آیا تاکنون درباره سایتوکاین ها شنیده اید؟ در حقیقت واژه سایتوکاین از ترکیب 2 کلمه یونانی سایتو به معنای سلول و کینوز به معنی حرکت، ساخته شده است. سایتوکاین ها نقش مهمی در سلامتی و بیماری ایفا می کنند. این مولکول ها در واکنش های التهابی و عفونی، ترمیم آسیب های بافتی و مبارزه با برخی از سرطان ها نیز به بدن کمک می کنند. در این مقاله از بخش آناتومی و فیزیولوژی انسان دکتر سلام به بررسی سایتوکاین ها خواهیم پرداخت. بر اساس یک مقاله ی علمی، درک بیشتر سایتوکاین ها در زیست شناسی منجر شد تا دانشمندان ارزش این مولکول ها را در تمامی زمینه های پزشکی درک کنند.
ماهیت سایتوکاین ها چیست؟
حال سوالی که پیش می آید این است که ماهیت این مولکول ها چیست؟ سایتوکاین ها دسته ای از پروتئین های کوچکند که باعث برقراری ارتباط بین 2 سلول می شوند. سایتوکاین ها در خانواده های مختلفی جای می گیرند و عملکرد و ساختارهای مختلفی دارند.
سایتوکاین ها به بدن در مبارزه با عفونت ها کمک می کنند و اثرات مثبتی بر سیستم ایمنی و واکنش های التهابی می گذارند. با این وجود اگر بعضی از این مولکول ها به خوبی عمل نکنند یا بیش از حد تولید شوند؛ می توانند در افراد ایجاد بیماری بکنند.
توضیح ماهیت سایتوکاین ها بدون ورود به حیطه علم کار دشواری است؛ اما ما می توانیم با شناخت بیشتر این مولکول های قدرتمند از ابتلا به برخی از بیماری های رایج و خطرناک مثل آرتروز یا سرطان جلوگیری کنیم.
سایتوکاین ها چه مولکول هایی هستند؟
اگر بخواهیم یک تعریف ساده از آنها ارائه دهیم باید بگوییم که سایتوکاین ها دسته ای از پروتئین ها می باشند که توسط سیستم ایمنی ساخته شده و به عنوان یک پیک شیمیایی عمل می کنند. سایتوکاین ها پروتئین، پپتید یا گلیکوپروتئین هایی هستند که توسط لنفوسیت یا مونوسیت ها ترشح شده و پاسخ های ایمنی، هماتوپویزیس و بلوغ لنفوسیت ها را تنطیم می کنند.
این پروتئین های کوچک به عنوان پیام رسان بین سلولی عمل می کنند. این نقش بسیار مهمی است که بر دوش این مولکول ها قرار گرفته است. سایتوکاین ها حامل پیام های حیاتی ای هستند که بر روی بسیاری از واکنش های بدن مثل تکامل رویانی یا تنظیم هماتوپویزیس اثر می گذارند. آنها بیشتر به خاطر نقش اصلی ای که به عنوان واسط و تنظیم کننده پاسخ های التهابی دارند شناخته می شوند. این مولکول ها قادرند که حرکت سلول ها به سمت محل عفونت، آسیب یا التهاب را افزایش دهند.
سایتوکاین ها با غلظت بالا توسط سلول ترشح شده و می توانند اثرشان را بر روی خود سلول ترشح کننده (اتوکرین)، سلول های مجاور (پاراکرین) یا سلول های دور (اندوکرین) بگذارند. به طور کلی آنها می توانند با هم یا در مقابل هم عمل کنند. سایتوکاین ها خانواده های مختلفی دارند که اعضای هر خانواده ساختار یکسان ولی کاربرد های متفاوتی دارند.
انواع این پروتئین های کوچک
سایتوکاین ها زیرشاخه های زیادی دارند که شامل هر 2 نوع سایتوکاین های التهابی و ضد التهابی می شوند. نوع التهابی بیشتر توسط ماکروفاژ های فعال ساخته شده و باعث افزایش واکنش های التهابی می شوند.
شواهد علمی نشان می دهد که این پروتئین های التهابی با بیماری های مختلف و فرآیند درد پاتولوژیک ارتباط دارد. در حالی که سایتوکاین های ضد التهابی، مولکول هایی هستند که به تنظیم سیستم ایمنی کمک کرده و پاسخ سایتوکاین های التهابی را کنترل می کنند.
