ΘΕΩΡΙΑ 3 η ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ. ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΕΣ ή ΚΥΤΤΟΚΙΝΕΣ Dr ΠΑΠΑΓΙΑΝΝΗΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΩΝ ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

Transcript

1 ΘΕΩΡΙΑ 3 η ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΕΣ ή ΚΥΤΤΟΚΙΝΕΣ Dr ΠΑΠΑΓΙΑΝΝΗΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΩΝ ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

2 Είδαμε ότι οι ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΜΗ ΕΙΔΙΚΗΣ ΑΝΟΣΙΑΣ είναι 1. Ανατομικοί φραγμοί - Δέρμα - Βλεννώδεις μεμβράνες 2. Φυσιολογικοί φραγμοί 3. Κύτταρα 4. Χημικοί μηχανισμοί - Συμπλήρωμα - Κυτταροκίνες - Πρωτεϊνες Οξείας Φάσης

3 ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΟΙ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΕΣ Είναι ένα σύνολο περισσοτέρων από 200 πρωτεϊνών, που ρυθμίζουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος. Είναι ρυθμιστικές πρωτεϊνες ή γλυκοπρωτεϊνες χαμηλού μοριακού βάρους Εκκρίνονται από τα λευκοκύτταρα και άλλα κύτταρα, ως απάντηση σε ένα πλήθος ερεθισμάτων Έχουν ρόλο στη ρύθμιση της ανάπτυξης των ανοσοδραστικών κυττάρων και στον μηχανισμό της φλεγμονής

4 ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΔΡΑΣΗΣ Οι κυτταροκίνες δεσμεύονται σε ειδικούς μεμβρανικούς υποδοχείς των κυττάρων-στόχων και πυροδοτούν μηχανισμούς μεταγωγής μηνυμάτων Η ευαισθησία ενός κυττάρου σε μια κυτταροκίνη εξαρτάται από την ύπαρξη του αντίστοιχου υποδοχέα. Μετά τη δέσμευσή τους από τα κύτταρα-στόχους, οι κυτταροκίνες ασκούν τη δράση τους με τους εξής τρόπους: 1. Διεγείρουν ή αναστέλλουν την ενεργοποίηση ή τον πολλαπλασιασμό ή τη διαφοροποίηση διαφόρων κυττάρων 2. Ελέγχουν την έκκριση αντισωμάτων 3. Ελέγχουν την έκκριση άλλων κυταροκινών

5 ΔΡΑΣΗ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΩΝ

6 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΩΝ 1. Πλειοτροπισμός: Είναι η ιδιότητα, μια κυτταροκίνη να ασκεί διαφορετική δράση σε διάφορες ομάδες κυττάρων 2. Πλεονασμός: Είναι όταν δύο ή περισσότερες κυτταροκίνες ρυθμίζουν την ίδια λειτουργία. 3. Συνέργεια: Είναι όταν η συνδυασμένη δράση δύο ή περισσότερων κυτταροκινών έχει ισχυρότερο αποτέλεσμα 4. Ανταγωνισμός: Είναι όταν η δράση της μιας έχει αντίθετο αποτέλεσμα από τη δράση της άλλης 5. Επαγωγή: Λέγεται το φαινόμενο όταν η δράση μιας κυτταροκίνης επάγει την παραγωγή μια ή περισσότερων άλλων κυτταροκινών, οι οποίες με τη σειρά τους επάγουν άλλα κύτταρα-στόχους να εκτελέσουν μια λειτουργία

7 ΜΟΡΦΕΣ ΔΡΑΣΗΣ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΩΝ Η δράση των κυτταροκινών μπορεί να λάβει τις εξής μορφές: Αυτοκρινής δράση: Η κυτταροκίνη συνδέεται με υποδοχείς του ίδιου του κυττάρου που την παράγει, και το ενεργοποιεί Παρακρινής δράση: Η κυτταροκίνη συνδέεται με υποδοχείς που βρίσκονται σε γειτονικά κύτταρα Ενδοκρινής δράση: Συνδέεται με υποδοχείς που βρίσκονται σε απομακρυσμένα κύτταρα-στόχους, όπου φτάνει μέσω της κυκλοφορίας.

8 ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΕΣ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΩΝ Χωρίζονται σε 4 οικογένειες: Αιμοποιητίνες Ιντερφερόνες Χημειοκίνες Παράγοντες νέκρωσης όγκων (TNF)

9 ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΡΑΣΕΙΣ 1. Ρύθμιση φυσικής και επίκτητης ανοσίας 2. Ανάπτυξη κυτταρικής ανοσίας 3. Ανάπτυξη χυμικής ανοσίας 4. Επαγωγή φλεγμονής 5. Ρύθμιση αιμοποίησης 6. Έλεγχος πολλαπλασιασμού κυττάρων 7. Επούλωση τραυμάτων

10

11 ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΡΑΣΕΙΣ ΟΡΙΣΜΕΝΩΝ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΩΝ

