Grupo #5 Citoquinas

LAS CITOQUINAS:

Las citoquinas (o citocinas) son un grupo de proteínas de bajo peso molecular que actúan mediando interacciones complejas entre células de linfoides, células inflamatorias y células hematopoyéticas.

Sus funciones son muy variadas, pero se pueden clasificar en unas pocas categorías:

diferenciación y maduración de células del sistema inmunitario;

comunicación entre células del sistema inmunitario;

en algunos casos, ejercen funciones efectoras directas.

En el pasado reciente hubo un cierto galimatías con la cuestión de su denominación. Así, muchas de las primeras citoquinas se descubrieron como señalizadoras entre leucocitos, por lo que se denominaron interleuquinas; otras eran secretadas por monocitos/macrófagos, por lo que se llamaron monoquinas. Sin embargo, muchas de esas sustancias son producidas por otros tipos celulares, por lo que se desaconseja el uso de esas denominaciones, para agruparlas a todas bajo el concepto de citoquinas. Las quimioquinas (o quimiocinas) son un tipo de citoquinas de pequeño tamaño, con papeles en la respuesta inflamatoria y la quimiotaxis de fagocitos.

PROPIEDADES GENRALES DE LAS CITOQUINAS:

Las citoquinas son un grupo de proteínas secretadas de bajo peso molecular (por lo general menos de 30 kDa), producidas durante las respuestas inmunes natural y específica. Se unen a receptores específicos de la membrana de las células donde van a ejercer su función, iniciando una cascada de transducción intracelular de señal que altera el patrón de expresión génica, de modo que esas células diana producen una determinada respuesta biológica.

Las citoquinas son producidas por múltiples tipos celulares, principalmente del sistema inmune. Dentro del sistema inmune natural, los macrófagos son de las células más productoras de citoquinas, mientras que en el sistema específico lo son las células T colaboradoras.

La producción de las citoquinas suele ser breve (transitoria), limitada al lapso de tiempo que dura el estímulo (es decir, el agente extraño). En muchos casos ello se debe a que los correspondientes ARNm tienen una corta vida media, que a su vez depende de que las zonas 3’ no traducibles son ricas en A y U.

Considerando las diversas citoquinas, éstas pueden exhibir una o varias de las siguientes cualidades:

- pleiotropía (múltiples efectos al actuar sobre diferentes células).

- redundancia (varias citoquinas pueden ejercer el mismo efecto).

- sinergismo (dos o más citoquinas producen un efecto que se potencia mutuamente).

Por ejemplo, la acción conjunta de IL-4 e IL-5 induce en células B el cambio de clase para que produzcan IgE.

- antagonismo (inhibición o bloqueo mutuo de sus efectos).

Por ejemplo, el IFN-g bloquea el cambio de clase promovido por IL-4.

Las citoquinas ejercen su acción al unirse a receptores específicos para cada citoquina en la superficie de la célula en la que ejercen el efecto. La afinidad de cada receptor hacia su citoquina correspondiente suele ser bastante alta, del orden de lo femtomolar (10-15 M) a lo picomolar (10-12 M).

Utilizando la analogía de lo que ocurre con las hormonas del sistema endocrino, las acción de las citoquinas se puede clasificar en:

- de tipo autocrino

- de tipo paracrino

- (en pocas ocasiones) de tipo endocrino.

Las citoquinas "controlan" el sistema inmune de varias maneras, que podemos agrupar de la siguiente manera:

regulando (activando o inhibiendo) la activación, proliferación y diferenciación de varios tipos de células;

ESTRUCTURA Y FUNCION DE LAS CITOQUINAS: Las citoquinas son proteínas o glucoproteínas de menos de 30 kDa. Muchas de ellas pertenecen a la llamada familia de las hematopoyetinas, y tienen estructuras terciarias parecidas: una configuración a base de un conjunto de cuatro hélices a , con poca estructura en lámina b . Generalmente actúan como mensajeros intercelulares que suelen intervenir en la maduración y amplificación de la respuesta inmune, provocando múltiples actividades biológicas una vez que se unen a los receptores específicos de las células diana adecuadas. Aunque existen muchos tipos de células productoras citoquinas (ya hemos ido viendo unas cuantas en los temas anteriores), los más importantes son los linfocitos TH y los macrófagos, ya que sus citoquinas son esenciales para que se produzca la respuesta inmune una vez que se activan las células T y B por el contacto con las correspondientes células presentadoras de antígeno. Principales tipos de respuesta mediatizados por la acción de las citoquinas: activación de los mecanismos de inmunidad natural: activación de los macrófagos y otros fagocitos activación de las células NK activación de los eosinófilos inducción de las proteínas de fase aguda en el hígado. Activación y proliferación de células B, hasta su diferenciación a células plasmáticas secretoras de anticuerpos. Intervención en la respuesta celular específica. Intervención en la reacción de inflamación, tanto aguda como crónica. Control de los procesos hematopoyéticos de la médula ósea. Inducción de la curación de las heridas. Hay una aparente paradoja de las citoquinas que debemos explicar: ¿Por qué las citoquinas, que son inespecíficas respecto del antígeno, pueden ejercer acciones de modo específico? Veamos varios mecanismos: Regulación muy fina de los receptores de cada citoquina: los receptores celulares indispensables para que una citoquina ejerza su papel sólo se expresan en tipos celulares concretos una vez que éstos han interaccionado con el antígeno (pensemos por ejemplo en los linfocitos cebados con antígeno). Requerimientos de contactos estrechos célula a célula: la citoquina sólo alcanza concentraciones adecuadas para actuar en el estrecho espacio que queda entre dos células interactuantes; recordar por ejemplo las "bolsas" que se forman en el conjugado TH:B, donde se alcanzan mejor esos niveles de citoquinas. Corta vida media de las citoquinas en sangre y fluidos, lo que asegura que sólo van a actuar en un estrecho margen de tiempo, en las cercanías de la zona donde se produjeron.