Cytokiny: funkcje, typy i receptory

Cytokiny⁚ funkcje, typy i receptory

Cytokiny to małe, rozpuszczalne w wodzie białka, które pełnią kluczową rolę w regulacji odpowiedzi immunologicznej, zapalnej i homeostazy.

Wprowadzenie

Cytokiny to małe, rozpuszczalne w wodzie białka, które pełnią kluczową rolę w regulacji odpowiedzi immunologicznej, zapalnej i homeostazy. Są one produkowane przez różne typy komórek, w tym komórki odpornościowe, takie jak limfocyty, makrofagi i komórki dendrytyczne, a także komórki nieodpornościowe, takie jak fibroblasty i komórki śródbłonka. Cytokiny działają poprzez wiązanie się ze swoistymi receptorami na powierzchni komórek docelowych, co aktywuje szlaki sygnalizacyjne wewnątrzkomórkowe i prowadzi do zmian w ekspresji genów, metabolizmie komórkowym i funkcji komórkowej.

Współczesne badania nad cytokinami są niezwykle intensywne ze względu na ich kluczową rolę w wielu procesach fizjologicznych i patologicznych. Ich nieprawidłowe działanie może prowadzić do rozwoju chorób autoimmunologicznych, zapalnych, nowotworowych i infekcyjnych. Zrozumienie funkcji, typów i receptorów cytokin jest niezbędne do opracowania nowych strategii terapeutycznych dla tych chorób.

W niniejszym artykule przedstawimy szczegółowy przegląd cytokin, obejmujący ich definicję, funkcje, typy, receptory i szlaki sygnalizacyjne. Omówimy również znaczenie cytokin w kontekście odpowiedzi immunologicznej, zapalenia, rozwoju chorób i terapii.

Definicja cytokin

Cytokiny to grupa rozpuszczalnych w wodzie białek lub glikoprotein, które pełnią rolę mediatorów komunikacji międzykomórkowej w organizmie. Są one produkowane przez różne typy komórek, głównie przez komórki układu odpornościowego, w odpowiedzi na różne bodźce, takie jak infekcja, uszkodzenie tkanek, zapalenie lub czynniki immunostymulujące. Cytokiny działają poprzez wiązanie się ze swoistymi receptorami na powierzchni komórek docelowych, co aktywuje szlaki sygnalizacyjne wewnątrzkomórkowe i prowadzi do zmian w ekspresji genów, metabolizmie komórkowym i funkcji komórkowej.

Ze względu na swoją różnorodność i złożoność działania, cytokiny są często klasyfikowane według ich funkcji, pochodzenia lub struktury. Jednakże, niezależnie od klasyfikacji, wszystkie cytokiny odgrywają kluczową rolę w regulacji odpowiedzi immunologicznej, zapalnej i homeostazy organizmu. Ich działanie jest często plejotropowe, co oznacza, że mogą one wpływać na różne typy komórek i wywoływać różne efekty biologiczne. Ponadto, działanie cytokin może być redundantne, co oznacza, że różne cytokiny mogą wywoływać podobne efekty.

Funkcje cytokin

Cytokiny odgrywają kluczową rolę w regulacji wielu procesów fizjologicznych i patologicznych, w tym odpowiedzi immunologicznej, zapalenia, rozwoju i różnicowania komórek, a także homeostazy. Ich funkcje są niezwykle złożone i często zachodzą na siebie, co czyni je niezwykle ważnymi mediatorami komunikacji międzykomórkowej.

Główne funkcje cytokin można podsumować następująco⁚

• Regulacja odpowiedzi immunologicznej⁚ Cytokiny odgrywają kluczową rolę w inicjacji, rozwoju i regulacji odpowiedzi immunologicznej. Pomagają w rozpoznawaniu i eliminowaniu patogenów, a także w regulacji odpowiedzi immunologicznej, aby zapobiec nadmiernemu lub niewystarczającemu działaniu.
• Pośrednictwo w procesie zapalnym⁚ Cytokiny są kluczowymi mediatorami procesu zapalnego. Odpowiadają za rekrutację komórek zapalnych do miejsca uszkodzenia tkanek, a także za aktywację i regulację funkcji tych komórek.
• Stymulacja wzrostu i różnicowania komórek⁚ Cytokiny odgrywają ważną rolę w stymulacji wzrostu i różnicowania różnych typów komórek, w tym komórek odpornościowych, komórek krwi i komórek nabłonkowych.
• Regulacja homeostazy⁚ Cytokiny odgrywają rolę w utrzymaniu homeostazy organizmu, regulując wzrost i rozwój tkanek, a także metabolizm i funkcje narządów.

