Цитокины и интерлейкины при воспалении

Цитокины — это небольшие секретируемые сигнальные белки, посредством которых взаимодействуют иммунные и тканевые клетки, а интерлейкины составляют их большую подгруппу. При воспалении цитокины, такие как интерлейкин-1, интерлейкин-6 и фактор некроза опухоли, инициируют и координируют ответ, включая печеночную реакцию острой фазы, при этом некоторые из них сами измеряются как биомаркеры и являются мишенями для терапевтических воздействий.

Definition

Цитокины — это секретируемые полипептидные медиаторы, которые регулируют иммунные и воспалительные реакции, связываясь со специфическими рецепторами на поверхности клеток; интерлейкины являются названной подгруппой цитокинов, а провоспалительные члены оркестрируют реакцию острой фазы и более широкое воспаление.

Scope

Эта статья знакомит читателя с цитокиновыми и интерлейкиновыми сигналами, которые вызывают воспаление: их общими ролями, про- и противовоспалительным балансом, центральным местом интерлейкина-6 в реакции острой фазы и их измерением в качестве аналитов. Это справочное описание, которое не содержит диагностических порогов или рекомендаций по лечению.

Core questions

• Как цитокины инициируют и координируют воспалительную реакцию?
• Почему интерлейкин-6 занимает центральное место в печеночной реакции острой фазы?
• Что отличает провоспалительные цитокины от противовоспалительных?
• Как и когда цитокины измеряются в качестве биомаркеров?

Key concepts

• Цитокиновая сигнализация через рецепторы
• Интерлейкин-1, интерлейкин-6 и фактор некроза опухоли
• Интерлейкин-6 как драйвер реакции острой фазы
• Провоспалительный против противовоспалительного баланса
• Плейотропия и избыточность
• Цитокиновый шторм (гиперцитокинемия)
• Цитокины как терапевтические мишени

Mechanisms

При столкновении с повреждением или микробными продуктами клетки врожденного иммунитета высвобождают ранние провоспалительные цитокины, главным образом интерлейкин-1, фактор некроза опухоли и интерлейкин-6. Они действуют локально и системно: интерлейкин-6 является основным сигналом, побуждающим гепатоциты продуцировать положительные белки острой фазы, такие как СРБ, в то время как интерлейкин-1 и фактор некроза опухоли усиливают ответ и опосредуют такие проявления, как лихорадка. Противовоспалительные цитокины и растворимые антагонисты рецепторов противодействуют этим эффектам, поэтому чистое воспалительное состояние отражает баланс. Цитокины плейотропны и частично избыточны, а неконтролируемый всплеск — иногда называемый цитокиновым штормом — сам по себе может вызвать повреждение тканей.

Clinical relevance

Цитокины лежат в основе биологических процессов, измеряемых с помощью таких маркеров, как СРБ и прокальцитонин, и некоторые из них сами измеряются как аналиты или являются мишенями для биологической терапии при воспалительных заболеваниях. Эта статья описывает их роль в качестве медиаторов и биомаркеров на справочном уровне; она не содержит пороговых значений анализов, рекомендаций по выбору лекарств или индивидуализированных рекомендаций по лечению.

Epidemiology

Дисрегуляция цитокинов является характерной чертой состояний, начиная от сепсиса и заканчивая хроническими воспалительными и аутоиммунными заболеваниями, и интерес к измерению цитокинов возрос еще больше с вниманием к тяжелым воспалительным реакциям при инфекциях. Биологические препараты, направленные на цитокины, широко используются при иммуноопосредованных заболеваниях.

Evidence & guidelines

Роль цитокинов в реакции острой фазы и воспалении изложена в общих обзорах (Gabay & Kushner, 1999; Mantovani et al., 2019), с описаниями специфических заболеваний при ревматоидном артрите (McInnes & Schett, 2011) и тяжелом гиперинфламматорном синдроме (Tisoncik et al., 2012). Эта статья обобщает эту литературу на справочном уровне, а не в качестве руководства.

History

Термин «интерлейкин» был введен в конце 1970-х годов, чтобы упорядочить растущий список сигнальных факторов, продуцируемых лейкоцитами. Последующие десятилетия определили интерлейкин-1, фактор некроза опухоли и интерлейкин-6 как центральные медиаторы воспаления и прояснили роль интерлейкина-6 в реакции острой фазы; полученное понимание легло в основу разработки биологических препаратов, направленных на цитокины, и современной концепции цитокинового шторма.

Debates

Что определяет клинически значимый «цитокиновый шторм»?

Концепция гиперцитокинемии, вызывающей повреждение органов, широко используется, но ее точное определение, пороговые значения и граница между защитными и патологическими цитокиновыми реакциями остаются предметом дискуссий.

Key figures

• Charles Dinarello
• Alberto Mantovani
• Iain McInnes
• Georg Schett
• Tadamitsu Kishimoto

Seminal works

• gabay-kushner-1999
• mantovani-2019

Frequently asked questions

В чем разница между цитокином и интерлейкином?

Интерлейкины — это названная подгруппа цитокинов; все интерлейкины являются цитокинами, но цитокины также включают другие семейства, такие как фактор некроза опухоли, интерфероны и хемокины.

Почему интерлейкин-6 важен для реакции острой фазы?

Интерлейкин-6 является основным сигналом, который инструктирует печень увеличивать выработку положительных белков острой фазы, таких как СРБ, что связывает высвобождение цитокинов с измеримым повышением воспалительных маркеров.