สารสื่อกลางการอักเสบและการส่งสัญญาณไซโตไคน์
การอักเสบคือการตอบสนองของร่างกายที่ประสานงานกันต่อการติดเชื้อและความเสียหายของเนื้อเยื่อ ซึ่งส่วนใหญ่ถูกควบคุมโดยไซโตไคน์และสารสื่อกลางที่ละลายน้ำได้อื่นๆ โมเลกุลส่งสัญญาณเหล่านี้ออกฤทธิ์ทั้งในระดับท้องถิ่นและทั่วร่างกายเพื่อดึงดูดเม็ดเลือดขาว เปลี่ยนแปลงความตึงของหลอดเลือดและการซึมผ่านของหลอดเลือด และกำหนดขนาดและลักษณะของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันทั้งแบบแต่กำเนิดและแบบปรับตัว
Definition
ไซโตไคน์เป็นโปรตีนขนาดเล็กที่หลั่งออกมาซึ่งทำหน้าที่เป็นสารสื่อสารระหว่างเซลล์ โดยจับกับตัวรับเฉพาะเพื่อควบคุมการเจริญเติบโต การแยกตัว การดึงดูด และการกระตุ้นของเซลล์ภูมิคุ้มกันและเซลล์อื่นๆ การอักเสบคือการตอบสนองของเนื้อเยื่อแบบบูรณาการที่พวกมันประสานงานเพื่อตอบสนองต่อการติดเชื้อหรือความเสียหาย
Scope
หัวข้อนี้ครอบคลุมลักษณะสำคัญของการอักเสบ ตระกูลไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบหลักและการส่งสัญญาณของพวกมัน อินฟลามาโซมในฐานะแพลตฟอร์มสำหรับการกระตุ้นตระกูล IL-1 และสารสื่อกลางที่ควบคุมการอักเสบเพื่อแก้ไขการอักเสบ โดยถือว่าการอักเสบเป็นหัวข้อเชิงกลไกในภูมิคุ้มกันแต่กำเนิดและไม่ใช่แนวทางทางคลินิก
Core questions
- โปรแกรมการอักเสบถูกกระตุ้นโดยสัญญาณจุลชีพและความเสียหายได้อย่างไร?
- ตระกูลไซโตไคน์ใดที่ขับเคลื่อน ขยาย และแก้ไขการอักเสบ?
- อินฟลามาโซมเปลี่ยนการรับรู้ไปสู่การหลั่งไซโตไคน์ตระกูล IL-1 ที่สมบูรณ์ได้อย่างไร?
- การอักเสบได้รับการแก้ไขเพื่อจำกัดความเสียหายของเนื้อเยื่อข้างเคียงได้อย่างไร?
Key concepts
- สัญญาณสำคัญของการอักเสบ
- ไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ (TNF, IL-1, IL-6)
- อินเตอร์เฟอรอนชนิดที่ 1 และชนิดที่ 2
- เคโมไคน์และการดึงดูดเม็ดเลือดขาว
- อินฟลามาโซมและการเจริญของ IL-1
- การตอบสนองระยะเฉียบพลัน
- สารสื่อกลางต้านการอักเสบและสารสื่อกลางที่ส่งเสริมการแก้ไข (IL-10)
- การอักเสบแบบปลอดเชื้อเทียบกับการอักเสบจากการติดเชื้อ
Mechanisms
การจับกันของตัวรับรู้รูปแบบ (pattern-recognition receptors) โดยสัญญาณจุลชีพหรือความเสียหายจะกระตุ้นปัจจัยการถอดรหัส เช่น NF-kappaB ซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิดไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ ได้แก่ TNF, IL-1 และ IL-6 พร้อมกับเคโมไคน์ที่ดึงดูดเม็ดเลือดขาว ไซโตไคน์ออกฤทธิ์ผ่านการส่งสัญญาณแบบเรียงลำดับที่เชื่อมโยงกับตัวรับ รวมถึงวิถี JAK-STAT สำหรับอินเตอร์เฟอรอนและอินเตอร์ลิวคินหลายชนิด