Immunologia 

– prelekcja 12.11.2007 

 

Cytokiny to glikoproteiny uczestniczące w reakcjach między komórkami. Biorą udział w procesach odpornościowych, 

zapaleniu oraz funkcjonowaniu różnych komórek. Cechują je takie właściwości jak: 



 

Plejotropowość (wielokierunkowość) – zdolność danej cytokiny do wywoływania różnych zmian czynnościowych w 
bardzo różnych komórkach 



 

Redundancja (powtókowość) – zdolność różnych cytokin do dawania podobnych efektów w następstwie oddziaływania 
na różne receptory komrókowe 



 

Antagonizm – dwie lub więcej cytokin może wywoływać przeciwstawne efekty, znosząc nawzajem swoje działanie 



 

Synergizm – dwie lub więcej cytokin może wywierać zbliżone efekty, wzmacniając wzajemnie swoje działanie. 

 
Cytokiny oddziałują na przeżycie, różnicowanie, dojrzewanie oraz czynność dojrzałych komórek. W patologii natomiast są 

one odpowiedzialne za: 



 

Gorączkę 



 

Objawy grypopodobne 



 

Wstrząs 



 

Wzrost zapotrzebowania na sen 



 

Spadek masy ciała 



 

Anemię 



 

Wpływ na produkcję białek ostrej fazy (tu szczególnie IL-6) 



 

Gojenie ran 



 

Zabijanie wewnątrzkomórkowe (np. prątków) 



 

Niszczenie komórek zakażonych wirusami 

 

W odniesieniu do komórek docelowych cytokiny mogą wywierać działanie autokrynne - komórka sama wytwarza i 

odpowiada na sygnał np. limfocyt Th i IL-2, parakrynne - komórka działa na sąsiednie komórki lub endokrynne - 
wyspecjalizowane komórki wydzielnicze działają na cały organizm przekazując sygnał za pomocą krążenia krwi. Oddziaływanie 
cytokin zależy od lokalnego kontaktu między komórkami. 

 

Cytokiny dzielą się na: 



 

Hematopoetyny - IL-2, IL-7, G-CSF, GM-CSF – nazwa ich wzięła się od udziału w procesach krwiotworzenia 



 

Interferony – IFN alfa, beta i gamma 



 

Czynniki wzrostu komórek – FGF, EGF i VEGF – główna funkcja: wzmagają proliferację odpowiednio fibroblastów, 
nabłonków i śródbłonka naczyń 



 

Cytokiny nadrodziny TNF – TNF, limfotoksyny: LT-alfa, LT-beta, FasL, TRAIL (TN related apoptosis inducing ligand) 
– biorące udział m. in. w procesach apoptozy 



 

Chemokiny – „małe cytokiny”, o małej masie cząsteczkowej, ok. 20-30 peptydów 

 

Receptory dla cytokin mogą być zarówno błonowe jak i rozpuszczalne (cytoplazmatyczne). Dzielą się na: 



 

Immunoglobulinopodobne – dla IL-1, M-CSF 



 

Cytokin klasy I – dla hematopoetyn oraz IL-1 do 7, 9, 11, 12 



 

Cytokin klasy II – dla IFN 



 

Nadrodziny TNF 



 

Sprzężone z białkami G – dla chemokin 

Pod względem budowy receptory te wykazują często homologię, np. receptory dla LI-3, IL-5 oraz GM-CSF posiadają taką samą 
podjednostkę beta. Skutkiem tak zbliżonej budowy jest w/w efekt redundancji. 

Większość cytokin przekazuje sygnał do komórki za pomocą kinaz tyrozynowych JAK (od ang. JAnus Kinase) lub białek 

STAT (Signal Transducers and Activators of Transcription). 
 
Aktywność cytokin zależy od: 



 

Ich ilości 



 

Stanu komórki (spoczynek lub pobudzenie) 



 

Obecności receptora o niskim lub wysokim powinowactwie 



 

Obecności receptorów rozpuszczalnych 



 

Obecności antagonistów receptorów (np. IL-1Ra) 



 

Mechanizmów regulujących (np. SOCS – Supressors Of Cytokine Signalling) 

 

Chemokiny to cytokiny o małej masie, zawierające cysteinę i określoną liczbę reszt aminokwasowych między dwiema 

pierwszymi resztami cysteiny. W zależności od tego dzieli się je na klasy, C, CC, CXC oraz CXC3. Chemokiny odpowiadają za 
chemotaksję, aktywację leukocytów oraz odpowiedź przeciwnowotworową. Ich szczególna rola w patologii wiąże się z 
właściwościami ich receptorów: 



 

Receptor chemokin CXCR4 (fuzyna) jest koreceptorem dla T-tropowego wirusa HIV atakującego limfocyty T 



 

Receptory chemokin CCR3, DDR5 są koreceptorami dla M-tropowych wirusów HIV atakujących monocyty i makrofagi 

W rasie kaukaskiej występuje mutacja genów dla tych receptorów warunkująca brak ich ekspresji. Sprawia to że homozygoty 
recesywne w zakresie tego genu (ok. 1% populacji) są odporne na infekcję wirusem HIV. 
 

