Definitions & Key takeaways

Cytokines are cell signaling proteins that play an essential role in the regulation of immune responses, including inflammation and cell growth. There are many different cytokines, and they can be classified into five main classes. They include Interleukins, Tumor Necrosis Factors, Interferons, Transforming Growth Factors, and colony-stimulating factors.

Se puede pensar en las citocinas como las hormonas del sistema inmunitario.Son pequeñas proteínas que secretan tanto las células inmunitarias como las no inmunitarias para comunicarse entre sí.Las citocinas se unen a los receptores y desencadenan una respuesta en la célula receptora.Las citocinas promueven la activación, la proliferación y la diferenciación de las células inmunitarias, pero también tienen otras funciones, como ayudar a aumentar la temperatura corporal para provocar la fiebre.Hay tres formas principales en las que las células utilizan las citocinas para enviar señales a otras células: autocrina, paracrina y endocrina.Autocrino significa que la célula que produce la citocina es también la que responde a ella.Un ejemplo es la Interleucina-2, o IL-2, que es secretada por los linfocitos T colaboradores CD4+.La IL-2 fomenta la proliferación de todos los linfocitos, incluido el linfocito T CD4+ colaborador que la produjo.Paracrino significa que la citocina es producida por una célula y afecta a las células cercanas.Una vez más, un ejemplo es la IL-2 porque ayuda a la proliferación de los linfocitos T CD8+ citotóxicos cercanos.Esto es importante porque los linfocitos T CD8+ citotóxicos no pueden producir su propia IL-2.Endocrino es cuando la citocina afecta a una célula que está lejos, como en un órgano diferente.Un ejemplo sería la tríada inflamatoria de la interleucina 1beta o IL-1beta, la interleucina 6 o IL-6 y el factor de necrosis tumoral alfa o TNF-alfa.Estas citocinas son producidas por las células epiteliales lesionadas o infectadas, y luego viajan hasta el hígado y el encéfalo.En respuesta, el hígado produce proteínas de la fase aguda como la proteína C-reactiva, la lectina de unión a la manosa y las proteínas del complemento, y el encéfalo aumenta la temperatura del cuerpo desencadenando la fiebre.En general, existen cinco tipos de citocinas.El primer grupo, y el más variado, son las interleucinas, que se numeran en el orden en que fueron identificadas, por lo que los números no dicen nada sobre su función.Antes se pensaba que las interleucinas solo se enviaban entre los leucocitos, pero se liberan y actúan tanto en los leucocitos como en no leucocitos.El segundo grupo son los factores de necrosis tumoral o TNF.Los TNF se llaman así porque pueden unirse a algunos receptores celulares de las líneas celulares tumorales y hacer que esas células mueran.El TNF-alfa, el TNF-beta y la linfotoxina, que a veces se denomina LT-beta, también están muy relacionados con las respuestas inflamatorias frente a los patógenos.Se sabe que los miembros de la familia de TNF tienen una gran variedad de efectos biológicos en la respuesta inflamatoria, entre ellos la activación de las células endoteliales para aumentar la expresión de las moléculas de adhesión, el aumento de la permeabilidad vascular y la ayuda para inducir la fiebre.El tercer grupo son los interferones que, como su nombre indica, interfieren en procesos como la replicación vírica.Existen dos tipos de interferones: el tipo I y el tipo II.Los interferones de tipo I incluyen el interferón alfa y el interferón beta, y suelen ser producidos por células infectadas por virus.Cuando las células circundantes detectan estos interferones de tipo I, empiezan a intentar protegerse.Empiezan a degradar el ARNm, lo que impide que los virus hagan copias rápidas de sí mismos, inhiben la síntesis de proteínas, lo que impide que se produzcan proteínas víricas, y aumentan la expresión de las moléculas del MHC, lo que facilita que los linfocitos T CD8+ citotóxicos y los linfocitos citolíticos naturales las detecten y las eliminen si están infectadas.El único interferón de tipo II es el interferón gamma.Igual que los interferones de tipo I, el interferón gamma promueve un estado antivírico, pero también ayuda a activar los macrófagos y los linfocitos T CD4+ colaboradores, que luego secretan su propio interferón gamma e IL-2.El cuarto grupo incluye los factores estimulantes de colonias.Estas citocinas se unen a los receptores de superficie de las células madre hematopoyéticas, provocando su proliferación y diferenciación.Algunos ejemplos son el factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos o GM-CSF, que es una citocina secretada por una amplia variedad de células inmunitarias y no inmunitarias, que estimula el desarrollo de los granulocitos y los macrófagos.El quinto y último grupo incluye los factores del crecimiento transformante.Hay más de 30 TGF diferentes, y el más importante es el TGF-beta.El TGF-beta es un factor inhibidor que controla la proliferación y la diferenciación de diversas células.También ayuda a los linfocitos T CD4+ a convertirse en linfocitos reguladores que pueden ralentizar o detener la respuesta inmunitaria general.Se puede