Regulacja odpowiedzi immunologicznej

Cytokiny odgrywają kluczową rolę w regulacji odpowiedzi immunologicznej, zarówno wrodzonej, jak i adaptacyjnej. W odpowiedzi wrodzonej cytokiny, takie jak TNF-α, IL-1β i IL-6, są produkowane przez komórki odpornościowe wrodzonej, takie jak makrofagi i komórki dendrytyczne, w odpowiedzi na rozpoznanie patogenów. Te cytokiny pośredniczą w rekrutacji i aktywacji innych komórek odpornościowych, takich jak neutrofile i komórki NK, do miejsca infekcji, a także aktywują szlaki sygnalizacyjne, które prowadzą do produkcji innych cytokin i chemokin.

W odpowiedzi adaptacyjnej cytokiny, takie jak IL-2, IL-4, IL-5 i IFN-γ, są produkowane przez limfocyty T i B, aby regulować różnicowanie i funkcję tych komórek. Na przykład, IL-2 promuje proliferację i różnicowanie limfocytów T, podczas gdy IL-4 i IL-5 promują różnicowanie limfocytów B w komórki produkujące przeciwciała. IFN-γ aktywuje makrofagi i komórki NK, aby zabijać patogeny. Cytokiny odgrywają również rolę w regulacji tolerancji immunologicznej, zapobiegając nadmiernej odpowiedzi immunologicznej na antygeny własne.

Pośrednictwo w procesie zapalnym

Zapalenie jest złożonym procesem fizjologicznym, który ma na celu usunięcie czynników szkodliwych, takich jak patogeny, toksyny lub uszkodzone tkanki, z organizmu. Cytokiny odgrywają kluczową rolę w pośredniczeniu w procesie zapalnym, regulując rekrutację komórek zapalnych do miejsca uszkodzenia, aktywując i regulując funkcję tych komórek, a także promując naprawę tkanek.

W odpowiedzi na uszkodzenie tkanek lub infekcję, komórki odpornościowe, takie jak makrofagi i komórki dendrytyczne, uwalniają różne cytokiny, takie jak TNF-α, IL-1β, IL-6 i chemokiny. TNF-α i IL-1β są odpowiedzialne za indukcję gorączki, bólu i zaczerwienienia, a także za zwiększenie przepuszczalności naczyń krwionośnych, co pozwala na rekrutację komórek zapalnych do miejsca uszkodzenia. IL-6 promuje produkcję białek ostrej fazy zapalnej w wątrobie, które odgrywają rolę w odpowiedzi zapalnej. Chemokiny, takie jak IL-8 i CCL2, przyciągają neutrofile i makrofagi do miejsca uszkodzenia, aby zwalczyć patogeny i usunąć uszkodzone tkanki.

Stymulacja wzrostu i różnicowania komórek

Cytokiny odgrywają kluczową rolę w regulacji wzrostu i różnicowania komórek, zarówno w układzie odpornościowym, jak i w innych tkankach. W układzie odpornościowym cytokiny promują proliferację i różnicowanie komórek odpornościowych, takich jak limfocyty T i B, komórki NK i makrofagi, w odpowiedzi na bodźce, takie jak infekcja lub zapalenie. Na przykład, IL-2 promuje proliferację i różnicowanie limfocytów T, IL-4 i IL-5 promują różnicowanie limfocytów B w komórki produkujące przeciwciała, a IFN-γ aktywuje makrofagi i komórki NK, aby zabijać patogeny.

Cytokiny odgrywają również rolę w regulacji wzrostu i rozwoju innych typów komórek, takich jak komórki krwi, komórki nabłonkowe, komórki mięśniowe i komórki nerwowe. Na przykład, czynniki wzrostu, takie jak czynnik wzrostu fibroblastów (FGF) i czynnik wzrostu naskórka (EGF), promują wzrost i proliferację komórek, podczas gdy czynniki wzrostu neurotroficzne, takie jak czynnik wzrostu nerwów (NGF), promują przeżycie i różnicowanie komórek nerwowych. Cytokiny odgrywają również rolę w regulacji homeostazy tkanek, promując naprawę uszkodzonych tkanek i zapobiegając nadmiernemu wzrostowi komórek.

