Citocinas: Introducción

Citocinas: Introducción | Jodie Testar, Imperial College London, Reino Unido
Traducción: Jesús Gil, Würzburg, DE (SEI)

Para iniciar y coordinar una respuesta inmunitaria efectiva, se requiere un mecanismo por el cual los linfocitos, las células inflamatorias y las hematopoyéticas puedan comunicarse entre sí. Este es el papel de las citocinas. La citocinas constituyen una familia grande y diversa de pequeñas proteínas o glicoproteínas (en general menores de 30 kDa), descritas inicialmente por su función inmunomoduladora. Sin embargo, también se ha descrito su participación en procesos de desarrollo tales como diferenciación celular y migración dirigida, que no involucran al sistema inmunitario. Aunque las células T helper (Th) y los macrófagos son las principales productoras, en prácticamente todas las células nucleadas se puede inducir de modo transitorio su síntesis y secreción.

Una determinada citocina ejerce sus efectos a través de su unión a un receptor de alta afinidad, expresado en la superficie de las células dianas. Su modo de acción puede ser autocrino (actuando sobre la misma célula que produce la proteína), paracrino (en células vecinas) o endrocrino (si actúa en células lejanas, lo cual no es frecuente). La unión al receptor genera una cascada de señalización intracelular que altera la expresión génica de la célula, lo que trae consigo efectos biológicos (Figura 1), como diferenciación, proliferación o activación.

4. Cytokines - Introduction (Citocinas - Introducción)_Figure 1

4. Cytokines - Introduction (Citocinas - Introducción)_Figure 2
Figura 1. Modo de acción de las citocinas, con ejemplos específicos.
Las múltiples citocinas detectadas en el ambiente extracelular en un momento dado de la respuesta inmunológica pueden actuar de manera pleiotrópica (diferentes efectos en distintos tipos celulares), redundante (múltiples citocinas tienen el mismo efecto), sinérgica (efecto cooperativo de varias citocinas), antagonista (inhibición del efecto de una citocina por otra), o induciendo una cascada de amplificación (mecanismo de múltiples pasos por el cual se amplifica la producción de una citocina particular). Estas actividades permiten que unos pocos tipos de citocinas producidas por un solo tipo celular (ej. Macrófagos o células Th) recluten de modo ordenado y activen una completa red de células inmunitarias.

La activación inducida por citocinas es inespecífica de antígeno y debe, por lo tanto, ser regulada para evitar respuestas inapropiadas que podría causar daños en el individuo. En personas sanas, el efecto de las citocinas, está regulado, entre otros mecanismos, por: 1) su producción transitoria en respuesta a un antígeno o un estímulo inflamatorio potente, 2) su corta vida media en fluidos y compartimentos extracelulares, y 3) el perfil restringido de expresión de receptores en la superficie de células activadas y no activadas. Por supuesto, existen ejemplos donde la desregulación de las citocinas resulta en patologías. Uno de estos ejemplos es la participación del factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) en el desarrollo de la artritis reumatoide. El bloqueo de esta citocina a través de la administración del receptor recombinante soluble para TNF-α mejora la patología, lo cual es también un ejemplo de que entender cómo funcionan estas proteínas es clave para desarrollar estrategias terapeúticas.

Ejemplo de tres citocinas y su mecanismo de acción:

El factor de estimulación de colonias (CSF) es un miembro de la familia de las hematopoyetinas. El CSF de macró-fagos (M-CSF) y el CSF de granulocitos macrófagos (GM-CSF) inducen la proliferación de los precursores de la médula ósea y su diferenciación en colonias de macrófagos y en colonias de granulocitos y macrófagos, respectivamente (Figura 2).

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Figura 2. GM-CSF y M-CSF
CXCL10 (también conocido como IP-10) es una quimiocina secretada por células estimuladas con IFN-γ. Sólo las células T helper 1 (Th1), que expresan CXCR3, el receptor para CXCL10, pueden detectar esta quimiocina y migrar siguiendo un gradiente. CXCL10 induce la migración de las células Th1 desde áreas donde hay baja concentración de CXCL10 a aquellas en las que es más elevada, como en los sitios de infección e inflamación. (Figura 3).

4. Cytokines - Introduction (Citocinas - Introducción)_Figure 4
Figura 3. Gradiente de CXCL10

Revisión: José Faro, Vigo, ES (SEI)
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