pensar que el TGF-beta ayuda a frenar.A grandes rasgos, hay cientos de citocinas: algunas son proinflamatorias, otras son antiinflamatorias y regulan la respuesta inmunitaria, y otras son factores del crecimiento.Es un poco como la cocina, donde cada citocina es como un ingrediente.Un plato puede llevar cebolla, ajo, espárragos, setas y arroz, mientras que otro puede llevar ajo, tomate y pasta.En última instancia, en respuesta a un acontecimiento como una lesión o una infección, se combinan diferentes citocinas para obtener la respuesta inmunitaria necesaria, y por eso una citocina puede encontrarse en diferentes vías (y cada vía da lugar a una respuesta inmunitaria diferente).En la respuesta muy proinflamatoria para combatir los patógenos intracelulares participan citocinas que potencian la respuesta inmunitaria innata o adaptativa.Entre ellas se encuentran el IFN-alfa y el IFN-beta, que son producidos por las células infectadas por el virus y actúan sobre diversas células inmunitarias para interferir en la replicación vírica.Las células epiteliales lesionadas o infectadas, y los macrófagos y las células dendríticas producen IL-1beta, TNF-alfa e IL-6.Los linfocitos T y B también pueden producir IL-6.Sus principales dianas son diversas células inmunitarias, así como el hígado y el encéfalo, donde provocan la producción de proteínas de la fase aguda y causan fiebre.A medida que pasa el tiempo, el sistema inmunitario pasa a la respuesta inmunitaria adaptativa, y las citocinas son las que ayudan a los linfocitos CD4+ colaboradores a diferenciarse en linfocitos Th1 o Th17.Los linfocitos CD4+ colaboradores producen IL-2, que actúa sobre estos mismos linfocitos y también sobre los linfocitos T CD8+ citotóxicos y los linfocitos B.La IL-12 es producida en gran medida por las células dendríticas y los macrófagos y activa los linfocitos citolíticos naturales.La IL-12 también ayuda a los linfocitos T CD4+ a diferenciarse en linfocitos CD4+ Th1 que producen interferón gamma y linfotoxina.Por otro lado, las citocinas IL-6, IL-23 y TGF-beta ayudan a los linfocitos T CD4+ a diferenciarse en linfocitos CD4+ Th17 que producen IL-17.La IL-17 es una citocina que ayuda a reclutar neutrófilos en el lugar de la inflamación.Este conjunto de citocinas es eficaz contra los virus, las bacterias y algunos tipos de cáncer.La respuesta inflamatoria orientada a las infecciones parasitarias se crea utilizando IL-4, IL-5, IL-10 e IL-13.Estas citocinas ayudan al sistema inmunitario a enfrentarse a parásitos grandes y difíciles de manejar y también inducen respuestas de asma y alergia.Inducen a los linfocitos T a diferenciarse en linfocitos T colaboradores Th2 y estimulan a los mastocitos, los basófilos y los eosinófilos.Los linfocitos Th2 secretan aún más de estas citocinas, lo que perpetúa la respuesta.La respuesta inmunitaria reguladora es inmunodepresora.En este caso se utiliza una citocina de una respuesta inflamatoria, la IL-10, junto con el TGF-beta.El efecto general es la inhibición de las respuestas inflamatorias haciendo que los linfocitos T se conviertan en linfocitos T reguladores.Los linfocitos T reguladores producen más IL-10 y TGF-beta, y eso perpetúa el estado antiinflamatorio.La clave es que la IL-10 y el TGF-beta hacen que las células cercanas reduzcan su expresión de receptores coestimuladores y, en última instancia, eso inhibe el crecimiento de las células inmunitarias.El cuarto tipo de respuesta a las citocinas es un poco diferente de las otras respuestas inmunitarias, porque su objetivo principal es reponer las células inmunitarias.Los factores del crecimiento, como el GM-CSF, el M-CSF y la IL-7, son producidos por las células estromales de la médula ósea, donde consiguen que las células progenitoras de la médula ósea se diferencien.El GM-CSF y el M-CSF promueven la diferenciación de los monocitos y los granulocitos, mientras que la IL-7 promueve la diferenciación de las células progenitoras en linfocitos como los linfocitos B, T y los linfocitos citolíticos naturales.El último tipo de respuesta a las citocinas también es un proceso que se produce de forma constante.Son los controladores aéreos del mundo de las citocinas y les dicen a todos a dónde ir.Este grupo de citocinas se denomina quimiocinas y son quimiotácticas, que significa que ayudan a las células a desplazarse hacia el lugar de la inflamación.La IL-17, producida por los linfocitos CD4+ Th17, es una quimiocina que recluta neutrófilos en el lugar de la inflamación.Del mismo modo, la IL-8, producida por los fibroblastos, los neutrófilos y los macrófagos, es una quimiocina que recluta fagocitos en el lugar de la inflamación.##Resumen Como breve resumen...Las citocinas ayudan a facilitar la comunicación, que puede ser autocrina, paracrina o endocrina.Hay cinco tipos: interleucinas, factores de necrosis tumoral, interferones, factores del crecimiento transformante y factores estimulantes de colonias, y pueden mezclarse para crear diferentes respuestas funcionales.Los principales tipos de respuesta son la inflamatoria aguda, la proinflamatoria, la parasitaria/alérgica, la reguladora, la de crecimiento y diferenciación y la quimiotáctica.