Cytokinen en chemokinen zijn twee immuunmodulerende middelen, die betrokken zijn bij het mediëren en moduleren van de reacties van het immuunsysteem. Verschillende soorten cytokine superfamilies worden geïdentificeerd: chemokinen, IL's, INF's, CSF's, TNF's en TGF's. Ze verschillen alleen in de functie die ze in het lichaam vervullen. Chemokinen produceren een concentratiegradiënt, waardoor andere leukocyten naar de infectieplaats worden geleid. De grootste verschil tussen cytokines en chemokines is dat cytokines zijn kleine eiwitstoffen die door cellen in het lichaam worden uitgescheiden en andere cellen beïnvloeden terwijl chemokinen zijn een van de superfamilies van cytokinen, die chemotactische activiteit bevatten.
Dit artikel onderzoekt,
1. Wat zijn Cytokines
- Structuur, typen, functie
2. Wat zijn chemokines
- Structuur, typen, functie
3. Wat is het verschil tussen Cytokines en Chemokines
Cytokinen zijn stoffen die worden uitgescheiden door de cellen van het immuunsysteem en die andere cellen beïnvloeden. Interferon, interleukine en groeifactoren zijn cytokines. Cytokinen kunnen eiwitten, polypeptiden of glycoproteïnen zijn en dienen als signaleringsmoleculen, die de immuniteit, ontsteking alsmede hematopoëse mediëren en reguleren. Verschillende soorten cellen in het lichaam zijn betrokken bij de uitscheiding van cytokinen. Het benoemen van cytokinen gebeurt afhankelijk van de functie die in het lichaam wordt uitgeoefend, cellen van uitscheiding of doelwit van actie. Cytokinen vertonen een zeer hoge affiniteit voor hun receptoren. Daarom kunnen cytokines op picomolaire concentraties worden gehouden.
Een bepaald cytokine kan betrokken zijn bij autocriene activiteit, paracriene activiteit of endocriene activiteit. Autocriene activiteit is de binding van cytokinen aan receptoren van cellen, die dat bepaalde cytokine afscheiden. Paracriene activiteit is de binding van cytokine aan de receptoren van cellen, die een nauwe nabijheid hebben tot de uitgescheiden cellen. Endocriene activiteit is het reizen van cytokines door het bloed naar een bepaald deel van het lichaam, waar het wordt uitgescheiden. De superfamilie van cytokinen omvatten chemokinen, interleukinen (IL's), interferonen (INF's), koloniestimulerende factoren (CSF's), transformerende groeifactoren (TGF's) en tumornecrosefactoren (TNF's). Hoewel elk cytokine-type structureel vergelijkbaar is, verschillen ze in hun functies. Type 1 cytokinen zijn betrokken bij het verbeteren van de cellulaire immuunrespons, en type 2 cytokinen zijn betrokken bij de antilichaamrespons. Type 1 cytokinen zijn TNFα en IFN-γ. Type 2 cytokinen zijn IL-4, IL-10, IL-13 en TGF-p.
Figuur 1: Cytokinen bij hematopoëse
Chemotactische cytokinen worden chemokinen genoemd. Chemotactische cytokinen zijn in staat om gerichte chemotaxis in de nabije reagerende cellen te induceren. Geïnfecteerde weefsels worden gestimuleerd door pro-inflammatoire cytokinen, waardoor chemotactische cytokinen vrijkomen. Pro-inflammatoire cytokines zijn IL-1 en TNF's. Een gradiënt van chemokinen wordt gegenereerd, die leukocyten in het geïnfecteerde weefsel stuurt. Leukocyten gaan van endotheelcellen naar het basaalmembraan van het geïnfecteerde weefsel. Chemokinen zijn ook betrokken bij het bestrijden van cellen, zoals het richten van lymfocyten in lymfeknopen tijdens immuunbewaking. Deze typen chemokinen worden homeostatische chemokinen genoemd. Sommige chemokinen zijn betrokken bij de bevordering van angiogenese. Andere chemokinen zijn betrokken bij de metastase en tumorgroei. De richting van chemotaxis van lage concentratie naar de hoge concentratie chemokinen is weergegeven in Figuur 2.
figuur 2: richting van chemotaxis
Vier groepen chemokinen worden gevonden op basis van de eerste twee cytosineresten op de polypeptideketen. CC chemokinen bestaan uit twee aangrenzende cytosineresiduen aan het amino-uiteinde. CXC-chemokinen bestaan uit twee cytosineresiduen aan het N-uiteinde, die worden gescheiden door één aminozuur. C chemokinen bestaat uit één cytosine in de N-terminus en de andere cytosine stroomafwaarts. CX3C chemokinen bestaan uit drie aminozuren tussen de twee cytosineresiduen. Structuren van de verschillende groepen chemokinen worden getoond in figuur 3.
Figuur 3: Chemokine-typen
cytokines: Cytokinen zijn immuunmodulerende middelen die zijn opgebouwd uit eiwitten.
chemokinen: Chemokinen zijn een superfamilie van cytokinen die chemotaxis veroorzaken.
cytokines: Cytokinen zijn betrokken bij zowel cellulaire als door antilichaam gemedieerde immuniteit in het lichaam.
chemokinen: Chemokinen zijn betrokken bij het geleiden van cellen in het immuunsysteem naar de plaats van infectie.
cytokines: Chemokines, IL's, INF's, CSF's, TNF's en TGF's zijn de soorten cytokines in het lichaam.
chemokinen: CC-chemokinen, CXC-chemokinen, C-chemokinen en CX3C-chemokinen zijn de structurele typen chemokinen in het lichaam.
Cytokinen en chemokinen zijn betrokken bij het mediëren van de immuunrespons in het lichaam. Chemokinen zijn één type cytokines, betrokken bij de chemotaxis door andere leukocyten naar de infectieplaats te leiden. Andere soorten cytokinen zijn interferonen (INF's), interleukinen (IL's), koloniestimulerende factoren (CSF), transformerende groeifactoren (TGF's) en tumornecrosefactoren (TNF's). Het belangrijkste verschil tussen cytokinen en chemokinen is hun functie tijdens de mediatie van de immuunrespons. Alle cytokines zijn structureel vergelijkbaar. Ze verschillen alleen in hun functies tijdens immuniteit. Cytokinen zijn betrokken bij de cellulaire immuniteit tijdens ontsteking door niet-specifieke immuunresponsen tegen pathogenen te induceren. Chemotaxis is ook een soort cellulaire immuniteit, die fagocytische cellen in het bloed naar de plaats van ontsteking leidt om pathogenen te vernietigen door fagocytose. Cytokinen zijn ook betrokken bij de antilichaam-gemedieerde immuniteit door het induceren van T- en B-lymfocyten om specifieke antilichamen tegen een bepaald pathogeen te produceren.
Referentie:
1. Borish, L.C. en J.W. Steinke. “2. Cytokines en chemokines. "The Journal of allergy and clinical immunology. U.S. National Library of Medicine, februari 2003. Web. 21 april 2017.
2. Wat zijn Cytokines. N.p., n.d. Web. 21 april 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "Hematopoietische groeifactoren" door gebruiker: Mikael Häggström en A. Rad - bestand: Hematopoiesis (human) diagram.png, door A. Rad. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Chemokine-concentratie chemotaxis" door Pen1234567. Afgeleide afbeelding van Kohidai, L. - Eigen werk. Gebaseerd op Bestand: Chtxphenomen1.png. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. "ChtxChemokineStruct" By Kohlasz21 (Kohidai, Laszlo) - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia