Цитокины

Содержание

Слайд 2

Что такое цитокины? Секретируемые (не только) полипептиды, участвующие в передаче сигналов

Что такое цитокины?

Секретируемые (не только) полипептиды, участвующие в передаче сигналов между

клетками.
Действуют локально (паракринно или аутокринно), во многом аналогичны гормонам (действующим дистально).
Могут продуцироваться многими видами клеток, в т.ч. после иммунного распознавания.
Участвуют в регуляции гемопоэза, воспаления и всех ветвей иммунитета.
Слайд 3

Сигналы, индуцируемые цитокинами Пролиферация, дифференцировка, активация, выживание – в значительной степени,

Сигналы, индуцируемые цитокинами

Пролиферация, дифференцировка, активация, выживание – в значительной степени, через

каскады, приводящие к активации транскрипционных факторов через транскрипцию генов.
Программируемая клеточная гибель (апоптоз, некроз, некроптоз, аутофагия), в т.ч. при отсутствии сигналов выживания, – через специальные сигнальные каскады.
Миграция – через специальные сигнальные каскады.
(Цитокинов намного больше, чем каскадов!)‏
Слайд 4

Отличия цитокинов от гормонов Гормоны, как правило, продуцируются специализированными железами, и

Отличия цитокинов от гормонов

Гормоны, как правило, продуцируются специализированными железами, и действуют

дистально – на клетки-мишени, экспрессирующие соответствующие клеточные рецепторы.
Цитокины могут действовать дистально, но чаще действуют локально – паракринно или аутокринно (в т.ч. - в синапсе взаимодействующих клеток, часто находясь в несекретируемой, мембранно-связанной форме).
По принципам передачи внутриклеточного сигнала некоторые гормоны (гормон роста, эритропоэтин и др.) ничем не отличаются от цитокинов соответствующих семейств.
Слайд 5

Отличия цитокинов от гормонов 4. В отличие от гормональных рецепторов, рецепторы

Отличия цитокинов от гормонов

4. В отличие от гормональных рецепторов, рецепторы большинства

цитокинов экспрессируются на многих видах клеток – это объясняет плейотропность эффектов.
5. Концентрация гормонов в кровотоке в норме гораздо выше, чем для типичных цитокинов. А системная продукция цитокинов часто сопряжена с патологией.
1879 г термин «Цитокин», Швейцария г. Интерлакен
Слайд 6

Классификация цитокинов По структуре По функциям гемопоэтические (CSF-G, M и др.)‏

Классификация цитокинов

По структуре
По функциям
гемопоэтические (CSF-G, M и др.)‏
провоспалительные (ИЛ-1,6 ФНО-α и

др.)‏
противовоспалительные (ИЛ-10, ТФР-β и др.)‏
медиаторы воспаления (ИЛ-5, ИФН-γ)‏
иммунорегуляторные (ИЛ-2,4,12,15, ИФН-α)‏
хемокины (СС, СХС, С, СХ3С)‏
Слайд 7

Слайд 8

Janeway 8_33 Рецепторы цитокинов

Janeway 8_33

Рецепторы цитокинов

Слайд 9

…Фактор некроза опухолей представляется мне «водородом» всех цитокинов на Земле....(Д.И. Менделеев, из письма Л. Олду)

…Фактор некроза опухолей представляется мне «водородом» всех цитокинов на Земле....(Д.И. Менделеев,

из письма Л. Олду)
Слайд 10

Таблица основных цитокинов (классификация по типу рецептора)‏

Таблица основных цитокинов
(классификация по типу рецептора)‏

Слайд 11

Janeway 5_21

Janeway 5_21

Слайд 12

Janeway 5_20 FADD can bind to death domain of MyD88 and induce apoptotic cascade

Janeway 5_20

FADD can bind to death domain of MyD88 and induce

apoptotic cascade
Слайд 13

Simplified scheme of hematopoiesis “true” stem cell pluripotent hematopoietic stem cell

Simplified scheme of hematopoiesis

“true” stem cell

pluripotent hematopoietic stem cell

myeloid progenitor
CFU-GEMM

lymphoid progenitor

erythrocyte

pre-B

B

cell

pre-T

BFU

CFU-GM

eosinophil

neutrophil

mast cell

megakaryocyte

macrophage

CD34

CSF
Flt3L

T cell

IL7

pre-B

IL2, IL4

IL7
IL3

IL2, IL4

IL5, IL6

Epo

IL3, IL6, IL11, Epo, GM-CSF

IL3, GM-CSF,
IL6

IL3, IL9, IL10

IL3, IL5,
GM-CSF

G-CSF
GM-CSF

M-CSF
GM-CSF

IL3, GM-CSF, Epo

dendritic cell

basophil

IL3, IL4, GM-CSF

Слайд 14

Провоспалительные цитокины

Провоспалительные цитокины

Слайд 15

Таблица основных цитокинов (классификация по типу рецептора)‏

Таблица основных цитокинов
(классификация по типу рецептора)‏

Слайд 16

Семейство IL-1 IL1α, IL1β и IL18, IL-33. Плейотропные цитокины. Рецепторы передают сигнал как TLR.

