Citokini su skupina proteina uključenih u urođeni i adaptivni imunološki sustav. Mnoge vrste stanica u tijelu – ne samo stanice imunološkog sustava – mogu proizvoditi citokine, a proizvodnja je općenito stimulirana prisutnošću antigena. Citokini prenose signale od jedne stanice do druge, mijenjaju ponašanje stanica na različite načine i reguliraju imunološki odgovor tijela na potencijalnu prijetnju – koja može biti patogen, kao što je virus, bakterija ili parazit, ili toksin. U nekim slučajevima dolazi do neodgovarajuće proizvodnje citokina kao odgovora na nešto bezopasno, što rezultira alergijskom reakcijom. Obično se proteini citokina ne pohranjuju gotovi, već se sintetiziraju po potrebi.
Uloga ovih proteina u imunološkom odgovoru je složena. Jedan citokin može utjecati na nekoliko različitih tipova stanica i može obavljati više od jedne funkcije, dok nekoliko različitih citokina može obavljati istu funkciju. Različite vrste stanica mogu različito reagirati na isti citokin i citokini mogu međusobno djelovati na različite načine – na primjer, jedna može inhibirati učinke druge; dva zajedno mogu proizvesti sinergijski učinak; a jedan citokin može stimulirati proizvodnju drugih. Citokini mogu utjecati na stanicu koja ih je proizvela – oni su poznati kao autokrini – ili mogu utjecati na obližnje stanice – one su poznate kao parakrine. Rjeđe, mogu utjecati na stanice koje su udaljene kroz krvotok – one su poznate kao endokrine.
Brojni različiti citokini uključeni su u urođeni imunološki sustav. Kemokini utječu na kretanje imunoloških stanica kemotaksijom i mogu privući te stanice na mjesta ozljede ili infekcije. Faktor tumorske nekroze alfa (TNF-α), interleukin 1 (IL-1) i interleukin 6 (IL-6), zajednički poznati kao endogeni pirogeni, uzrokuju groznicu i upalni odgovor na infekciju utječući na kontrolu temperature u hipotalamusu i potičući razgradnju masti i proteina za stvaranje topline; također potiču proizvodnju kemokina. Interferoni imaju različite funkcije, uključujući sprječavanje replikacije virusa i aktiviranje makrofaga i NK stanica. Interleukin 10 (IL-10), nasuprot tome, ima suštinski inhibitorni učinak na imunološki odgovor.
Druge vrste citokina igraju ulogu u adaptivnom imunološkom sustavu. Interleukini 2, 4 i 5 (IL-2, IL-4 i IL-5) potiču rast i razvoj različitih imunoloških stanica. Transformirajući faktor rasta beta (TGF-β) je uglavnom inhibitorne funkcije, utječući na umnožavanje različitih imunoloških stanica, a također smanjuje temperaturu blokiranjem djelovanja endogenih pirogena. Interferon gama (IFN-γ) je aktivan i u urođenom i u adaptivnom imunološkom odgovoru.
U koštanoj srži još jedna skupina citokina igra važnu ulogu. Ova skupina stimulira hematopoezu – rast i sazrijevanje leukocita koštane srži u različite vrste. Primjeri su interleukini 3 i 7 (IL-3 i IL-7) i faktori koji stimuliraju kolonije (CSF).
Iako ti proteini igraju vitalnu ulogu u koordinaciji imunološkog odgovora za uklanjanje prijetnji, ponekad mogu pogoršati stanja uzrokovana patogenima ili sami uzrokovati bolest. Prekomjerna proizvodnja citokina, možda kao odgovor na novi i nepoznati patogen, može dovesti do onoga što je poznato kao citokinska oluja, koja može uzrokovati ozbiljnu i po život opasnu upalu tkiva. Pretpostavlja se da je visoka stopa smrtnosti tijekom pandemije gripe 1918. bila posljedica ovog učinka, a ne izravnih učinaka samog virusa. Ostali povezani problemi uključuju toksični šok, alergije i autoimune bolesti. Neke stanice raka proizvode citokine koji pomažu stimulirati njihov rast.