साइटोकिन्स: कार्य, प्रकार और रिसेप्टर्स - जीवविज्ञान - 2025

साइटोकाइन या साइटोकिन्स छोटे संकेतन प्रोटीन (कुछ लेखकों पेप्टाइड्स के रूप में इन को देखें) है कि कई जैविक कार्यों को विनियमित, प्रतिरक्षा प्रणाली, hematopoiesis, ऊतक की मरम्मत और सेलुलर प्रसार से संबंधित उनमें से कई हैं।

शब्द "साइटोकिन" समूह एक साथ बड़ी संख्या में प्रोटीन होते हैं जिनकी संरचना और संरचना कार्यात्मक रूप से भिन्न होती है, और इसका मतलब है, अधिक या कम, "कोशिकाओं द्वारा उत्पादित कारक", क्योंकि उनका संश्लेषण शरीर में एक प्रकार की कोशिका तक सीमित नहीं है।

सिओकिन रिलीज प्रक्रिया (स्रोत: www.scientificaimations.com / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

ये प्रोटीन जानवरों में विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं द्वारा उच्च सांद्रता में उत्पादित और स्रावित होते हैं और आस-पास की कोशिकाओं को प्रभावित कर सकते हैं, यही वजह है कि उन्हें "पैरासरीन" सिग्नलिंग कार्य करने के लिए कहा जाता है।

वे रक्तप्रवाह (अंतःस्रावी या प्रणालीगत कार्य) में घुलनशील कारकों के स्राव को प्रेरित करके दूरस्थ रूप से भी कार्य कर सकते हैं और यहां तक ​​कि सीधे कोशिका पर भी कार्य कर सकते हैं जो उन्हें (आटोक्राइन फ़ंक्शन) संश्लेषित करता है।

साइटोकिन्स को एक विशेष भाषा के "प्रतीक" के रूप में देखा जाता है, जिसका अर्थ उस संदर्भ पर निर्भर करता है जिसमें उन्हें व्यक्त किया जाता है और एक स्थान से दूसरे स्थान पर भेजा जाता है।

वर्णित पहले साइटोकिन्स लिम्फोसाइट्स थे, पॉलीक्लोनल और विशिष्ट एंटीजन के जवाब में लिम्फोसाइटों द्वारा उत्पादित घुलनशील उत्पाद; ये प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया कारकों के एक महत्वपूर्ण समूह का प्रतिनिधित्व करते हैं।

साइटोकाइन कार्य करता है

साइटोकिन्स छोटे आकार (40 केडीए तक) के घुलनशील ग्लाइकोप्रोटीन (वे इम्युनोग्लोबुलिन प्रकार नहीं हैं) हैं जो शरीर में विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं द्वारा उत्पादित और जारी किए जाते हैं, उनके पास स्थानीय या दूरस्थ क्रियाएं हो सकती हैं, जो वे चरम या नैनोमोलर सांद्रता में डालती हैं।

प्रतिरक्षा प्रणाली में संचार

साइटोकिन्स का सबसे उल्लेखनीय कार्य प्रतिरक्षा प्रणाली के विभिन्न घटकों और इन घटकों और शरीर की अन्य कोशिकाओं (अंतरकोशिकीय संकेतन) के बीच सूचना के आदान-प्रदान के बीच संचार में उनकी भागीदारी है।

दूसरे शब्दों में, लगभग सभी प्रतिरक्षा कार्य इन प्रणालीगत "दूतों" की जैविक गतिविधि पर निर्भर करते हैं।

साइटोकिन्स इम्यूनोलॉजिकल कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदर्शित करते हैं, दोनों प्रभावकार और नियामक, और ऊतकों और जैविक प्रणालियों के स्तर पर उनके प्रभाव, अधिकांश जीवों में जहां वे उत्पन्न होते हैं, अत्यंत व्यापक और जटिल हो सकते हैं।

वे ऐसे महत्वपूर्ण प्रतिरक्षाविज्ञानी प्रभावकारक हैं जो किसी भी उत्तेजना के लिए प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के दौरान उत्पन्न साइटोकाइन के प्रकार को शुरू में निर्धारित करते हैं कि क्या प्रतिक्रिया साइटोटॉक्सिक, हास्य, सेलुलर या एलर्जी होगी।

