Cytokine - Définition

Introduction

Les cytokines sont des substances solubles de communication synthétisées par les cellules du système immunitaire ou par d'autres cellules et/ou tissus, agissant à distance sur d'autres cellules pour en réguler l'activité et la fonction. Le terme cytokine est peu connu du grand public alors qu'avec les hormones et les neuromédiateurs, ces molécules sont essentielles à la communication de nos cellules.

Leur action, par l’intermédiaire de récepteurs spécifiques, peut être paracrine (cellules proches), endocrine (cellules ou tissus distants), juxtacrine (cellules en contact), ou autocrine (sur la cellule productrice ou une cellule proche du même type). Il s'agit de protéines ou de glycoprotéines. Il apparaît aujourd’hui que les cytokines représentent un langage universel dans le dialogue mené entre les différentes cellules de l'organisme.

Les cytokines ont une masse moléculaire moyenne de 8 à 50 kDa

Histoire

Certains considèrent que la première cytokine a été identifiée en 1957. Il s'agit de l’interféron, défini à l'époque par son activité anti-virale (une cellule infectée émet un message pour sa voisine pour que celle-ci se protège contre l'infection virale). Mais on peut aussi estimer qu'il s'agit de l'endogène pyrogène, identifié en 1948, comme un facteur émis au cours de l'infection pour induire la fièvre.

Le terme « cytokine » fut introduit en 1974 par Stanley Cohen.

En quelques décennies, les cytokines ont connu une explosion d'intérêt dans les domaines de la recherche et de la médecine qui a abouti à une avalanche d'informations. Il a été mis en avant l’implication des cytokines dans les processus liés à l'embryogenèse, la reproduction (biologie), la gestation, l'hématopoïèse, la réponse immunitaire, l'inflammation. Mais les cytokines contribuent aussi à des situations pathologiques comme : auto-immunité, sepsis, cancer, maladies inflammatoires chroniques (entérocolites, maladie de Crohn, polyarthrite rhumatoïde, psoriasis, etc.), hépatites virales, l'infection par le VIH... Les cytokines peuvent être aussi des agents thérapeutiques (ex. G-CSF pour faciliter la reconstitution hématologique…) ou des cibles (ex. TNF dans maladie de Crohn, polyarthrite rhumatoïde…)

Récepteur

Les récepteurs membranaires semblent pouvoir se classer sous un certain nombre de familles en fonction des domaines qui les constituent :

• Récepteurs des hématopoïétines
• Récepteurs des IFNs
• Récepteurs apparentés à la superfamille des immunoglobulines
• Récepteurs des chémokines (à 7 domaines transmembranaires)
• Récepteurs de la famille du TNF
• Les récepteurs peuvent être libérés de la surface des cellules et modifier la fonction des cytokines en tant que récepteurs solubles

La grande famille des cytokines

• Interférons

• Interleukines (IL-)

Il s'agit de cytokines regroupées sous cette terminologie sans parenté biochimique ni de fonction, mais classées par commodité au gré des découvertes. Le terme a été créé en 1979 à une époque où l'on ne connaissait que deux interleukines (IL-1 et IL-2). On compte aujourd'hui 35 cytokines sous l'intitulé IL-. Ceci dit il en existe davantage, puisqu'on compte par exemple 11 membres de la famille de l'IL-1.

• Chimiokines ou Chémokines

Définit l'ensemble des cytokines de faible poids ayant toute en commun un pouvoir chimiotactique. On en connaît plus de 40, aujourd'hui. Leur nomenclature est basée sur des points précis de leur structure (CCL1 à CCL28, CXCL1 à CXCL16, XCL1 & 2, CX3CL1)

• La famille du "tumor necrosis factor" (TNF)

Des membres issus d'un gène ancestral commun, pouvant aussi être à la surface des cellules

• Les "Colony stimulating factors" (CSF)

Des cytokines jouant un rôle dans l'hématopoïèse, mais aussi pouvant activer les leucocytes matures.

• Les "Transforming growth factors" (TGF)

Des facteurs de croissance impliqués dans la cicatrisation et le contrôle négatif de l'inflammation.