Immunologia: generalità sulle citochine

Le citochine sono proteine o glicoproteine secrete da diversi tipi di cellule immunitarie

Le citochine sono proteine o glicoproteine secrete da diversi tipi di cellule immunitarie (linfociti, leucociti, macrofagi, mastcellule) e da diversi altri tipi cellulari. Esse comprendono: le interleuchine (IL); gli interferoni (IFN-α, β e γ); i fattori di crescita di granulociti (G-CSF), di macrofagi (M-CSF) e di granulociti e macrofagi (GM-CSF); i fattori di necrosi tumorale (TNF-α e TNF-β); il fattore di crescita trasformante (TGF-β).
I maggiori produttori di citochine sono i linfociti T e in particolare le cellule T helper (CD4), che riconoscono l’antigene in associazione con le molecole della classe II del MHC, e le cellule T citotossiche (CD8). La maggior parte delle citochine possono essere prodotte anche dai linfociti B. I macrofagi producono in larga parte l’IL-1, l’IL-6 e il TNF-α. I mastociti producono molti tipi di citochine come pure i fibroblasti e le cellule endoteliali.
La maggior parte delle citochine agisce su cellule bersaglio vicine, ma esse possono agire sulle stesse cellule che le producono o su cellule distanti.
Le citochine possiedono molteplici attività biologiche, amplificano la risposta dei linfociti agli antigeni, assicurano la comunicazione tra i differenti tipi cellulari del sistema immunitario, agiscono sulla crescita e la differenziazione delle cellule immunitarie, possono agire come immuno-ormoni ed esercitano importanti effetti sul comportamento. Inoltre, intervengono nel controllo dell’ematopoiesi, partecipano alle reazioni infiammatorie, ai fenomeni di riassorbimento osseo, di fibrosi e di chemiotassi.
Una caratteristica principale delle citochine è la loro doppia ubiquità. Infatti, a livello delle cellule produttrici, un medesimo fattore può essere prodotto da differenti tipi cellulari e, a livello delle cellule bersaglio, uno stesso fattore è responsabile di varie attività biologiche su cellule differenti.
Le citochine sono sintetizzate solo quando le cellule vengono stimolate da agenti che ne provocano l’attivazione specifica (antigeni), o aspecifica (mitogeni). Esse si legano a specifici recettori, sulla membrana di cellule bersaglio, e questo legame innesca una serie di segnali di trasduzione; ne consegue un’attivazione genica responsabile della codificazione di nuove proteine e di specifici effetti biologici, correlati alle caratteristiche delle diverse citochine.
Sul cervello le citochine agiscono attraverso una via nervosa e una via ematica. La via nervosa, mediata principalmente dal vago, è particolarmente rilevante per i segnali che partono dall’apparato gastrointestinale. Per via ematica alcune citochine superano la barriera ematoencefalica, altre attraversano gli organi circumventricolari ed esercitano molteplici effetti. In particolare, inducono la produzione di mediatori infiammatori, come la prostaglandina E2, attivano l’asse HPA, provocano febbre e anche la sintesi di citochine nel cervello da parte delle cellule microgliali e degli astrociti.
L’IL-1, l’IL-6 e il TNF-α, le principali citochine infiammatorie, agiscono sull’ipotalamo, sono responsabili degli effetti sistemici di fase acuta e attivano il sistema HPA, stimolando il rilascio di ACTH.
L’attivazione dell’asse HPA, da parte delle citochine, può in parte spiegare gli elevati livelli di corticosteroidi rilevati nel corso della risposta immunitaria e induce a ritenere che queste citochine siano responsabili di meccanismi fisiologici deputati a prevenire una eccessiva risposta immunitaria e i conseguenti danni tessutali.
Per ulteriori approfondimenti su questo argomento si rinvia al testo Multidisciplinarietà in Medicina