เพื่อปรับเปลี่ยนโปรแกรมของเซลล์เป้าหมาย อินฟลามาโซม ซึ่งเป็นโปรตีนเชิงซ้อนหลายชนิดในไซโตซอล จะกระตุ้นแคสเปส-1 เพื่อตัดโปร-IL-1-เบต้า และโปร-IL-18 ให้เป็นรูปแบบที่ออกฤทธิ์ได้ ซึ่งเป็นจุดตรวจสอบที่สองระหว่างการรับรู้และการหลั่ง การตอบสนองนี้ถูกตอบโต้โดยสารสื่อกลางต้านการอักเสบและสารสื่อกลางที่ส่งเสริมการแก้ไข เช่น IL-10 ซึ่งยับยั้งการผลิตไซโตไคน์และส่งเสริมการกลับสู่ภาวะสมดุล เพื่อรักษาสมดุลระหว่างการป้องกันของร่างกายกับความเสียหายของเนื้อเยื่อ
Clinical relevance
ชีววิทยาของไซโตไคน์เป็นพื้นฐานของไข้และการตอบสนองระยะเฉียบพลัน พยาธิสรีรวิทยาของการติดเชื้อในกระแสเลือดและภาวะการหลั่งไซโตไคน์ โรคอักเสบเรื้อรังและโรคอักเสบจากภูมิคุ้มกันตนเอง และเหตุผลสำหรับการบำบัดทางชีวภาพที่มุ่งเป้าไปที่ไซโตไคน์ ข้อมูลนี้อธิบายกลไกสำหรับการอ้างอิงและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล
Evidence & guidelines
คำอธิบายสะท้อนถึงบทวิจารณ์ที่เป็นที่ยอมรับเกี่ยวกับการอักเสบและการส่งสัญญาณไซโตไคน์ มากกว่าหลักฐานทางคลินิกเชิงปริมาณหรือแนวทางปฏิบัติ
History
สัญญาณสำคัญของการอักเสบได้รับการอธิบายมาตั้งแต่สมัยโบราณ แต่พื้นฐานระดับโมเลกุลของมันปรากฏขึ้นในศตวรรษที่ยี่สิบด้วยการระบุไซโตไคน์ เช่น อินเตอร์เฟอรอน, ทูเมอร์ เนโครซิส แฟกเตอร์ และอินเตอร์ลิวคิน การค้นพบอินฟลามาโซมในช่วงทศวรรษ 2000 ได้ชี้แจงว่าการรับรู้อันตรายเชื่อมโยงกับการเจริญเติบโตของไซโตไคน์ตระกูล IL-1 อย่างไร โดยรวมการอักเสบเข้ากับกลไกการรับรู้แต่กำเนิดที่กว้างขึ้น
Key figures
- Charles Janeway
- Jurg Tschopp
- Shizuo Akira
- Bharat Aggarwal
Related topics
Seminal works
- takeuchi-2010
- schroder-2010
- chen-2010
Frequently asked questions
- ไซโตไคน์และเคโมไคน์แตกต่างกันอย่างไร?
- เคโมไคน์เป็นกลุ่มย่อยของไซโตไคน์ที่กำหนดโครงสร้างไว้แล้ว ซึ่งมีหน้าที่หลักในการนำทางการเคลื่อนที่ของเม็ดเลือดขาวตามความเข้มข้นที่แตกต่างกันไป ไซโตไคน์ในหมวดหมู่ที่กว้างกว่ายังรวมถึงสารสื่อกลางที่ควบคุมการเจริญเติบโต การแยกตัว และการกระตุ้นของเซลล์ แทนที่จะเป็นการเคลื่อนที่แบบเคโมแท็กซิส
- อินฟลามาโซมทำหน้าที่อะไร?
- อินฟลามาโซมเป็นโปรตีนเชิงซ้อนในไซโตซอล ซึ่งเมื่อรับรู้สัญญาณจุลชีพหรืออันตรายบางอย่าง จะกระตุ้นแคสเปส-1 เพื่อเปลี่ยนสารตั้งต้น IL-1-เบต้า และ IL-18 ให้เป็นรูปแบบที่ออกฤทธิ์และหลั่งออกมาได้ ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นที่ควบคุมได้สำหรับการส่งสัญญาณการอักเสบที่มีประสิทธิภาพ