वायरस से बचाव

वे भड़काऊ प्रक्रियाओं में और वायरल मूल के संक्रमण के खिलाफ रक्षा में गहराई से शामिल हैं; वे एंटीजन की प्रस्तुति में भाग लेते हैं, अस्थि मज्जा के भेदभाव में, कोशिकाओं के सक्रियण और भर्ती में, सेलुलर आसंजन अणुओं की अभिव्यक्ति में, आदि।

इस प्रकार, साइटोकिन्स न केवल शरीर की प्रतिरक्षा रक्षा में, बल्कि "सामान्य", शारीरिक और चयापचय प्रक्रियाओं में भी भाग लेते हैं, जिससे सेलुलर और कार्बनिक जीवन के दोनों पहलुओं को एकीकृत किया जाता है।

वृद्धि कारक

कई लेखक मानते हैं कि ये प्रोटीन वृद्धि कारकों के रूप में व्यवहार करते हैं, क्योंकि प्रतिनिधि जैसे कि ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर (TNF), लिम्फोकेन, इंटरल्यूकिन्स और इंटरफेरॉन (IFNs) सक्रिय रूप से कोशिका प्रसार, मृत्यु, भेदभाव और विकास से संबंधित हैं। विभिन्न शरीर संदर्भों।

यह वीडियो एक एनीमेशन दिखाता है जिसमें एक मैक्रोफेज बैक्टीरिया को घोलता है और बाद में साइटोकिन्स को छोड़ देता है:

साइटोकिन्स और हार्मोन?

विभिन्न वैज्ञानिक साइटोकिन्स और हार्मोन के बीच एक समानता बनाते हैं, लेकिन यह कुछ महत्वपूर्ण कारणों से पूरी तरह से सही नहीं है:

- हार्मोनों को अत्यधिक विशिष्ट ऊतकों द्वारा संश्लेषित और जारी किया जाता है, जबकि साइटोकिन्स शरीर में विभिन्न कोशिकाओं की एक बड़ी संख्या द्वारा निर्मित होते हैं।

- हार्मोन विशेष कोशिकाओं के प्राथमिक सिंथेटिक उत्पाद हैं जो उन्हें पैदा करते हैं, जबकि साइटोकिन्स एक कोशिका द्वारा संश्लेषित उत्पादों की केवल थोड़ी मात्रा का प्रतिनिधित्व करते हैं।

- हार्मोन की अभिव्यक्ति होमियोस्टैटिक नियंत्रण संकेतों (जिनमें से कुछ सर्कैडियन चक्र पर निर्भर करती हैं) की प्रतिक्रिया में होती है, लेकिन साइटोकिन्स, दूसरी ओर, केवल तब व्यक्त किए जाते हैं जब वे विशेष रूप से सेल जीवन के लिए "हानिकारक" घटनाओं से उत्तेजित होते हैं।

साइटोकिन्स के प्रकार

कई साइटोकिन्स को शुरू में उनके मुख्य जैविक कार्यों के अनुसार वर्णित किया गया था, लेकिन आज उन्हें मुख्य रूप से उनकी संरचना की विशेषता है, क्योंकि वे उन कार्यों की एक महान विविधता को प्राप्त कर सकते हैं जो एक छोटी सी अवधि में संक्षेप में प्रस्तुत करना मुश्किल है।

हालांकि, इन प्रोटीनों का वर्तमान वर्गीकरण कई मापदंडों पर निर्भर करता है: कुछ को उनकी खोज के "संख्यात्मक क्रम" के अनुसार पहचाना गया है, कुछ कार्यात्मक गतिविधि के अनुसार, भड़काऊ प्रतिक्रियाओं में उनकी भागीदारी के अनुसार, इसकी प्राथमिक सेलुलर उत्पत्ति और अन्य संबंधित अणुओं के साथ इसकी संरचनात्मक समानता के अनुसार।

इस प्रकार, साइटोकिन्स के "सुपरफैमिली" के सदस्य अनुक्रम होमोलॉजी, पारस्परिक रिसेप्टर सिस्टम आदि जैसी विशेषताओं को साझा करते हैं, हालांकि जरूरी नहीं कि संरचनात्मक समानता। कुछ परिवारों को जाना जाता है:

- TNF परिवार - TNF रिसेप्टर्स (ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर), जिसमें इम्यूनोकोरगुलेटरी साइटोकिन्स जैसे कि ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर (TNF), लिम्फोटॉक्सिन और कुछ सेल्युलर लिगेंड जैसे CD40L (B और T लिम्फोसाइटों की सक्रियता को मध्यस्थ करता है) शामिल हैं।) और FasL या CD95 (क्रमादेशित कोशिका मृत्यु को बढ़ावा देता है)।

