Semnalizarea citokinelor este o parte importantă a reglementării corpului uman. Majoritatea citokinelor sunt proteine secretate de celule din celulele gliale din sistemul nervos și sunt necesare pentru semnalizarea intracelulară. Majoritatea citokinelor sunt regulatori locali care alertează și activează limfocitele. Unele căi de semnalizare a citokinelor implică hormoni precum hormonii de creștere și leptina, hormonul care controlează depozitarea grăsimilor.
Sistemul imunitar depinde de semnalizarea citokinelor pentru a menține corpul uman sănătos. Macrofagele și celulele dendritice înghiți particulele străine și trimit un semnal de citokine către limfocitele latente din apropiere. Receptorii de pe limfocite recunosc semnalul și se activează. Aceste celule sunt specializate să recunoască anumite antigene. Combinația dintre macrofage și activarea limfocitelor prin semnalizarea citokinelor ajută la menținerea organismului în homeostazie – sau în echilibrul intern adecvat.
Unele semnale ale citokinelor nu sunt locale, ci mai degrabă călătoresc pe o distanță lungă în tot corpul. Aceste citokine sunt uneori clasificate ca hormoni. Această clasificare se schimbă, totuși, deoarece citokinele nu sunt secretate de glande. În schimb, ele sunt secretate de celulele gliale ale sistemului nervos. Acești hormoni de creștere sunt esențiali pentru dezvoltarea embrionară.
Citokinele se leagă de receptorii de pe celulele țintă și activează o cascadă de semnale intercelulare. Cea mai comună dintre aceste căi este cascada de transducție a proteinei kinazei. După ce citokina se leagă de receptorul încorporat în membrana celulei, protein kinazele inactive sunt activate printr-un proces cunoscut sub numele de fosforilare.
Fosfatul este îndepărtat dintr-o moleculă de adenozin trifosfat (ATP) și este atașat la protein kinaza inactivă. Această protein kinază acum activă fosforilează o moleculă diferită de protein kinază inactivă. Cascada continuă, amplificând semnalul pe măsură ce trece. În cele din urmă, semnalul ajunge la o proteină care creează un răspuns celular.
Un alt răspuns intercelular care poate fi activat prin semnalizarea citokinelor este o cale de semnalizare a proteinei G. Citokina se atașează de receptorul cuplat cu proteina G din exteriorul celulei și o moleculă de guanozin difosfat (GDP) este fosforilată. Aceasta activează o enzimă care controlează răspunsul celular.
Semnalizarea citokinelor poate fi inhibată. Inhibitorii competitivi se pot lega de receptorul de pe celula țintă a citokinei. Majoritatea suprimarii semnalizării citokinelor este rezultatul inhibării feedback-ului. Când produsul căii devine copleșitor, acesta va bloca legarea citokinei de receptor. Acest lucru oprește calea și nu mai este creat niciun produs.