Les cytokines sont un groupe de protéines impliquées dans les systèmes immunitaires innées et adaptatives. De nombreux types de cellules dans le corps - non seulement les cellules du système immunitaire - peuvent produire des cytokines, et la production est généralement stimulée par la présence d'un antigène. Les cytokines transportent des signaux d'une cellule à une autre, de modifier le comportement des cellules de diverses manières et à réguler la réponse immunitaire de l'organisme à une menace potentielle - ce qui pourrait être un agent pathogène, comme un virus, une bactérie ou un parasite, ou une toxine. Dans certains cas, la production de cytokines inappropriée a lieu en réponse à quelque chose d'inoffensif, ce qui entraîne une réaction allergique. Habituellement, les protéines cytokine ne sont pas stockées ready-made, mais sont synthétisés en cas de besoin.
Le rôle de ces protéines dans la réponse immunitaire est complexe. Une seule cytokine peut influer sur plusieurs types de cellules, et peut exécuter plus d'une fonction, tandis que plusieurs cytokines différentes peuvent remplir la même fonction. Les différents types de cellules peuvent réagir différemment à la même cytokine et les cytokines peuvent interagir les uns aux autres de diverses façons - par exemple, on peut inhiber les effets de l'autre, deux, ensemble, pourraient produire un effet synergique, et une cytokine peut stimuler la production d’autres. Les cytokines peuvent influer sur la cellule qui les a produits - ceux-ci sont connus comme autocrine - ou ils peuvent influencer les cellules voisines - on les appelle les paracrine. Moins fréquemment, ils peuvent influencer les cellules à une certaine distance par l'intermédiaire de la circulation sanguine - on parle alors de système endocrinien.
Un certain nombre de cytokines différents sont concernés par le système immunitaire inné. Chimiokines influencer le mouvement des cellules immunitaires par chimiotactisme et peut attirer ces cellules aux sites de blessure ou une infection. Facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α), l'interleukine 1 (IL-1) et de l'interleukine 6 (IL-6), connus collectivement sous pyrogènes endogènes, causent de la fièvre et une réaction inflammatoire à l'infection par influencer le contrôle de la température dans l'hypothalamus et la promotion de répartition de matières grasses et de protéines pour produire de la chaleur, ils stimulent aussi la production de chimiokines. Les interférons ont une variété de fonctions, y compris la prévention de la réplication virale et l'activation des macrophages et des cellules NK. L'interleukine 10 (IL-10), en revanche, a un effet inhibiteur sur l'essentiel de la réponse immunitaire.
D'autres types de cytokines jouent un rôle dans le système immunitaire adaptatif. Les interleukines 2, 4 et 5 (IL-2, IL-4 et IL-5) stimulent la croissance et le développement de différents types de cellules immunitaires. Transforming growth factor beta (TGF-β) est principalement inhibiteur de la fonction, affectant la multiplication de diverses cellules immunitaires, et réduit également la fièvre en bloquant l'action des pyrogènes endogènes. L'interféron gamma (IFN-γ) est actif aussi bien dans les réponses immunitaires innées et adaptatives.
Dans la moelle osseuse, un autre groupe de cytokines joue un rôle important. Ce groupe stimule l'hématopoïèse - la croissance et la maturation des globules blancs moelle osseuse en différents types. Des exemples sont les interleukines 3 et 7 (IL-3 et IL-7), et les facteurs de stimulation des colonies (CSF).
Bien que ces protéines jouent un rôle essentiel dans la coordination de la réponse immunitaire à éliminer les menaces, ils peuvent parfois aggraver des conditions causées par des pathogènes ou causer la maladie eux-mêmes. La production excessive de cytokines, peut-être en réponse à un agent pathogène nouveau et inconnu, peut aboutir à ce que l'on appelle une tempête de cytokine, qui peut provoquer de graves et menaçant la vie inflammation des tissus. Il a été suggéré que le taux élevé de mortalité pendant la pandémie de grippe de 1918 était due à cet effet plutôt que les effets directs du virus lui-même. D'autres problèmes connexes comprennent choc toxique, les allergies et les maladies auto-immunes. Certaines cellules cancéreuses produisent des cytokines qui aident à stimuler leur croissance.