Regulacja homeostazy

Cytokiny odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy organizmu, regulując wzrost i rozwój tkanek, a także metabolizm i funkcje narządów. Ich działanie jest często plejotropowe, co oznacza, że mogą one wpływać na różne typy komórek i wywoływać różne efekty biologiczne. Ponadto, działanie cytokin może być redundantne, co oznacza, że różne cytokiny mogą wywoływać podobne efekty.

Na przykład, cytokiny, takie jak IL-6 i TNF-α, odgrywają rolę w regulacji temperatury ciała, a także w odpowiedzi na stres. IL-6 promuje produkcję białek ostrej fazy zapalnej w wątrobie, które odgrywają rolę w odpowiedzi zapalnej. TNF-α jest odpowiedzialny za indukcję gorączki, bólu i zaczerwienienia, a także za zwiększenie przepuszczalności naczyń krwionośnych. Cytokiny odgrywają również rolę w regulacji apetytu, snu, nastroju i funkcji poznawczych.

Typy cytokin

Ze względu na swoją różnorodność i złożoność działania, cytokiny są często klasyfikowane według ich funkcji, pochodzenia lub struktury. Jednakże, niezależnie od klasyfikacji, wszystkie cytokiny odgrywają kluczową rolę w regulacji odpowiedzi immunologicznej, zapalnej i homeostazy organizmu. Ich działanie jest często plejotropowe, co oznacza, że mogą one wpływać na różne typy komórek i wywoływać różne efekty biologiczne. Ponadto, działanie cytokin może być redundantne, co oznacza, że różne cytokiny mogą wywoływać podobne efekty.

Najważniejsze grupy cytokin obejmują⁚

• Interleukiny (IL)⁚ Grupa cytokin, które głównie pośredniczą w komunikacji między komórkami układu odpornościowego. Liczne interleukiny, takie jak IL-1, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-12, IL-17, odgrywają kluczową rolę w regulacji odpowiedzi immunologicznej, zapalnej i homeostazy organizmu.
• Chemokiny⁚ Grupa cytokin, które przyciągają komórki odpornościowe do miejsca infekcji lub zapalenia. Chemokiny są odpowiedzialne za rekrutację komórek zapalnych, takich jak neutrofile, makrofagi, limfocyty T i komórki NK, do miejsca uszkodzenia tkanek.
• Interferony (IFN)⁚ Grupa cytokin, które są produkowane w odpowiedzi na infekcję wirusową i odgrywają kluczową rolę w odpowiedzi przeciw wirusowej. Interferony aktywują komórki odpornościowe, aby zabijać komórki zakażone wirusem i hamować replikację wirusów.
• Czynnik martwicy nowotworów (TNF)⁚ Cytokiny, które odgrywają kluczową rolę w odpowiedzi zapalnej i odpornościowej. TNF-α jest odpowiedzialny za indukcję gorączki, bólu i zaczerwienienia, a także za zwiększenie przepuszczalności naczyń krwionośnych.
• Czynniki wzrostu⁚ Grupa cytokin, które promują wzrost i proliferację komórek. Czynniki wzrostu odgrywają kluczową rolę w rozwoju i regeneracji tkanek.

Interleukiny (IL)

Interleukiny (IL) stanowią rozległą rodzinę cytokin, które odgrywają kluczową rolę w regulacji odpowiedzi immunologicznej, zapalnej i homeostazy organizmu. Są one produkowane przez różne typy komórek, głównie przez komórki układu odpornościowego, w odpowiedzi na różne bodźce, takie jak infekcja, uszkodzenie tkanek, zapalenie lub czynniki immunostymulujące. Interleukiny działają poprzez wiązanie się ze swoistymi receptorami na powierzchni komórek docelowych, co aktywuje szlaki sygnalizacyjne wewnątrzkomórkowe i prowadzi do zmian w ekspresji genów, metabolizmie komórkowym i funkcji komórkowej.

Istnieje ponad 30 różnych interleukiny, z których każda ma swoje unikalne funkcje i wpływa na różne typy komórek. Niektóre z najważniejszych interleukiny to⁚

• IL-1⁚ IL-1 jest kluczowym mediatorem odpowiedzi zapalnej, indukując gorączkę, ból i zaczerwienienie, a także zwiększając przepuszczalność naczyń krwionośnych.
• IL-2⁚ IL-2 promuje proliferację i różnicowanie limfocytów T, a także aktywuje komórki NK.
• IL-4⁚ IL-4 promuje różnicowanie limfocytów B w komórki produkujące przeciwciała klasy IgE, a także hamuje aktywację makrofagów.
• IL-6⁚ IL-6 promuje produkcję białek ostrej fazy zapalnej w wątrobie, a także aktywuje limfocyty B i T.
• IL-10⁚ IL-10 jest cytokiną przeciwzapalną, która hamuje aktywację makrofagów i produkcję innych cytokin.
• IL-12⁚ IL-12 aktywuje komórki NK i limfocyty T, aby produkować IFN-γ, co jest kluczowe dla odpowiedzi przeciwbakteryjnej.
• IL-17⁚ IL-17 jest kluczowym mediatorem odpowiedzi zapalnej w odpowiedzi na infekcje bakteryjne i grzybicze.