12 ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΡΑΣΕΙΣ ΟΡΙΣΜΕΝΩΝ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΩΝ

13 ΚΥΡΙΕΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΡΑΣΕΙΣ

14 Zhang and An

15 ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΩΝ Για να δράσουν οι κυτταροκίνες, πρέπει να συνδεθούν με ειδικούς υποδοχείς που βρίσκονται πάνω στα κύτταρα Επειδή οι ειδικοί υποδοχείς υπάρχουν σε πολλά κύτταρα, οι κυτταροκίνες ασκούν δράση σε πολλά κύτταρα

16 ΓΙΑ ΝΑ ΔΡΑΣΟΥΝ ΟΙ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΕΣ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΣΥΝΔΕΘΟΥΝ ΜΕ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ

17 ΟΜΑΔΕΣ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΩΝ Οι υποδοχείς χωρίζονται σε 5 ομάδες: Υποδοχείς της υπεροικογένειας των ανοσοσφαιρινών Οικογένεια υποδοχέων Ι τάξης (οικογένεια υποδοχέων αιμοποιητίνης) Οικογένεια υποδοχέων τάξης ΙΙ (οικογένεια υποδοχέων ιντερφερόνης) Οικογένεια υποδοχέων TNF Οικογένεια υποδοχέων χημειοκινών Οι υπο-οικογένειες των υποδοχέων διαθέτουν συχνά κοινές υποομάδες με όμοια δράση στη μεταγωγή μηνυμάτων. Ετσι εξηγείται η ιδιότητα του πλεονασμού και του ανταγωνισμού

18 ΣΥΝΔΕΣΗ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΗΣ - ΥΠΟΔΟΧΕΑ Η σύνδεση ενεργοποιεί τη μεταγωγή μηνυμάτων. Ο υποδοχέας αποτελείται από ξεχωριστές υποομάδες, με την αλυσίδα α υπεύθυνη για τη σύνδεση με την κυτταροκίνη και την αλυσίδα β υπεύθυνη για τη σηματοδότηση Η αλυσίδα α συνδέεται με πρωτεϊνικές κινάσες JAK Οι ενεργοποιημένες JAK δημιουργούν θέσεις πρόσδεσης των μεταγραφικών παραγόντων STAT με φωσφοριλίωση (Ρ) Οι παράγοντες STAT συνδέονται ανά δύο, μεταναστεύουν στον πυρήνα και το διμερισμένο μόριο ενεργοποιεί την μεταγραφή γονιδίων του DNA και την έκφρασή τους σε πρωτεϊνες

19 ΣΥΝΔΕΣΗ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΗΣ - ΥΠΟΔΟΧΕΑ

20 ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΕΣ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΩΝ Πολλές πρωτεϊνες αναστέλλουν τη δράση των κυτταροκινών. Είναι δηλαδή ανταγωνιστές των κυτταροκινών. Δηλαδή: Ανταγωνιστές των κυτταροκινών είναι πρωτεϊνες που αναστέλλουν τη δράση των κυτταροκινών Οι ανταγωνιστές είναι προϊόντα της ενζυμικής θραύσης των υποδοχέων στον εξωκυττάριο χώρο, ή παράγονται από ιούς Μηχανισμοί δράσης: Δεσμεύονται στον υποδοχέα του κυττάρου χωρίς να τον ενεργοποιήσουν Δεσμεύονται στο μόριο της κυτταροκίνης και παρεμποδίζουν τη δράση της

21 ΝΟΣΗΜΑΤΑ ΠΟΥ ΣΧΕΤΙΖΟΝΤΑΙ ΜΕ Τις ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΕΣ Υπάρχουν ορισμένα νοσήματα τα οποία οφείλονται σε διαταραχές της παραγωγής ή της δράσης των κυτταροκινών: Ορισμένοι καρκίνοι σχετίζονται με ανωμαλίες στην παραγωγή κυτταροκινών ή των υποδοχέων τους Η υπερπαραγωγή ορισμένων κυτταροκινών συνδέεται με το βακτηριακό σηπτικό σοκ μετά από μόλυνση με Gramm- Η νόσος Shagas η οποία είναι οξεία καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος, συνδέεται με διαταραχές στην παραγωγή κυτταροκινών

22 ΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΩΝ & ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ Πολλές κυτταροκίνες καθώς και υποδοχείς των κυτταροκινών έχουν σημαντικές θεραπευτικές χρήσεις: Θεραπεία ρευματοειδούς αρθρίτιδας Θεραπεία νοσημάτων με ιντερφερόνες Ηπατίτιδα Β, C Λευχαιμία εκτριχωτικών κυττάρων Σάρκωμα Κaposi Μελάνωμα Σκλήρυνση κατά πλάκας Αιματοποιητίνες για διέγερση παραγωγής κυττάρων αίματος (Ερυθροποιητίνη, θρομβοποιητίνη, IL-2, IL-5, IL-6, IL-7, IL-11)

23