Sommaire

Les cytokines correspondent à un ensemble d’une centaine de protéines, synthétisées par différentes cellules de l’organisme. Les cytokines appartiennent comme les hormones aux médiateurs chimiques. En fonction de leur structure chimique et de leurs fonctions, elles sont classées en plusieurs catégories.

Chaque cytokine a plusieurs types de cellules cibles, sur lesquelles elles exercent différentes actions spécifiques, notamment en lien avec l’immunité, l’inflammation, l’hématopoïèse (production des cellules sanguines) et la cancérisation. Découvrons tout ce qu'il faut savoir sur ces protéines.

Mécanisme d’action des cytokines

Les cytokines sont synthétisées par différentes cellules de l’organisme. Les cytokines circulent dans l’organisme par différents moyens en fonction de la distance qui les sépare de leurs cellules cibles :

  • La même cellule sécrète la cytokine et est la cellule cible (mode autocrine).
  • La cellule sécrète une cytokine qui agit sur la cellule voisine (mode paracrine).
  • Les cytokines circulent dans le sang jusqu’à leurs cellules cibles (mode endocrine). 

Les cellules cibles des cytokines possèdent en surface des récepteurs spécifiques des cytokines. La fixation de la cytokine sur le récepteur de la cellule cible provoque l’action de la cytokine.

Les fonctions des cytokines sont nombreuses et importantes :

  • régulation des réactions immunitaires ;
  • réactions inflammatoires ;
  • croissance et maturation des cellules sanguines ;
  • survenue et développement des tumeurs et des maladies auto-immunes. 

De nombreuses cytokines sont produites au même moment par différentes cellules.

Deux cytokines peuvent avoir des interactions synergiques (elles agissent ensemble) ou antagonistes (elles agissent l’une contre l’autre). Elles peuvent également n'avoir aucune action (elles agissent indépendamment). 

Cytokines : facteurs de croissance

Les facteurs de croissance sont très nombreux dans l’organisme et agissent sur des cellules spécifiques :

  • l’EGF (epidermal growth factor) ;
  • les CSF (colony stimulating factors) stimulateurs de l’hématopoïèse (production des cellules sanguines) ;
  • l’érythropoïétine pour le développement des globules rouges ;
  • la thrombopoïétine pour le développement des plaquettes ;
  • le SCF (stem cell factor) pour la multiplication des cellules souches de la moelle osseuse ;
  • les LIF (leukemia inhibitory factor) qui exercent un effet inhibiteur sur le développement des leucémies ;
  • les IGF (insulin-like growth factors) ;
  • le TGF (transforming growth factor). 

L’un des facteurs de croissance les plus étudiés est le TGF-béta, car il joue un rôle capital dans la maturation des tumeurs cancéreuses.

Différents types de cytokines

Certains auteurs distinguent des sous-ensembles de cytokines, en fonction des cellules qui les produisent :

  • les monokines produites par les monocytes et les macrophages ;
  • les lymphokines produites par des lymphocytes activés (cellules Th) ;
  • les interleukines produites par les leucocytes (globules blancs) ;
  • les chimiokines responsables de la migration des leucocytes.

D’autres auteurs classent les cytokines en fonction de leurs rôles prépondérants :

  • les interleukines (notées IL) ;
  • les interférons (notés IFN) ;
  • les TNF (tumor necrosis factor) ;
  • les facteurs de croissance (growth factor) ;  
  • les chimiokines (cytokines produites lors des réactions inflammatoires et infectieuses pour activer les cellules immunitaires et les recruter au site de l’inflammation).

TNF (tumor necrosis factor)

Les TNF (tumor necrosis factor) sont produits par des cellules immunitaires (macrophages) au cours des réactions inflammatoires. Ils appartiennent aux cytokines pro-inflammatoires, c’est-à-dire qu’ils activent la réaction inflammatoire de l’organisme. Ils jouent aussi un rôle de facteur de croissance pour certaines cellules immunitaires.

La plus connue et la plus importante est le TNF-alpha encore appelé la cachectine :

  • Le TNF-alpha joue un rôle clé dans la réaction inflammatoire aigüe (fièvre, synthèse des protéines de l’inflammation, recrutement des cellules immunitaires).
  • Elle favorise la nécrose des tissus cancéreux lors de l’évolution des tumeurs malignes.

Interleukines : sorte de cytokines

Les interleukines (notées IL) sont des cytokines qui transmettent des messages entre différentes lignées de leucocytes (globules blancs) :

  • Elles sont produites par de nombreux types cellulaires lors de la survenue d’une réaction inflammatoire.
  • Elles assurent plusieurs rôles déterminants dans les réactions inflammatoires et immunitaires, notamment en stimulant la croissance et en régulant la différenciation des différents types de globules blancs.
Propriétés des principales interleukines
Interleukines Rôles principaux
IL-1 Fièvre, synthèse hépatique des protéines de la phase aigüe de l'inflammation
IL-2 Multiplication des lymphocytes (globules blancs)
IL-3 Facteur de croissance pour les globules blancs
IL-4 Spécialisation des lymphocytes B et T, synthèse des immunoglobulines de type E (anticorps de type E)
IL-5 Croissance et spécialisation des lymphocytes B et des éosinophiles (cellules sanguines impliquées dans les réactions allergiques), activation des éosinophiles
IL-6 Synthèse hépatique des protéines de la phase aiguë de l'inflammation (une augmentation du taux d'IL-6 dans le sang est fréquente chez les personnes qui présente un syndrome d’apnées obstructives du sommeil).
IL-7 Maturation des lymphocytes B
IL-8 Activation de la phagocytose
IL-10 Action anti-inflammatoire, régulation de la réaction inflammatoire
IL-11 Synthèse hépatique des protéines de la phase aigüe de l'inflammation
IL-12 Spécialisation des globules blancs, stimulation de la synthèse d'interféron
IL-13 Action anti-inflammatoire, régulation de la réaction inflammatoire
IL-17 Implication dans certaines maladies auto-immunes
IL-18 Spécialisation des globules blancs
IL-23 Spécialisation des globules blancs

Qu'est-ce que les interférons ?

Les interférons (notés IFN) sont des cytokines avec des activités spécifiques anti-infectieuses, particulièrement antivirales. Elles sont produites suite à une infection et assurent des rôles antibactériens, antiviraux et d’activation de différents types de cellules immunitaires.  

Les interférons sont par ailleurs utilisés en thérapeutique dans le traitement de certaines pathologies :

  • des infections virales comme l'infection par le VIH (virus de l'immunodéficience humaine) ou les hépatites ;
  • des pathologies auto-immunes comme la sclérose en plaques.

Deux catégories d’interférons sont définies :

  • Les interférons de type 1 (interférons alpha et béta) : produits par de nombreux types cellulaires, jouent un rôle dans l’immunité innée.
  • Les interférons de type 2 (interféron gamma) : produits uniquement par des cellules immunitaires dans le cas de la réponse immunitaire adaptative.