Citoquinas

Bajo el término Citoquinas Se resume un grupo muy diferenciado de péptidos y proteínas que, como sustancias mensajeras, tienen una influencia significativa en las reacciones inmunes de las células del sistema inmunológico innato y adaptativo.

Las citocinas incluyen interleucinas, interferones, factores de necrosis tumoral y otros polipéptidos o proteínas. Las citocinas están formadas principalmente, aunque no exclusivamente, por células del sistema inmunológico y se acoplan a receptores especiales de las diversas células del sistema inmunológico para lograr la activación necesaria de las células diana.

¿Qué son las citocinas?

El sistema inmunológico humano consta principalmente de dos componentes, el sistema no específico, genéticamente fijado, y la defensa inmune adaptativa, adquirida.

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El componente del sistema inmunológico diseñado genéticamente puede responder en minutos. Esto incluye, por ejemplo, reacciones inflamatorias y fagocitosis. La defensa inmune adaptativa es mucho más lenta en sus respuestas inmunitarias, pero su ventaja es que puede adaptarse a los desafíos planteados por nuevos patógenos a los que el sistema inmunológico innato no tiene respuesta. Las células de ambas partes del sistema inmunológico deben --comparable a las tareas policiales-- reaccionar rápida y adecuadamente ante situaciones imprevistas eliminando los gérmenes patógenos o descomponiendo sustancias nocivas.

El control necesario de las células inmunes involucradas está a cargo de las citocinas, que generalmente son liberadas por las propias células inmunitarias. Son proteínas o polipéptidos que se unen a receptores específicos en las células diana como sustancias mensajeras. Las citocinas no tienen que entrar en la célula diana para inducir a la célula a responder según sea necesario. El "mensaje" de una citocina puede contener, por ejemplo, la estimulación de la reproducción a través de la división, de la proliferación o la instrucción para diferenciarse en una etapa activa.

Anatomía y estructura

Las respuestas inmunes son muy diferenciadas y complejas, por lo que el control del sistema inmunológico, de forma análoga, debe consistir en mensajes o instrucciones diferenciadas.

Dado que cada sustancia mensajera solo puede transmitir una instrucción específica a células diana específicas, el número de sustancias mensajeras conocidas que se cuentan entre las citocinas es muy grande. Cinco grupos diferentes de sustancias componen la clase de citocinas. Estos son interferones (IFN), interleucinas (IL), factores estimulantes de colonias (LCR), factores de necrosis tumoral (TNF) y quimiocinas.

Los interferones, interleucinas y sustancias que se cuentan entre los factores estimulantes de colonias son en su mayoría proteínas o polipéptidos de cadena relativamente corta que se forman a partir de alrededor de cien a seiscientos aminoácidos. El grupo de las quimiocinas está formado por proteínas de cadena incluso más corta con menos de 100 hasta un máximo de 125 aminoácidos, por lo que casi todas son polipéptidos. Una propiedad común de las citocinas es que no tienen que penetrar en la célula para ser estimuladas, sino que solo se acoplan a receptores especiales que sobresalen de la membrana celular para ser efectivas.

Función y tareas

Las sustancias individuales que pertenecen a uno de los grupos de citocinas tienen diferentes funciones y tareas. Sin embargo, todas las actividades pueden estar relacionadas con el control y la influencia del sistema inmunológico heredado y adquirido. Los interferones son liberados principalmente por leucocitos como macrófagos y monocitos. Estimulan a las células para que produzcan proteínas especiales que tienen propiedades antivirales y antitumorales y, por lo tanto, tienen un efecto inmunoestimulante.

Las interleucinas permiten que los glóbulos blancos (leucocitos) se comuniquen entre sí para controlar la defensa concentrada y las reacciones inflamatorias junto con el factor de necrosis tumoral alfa. Esto también incluye efectos sistémicos como desencadenar fiebre y aumento de la permeabilidad, que en algunos casos también pueden conducir a condiciones peligrosas si la sangre puede penetrar en el tejido debido al aumento de la permeabilidad de los vasos sanguíneos. Los factores estimulantes de colonias incluyen factores de crecimiento de glóbulos blancos y rojos. Sustancias como la eritropoyetina (EPO), también conocida como agente dopante prohibido, y la trombopoyetina se encuentran entre ellas.

El factor de necrosis tumoral es una sustancia mensajera multifuncional que es liberada principalmente por macrófagos. El TNF puede controlar las actividades de varias células inmunes. El TNF puede, por ejemplo, iniciar la apoptosis (muerte celular), pero también puede inducir la proliferación celular, la diferenciación celular y la liberación de más citocinas. Las quimiocinas consisten en pequeñas proteínas de señal que pueden hacer que las células migren hacia la concentración más alta de quimiocinas. Estas migraciones son visibles en los sitios de inflamación local con una acumulación de ciertas células inmunes.

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Enfermedades

El control muy diferenciado y complejo por parte de las citocinas sugiere que también puede haber reacciones incorrectas con efectos sobre el sistema inmunológico. Las respuestas inmunitarias pueden, por ejemplo, ser demasiado débiles o demasiado fuertes, o bien estar mal dirigidas.

Los trastornos del sistema inmunológico pueden ocurrir de forma endógena, es decir, sin ninguna influencia externa reconocible o debido a los efectos de gérmenes patógenos o sustancias tóxicas. Las reacciones exageradas típicas del sistema inmunológico con alteraciones de la salud leves a graves son las reacciones alérgicas. Una forma especial de respuesta inmunitaria alérgica es el choque anafiláctico, que puede expandirse en muy poco tiempo desde una reacción inmunitaria local a una reacción sistémica con una enfermedad potencialmente mortal debido a la liberación de grandes cantidades de sustancias mensajeras inflamatorias .

Igual de conocidas como reacciones alérgicas exageradas del sistema inmunológico son las reacciones autoinmunitarias mal dirigidas que se dirigen contra el propio tejido del cuerpo porque las células del tejido no pueden "identificarse" a sí mismas correctamente y, por lo tanto, se consideran extrañas o porque las citocinas no pueden clasificar las células como endógenas debido a sus propias disfunciones. Las enfermedades autoinmunes típicas y relativamente comunes son la poliartritis y la artritis reumatoide. Hay una mayor acumulación de interleucina-1 en las articulaciones, por lo que la sustancia del cartílago se degrada más de lo que se acumula.

Pueden tener lugar procesos similares en los huesos si los osteoclastos degradantes se activan cada vez más sin que los osteoblastos formadores de hueso puedan compensar la degradación. Un ejemplo de reacciones inmunes mal dirigidas que son causadas por gérmenes patógenos es la inmunodeficiencia adquirida SIDA, que es desencadenada por el virus VIH a través del ataque a las células T colaboradoras.