خانواده های اصلی سایتوکاین ها در کنار ویژگی اصلی هر خانواده به شرح زیر است:
- کموکاین‌ها: مهاجرت سلولی مستقیم، چسبندگی و فعال سازی
- اینترفرون‌ها: پروتئین های ضد ویروسی
- اینترلوکین‌ها: فعالیت های متفاوت بسته به سلول ترشح کننده
- مونوکاین‌ها: مولکول های قدرتمندی که توسط مونوسیت ها و ماکروفاژها ترشح شده و به طور مستقیم به تنظیم پاسخ های ایمنی کمک می کنند.
- لنفوکاین‌ها: واسط های پروتئینی که به طور معمول توسط لنفوسیت ها ترشح شده و با ارسال پیام بین سلول ها، پاسخ ایمنی را جهت دهی می کنند.
- فاکتور های نکروز کننده تومور (TNF): تنظیم التهاب و پاسخ های ایمنی
علاوه بر این ها، اریتروپویتین (هماتوپویتین) نیز سایتوکاین هورمونی است که تولید گلبول های قرمز خون (اریتروسیت) را تنظیم می کند.
فواید سایتوکاین ها
تنظیم سیستم ایمنی
سایتوکاین ها نقش بسیار مهمی در پاسخ های ایمنی دارند. ماکروفاژ ها و لنفوسیت های T کمکی، تولید کننده های اصلی این مولکول ها می باشند. سلول های T کمکی با شناسایی آنتی ژن های بیگانه و ترشح سایتوکاین ها که در نهایت منجر به فعال سازی سلول های B و T می شوند؛ می توانند به دیگر سلول ها در یک پاسخ ایمنی کمک کنند. ماکروفاژ ها نیز میکروارگانیسم ها را احاطه کرده و می کشند، اجسام بیگانه را می بلعند و سلول های مرده را حذف می کنند.
سایتوکاین ها با برقراری ارتباط بین سلول های سیستم ایمنی می تواند پاسخ های بدن به عفونت والتهاب را تنظیم کنند. سایتوکاین ها هر دو سیستم ایمنی ذاتی و اکتسابی را تحت تاثیر قرار می دهند.
تولید به اندازه ی سایتوکاین هایی که عملکرد صحیح دارند ، یکی از مهم ترین شروط داشتن یک سیستم ایمنی سالم می باشد.
یک مقاله علمی منتشر شده در سال 2014 نگاهی به اثر سایتوکاین هایی مثل اینترفرون و اینترلوکین بر عفونت های مایکوباکتریایی به خصوص سل انداخته است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که به طور کلی خانواده اینترفرون ها نقش مهمی در سرانجام عفونت های مایکوباکتریایی و کنترل رشد باکتری ها دارند.
کمک به کاهش درد آرتروز
سایتوکاین ها می توانند بسیاری از فعالیت های التهابی را تنظیم کنند. آرتروز نوعی بیماری التهابی در مفاصل می باشد؛ در نتیجه آنها نقش کلیدی در این بیماری ایفا می‌کنند. همان طور که پیش تر گفته شد؛ تولید بیش از حد برخی از آنها می تواند منجر به بیماری شود.
بر اساس مقاله ای به نام ” نقش سایتوکاین های التهابی و ضد التهابی در آرتروز استخوانی”، اینترلوکین 1 بتا و فاکتور نکروز کننده تومور آلفا از سایتوکاین های اصلی فعال در آرتروز استخوانی می باشد. این در حالی است که اینترلوکین 15 ارتباط مستقیمی با آرتریت روماتوئید دارد.
مشخص است که سطح سایتوکاین های التهابی در افراد مبتلا به آرتروز بیشتر می باشد؛ با این وجود مطالعات نشان می دهد که در مایع میان مفصلی افراد مبتلا به آرتریت روماتوئید، سایتوکاین های ضد التهابی نیز یافت می شود.
تا به امروز تحقیقات انجام شده بر روی مدل های حیوانی نشان داده است که سایتوکاین های ضد التهابی می توانند درد ناشی از آرتروز را کاهش دهند. آزمایشات کلینیکی بر روی نمونه های انسانی در حال انجام است و محققین امیدوارند که به زودی بتوانند راه کاری برای کاهش درد افراد مبتلا آرتروز بیابند.
کاهش التهاب و درد
همان طور که می دانید سایتوکاین های ضد التهابی نقش موثری در کاهش سطح التهاب دارند. این ویژگی بسیار مهمی است؛ زیرا منشا بیشتر بیماری ها، یک واکنش التهابی می باشد.
بر اساس مقاله ای به نام ” سایتوکاین ها، التهاب و درد”، در بین تمامی سایتوکاین های ضد التهابی، اینترلوکین 10 قوی ترین خاصیت ضد التهابی را دارد به طوری که این مولکول می تواند سطح بیان برخی سایتوکاین های التهابی مانند اینترلوکین 6، اینترلوکین 1 و فاکتور نکروز کننده تومور آلفا را محدود کند.
