Citokinele sunt un grup de proteine implicate în sistemul imunitar înnăscut și adaptativ. Multe tipuri de celule din organism – nu numai celulele sistemului imunitar – pot produce citokine, iar producția este în general stimulată de prezența unui antigen. Citokinele transportă semnale de la o celulă la alta, modifică comportamentul celular în diferite moduri și reglează răspunsul imunitar al organismului la o potențială amenințare – care ar putea fi un agent patogen, cum ar fi un virus, o bacterie sau un parazit sau o toxină. În unele cazuri, producerea inadecvată de citokine are loc ca răspuns la ceva inofensiv, ducând la o reacție alergică. De obicei, proteinele citokinelor nu sunt stocate gata preparate, ci sunt sintetizate atunci când este necesar.
Rolul acestor proteine în răspunsul imun este complex. O singură citokină poate influența mai multe tipuri diferite de celule și poate îndeplini mai multe funcții, în timp ce mai multe citokine diferite pot îndeplini aceeași funcție. Diferite tipuri de celule pot răspunde diferit la aceeași citokină, iar citokinele pot interacționa între ele în diferite moduri – de exemplu, una ar putea inhiba efectele celeilalte; două împreună ar putea produce un efect sinergic; iar o citokină poate stimula producerea altora. Citokinele pot influența celula care le-a produs – acestea sunt cunoscute ca autocrine – sau pot influența celulele din apropiere – acestea sunt cunoscute sub numele de paracrine. Mai rar, acestea pot influența celulele la o anumită distanță prin fluxul sanguin – acestea sunt cunoscute sub denumirea de endocrine.
O serie de citokine diferite sunt implicate cu sistemul imunitar înnăscut. Chemokinele influențează mișcarea celulelor imune prin chemotaxie și pot atrage aceste celule în locurile de leziune sau infecție. Factorul de necroză tumorală alfa (TNF-α), interleukina 1 (IL-1) și interleukina 6 (IL-6), cunoscuți în mod colectiv ca pirogeni endogeni, provoacă febră și un răspuns inflamator la infecție, influențând controlul temperaturii în hipotalamus și favorizând descompunerea. de grăsimi și proteine pentru a genera căldură; de asemenea, stimulează producția de chemokine. Interferonii au o varietate de funcții, inclusiv prevenirea replicării virale și activarea macrofagelor și a celulelor NK. Interleukina 10 (IL-10), în contrast, are un efect esențial inhibitor asupra răspunsului imun.
Alte tipuri de citokine joacă un rol în sistemul imunitar adaptativ. Interleukinele 2, 4 și 5 (IL-2, IL-4 și IL-5) stimulează creșterea și dezvoltarea unei varietăți de celule imunitare. Factorul de creștere transformator beta (TGF-β) are o funcție în principal inhibitoare, afectând multiplicarea diferitelor celule imunitare și, de asemenea, reduce febra prin blocarea acțiunii pirogenilor endogeni. Interferonul gamma (IFN-γ) este activ atât în răspunsul imun înnăscut, cât și în cel adaptiv.
În măduva osoasă, un alt grup de citokine joacă un rol important. Acest grup stimulează hematopoeza – creșterea și maturizarea leucocitelor măduvei osoase în diferite tipuri. Exemple sunt interleukinele 3 și 7 (IL-3 și IL-7) și factorii de stimulare a coloniilor (CSF).
Deși aceste proteine joacă un rol vital în coordonarea răspunsului imun pentru a elimina amenințările, ele pot uneori agrava stările cauzate de agenți patogeni sau pot provoca ei înșiși boli. Producția excesivă de citokine, probabil ca răspuns la un agent patogen nou și necunoscut, poate duce la ceea ce este cunoscut sub numele de furtună de citokine, care poate provoca o inflamație severă a țesutului care pune viața în pericol. S-a sugerat că rata ridicată a mortalității în timpul pandemiei de gripă din 1918 sa datorat mai degrabă acestui efect decât efectelor directe ale virusului în sine. Alte probleme conexe includ șocul toxic, alergiile și bolile autoimune. Unele celule canceroase produc citokine care ajută la stimularea creșterii lor.