Cytokiny profilu Th1 i Th2 – różnicowanie limfocytów Th0 w Th1 i Th2 zachodzi pod wpływem klas komórek 

prezentujących antygeny DC (dendritic cells) odpowiednio 1 i 2. Równowagę Th1/Th2 warunkują cytokiny IL-10 oraz IFN 
gamma. Przewaga stężenia IFN gamma hamuje rozwój linii Th2 i powoduje przewagę Th1, natomiast IL-10 wywiera działanie 
przeciwne, hamuje Th1 i daje przewagę Th2. Gdy stężenia obu cytokin są równe, typy Th (a w efekcie typy odpowiedzi) są 
zbalansowane. Jednym z patomechanizmów działania HIV na układ odpornościowy jest kierowanie odpowiedzi odpornościowej 
w stronę nieskutecznej Th2, przez co organizm staje się podatny na infekcje. 

Zarówno Th1 jak i Th2 wydzielają IL-3 i GM-CSF. Dla utrzymania się Th0 w niezróżnicowanym stanie najlepsze są 

warunki: ↑IL-2, ↓IL-4, obecność IFN gamma. Profile cytokinowe Th to: 



 

Th1 IL-2, IFN gamma, TNF, LT alfa, IL-18 



 

Th2 IL4,5,6,10, TGF beta 

Th1 odpowiada za zwalczanie zakażeń drobnoustrojami wewnątrzkomórkowymi (np. prątki), nadwrażliwość typu późnego 

(np. alergia kontaktowa, próba tuberkulinowa), ma także udział w patogenezie miażdżycy (dziś definiowanej jako proces 
autoimmunologiczny), cukrzycy typu I (młodzieńczej, autoimmunologiczne zniszczenie betacytów trzustki) oraz SM (sclerosis 
multiplex, stwardnienie rozsiane). 

Th2 odpowiada za zwalczanie zakażeń drobnoustrojami wewnątrzkomórkowymi, daje tolerancję dla płodu w ciąży, indukuje 

odpowiedź poszczepienną (szczególnie ważne w szczepieniach przeciw WZW typu B), bierze udział w patogenezie 
nadwrażliwości typu I (stymuluje produkcję IgE), procesów zwłóknieniowych oraz tętniaków. 
 

Cytokiny profilu Tc1 i Tc2 – podobnie jak limfocyty CD4, także komórki CD8 cytotoksyczne dzielą się na dwa typy. Ich 

profile cytokinowe to: 



 

Tc1 Il-2, IFN gamma, TNF alfa 



 

Tc2 IL-4, IL-10 

Tc1 odpowiada za cytotoksyczność, supresję IgE/Th2 (działa antyalergicznie), i regulację Fas-zależną, natomiast Tc2 - także 

za cytotoksyczność, supresję zapalnych limfocytów T oraz przyciąganie eozynofili - co ma z reguły znaczenie negatywne, jest 
jednak potrzebne w zwalczaniu zakażeń pasożytniczych.  

Farmakologiczna stymulacja Th – nikotyna wywiera stymulujący wpływ na Th1 przyczyniając się do rozwoju zmian 

miażdżycowych (patrz wyżej). Natomiast leki takie jak statyny (inhibitory reduktazy HMG-CoA) czy pentoksyfilina 
(zwiększająca zdolność erytrocyta do zmiany kształtu) stymulują Th2. 
 
Oznaczanie cytokin i ich receptorów przydatne jest z diagnostyce: 



 

Inwazyjnych zakażeń – oznaczamy IL-6 w celu zdiagnozowania sepsy u noworodka, wcześniej używany marker 
pyrokalcytonina wzrasta nieswoiście 



 

Niedoborów odpornościowych – oznaczamy IL-12, np. w przebiegu zakażenia prątkami jej stężenie jest niewystarczające 



 

Zakażeń prątkami i salmonellami – oznaczamy podjednostkę beta 1 IL-12R, w zakażeniach tych blokowana jest jej 
ekspresja 



 

Alergii – oznaczamy IL-4 variant, jego tzw. atopia powoduje zwiększoną wrażliwość komórek odpornościowych i 
zwiększoną produkcję IgE 

 
Cytokiny prozapalne to: 



 

TNF 



 

IL-1 



 

IL-6 



 

IL-12 



 

IL-18 



 

Chemokiny 



 

IFN gamma 

 
IL-6 może też działać przeciwzapalnie, antagonistycznie wobec pozostałych, np. po wzmożonym wysiłku fizycznym. 
 