Семейство IL-1

IL1α, IL1β и IL18, IL-33.
Плейотропные цитокины.
Рецепторы передают сигнал как

TLR.
Слайд 17

IL-1α, IL-1β IL1α – мономер, 159 aa. IL1β – monomer, 153

IL-1α, IL-1β

IL1α – мономер, 159 aa.
IL1β – monomer, 153 aa.
МН/Мф,

ДК, NK-клетки, В-лимфоциты, эндотелиальные клетки.
Действует на эндотелиальные клетки, гепатоциты, гипоталамус
Индукция воспалительных сосудистых реакций, секреция БОФ, лихорадка
Слайд 18

IL-18 IL18 – мономер, 157 aa. Мф, ДК, эпителиальные клетки. Действует

IL-18

IL18 – мономер, 157 aa.
Мф, ДК, эпителиальные клетки.
Действует на

TH1, NK-клетки, В-лимфоциты.
Активация клеточного иммунного ответа, индуктор синтеза IFNγ Τ-лимфоцитами и NK-клетками, стимулятор ангиогенеза
Слайд 19

Таблица основных цитокинов (классификация по типу рецептора)‏

Таблица основных цитокинов
(классификация по типу рецептора)‏

Слайд 20

Семейство IL-6 IL-6, 11, 12, 31, LIF (Leukemia Inhibitory Factor), CNTF

Семейство IL-6

IL-6, 11, 12, 31, LIF (Leukemia Inhibitory Factor), CNTF (Ciliary

Neurotrophic Factor) and OSM (Oncostatin M).
Слайд 21

IL-6 Мф, эндотелиальные клетки и многие другие Действуют на гепатоциты, В-лимфоциты,

IL-6

Мф, эндотелиальные клетки и многие другие
Действуют на гепатоциты, В-лимфоциты, плазмоциты, ТН

и моноциты.
Индукция синтеза БОФ, дифференцировка и выживание В-клеток, активация и дифференцировка в ТН17-клетки Т-лимфоцитов, регуляция гемопоэза, патогенез аутоиммунных заболеваний.
Слайд 22

Таблица основных цитокинов (классификация по типу рецептора)‏

Таблица основных цитокинов
(классификация по типу рецептора)‏

Слайд 23

ФНО-α МН/Мф, NK-клетки, TH1-клетки. Действуют на сосудистую систему, Нф и многие

ФНО-α

МН/Мф, NK-клетки, TH1-клетки.
Действуют на сосудистую систему, Нф и многие другие

клетки.
Вызывают кахексию, воспаление, индукция синтеза БОФ, активируют Нф, противоопухолевая активность, апоптоз многих клеток.
Слайд 24

Апоптоз От греч. аpoptosis – отделение, удаление J. Kerr, А. Wyllie

Апоптоз

От греч. аpoptosis – отделение, удаление
J. Kerr, А. Wyllie и А.

Currie, 1972 г.
Это медленное физиологическое отмирание инфицированных («отживших») клеток.
При апоптозе не нарушается целостность мембран, клетка не лизируется.
Виды:
1. «Инструктивный» (внешний)‏
2. Митохондриальный (внутренний)
Апоптоз иницируется цитокинами, ТК, NK, Всl-2 белками и протекает без признаков воспаления
Слайд 25

1. FAS-L (Apo-1L) действует через FAS (Apo-1, CD95). 2. TRAIL (Apo-2L)

1. FAS-L (Apo-1L) действует через FAS (Apo-1, CD95).
2. TRAIL (Apo-2L) действует

через DR4, DR5.
3. TL1a действует через DR3.
4. TNF действует через TNFR1 (p55, CD120a).
Все эти рецепторы содержат в свой внутриклеточной части особый модуль для гомотипических белок-белковых взаимодействий: «домен смерти».

Цитокины – индукторы «инструктивного апоптоза»

Слайд 26

Механизм «включения» апоптоза Взаимодействие TСR+CD3 с МНС I на поверхности клетки-мишени

Механизм «включения» апоптоза

Взаимодействие TСR+CD3 с МНС I
на поверхности клетки-мишени

Включение в геноме

ТК механизма транскрипции гена, детерминирующего синтез Fas-лиганда

Экспрессия Fas-лиганда на поверхности ТК

Взаимодействие Fas-лиганда с Fas-белком (рецептор для Fas-лиганда) на поверхности клетки-мишени

Активация Fas-белка

включения механизма программированной гибели (АПОПТОЗА) клетки-мишени
Слайд 27

Dempsey et al., 2003

Dempsey et al., 2003

Слайд 28

1. Вах и ВН3. 2. Всl-2, Bcl-XL, Bcl-w. Белки Вcl-2 – индукторы и регуляторы «внутреннего апоптоза»

1. Вах и ВН3.
2. Всl-2, Bcl-XL, Bcl-w.