Chemokiny

Chemokiny to grupa małych cytokin, które odgrywają kluczową rolę w rekrutacji i migracji komórek odpornościowych do miejsca infekcji lub zapalenia. Są one produkowane przez różne typy komórek, w tym komórki odpornościowe, takie jak makrofagi, komórki dendrytyczne i limfocyty T, a także komórki nieodpornościowe, takie jak fibroblasty i komórki śródbłonka. Chemokiny działają poprzez wiązanie się ze swoistymi receptorami na powierzchni komórek docelowych, co aktywuje szlaki sygnalizacyjne wewnątrzkomórkowe i prowadzi do zmian w cytoszkielecie komórkowym, co umożliwia migrację komórek w kierunku gradientu chemokin.

Chemokiny są klasyfikowane na podstawie ich struktury i funkcji. Na przykład, chemokiny CXC (np. IL-8) przyciągają neutrofile, podczas gdy chemokiny CC (np. CCL2) przyciągają makrofagi i limfocyty T. Chemokiny odgrywają kluczową rolę w odpowiedzi zapalnej, pomagając w rekrutacji komórek zapalnych do miejsca uszkodzenia tkanek, a także w odpowiedzi immunologicznej, pomagając w migracji limfocytów do węzłów chłonnych i innych tkanek limfatycznych.

Interferony (IFN)

Interferony (IFN) to grupa cytokin, które są produkowane w odpowiedzi na infekcję wirusową i odgrywają kluczową rolę w odpowiedzi przeciw wirusowej. Są one produkowane przez różne typy komórek, w tym komórki odpornościowe, takie jak limfocyty T, komórki NK i makrofagi, a także komórki nieodpornościowe, takie jak fibroblasty i komórki śródbłonka. Interferony działają poprzez wiązanie się ze swoistymi receptorami na powierzchni komórek docelowych, co aktywuje szlaki sygnalizacyjne wewnątrzkomórkowe i prowadzi do produkcji białek przeciwwirusowych, które hamują replikację wirusów.

Istnieją trzy główne typy interferonów⁚ IFN-α, IFN-β i IFN-γ. IFN-α i IFN-β są produkowane przez komórki zakażone wirusem i działają w sposób autokrynny i parakrynny, aby chronić sąsiednie komórki przed infekcją. IFN-γ jest produkowany przez limfocyty T i komórki NK i działa w sposób autokrynny i parakrynny, aby aktywować makrofagi i komórki NK, aby zabijać komórki zakażone wirusem. Interferony odgrywają również rolę w regulacji odpowiedzi immunologicznej, promując proliferację i różnicowanie limfocytów T i B, a także aktywując komórki NK.

Czynnik martwicy nowotworów (TNF)

Czynnik martwicy nowotworów (TNF) to cytokiny, które odgrywają kluczową rolę w odpowiedzi zapalnej i odpornościowej. Istnieją dwa główne typy TNF⁚ TNF-α i TNF-β. TNF-α jest produkowany głównie przez makrofagi, komórki dendrytyczne i limfocyty T, podczas gdy TNF-β jest produkowany głównie przez limfocyty T. TNF-α jest odpowiedzialny za indukcję gorączki, bólu i zaczerwienienia, a także za zwiększenie przepuszczalności naczyń krwionośnych. TNF-α odgrywa również rolę w rekrutacji i aktywacji komórek zapalnych, takich jak neutrofile i makrofagi, do miejsca uszkodzenia tkanek.

TNF-α jest również ważnym mediatorem odpowiedzi odpornościowej przeciwko infekcjom bakteryjnym i wirusowym. Aktywuje makrofagi, aby zabijać patogeny, a także promuje produkcję innych cytokin, takich jak IL-1β i IL-6. TNF-α odgrywa również rolę w rozwoju chorób autoimmunologicznych, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów i choroba Crohna. W tych chorobach TNF-α jest nadmiernie produkowany, co prowadzi do przewlekłego zapalenia i uszkodzenia tkanek.