- IL-1 / IL-1 रिसेप्टर (इंटरलेयुकिन) परिवार, एक समूह जहां साइटोकिन्स IL-1 1, IL-1α, IL-18, IL-33 और IL-36 को वर्गीकृत किया गया है, साथ ही रिसेप्टिक विरोधी भी हैं, IL-1RA, IL-38 और एंटी-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन IL-37 के रूप में जाना जाता है (शारीरिक और रक्षा कार्यों में मध्यस्थता करता है)।

- IL-1 / IL-1 रिसेप्टर परिवार में टोल जैसे रिसेप्टर्स (TLR) भी शामिल हैं, जो प्रजातियों से जुड़े आणविक पैटर्न की मान्यता के लिए जन्मजात प्रतिरक्षा प्रणाली के अणुओं के रूप में कार्य करते हैं सूक्ष्मजीव।

संबंधित वैज्ञानिक साहित्य समूह साइटोकिन्स के कुछ ग्रंथों को उनके उत्पादन स्थल के अनुसार "मोनोन्यूक्लियर फागोसाइट व्युत्पन्न साइटोकिन्स" और "टी लिम्फोसाइट व्युत्पन्न साइटोकिन्स"। वे उन प्रतिक्रियाओं के संबंध में भी उन्हें अलग करते हैं जो वे मध्यस्थता करते हैं: साइटोटॉक्सिक (एंटीवायरल और एंटी-कैंसर), हास्य, सेलुलर या एलर्जी; उन लोगों के अलावा जो इम्युनोसप्रेस्सिव हैं।

- भड़काऊ प्रतिक्रिया के अनुसार

यह निर्भर करता है कि वे भड़काऊ प्रतिक्रियाओं या प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देते हैं या नहीं, साइटोकिन्स को प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स और एंटी-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स में वर्गीकृत किया जाता है।

प्रोइंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स

इन साइटोकिन्स द्वारा मध्यस्थता वाली सूजन में जीन उत्पादों की अभिव्यक्ति का एक झरना होता है जो आमतौर पर एक स्वस्थ मानव में व्यक्त नहीं होते हैं।

हालांकि कुछ एंडोटॉक्सिन और अन्य "भड़काऊ" उत्पाद इन "प्रो-भड़काऊ" जीन, साइटोकिन्स IL-1 और TNF की अभिव्यक्ति को ट्रिगर करने में सक्षम हैं, और यहां तक ​​कि IFN-ins इंटरफेरॉन, विशेष रूप से उनकी उत्तेजना में प्रभावी हैं, इसलिए जो मुख्य प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स कहा जाता है।

मानव बीटा हीनता की संरचना (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

भले ही भड़काऊ प्रक्रिया संक्रमण, आघात, इस्केमिया, सक्रिय टी कोशिकाओं, या कुछ विष द्वारा ट्रिगर की गई थी, ये दो अणु क्रमिक रूप से भड़काऊ मध्यस्थों के कैस्केड को शुरू करने के लिए कार्य करते हैं।

विरोधी भड़काऊ साइटोकिन्स

ये प्रोटीन, इसके विपरीत, भड़काऊ प्रतिक्रिया प्रक्रिया को अवरुद्ध करते हैं या उस तीव्रता को दबाते हैं जिसके साथ यह होता है। इस समूह का एक हिस्सा इंटरल्यूकिंस IL-4, IL-10, IL-13 और ट्रांसफॉर्मिंग ग्रोथ फैक्टर (TGF)-blocks (जो IL-1 और TNF के उत्पादन को अवरुद्ध करता है) हैं।

आईएल -6 भी है - बी कोशिकाओं, टी कोशिकाओं और मोनोसाइट्स द्वारा उत्पादित - और आईएल -11 - स्ट्रोमल कोशिकाओं और फाइब्रोब्लास्ट द्वारा उत्पादित।

उपरोक्त के आधार पर, यह कहा जाता है कि एक बीमारी का विकास (या तो अल्प या दीर्घावधि में), काफी हद तक, समर्थक भड़काऊ और विरोधी भड़काऊ साइटोकिन्स के प्रभाव के बीच "संतुलन" पर निर्भर करता है।

