Cosa sono le citochine?

Le citochine sono piccole proteine che funzionano come messaggeri chimici nel dialogo tra le cellule. Praticamente ogni cellula del corpo umano ha la capacità di produrre citochine, che appartengono a diverse famiglie costituite da proteine, peptidi o glicoproteine. Ogni famiglia di citochine ha un compito preciso e interagisce con specifici recettori presenti sulla superficie delle cellule bersaglio. Le funzioni di queste proteine includono la regolazione delle risposte immunitarie o infiammatorie e la stimolazione della produzione di cellule del sangue. Le citochine possono avere effetti sia locali che sistemici, agendo sulla cellula da cui sono secrete o su cellule vicine.

Chemochine e Interferoni

Le chemochine, un tipo specifico di citochina, si occupano di trasmettere segnali alle altre cellule tramite un meccanismo noto come chemiotassi. Questi messaggi chimici scatenano la risposta immunitaria notificando la presenza di minacce e dirigendo le cellule verso il luogo della lesione o dell’infezione. Gli interferoni, invece, sono proteine prodotte in risposta a infezioni causate da batteri, virus, parassiti o cellule tumorali. Esse ostacolano la replicazione dei virus avvisando immediatamente le cellule vicine affinché si proteggano, e attivano le cellule T natural killer per eliminare quelle infette.

Fattore di necrosi tumorale

Il fattore di necrosi tumorale (TNF) è una citochina che prende di mira cellule anomale, aggredendo le linee cellulari tumorali. Viene rapidamente prodotto in risposta a infezioni causate da batteri gram-negativi e può indurre febbre e infiammazione per un periodo di circa 24 ore. Il TNF stimola il fegato a produrre le proteine necessarie per sostenere le risposte immunitarie sistemiche in caso di infezioni gravi o diffuse.

Interleuchine, Linfochine, Monochine

Le interleuchine rappresentano una vasta categoria di citochine prodotte principalmente dai leucociti, soprattutto dai linfociti T. La loro funzione varia a seconda del tipo di globuli bianchi con cui interagiscono. Le linfochine coordinano la risposta immunitaria comunicando con altre cellule, mentre le monochine, derivate dai monociti o dai macrofagi, svolgono funzioni simili. Le citochine secrete da linfociti T e macrofagi giocano un ruolo chiave nel coordinare l’intera rete cellulare durante una risposta immunitaria.

Eritropoietina

L’eritropoietina, o emopoietina, è una citochina prodotta dai reni per stimolare la produzione di globuli rossi nel midollo osseo. Una quantità costante di eritropoietina viene rilasciata per mantenere un ricambio normale dei globuli rossi, che trasportano ossigeno. Quando i livelli di ossigeno nel corpo sono bassi, l’eritropoietina stimola la produzione di nuovi globuli rossi. I fattori di crescita delle colonie (CSF) rappresentano un altro tipo di citochina necessaria per la differenziazione delle cellule sanguigne a partire dalle cellule staminali nel midollo osseo.

Infiammazione acuta

In caso di danno o infezione, le cellule dell’organismo innescano un’infiammazione acuta come parte del processo di guarigione. Questo attira leucociti come neutrofili, monociti e macrofagi dal flusso sanguigno verso l’area colpita. Nello stesso sito, vengono attivati anche altri leucociti, come i mastociti. Le citochine in comunicazione con i leucociti causano l’espansione e l’aumentata permeabilità dei vasi sanguigni circostanti, consentendo ai globuli bianchi e ai componenti del sangue di raggiungere rapidamente la zona.

Inizio della risposta immunitaria

Le cellule T-helper riconoscono i patogeni o le sostanze estranee presenti nell’organismo e rilasciano citochine nel flusso sanguigno. Questo processo innesca altre cellule a montare una risposta immunitaria, attivando linfociti T e B. I macrofagi attivati circondano e distruggono il materiale estraneo, fagocitando e uccidendo i microrganismi e rimuovendo cellule morte. Questo dà inizio a una cascata di eventi che portano al rilascio di varie citochine da parte di diversi tipi cellulari, creando un ciclo di feedback che amplifica la risposta immunitaria fino alla neutralizzazione della minaccia.

Infiammazione cronica

Le citochine antinfiammatorie regolano le risposte infiammatorie. Alcune interleuchine possono stimolare l’infiammazione, mentre altre la inibiscono per mantenere l’equilibrio durante una risposta immunitaria. Condizioni come artrite, problemi articolari e dolore cronico possono essere il risultato di un’eccessiva produzione di citochine, di uno squilibrio o di una produzione scorretta in assenza di un agente patogeno o lesione da combattere. Un eccesso di citochine pro-infiammatorie è associato all’osteoartrite, mentre l’attività delle citochine anti-infiammatorie, in particolare del TNF che danneggia i tessuti, sembra essere legata all’artrite reumatoide.

Interazione tra citochine

Il modo in cui le citochine interagiscono con le cellule e tra loro è complesso. Il pleiotropismo si riferisce ai diversi effetti che una citochina può avere, a seconda del tipo di cellula bersaglio. La ridondanza si verifica quando più citochine producono lo stesso effetto, mentre il sinergismo indica che i loro effetti combinati superano gli effetti individuali. L’antagonismo è l’azione di una citochina che inibisce l’attività di un’altra. Le citochine si legano rapidamente e specificamente ai loro recettori per un periodo limitato, permettendo il rilascio di nuove citochine in risposta a cambiamenti nelle condizioni del sistema immunitario.

Immunoterapia

Le citochine sono una componente dell’immunoterapia oncologica, utilizzata per trattare condizioni come leucemia, linfoma, melanoma nonché tumori della vescica e dei reni. Gli scienziati producono citochine in laboratorio per somministrarle ai pazienti affetti da cancro. Questa terapia prevede l’introduzione nel corpo di una quantità di citochine superiore a quella che viene naturalmente prodotta, con l’obiettivo di potenziare la risposta immunitaria e combattere le cellule tumorali. L’immunoterapia è una possibilità anche per altre malattie e condizioni mediche.

Citochine equilibrate e salute

Una dieta equilibrata e ricca di nutrienti è fondamentale per mantenere un corretto equilibrio di citochine. La mancanza di sonno, carenze nutrizionali e uno stile di vita sedentario possono portare a un disequilibrio nella produzione di citochine, compromettendo il sistema immunitario. Lo stress acuto di breve durata riduce la produzione di citochine infiammatorie e favorisce quelle antinfiammatorie, mentre lo stress cronico aumenta i livelli di citochine pro-infiammatorie. Lo stress cronico è associato a diverse condizioni di salute negative, tra cui malattie infiammatorie, depressione e stanchezza.