Czynniki wzrostu

Czynniki wzrostu to grupa cytokin, które promują wzrost i proliferację komórek. Są one produkowane przez różne typy komórek, w tym komórki odpornościowe, takie jak limfocyty T i B, a także komórki nieodpornościowe, takie jak fibroblasty i komórki śródbłonka. Czynniki wzrostu działają poprzez wiązanie się ze swoistymi receptorami na powierzchni komórek docelowych, co aktywuje szlaki sygnalizacyjne wewnątrzkomórkowe i prowadzi do zmian w ekspresji genów, metabolizmie komórkowym i funkcji komórkowej.

Istnieje wiele różnych czynników wzrostu, z których każdy ma swoje unikalne funkcje i wpływa na różne typy komórek. Niektóre z najważniejszych czynników wzrostu to⁚

• Czynnik wzrostu fibroblastów (FGF)⁚ FGF promują wzrost i proliferację fibroblastów, komórek śródbłonka i komórek mięśniowych gładkich.
• Czynnik wzrostu naskórka (EGF)⁚ EGF promują wzrost i proliferację komórek nabłonkowych, a także odgrywają rolę w gojeniu ran.
• Czynnik wzrostu płytek krwi (PDGF)⁚ PDGF promują wzrost i proliferację fibroblastów, komórek śródbłonka i komórek mięśniowych gładkich, a także odgrywają rolę w gojeniu ran.
• Czynnik wzrostu nerwów (NGF)⁚ NGF promują przeżycie i różnicowanie komórek nerwowych.
• Czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF)⁚ VEGF promują wzrost i proliferację komórek śródbłonka, a także odgrywają rolę w angiogenezie.

Receptory cytokin

Cytokiny działają poprzez wiązanie się ze swoistymi receptorami na powierzchni komórek docelowych. Receptory cytokin to białka transbłonowe, które rozpoznają i wiążą określone cytokiny, aktywując szlaki sygnalizacyjne wewnątrzkomórkowe i prowadząc do zmian w ekspresji genów, metabolizmie komórkowym i funkcji komórkowej. Receptory cytokin są wysoce specyficzne dla swoich ligandów, co oznacza, że ​​każdy receptor wiąże się tylko z jedną lub niewielką liczbą cytokin. Ta specyficzność pozwala na precyzyjne regulowanie odpowiedzi komórkowej na różne cytokiny.

Receptory cytokin są klasyfikowane na podstawie ich struktury i funkcji. Na przykład, receptory typu I są związane z rodziną kinaz Janus (JAK), podczas gdy receptory typu II są związane z rodziną kinaz tyrozynowych (TK). Receptory cytokin mogą być również klasyfikowane na podstawie ich funkcji. Na przykład, niektóre receptory cytokin są związane z odpowiedzią zapalną, podczas gdy inne są związane z odpowiedzią odpornościową. Receptorów cytokin jest wiele, a ich liczba i różnorodność odzwierciedlają złożoność funkcji cytokin w organizmie.

Rodzaje receptorów cytokin

Receptory cytokin są klasyfikowane na podstawie ich struktury i funkcji. Na przykład, receptory typu I są związane z rodziną kinaz Janus (JAK), podczas gdy receptory typu II są związane z rodziną kinaz tyrozynowych (TK). Receptory cytokin mogą być również klasyfikowane na podstawie ich funkcji. Na przykład, niektóre receptory cytokin są związane z odpowiedzią zapalną, podczas gdy inne są związane z odpowiedzią odpornościową. Receptorów cytokin jest wiele, a ich liczba i różnorodność odzwierciedlają złożoność funkcji cytokin w organizmie.

Receptory typu I są zazwyczaj heterodimerami lub heterotrimerami składającymi się z podjednostek α, β i γ. Podjednostka α jest odpowiedzialna za wiązanie cytokiny, podczas gdy podjednostki β i γ są odpowiedzialne za transdukcję sygnału do wnętrza komórki. Receptory typu I są związane z rodziną kinaz Janus (JAK), które są kinazami tyrozynowymi, które fosforylują białka sygnałowe wewnątrz komórki. Receptory typu II są zazwyczaj homodimerami lub heterodimerami składającymi się z podjednostek α i β. Podjednostka α jest odpowiedzialna za wiązanie cytokiny, podczas gdy podjednostka β jest odpowiedzialna za transdukcję sygnału do wnętrza komórki. Receptory typu II są związane z rodziną kinaz tyrozynowych (TK), które są kinazami tyrozynowymi, które fosforylują białka sygnałowe wewnątrz komórki.

