Citoquinas: funciones y acciones de citoquinas (con figuras)
Las citoquinas son proteínas solubles o moléculas de glicoproteína secretadas por una variedad de células en respuesta a un antígeno extraño u otro estímulo. Ellos están involucrados principalmente en la regulación de las respuestas inmunes.
Anteriormente, las sustancias secretadas por los linfocitos se denominaban "linfocitos" y las sustancias secretadas por los monocitos / macrófagos se denominaban "monoquinas". Más tarde, se dio cuenta de que muchas linfocinas y monocinas son secretadas por varios tipos de células distintas de los linfocitos y monocitos / macrófagos.
Por lo tanto, el término citoquina se prefiere ahora. Cytokine es un nombre genérico que se refiere a los factores liberados por las células. Sobre la base de factores como las funciones celulares y las citocinas productoras de citoquinas, las citoquinas también reciben otros nombres.
yo. Muchas citoquinas se conocen como "interleuquinas". El término interleucina indica que son secretados por algunos leucocitos y actúan sobre otros leucocitos.
ii. Algunas citocinas son conocidas por nombres comunes, como 'interferón' y 'factores de necrosis tumoral.
iii. Otro grupo de citoquinas se denominan factores de crecimiento.
iv. Otro grupo de citoquinas se llaman quimioquinas. Las quimioquinas afectan a los quimios taxis y algunos otros aspectos de los comportamientos de los leucocitos. Las quimioquinas juegan un papel importante en la inflamación.
v. Otro grupo de citoquinas se llaman factores estimulantes de colonias (CSF). Los CSF son necesarios para el crecimiento y la diferenciación de las células sanguíneas de las células madre hematopoyéticas.
Las citoquinas actúan como mensajeros intercelulares porque una citoquina secretada por una célula actúa sobre otra célula e influye en sus funciones. La citocina actúa como proteína de señalización intercelular. Las citocinas regulan las respuestas inmunitarias e inflamatorias locales y sistémicas, así como la curación de heridas, la hematopoyesis y muchas otras actividades biológicas.
Sobre la base de las células, sobre las que actúan las citoquinas, se dice que las citoquinas tienen acciones autocrinas o paracrinas o endocrinas (Figs. 13A y D).
Acción autocrina:
La citoquina actúa sobre la célula, que secretó la citoquina.
Acción paracrina:
La citoquina secretada por una célula actúa sobre otras células presentes en la vecindad de la célula secretora de citoquina.
Acción de tipo endocrino:
Se dice que las citoquinas tienen una acción endocrina cuando las citoquinas producidas a partir de las células entran en circulación y afectan a las células en partes distantes del cuerpo. La citocina secretada por una célula puede unirse a la célula secretora de citocina y permanecer como una citocina unida a la membrana celular. La citocina unida a la membrana se une al receptor de citocina en una célula diana y media sus efectos en la célula diana.
Los siguientes términos también se usan para describir las acciones de las citoquinas (Figs. 13.2A a E).
yo. Sinergia
Dos o más citoquinas pueden actuar sobre una célula. Cuando el efecto combinado de dos o más citoquinas es mayor que los efectos aditivos de citoquinas individuales, se dice que las citoquinas tienen efectos sinérgicos.
Figs. 13.1 A a D: Representación esquemática de las acciones comunicativas paracina, autocrina, endocrina y célula a célula de las citoquinas.
(A) Acción autocrina:
La citoquina secretada por la célula actúa sobre la propia célula secretora,
(B) Acción paracrina:
La citoquina secretada por una célula actúa sobre otra célula cercana,
(C) Acción de tipo endocrino:
La citocina secretada por una célula entra en la circulación y actúa sobre una célula alejada de la célula secretora de citocina, y
(D) Comunicación célula a célula:
La citocina producida por la célula X permanece unida a la membrana celular de la célula X. Otra célula Y que tiene receptores para la citocina se une a la citocina en la membrana de la célula X. Esta unión envía una señal a la célula Y
ii. Antagonismo:
Dos o más citoquinas pueden actuar sobre una célula. Cuando los efectos de una citocina inhiben o compensan los efectos de otra citocina, se dice que las citocinas tienen efectos antagónicos.
iii. Pleiotropía:
Un cytokin tiene diferentes acciones en diferentes tipos de células.