Белки Вcl-2 – индукторы и

регуляторы «внутреннего апоптоза»
Слайд 29

Слайд 30

Механизм «включения» апоптоза

Механизм «включения» апоптоза

Слайд 31

Интерфероны (ИФН)‏ Интерференция – тип взаимодействия между двумя вирусами, при котором

Интерфероны (ИФН)‏

Интерференция – тип взаимодействия между двумя вирусами, при котором наблюдается

подавление репродукции одного вируса другим в клетках, зараженных двумя вирусами (1957 г , Л. Айзекс и Дж. Линдеман)‏
Индукторы ИФН:
1. Специфические (вирусы)‏
2. Неспецифические (бактерии, грибы)‏
Слайд 32

Интерфероны Классификация: 1. α-ИФН (лейкоцитарный)‏ 2. β-ИФН (фибробластный)‏ 3. γ-ИФН (иммунный)‏

Интерфероны

Классификация:
1. α-ИФН (лейкоцитарный)‏
2. β-ИФН (фибробластный)‏
3. γ-ИФН (иммунный)‏
4. τ,ε-ИФН (трофобластный)‏
5. λ-ИФН
6. κ-ИФН
Выделяют

много подтипов

Эффекты: противовирусный противоопухолевый

иммуностимулирующий слабый противовирусный

Слайд 33

Интерфероны Механизм действия: ИФН ИФН Синтетаза 2,5-Олигоадениловая кислота Нуклеаза Разрушение вирусной

Интерфероны

Механизм действия:

ИФН

ИФН

Синтетаза

2,5-Олигоадениловая кислота

Нуклеаза

Разрушение вирусной мРНК

Протеинкиназа К

Фосфорилирование ElF-2

Блокада инициации трансляции

ИФН непосредственно на

вирус вне клетки не действует
Слайд 34

1. Инфицированная клетка вырабатывает ИФН 2. ИНФ присоединяются к мембране неинфицированной

1. Инфицированная клетка вырабатывает ИФН
2. ИНФ присоединяются к мембране неинфицированной клетки
3.

Вирус не может проникнуть в защищенную ИФН клетку

Интерфероны

Механизм действия на неинфицированную клетку:

Слайд 35

1. Универсальность 2. Тканевая специфичность 3. Отсутствие токсического эффекта 4. Высокая

1. Универсальность
2. Тканевая специфичность
3. Отсутствие токсического эффекта
4. Высокая эффективность действия
5. Противобактериальное

действие (грам+)‏
6. Иммуномодулирующее действие

Интерфероны

Биологические свойства:

Слайд 36

1. Большинство цитокинов токсично!!! 2. Гемопоэтины: эритропоэтин, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ).

1. Большинство цитокинов токсично!!!
2. Гемопоэтины: эритропоэтин, гранулоцитарный
колониестимулирующий фактор (Г-КСФ).
4. Интерфероны I

типа
5. Другие цитокины

Клиническое использование цитокинов

Слайд 37

Adapted from S.Ehlers Ann Rheum Dis 2003;62:37 Одна из физиологических функций

Adapted from S.Ehlers
Ann Rheum Dis 2003;62:37

Одна из физиологических функций ФНО –

защита от бактерий (в т.ч. от M. tuberculosis) через образование гранулем
Слайд 38

Блокировка ФНО: лекарства* *Примерная стоимость курса лечения в Европе – 15 тыс. Евро в год

Блокировка ФНО: лекарства*

*Примерная стоимость курса лечения в Европе – 15

тыс. Евро в год
Слайд 39

Баланс «полезных» и «вредных» свойств ФНО Что произойдет при системном блокировании

Баланс «полезных» и «вредных» свойств ФНО

Что произойдет при системном блокировании
ФНО

у больных (препараты Infliximab, Etanercept)?
- Инфекции (ТБ), лимфомы
Слайд 40

Слайд 41

Индонезийский рыбак Деде Косвар (Dede Koswara), который получил прозвище “человек-дерево” (tree

Индонезийский рыбак Деде Косвар (Dede Koswara), который получил прозвище “человек-дерево” (tree

man) или “человек-корень” (root man).

Человек – дерево

Слайд 42

Случай этого редкого заболевания зарегистрирован и в России!!!!! Человек – дерево

Случай этого редкого заболевания зарегистрирован и в России!!!!!

Человек – дерево

Слайд 43

Господи, ну за ЧТО мне все это!!! Ваня, почему, когда я

Господи, ну за ЧТО мне все это!!!

Ваня, почему, когда я слушаю

про это –
у меня потом 2 дня болит голова!!!

Студент, изучающий иммунологию

Слайд 44

Спасибо за внимание!

Спасибо за внимание!