Cytokiny antyzapalne to: 



 

IL-10 



 

IL-4 

 
Działają antagonistycznie do cytokin prozapalnych np. w ostrych zakażeniach, ale w nadwrażliwości typu I czyli alergii są 
prozapalne. 
 

Lokalne i układowe zapalenie – zarówno w jednym jak i w drugim wzrasta TNF, IL-1, IL-6 oraz chemokiny, w 

przypadku zapalenia układowego jednak wzrost jest o wiele większy. Zapalenia lokalne to np. lokalne zakażenie lub miażdżyca, 
układowe to np. sepsa i SLE (toczeń). 
 
Oznaczanie cytokin – warianty: 



 

Ilościowo w płynach ustrojowych 



 

Produkcja cytokin w hodowlach wyizolowanych komórek (limfocytów, monocytów, makrofagów) i ich oznaczanie 
ilościowe 



 

Oznaczanie cytokin wewnątrz komórek (różnicowanie Th1 i Th2) – jakościowe 



 

Oznaczanie stężeń cytokin metodami ELISA i cytometrii przepływowej 

 
Cytokiny jako leki – zastosowanie terapeutyczne znalazły: 



 

IFN alfa – opis poniżej 



 

IFN beta w leczeniu postaci remisyjno-nawrotowej SM (konkuruje z IFN gamma) 



 

IFN gamma w leczeniu przewlekłej choroby ziarniakowej – spada częstość i ciężkość zakażeń 



 

GM-CSF, G-CSF w leczeniu neutropenii 



 

IL-2 w leczeniu przerzutów raka nerki 



 

IL-1 w leczeniu trombocytopenii 



 

Erytropoetyna w leczeniu niedokrwistości 

Natomiast z receptorów cytokin stosowanych w terapii wymienić należy: 



 

TNFRp75:FC – blokowanie TNF i LT beta w terapii reumatoidalnego zapalenia stawów, łojotokowego zapalenia skóry 
i zesztywniającego zapalenia stawów kręgosłupa 



 

IL-1Ra – blokowanie IL-1 alfa i IL-1 beta w terapii RZS 

 

Mimo dużej skuteczności terapia cytokinowa nie może być stosowana na masową skalę i u wszystkich pacjentów. Istnieje 

szereg uwarunkowań, wskazań i przeciwskazań dotyczących leczonego schorzenia, aktulanego stanu pacjenta oraz możliwych 
powikłań ograniczających możliwość zastosowania danej cytokiny jako leku. Przykładem tu może być interferon gamma. 
 
IFN gamma – wskazania: 



 

Przewlekłe WZW typu B i C 



 

Białaczka wielkokomórkowa 



 

Chłoniak skórny T-komórkowy 



 

Przewlekła białaczka szpikowa 



 

Chłoniaki nieziarnicze o niskiej złośliwości 



 

Mięsak Kaposiego w AIDS 



 

Czerniak złośliwy 



 

Kłykciny kończyste 

 
INF gamma – przeciwskazania: 



 

Nadwrażliwość 



 

Ciężkie choroby serca 



 

Niewydolność krążenia 



 

Ciężka niewydolność nerek, wątroby lub szpiku 



 

Napady drgawek w wywiadzie 



 

Upośledzona czynność OUN 



 

Ciężka depresja 



 

Ciąża 



 

Karmienie piersią 



 

Ostrożnie w procesach autoimmunologicznych i po przeszczepach allogenicznych – działa immunostymulacyjnie 

 
Możliwe objawy uboczne: 



 

Grypopodobne związane z wyrzutem cytokin 



 

Chudnięcie, nawrót choroby wrzodowej 



 

Objawy hematologiczne, przemijająca leukopenia, u 33-5% leczonych małopłytkowość, niedokrwistość 



 

Objawy neurologiczne – od zaburzeń nastroju, depresji po drgawki, zwężenie naczyń mózgowych, utratę przytomności i 
śpiączki 



 

Objawy krążeniowe – często poważne – skoki ciśnienia, zaburzenia rytmu serca, zatrzymanie akcji serca, obrzęk płuc 



 

Inne – zapalenie tarczycy, cukrzyca, toczeń