همچنین اینترلوکین 10 می تواند سطح بیان گیرنده های سایتوکاین التهابی را کاهش دهد؛ در نتیجه میزان عملکرد سایتوکاین های التهابی کاهش می‌یابد. نتایج این مقاله نشان می دهد که تزریق میزان بالای اینترلوکین 10، در مدل های حیوانی می تواند درد های نخاعی مثل التهاب یا آسیب اعصاب مرکزی را تسکین بخشد.
علاوه بر این، مطالعات بالینی اخیر نشان می‌دهد که سطح پائین اینترلوکین 10 و اینترلوکین 4 در خون می‌توان با درد های مزمن رابطه مستقیمی داشته باشد.
کمک به مبارزه با سرطان
امروزه از برخی سایتوکاین ها در ایمنی درمانی سرطان هایی مثل لوکیمیا، لنفوم، ملانوما و سرطان کلیه استفاده می‌شود. بدن ما به طور طبیعی توانایی تولید این مولکول ها را دارد؛ اما اگر بخواهیم که از این مولکول ها به عنوان درمان طبیعی سرطان استفاده کنیم باید آن ها در آزمایشگاه ها ساخته و در دوز بالاتر از سطح تولید بدن به فرد تزریق کنیم.
بر اساس بنیاد بین المللی سرطان، اینترلوکین 2 نخستین سایتوکاینی بود که خواص درمانی ضد سرطانی داشت. در سال 1976 رابرت گالو و فرانسیس روزتی نشان دادند که اینترلوکین 2 می‌تواند محرک رشد خوبی برای لنفوسیت های T و سلول های NK باشند. این سلول ها نقش مهمی را در پاسخ های ایمنی انسان ایفا می کنند.
حدود 10 سال پس از مطالعات گالو و روزتی، روزنبرگ و همکارانش مدعی شدند که توانسته اند با استفاده از اینترلوکین 2 تعدادی از بیماران مبتلا به سرطان کلیه متاستاتیک پیشرفته و ملانوما را درمان کنند. اینترلوکین 2 نخستین داروی استفاده شده در ایمنی درمانی سرطان ها بود که توسط سازمان دارو و غذا آمریکا تائید شد. تا به امروز نیز از این سایتوکاین برای درمان های سرطان های کلیه و ملانوما ها استفاده می شود.
از عوارض جانبی مصرف اینترلوکین 2 می‌توان به تب، لرز، خستگی، افزایش وزن، حالت تهوع، اسهال، استفراغ و افت فشار خون اشاره کرد. مصرف این سایتوکاین می تواند عوارض جدی اما نادری مانند ضربان نامنظم قلب و درد قفسه سینه نیز به همراه داشته باشد.
چگونه می‌توان تعادل سالمی میان سایتوکاین ها در بدن ایجاد کرد؟
بر اساس مطالعات انجام شده یک رژیم سالم غنی از مواد مغذی در کنار ورزش می تواند به ایجاد یک تعادل سالم بین آنها کمک کند.
بر اساس فرضیات، سایتوکاین ها تحت تاثیر وضعیت تغذیه فرد می باشند. فقر غذایی مزمن می تواند اثر منفی بر روی پاسخ های ایمنی و میزان تولید و فعالیت سایتوکاین ها داشته باشد. در نتیجه پیروی از یک رژیم سالم و استفاده از مواد خوراکی ضد التهابی می تواند وضعیت سایتوکاین های بدن را پایدار کند.
تحقیقات آزمایشگاهی نشان می دهند که عصاره دارچین می تواند سطح اینترلوکین 10 را در مدل های آزمایشی مبتلا به بیماری های گوارشی التهابی افزایش دهد.
بنیاد آرتروز بیان می دارد که مصرف شکر فرآوری شده می تواند منجر به آزادسازی سایتوکاین های التهابی در داخل بدن بشود؛ در نتیجه بهتر است که از مصرف هرگونه شکر فرآوری شده در رژیمتان خودداری کنید.
بر اساس مطالعاتی که بر روی استرس و رابطه آن با سطح سایتوکاین ها انجام شده است؛ در ابتدای استرس، سطح سایتوکاین های التهابی کاهش و سطح سایتوکاین های ضد التهابی افزایش می یابد اما با گذر زمان در استرس های مزمن میزان سایتوکاین های التهابی بیشتر شده و این افزایش می تواند منجر به بیماری های متعددی شود. در نتیجه بهتر است که روزانه مدتی را به انجام کارهای دلخواه بگذارنید تا میزان استرستان کاهش یابد.