वास्तव में, कुछ शोध बताते हैं कि कुछ बीमारियों के लिए संवेदनशीलता आनुवंशिक रूप से दो प्रकार के साइटोकिन्स को एन्कोडिंग करने वाले जीन की अभिव्यक्ति में संतुलन से निर्धारित होती है।

एक पैथोलॉजिकल स्थिति में प्रगति होती है, तब, जब विरोधी भड़काऊ मध्यस्थ एक नियंत्रण प्रदान करते हैं जो प्रो-भड़काऊ गतिविधि (प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा नियंत्रित रोगों में) को ब्लॉक करने के लिए पर्याप्त नहीं है या जब नियंत्रण अतिरंजित होता है और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बाधित करता है, जिससे मेजबान को होता है एक प्रणालीगत संक्रमण का खतरा।

रिसीवर

किसी भी साइटोकिन के कार्य का एक अनिवार्य हिस्सा एक रिसेप्टर जोड़ी (लिगैंड-रिसेप्टर इंटरैक्शन) के साथ इसकी बातचीत और जुड़ाव है।

कुछ लेखक रिसेप्टर के प्रकार के अनुसार साइटोकिन्स को वर्गीकृत करते हैं जिससे वे बाँधते हैं, जो हो सकता है:

- टाइप I (हेमेटोपोइटिन परिवार का)

- टाइप II (इंटरफेरॉन परिवार के)

- टीएनएफ प्रोटीन (ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर) के रिसेप्टर्स का परिवार

- आईएल -1 रिसेप्टर्स

- टोल टाइप रिसेप्टर्स

- आईएल -17 रिसेप्टर्स

- टायरोसिन किनसे रिसेप्टर्स

- ट्रांसफॉर्मिंग ग्रोथ फैक्टर रिसेप्टर सेरिन केनेस का परिवार

टाइप I (हेमेटोपोइटिन परिवार का)

हार्मोन (एरिथ्रोपोइटिन (ईपीओ), थ्रोम्बोपोइटिन (टीपीओ) और लेप्टिन), और साइटोकिन्स जैसे ग्रैनुलोसाइट कॉलोनी-उत्तेजक कारक (जी-सीएसएफ), उत्तेजक एजेंट मैक्रोफेज ग्रैनुलोसाइट कॉलोनियों (जीएम-सीएसएफ) और इंटरल्यूकिंस IL-2 से IL-7, IL-9, IL-11 से IL-13, IL-15, IL-21, IL-23, IL-27, IL- 31 और आईएल -35।

ये "टाइप I" साइटोकिन्स की विशेषता है कि वे अपने अनुक्रम में साझा करते हैं, क्योंकि प्रत्येक में दो कनेक्शन या छोरों के साथ चार एंटीपैरल समानांतर हेलिकॉप्टर होते हैं, एक छोटा और एक लंबा, जो "अप-अप कॉन्फ़िगरेशन" में "संरचनात्मक रूप से" व्यवस्थित होता है। और "डाउन-डाउन"।

टाइप II (इंटरफेरॉन परिवार से)

ये रिसेप्टर्स इंटरफेरॉन IFN-α / IF, IFN-γ, interleukins IL-10, IL-19, IL-20, IL-22, IL-24, IL-26 और IL-28 से IL- से बंधे हैं 30।

वे IFNAR1 और IFNAR2 के रूप में जाना जाने वाले दो सबयूनिट्स से बना हेटेरोडिमर्स हैं, जो टाइप I रिसेप्टर्स में कुछ आकृति अनुक्रमों के साथ समानता साझा करते हैं। वे मुख्य रूप से एंटीवायरल साइटोकिन्स के साथ काम करते हैं।

IL-1 और टोल-जैसे रिसेप्टर्स (TLR)

वे इंटरल्यूकिन IL-1α / trig, IL-18, IL-33 और IL-36 से IL-38 द्वारा ट्रिगर की गई प्रतिक्रियाओं से जुड़े हैं।

ट्रांसफॉर्मिंग ग्रोथ फैक्टर रिसेप्टर सेरीन किनसे परिवार

साइटोकाइन रिसेप्टर्स का यह परिवार प्रोटीन TGF-cyt1, TGF-T2, और TGF-,3 की प्रतिक्रिया से संबंधित है, जो T कोशिकाओं, मैक्रोफेज और शरीर में अन्य कोशिकाओं द्वारा निर्मित होते हैं।

संदर्भ

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