει τις προφλεγμονώδεις κυτοκίνες, οι οποίες είναι απαραίτητες για την έναρξη και διαιώνιση της φλεγμονής. Κύριοι εκπρόσωποι αυτών είναι ο παράγοντας νέκρωσης όγκων (tumor necrosis factor, TNF), η ιντερλευκίνη-1 (IL-1 )και η ιντερλευκίνη-6 (IL-6).
Τέλος, μια άλλη ομάδα περιλαμβάνει τις αντιφλεγμονώδεις κυτταροκίνες, αυτές που καταστέλλουν τη δράση των προφλεγμονωδών κυτταροκινών (transforming growth factor-β, TGF-β) και η ιντερλευκίνη-10).
Ειδικότερα η IL-1 και ο ΤΝF συμμετέχουν σε οξείες φλεγμονές (τοπικά ή γενικευμένα) και αυτή τους η συμμετοχή ενδέχεται να διατηρεί χρόνιες φλεγμονές όπως στην ρευματοειδή αρθρίτιδα και στην σκλήρυνση κατά πλάκας. Η απελευθέρωση IL-1 και ΤΝF τοπικά ενεργοποιεί τα ενδοθηλιακά κύτταρα των αγγείων, με αποτέλεσμα την αυξημένη προσκόλληση των λευκοκυττάρων σ’ αυτά, γεγονός που επιτρέπει την διαπίδυση των φλεγμονωδών κυττάρων στους ιστούς. Ο ΤΝF πιστεύεται ότι είναι υπεύθυνος και για την καχεξία που εμφανίζεται στον καρκίνο και άλλα νοσήματα γι’ αυτό λέγεται και καχεκτίνη.
Τελευταία έχει ανακαλυφθεί ο σημαντικός ρόλος της ιντερλευκίνη-23 (IL-23) στην πρόκληση της ψωρίασης και στην δημιουργία φαρμάκων που αναστέλλουν την παραγωγή της.
Οι κυτοκίνες εκφράζονται από γονίδια. Η παραγωγή μιας κυτοκίνης μπορεί να μεταβληθεί από την παρεμβολή ενός ρετροϊού στην περιοχή του γονιδίου που εκφράζει την κυτοκίνη. Έτσι οι ρετροϊοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μεταβάλουν την έκφραση των γονιδίων μιας κυτοκίνης.
Να σημειωθεί πως όταν το ανοσοποιητικό σύστημα αντιδρά υπερβολικά, υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα ενός φαινομένου που ονομάζεται “καταρράκτης κυτοκινών”. Αυτή είναι η περίπτωση όπου το ανοσοποιητικό σύστημα αντιδρά παράγοντας πάρα πολλές κυτοκίνες για την καταπολέμηση μιας λοίμωξης. Έτσι, έχετε μια σοβαρή φλεγμονώδη αντίδραση που μπορεί να προκαλέσει σημαντική βλάβη στο σώμα, συμπεριλαμβανομένης της ανεπάρκειας οργάνων. Αυτό μπορεί να συμβεί όταν υπάρχει μόλυνση από ορισμένους μικροοργανισμούς και έχει παρατηρηθεί στην περίπτωση του κορωνοϊού SARS-COV-2 ο οποίος προκαλεί τη νόσο Covid-19.
