HC 2.7 Cytokines en chemokines: productie, receptoren en effecten Flashcards
Wat zijn cytokines?
Cytokines: zijn oplosbare moleculen die gemaakt worden door het immuunsysteem. Ze hebben effect op veel cellen van het immuunsysteem, maar ze hebben ook effect op andere systemen (zenuwstelsel en endocrien systeem).
Waarbij spelen cytokines een rol?
De cytokines spelen binnen het immuunsysteem een rol bij ontsteking, bij de effectors, bij de resolutiefase, daarnaast ook bij de activatie en proliferatie van de lymfocyten.
Waarin zijn cytokines te verdelen?
Zijn te verdelen in: groeifactoren, chemokines en ‘overige’ cytokines, zijn te verdelen in evolutionair en vaak functioneel verwante families, worden vaak verdeeld in pro- en anti-inflammatoir: een belangrijk houvast MAAR ook een simplificatie.
Wat zijn cytokines? En wat zijn de kenmerken daarvan?
Cytokines: stoffen die cellen in beweging zetten. Het is dus een glycoproteïne (10-30 kDa –> klein) dat gedrag/functie van andere cellen beïnvloedt.
Welke stoffen vallen onder de cytokinen?
- Chemokines: cytokine met chemotactische (en activerende) werking op cellen. B.v. CCL2/MCP-1, CXCL12/SDF-1
- Groeifactoren: cytokine dat de proliferatie (en maturatie) van cellen stimuleert. B.v. GM-CSF/CSF2, Epo
- Overige cytokines (zoals interleukines): cytokines met andere functionele effecten, zoals activerend of remmend B.v. IL-1, IFN-gamma of TGF-bèta. Interleukines: stoffen die tussen witte bloedcellen belangrijk zijn.
- Er zit ook overlap tussen deze verschillende groepen.
Wat betekenen pleiotropie en redundantie?
- Pleiotropie: één cytokine beïnvloedt meerdere celtypen en heeft uiteenlopende effecten
- Redundantie: verschillende cytokines hebben overlappende functies. Bijv. IL-1 met IL-6 en TNF-alpha.
Wat is een voorbeeld van pleiotropie?
Medicijnen tegen IL6 worden gebruikt voor reumatoïde artritis. Deze mensen hebben last van hun gewrichten, maar daarnaast hebben deze mensen vaak ook een anemie. Dit komt omdat IL6 naast de gewrichten ook invloed heeft op het beenmerg.
Op welke niveaus functioneren cytokinen?
Cytokines functioneren op autocrien (eigen), paracrien (buurtcellen) en endocrien (via de bloedbaan) niveau.
Wat is het verschil tussen een hormoon en een cytokine die zich via de bloedbaan (endocrien) verplaatst?
We spreken van hormonen als het gemaakt wordt door 1 orgaan of 1 bepaald type weefsel. Cytokines worden gemaakt door verschillende celtypen van verschillende weefsels.
Wat betekenen additie, synergie en inhibitie?
- Additie: je telt de effecten van bijvoorbeeld cytokines bij elkaar op.
- Synergie: het effect is meer dan alleen de optelsom van de afzonderlijke effecten.
- Inhibitie: als je bijv. een cytokine B die wel het effect verhoogd samen voegt bij een cytokine C die geen verhoging van het effect gaf met als gevolg dat het effect van cytokine B wordt geremd.
- Deze effecten kun je ook samenvatten in een schema.
Wat zijn de voorbeelden van een reactie met additie, synergie en inhibitie?
Een belangrijk netwerk binnen de inflammatie is het TNF-IL-1-IL-6 netwerk. IL-1 en TNF die beïnvloeden elkaar (stimulatie), voeg je ze samen toe dan leidt dit tot een synergetische productie van IL-6. IL-6 heeft vervolgens ook een autocrien effect op zichzelf. Daarnaast kan IL-6 ook de vorming van IL-1 en TNF remmen.
Wat zijn de lokale effecten van het TNF-IL1-IL6 netwerk?