Sygnalizacja cytokinowa

Sygnalizacja cytokinowa to proces, w którym cytokiny wiążą się ze swoistymi receptorami na powierzchni komórek docelowych, aktywując szlaki sygnalizacyjne wewnątrzkomórkowe i prowadząc do zmian w ekspresji genów, metabolizmie komórkowym i funkcji komórkowej. Proces ten jest niezwykle złożony i obejmuje szereg etapów, od wiązania cytokiny do receptora po aktywację genów docelowych.

Pierwszym etapem sygnalizacji cytokinowej jest wiązanie cytokiny ze swoistym receptorem na powierzchni komórki docelowej. To wiązanie wywołuje konformacyjne zmiany w receptorze, które aktywują szlaki sygnalizacyjne wewnątrzkomórkowe. Najczęstszym szlakiem sygnalizacyjnym cytokin jest szlak JAK-STAT. W tym szlaku, wiązanie cytokiny z receptorem aktywuje kinazy Janus (JAK), które fosforylują białka sygnałowe, takie jak STAT. Fosforylowane białka STAT dimerują i przemieszczają się do jądra komórkowego, gdzie aktywują transkrypcję genów docelowych.

Szlaki sygnalizacyjne cytokin

Po związaniu cytokiny z receptorem, następuje aktywacja szlaków sygnalizacyjnych wewnątrzkomórkowych, które prowadzą do zmian w ekspresji genów, metabolizmie komórkowym i funkcji komórkowej. Najczęstszym szlakiem sygnalizacyjnym cytokin jest szlak JAK-STAT, ale istnieją również inne szlaki, takie jak szlak MAPK i szlak PI3K/AKT.

Szlak JAK-STAT jest kluczowym szlakiem sygnalizacyjnym dla wielu cytokin, w tym IL-2, IL-4, IL-6 i IFN-γ. W tym szlaku, wiązanie cytokiny z receptorem aktywuje kinazy Janus (JAK), które fosforylują białka sygnałowe, takie jak STAT. Fosforylowane białka STAT dimerują i przemieszczają się do jądra komórkowego, gdzie aktywują transkrypcję genów docelowych. Szlak MAPK jest kluczowym szlakiem sygnalizacyjnym dla wielu czynników wzrostu, w tym EGF i PDGF. W tym szlaku, wiązanie czynnika wzrostu z receptorem aktywuje kinazy MAPK, które fosforylują białka sygnałowe, takie jak ERK. Fosforylowane białka ERK aktywują transkrypcję genów docelowych. Szlak PI3K/AKT jest kluczowym szlakiem sygnalizacyjnym dla wielu czynników wzrostu, w tym IGF-1 i insulinę. W tym szlaku, wiązanie czynnika wzrostu z receptorem aktywuje kinazę PI3K, która fosforyluje białka sygnałowe, takie jak AKT. Fosforylowane białka AKT aktywują szlaki metaboliczne i promują przeżycie komórkowe.

Podsumowanie

Cytokiny to małe, rozpuszczalne w wodzie białka, które odgrywają kluczową rolę w regulacji odpowiedzi immunologicznej, zapalnej i homeostazy organizmu. Są one produkowane przez różne typy komórek, w tym komórki odpornościowe, takie jak limfocyty, makrofagi i komórki dendrytyczne, a także komórki nieodpornościowe, takie jak fibroblasty i komórki śródbłonka. Cytokiny działają poprzez wiązanie się ze swoistymi receptorami na powierzchni komórek docelowych, co aktywuje szlaki sygnalizacyjne wewnątrzkomórkowe i prowadzi do zmian w ekspresji genów, metabolizmie komórkowym i funkcji komórkowej.

Istnieje wiele różnych typów cytokin, z których każda ma swoje unikalne funkcje i wpływa na różne typy komórek. Najważniejsze grupy cytokin obejmują interleukiny (IL), chemokiny, interferony (IFN), czynnik martwicy nowotworów (TNF) i czynniki wzrostu. Receptory cytokin są klasyfikowane na podstawie ich struktury i funkcji. Najczęstszym szlakiem sygnalizacyjnym cytokin jest szlak JAK-STAT, ale istnieją również inne szlaki, takie jak szlak MAPK i szlak PI3K/AKT; Zrozumienie funkcji, typów i receptorów cytokin jest niezbędne do opracowania nowych strategii terapeutycznych dla wielu chorób, w tym chorób autoimmunologicznych, zapalnych, nowotworowych i infekcyjnych.