Cosa sono le citochine?

Le citochine sono piccole proteine che agiscono come messaggeri chimici per la comunicazione tra le cellule. Quasi ogni cellula del corpo è in grado di secernere citochine, le cui numerose famiglie sono costituite da proteine, peptidi o glicoproteine. Ogni famiglia è prodotta per una funzione specifica e corrisponde a un recettore sulla superficie del tipo di cellula bersaglio. Le funzioni di queste proteine comprendono la regolazione della risposta immunitaria o dell’infiammazione e la stimolazione della produzione di cellule del sangue. Le citochine hanno effetti sia locali che sistemici e possono agire sulla stessa cellula da cui sono state rilasciate o su altre cellule vicine.

Chemochine e interferoni

Le chemochine, un tipo di citochina, inviano messaggi ad altre cellule attraverso un processo chiamato chemiotassi. I messaggeri avviano la risposta immunitaria avvertendo le altre cellule della presenza di minacce e guidandole verso il sito della lesione o dell’infezione. Gli interferoni sono proteine secrete in risposta a batteri, virus, parassiti o cellule tumorali. Inibiscono la replicazione dei virus segnalando immediatamente alle cellule vicine di proteggersi dal virus e attivando le cellule T natural killer per distruggere le cellule infette.

Fattore di necrosi tumorale

Il fattore di necrosi tumorale, o TNF, è una citochina che agisce sulle cellule anomale e attacca le linee cellulari tumorali. Si producono rapidamente in risposta a un’infezione da batteri gram-negativi e possono causare febbre e infiammazione fino a 24 ore. Il TNF attiva il fegato per produrre le proteine di cui l’organismo ha bisogno per le risposte immunitarie sistemiche alle infezioni gravi o diffuse.

Interleuchine, linfochine, monachine

Le interleuchine sono una categoria ampia e variegata di citochine prodotte dai leucociti, in particolare dai linfociti T. La loro funzione dipende dal tipo di globuli bianchi con cui interagiscono. La loro funzione dipende dal tipo di globuli bianchi con cui interagiscono. Le linfochine coordinano la risposta immunitaria attraverso la comunicazione con altre cellule. Le monochine provengono dai monociti o dai macrofagi e svolgono molte delle stesse funzioni delle linfochine. Le citochine secrete dai linfociti T e dai macrofagi coordinano l’intera rete di cellule interagenti durante la risposta immunitaria.

Eritropoietina

L’eritropoietina o emopoietina è una citochina secreta dai reni per innescare la produzione di globuli rossi nel midollo osseo. Viene secreta una quantità costante di eritropoietina per compensare il normale ricambio dei globuli rossi. I globuli rossi trasportano l’ossigeno, quindi quando i livelli di ossigeno sono troppo bassi, l’organismo cerca di correggerli stimolando la produzione di altri globuli. I fattori di stimolazione delle colonie, o CSF, sono un altro tipo di citochina necessaria per la differenziazione delle cellule del sangue dalle cellule staminali nel midollo osseo.

Infiammazione acuta

Le cellule di un organismo causano un’infiammazione acuta come parte del processo di guarigione, attirando i leucociti, come i neutrofili, i monociti e i macrofagi, dal sangue circolante. L’organismo attiva anche altri leucociti, noti come mastociti, nel sito dell’infezione o della lesione. Le interazioni tra citochine e leucociti fanno sì che i vasi sanguigni vicini si allarghino e diventino porosi, in modo che i globuli bianchi e i componenti del sangue possano raggiungere rapidamente il sito.

Inizio della risposta immunitaria

Le cellule T-helper identificano gli agenti patogeni o le sostanze estranee presenti nell’organismo e rilasciano citochine nel flusso sanguigno. Durante il loro percorso, innescano altre cellule per montare una risposta immunitaria e attivare i linfociti T e B. I macrofagi attivati circondano e distruggono il materiale estraneo, fagocitano e uccidono i microrganismi e rimuovono le cellule morte. Questo è l’inizio dell’induzione a cascata che porta al rilascio di molte citochine da più tipi di cellule; un ciclo di feedback continuo intensifica la risposta immunitaria finché i composti non riescono a eliminare la minaccia.

Infiammazione cronica

Le citochine antinfiammatorie regolano l’infiammazione. Ad esempio, alcune interleuchine stimolano l’infiammazione, mentre altre la riducono per mantenere l’equilibrio durante la risposta immunitaria. L’artrite, le malattie articolari e il dolore cronico possono derivare da un’eccessiva produzione di citochine, da uno squilibrio delle stesse o da una produzione errata in assenza di un agente patogeno o di una lesione da colpire. Un eccesso di citochine pro-infiammatorie è correlato all’osteoartrite, mentre le citochine anti-infiammatorie, in particolare il TNF, che danneggiano i tessuti, sembrano essere una causa dell’artrite reumatoide.

Interazione tra citochine

L’interazione delle citochine con le cellule e tra loro è complessa. Il pleiotropismo si riferisce agli effetti diversi della stessa citochina, a seconda del tipo di cellula bersaglio. La ridondanza si verifica quando più citochine hanno lo stesso effetto, mentre il sinergismo significa che gli effetti combinati sono maggiori di quelli individuali. L’antagonismo è l’azione di una citochina che inibisce altre citochine. Le citochine si localizzano e si attaccano rapidamente ai recettori cellulari designati e funzionano per un breve periodo, in modo che nuove citochine possano essere rilasciate quando la risposta immunitaria si adatta a circostanze mutevoli.

Immunoterapia

Le citochine fanno parte dell’immunoterapia del cancro o del trattamento naturale del cancro, che alcuni medici utilizzano per trattare la leucemia, il linfoma, il melanoma, il cancro della vescica e del rene. Gli scienziati producono queste citochine in laboratorio e poi i medici le somministrano ai pazienti affetti da cancro. Il trattamento prevede la somministrazione ai pazienti di una quantità di citochine superiore a quella che il corpo produrrebbe naturalmente, con l’obiettivo di aumentare la risposta immunitaria per sconfiggere le cellule tumorali. L’immunoterapia è un’opzione anche per altre malattie e condizioni mediche.

Citochine equilibrate e salute

Una dieta sana e ricca di nutrienti è essenziale per mantenere un corretto equilibrio delle citochine. La mancanza di sonno, le carenze nutrizionali e uno stile di vita sedentario contribuiscono a una produzione di citochine non equilibrata, che potrebbe compromettere il sistema immunitario. Uno stress acuto di breve durata riduce la produzione di citochine infiammatorie e aumenta quella di citochine antinfiammatorie, mentre lo stress cronico determina livelli più elevati di citochine pro-infiammatorie. Lo stress cronico è un fattore di rischio per molte condizioni di salute negative, tra cui malattie infiammatorie, depressione e affaticamento.