IL-1 en TNF kunnen het endotheel activeren waardoor er een toegenomen permeabiliteit ontstaat. IL-1 en TNF kunnen ook zorgen voor de activatie van leukocyten waardoor deze cellen weer zelf cytokinen (IL-1 en IL-6) en chemokines gaan produceren. IL-6 en IL-1 kunnen ook zorgen voor de differentiatie van T-cellen in een bepaalde richting.
Wat zijn de systemische effecten van het TNF-IL1-IL6 netwerk?
TNF, IL-1, IL-6 kunnen zorgen voor koorts. IL-1 en IL-6 hebben effect op de lever wat zorgt voor de productie van acute fase eiwitten (zoals complement en CRP). TNF, IL-1 en IL-6 hebben ook effect op het beenmerg, het zorgt voor stimulatie van de leukocyt productie.
Wat zijn de pathologische systemische effecten van het TNF-IL1-IL6 netwerk?
Als de cytokines in hele hoge hoeveelheden aanwezig zijn kunnen ze ook pathologische effecten hebben. TNF kan effect hebben op het cardiovasculaire systeem: met lagere output van het hart, daarnaast kan het zorgen voor stolling. TNF en IL-1 kunnen ook zorgen voor insuline resistentie.
Wat is een cytokine storm?
In enkele gevallen gaat dit echt mis en ontstaat er een cytokine storm. De aanmaak van cytokines is daarbij zo sterk dat er een positieve feedbackloop ontstaat: er ontstaat celdood, dat zorgt voor een nieuwe golf van cytokines (cytokine storm loop). Op die manier gaat het mis.
Hoe werkt het mechanisme voor priming met IFN-gamma?
IFN-gamma zorgt voor een modulatie van de receptoren, het zorgt voor een veranderde werking van de kinases (die van belang zijn voor de signaaltransductie), het zorgt ook voor de modulatie van adapters en transcriptiefactoren. Op elk punt in de signaaltransductie heeft het dus wel zijn werk. Het zorgt ook voor remodelling van chromatine, dit heeft als gevolg dat er genen wel of niet worden afgeschreven. Deze remodeling kan dus ook tot gevolg hebben dat er resistentie optreedt tegen anti-inflammatoire moleculen.
Wat zijn de kenmerken van type 1 interferonen?
Type 1 interferonen zijn erg belangrijk bij de afweer tegen virussen. De receptoren die het virus DNA of RNA kunnen herkennen leiden tot de vorming van interferon: interferon alfa en bèta. Deze kunnen op een autocriene manier dezelfde cellen weer beïnvloeden en op een paracriene manier beïnvloeden ze de cellen in de buurt. Hierdoor kan de cel cellen in de buurt waarschuwen en dit leidt tot een anti-virus respons. Dit heeft als gevolg:
- Inductie van resistentie tegen virus replicatie in alle cellen
- Verhoogde expressie van liganden voor receptoren op NK-cellen
- Activatie van NK cellen om virus geïnfecteerde cellen te doden
Wat is de cytokine crosstalk in respons tegen virus en andere intracellulaire pathogenen?
Cytokines die worden geproduceerd door macrofagen (IL-12, TNF-alfa, CXCL8) kunnen de NK-cellen activeren. Dit zorgt voor activatie en proliferatie van de NK-cellen. De NK-cel gaat dan ook IFN-gamma maken, waardoor de macrofaag een killer-fenotype krijgt.
Wat is de indeling van chemokines?
Structuur: cysteïnes met zwavelbruggen:
- C chemokines: 1 brug
- CC chemokines: 2 bruggen
- CXC en CXXXC chemokines: waarbij er een aantal aminozuren tussen de bruggen bevinden.
Functioneel: homeostatisch of inflammatoir
Hoe werkt de cytokine receptor signaling?
Dimerisatie en JAK-kinases spelen een belangrijke rol. JAK-kinases zorgen voor fosforylering. De STAT-eiwitten binden daaraan en vormen een soort adapter molecuul. Dit zorgt voor dimerisatie van de STAT-moleculen, die als transcriptiefactor naar de kern gaan en zorgen voor transcriptie.