Por ejemplo, la interleucina-4 (IL-4) producida por las células T H tiene los siguientes efectos en diferentes tipos de células:
a. Efecto sobre las células B: activación, proliferación y diferenciación de las células B.
segundo. Efecto sobre los mastocitos - Proliferación de mastocitos.
do. Efecto en la memoria de células B- Inducción de cambio de clase a IgE.
iv. Redundante:
Dos o más citoquinas que moderan funciones similares en una célula se consideran redundantes.
v. inducción en cascada:
La citoquina secretada por un tipo de célula activa un segundo tipo de célula; el segundo tipo de célula, a su vez, secreta una citoquina que actúa sobre otro tipo de célula.
Figs. 13.2A a E: Representación esquemática de las acciones de inducción de citocinas pleiotrópicas, sinérgicas, antagónicas, redundantes y en cascada.
(A) Pleiotropía:
La citoquina IL-4 tiene diferentes acciones en diferentes células: la IL-4 causa la activación, diferenciación y proliferación de las células B; IL-4 causa la proliferación de timocitos; e IL-4 induce a las células B de memoria a cambiar de clase a IgE,
(B) Sinergia:
Las citoquinas IL-4 e IL-5 actúan en una célula simultáneamente. Los efectos combinados de IL-4 e IL-5 son mayores que los efectos aditivos de las citocinas individuales IL-4 e IL-5,
(C) Antagonismo:
Las citoquinas IL-4 e IFNγ actúan sobre una célula B. El efecto de IFNγ en la célula B previene la acción de IL-4 en la célula B,
(D) Redundancia:
Las citoquinas IL-2, IL-4 e IL-5 que actúan sobre una célula B tienen funciones similares, y
(E) Inducción en cascada:
La citocina IFNγ secretada por una célula T H activada actúa sobre los macrófagos. El macrófago a su vez secreta la citoquina IL-12, que actúa sobre las células T H activadas. Al unirse a IL-12, las células T H activadas secretan IFNγ, TNF, IL-2 y muchas otras citoquinas.
Por ejemplo, las células T H activadas secretan interferón gamma (IFNγ)
↓
IFNγ actúa sobre los macrófagos.
↓
Los macrófagos a su vez producen interleucina-12.
↓
La citoquina IL-12 a su vez actúa sobre las células T H para producir muchas otras citoquinas. Hasta el momento, se han identificado más de 100 citoquinas. La mayoría de las citoquinas son péptidos o glicoproteínas con pesos moleculares (MW) entre 6.000 y 60.000. Actúan uniéndose a receptores de citoquinas específicos presentes en la superficie de las células. Las citoquinas son extremadamente potentes en concentraciones muy bajas (10 -9 a 10 -M ).
La vida media de las citoquinas suele ser muy corta. Por lo tanto, actúan por un período muy limitado después de ser secretados; en consecuencia, las acciones de las citocinas suelen estar limitadas a distancias más cortas de las células secretoras y la mayoría de las citocinas actúan sobre distancias cortas de forma autocrina o paracrina.
Aunque una variedad de células pueden segregar citocinas, las células T H y los macrófagos son los dos tipos de células más importantes con respecto a la secreción de citocinas. Las citoquinas secretadas por las células T H y los macrófagos influyen en casi toda la red de células que interactúan durante una respuesta inmune (Tabla 13.1).
Un punto importante debe tenerse en cuenta. Una célula T particular se activa solo por un antígeno específico. Tras la estimulación específica del antígeno, las células T activadas secretan las citoquinas. Las citoquinas se unen a otros tipos de células (como los macrófagos) e influyen en las actividades de las células.
Aunque las células T, que secretan las citoquinas, son específicas de un antígeno, las células en las que actúan las citoquinas no son específicas del antígeno, que inició la secreción de citoquinas, es decir, la célula activada por citoquinas también actuará contra cualquier otro antígeno. (Por ejemplo, el policía tira del gatillo de la pistola con la intención de golpear a un enemigo. Pero las balas que salen de una pistola no discriminan a nadie como amigo o enemigo y las balas alcanzan a quienquiera que se encuentre en su camino. Del mismo modo, la citoquina y la célula activada por la citoquina no distingue entre el antígeno, que indujo la secreción de citoquina, y otros antígenos).
Ahora, muchas citocinas (como IL-2 e IFNγ) se producen en grandes cantidades mediante tecnología de ADN recombinante y se utilizan como agentes terapéuticos para tratar pacientes.
