Jaime Checo 2015-0005, Adeline De Jesus 2015-0037

PONTIFICIA  UNIVERSIDAD  CATÓLICA  MADRE  Y MAESTRA

PUCMM

Tema:

Citoquinas

Materia

Inmunología y Ecosistema

Presentado A:

Katia Díaz

Presentado Por:

 Jaime Checo     2015-0005

Adeline De Jesús  2015-0037

Fecha de Entrega:

4 de noviembre del 2017

Santiago de los Caballeros

Rep. Dom.

Introducción

Las citoquinas son un grupo de proteínas de bajo peso molecular de gran importancia. Esto se debe a que actúan mediando interacciones complejas entre células linfoides, células inflamatorias y células hematopoyéticas.

 Sus funciones son:

·         Diferenciación y maduración del células del sistema inmunitario
·         Comunicación entre células del sistema inmunitario

·         En algunos casos ejercen funciones efectoras directas 

n Las citocinas o interleucinas son proteínas de bajo peso molecular esenciales para la comunicación intercelular. Son producidas por varios tipos celulares, principalmente por el Sistema Inmune (SI). Estos mediadores solubles controlan muchas funciones fisiológicas críticas tales como: diferenciación y maduración celular, inflamación y respuesta inmunelocal y sistémica, reparación tisular, hematopoyesis, apoptosis y muchos otros procesos biológicos. A continuación se describe la biología básica de las citocinas y su papel central en la regulación de la respuesta inmune en salud y enfermedad.

Son moléculas de señal que comunican unas células con otras, y son tan importantes como las hormonas o neurotransmisores. Fueron descubiertas en la década de los 60-70 a la par que se estudió el VIH; comenzó con la comunicación entre las células del Sistema Inmunitario (S.I) Intervienen en la proliferación, diferenciación, movimiento y desplazamiento, supervivencia y muerte celular. Además están implicadas en la respuesta inmune, hematopoyesis, inflamación, cicatrización, reproducción celular, gestación, crecimiento y mantenimiento de las células del Sistema Nervioso y metabolismo energético.

  Desarrollo

Citoquinas

Las citoquinas son producidadas durante la respuestas inmunes natural y especifica. 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.

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

El sistema inmune es controlado de varias maneras por las citoquinas:

·         --Regulando la activación, proliferación y diferenciación de varios tipos de células

·         --Regulando la secreción de anticuerpos y de otras citoquinas

Estructura y función

Generalmente actúan como mensajeros intercelulares que suelen interenir 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 de citoquinas, los más importantes son los linfotico T_H (colaboradoras) 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 la correspondientes células presentadoras de antígeno.

Principales tipos de respuestas mediadas por la acción de las citoquinas:

·         Activación de los mecanismos de inmunidad natural

Ø  Activación de macrófagos y otros fagocitos

Ø  Activación de las células NK

Ø  Activación de los eosinófilos

Ø  Inducción de las proteínas de fase aguda en el hígado

·         Activación y proliferación de células B

·         Intervención en la respuesta celular específica

·         Intervención en la reacción de inflamación

·         Control de los procesos hematopoyéticos de la médula ósea

·         Inducción de la curación de las herida

Receptores de citoquinas

Hay diversos tipos de receptores de membrana para citoquinas, pero se pueden agrupar en 5 familia:

·         Familia de receptores de citoquinas de la superfamilia de las inmunoglobulinas, que poseen varios dominios extracelulares de tipo Ig. Como ejemplo, el receptor específico para la IL-1.

·         Familia de clase I de receptores de citoquinas (familia de receptores de hematopoyetinas)

·         Familia de clase II de receptores de citoquinas (familia de receptores de interferones)

·         Familia de receptores de TNF: sus miembros se caracterizan por un dominio extracelular rico en cisteínas.

·         Familia de receptores de quimioquinas: son proteínas integrales de membrana, con 7 hélices a inmersas en la bicapa lipídica.

La mayor parte de los receptores de citoquinas del sistema inmune pertenen a la familia de clase l. Todos sus miembros tienen en común poseer una proteína anclada a membrana, con un dominio extracelular en el que hay al menos un motivo caracteristico llamado cuatro cisteínas cercanas en posiciones equivalentes.

La mayor parte de los receptores de clase I poseen dos proteínas de membrana:

·         Cadena A: que es la subunidad específica de la citoquina, sin capacidad de enviar señales al citoplasma.

·         Cadena B, una subunidad transductora de señal, que a menudo no es específica de citoquina, sino que es compartida por receptores de otras citoquinas.

La subunidad transductora de señal se necesita para formar el receptor de alta afinidad, y para transducir la señal al interior. Ello se logra porque tras la unión, se fosforilan ciertas tirosinas de la larga cola citoplásmica de la cadena transductora de señal.

En los esquemas comparativos de distintos receptores se puede apreciar que algunos de ellos poseen el mismo tipo de subunidad b . Este hecho permite explicar dos cualidades a las que ya hemos aludido: la redundancia y el antagonismo.

Redundancia: por separado, las tres citoquinas citadas, al tener sendos receptores que tienen el mismo tipo de cadena b , provocan los mismos efectos biológicos: proliferación de eosinófilos y desgranulación de basófilos.

Antagonismo: las tres citoquinas compiten entre sí por la unión de un número limitado de cadenas b con las a específicas de cada receptor.

Antagonistas de citoquinas

La actividad biológica de las citoquinas está regulada fisiológicamente por dos tipos de antagonistas:

·         Los que provocan el bloqueo del receptor al unirse a éste.

·         Los que inhiben la acción de la citoquina al unirse a ésta.

Como ejemplo de bloqueador de receptor tenemos el antagonista del receptor de IL-1 (IL-1Ra), que bloquea la unión de IL-1a o IL-1b . Desempeña un papel en la regulación de la intensidad de la respuesta inflamatoria. En la actualidad se está investigando su potencial clínico en el tratamiento de enfermedades que cursan con inflamación crónica.

Los inhibidores de citoquinas suelen ser versiones solubles de los respectivos receptores (y se suelen denominar anteponiendo una "s" al nombre del receptor): la rotura enzimática de la porción extracelular libera un fragmento soluble que retiene su capacidad de unirse a la citoquina. Existen ejemplos de versiones solubles de los receptores IL-2R, IL-4R, IL-7R, IFN-g R, TNF-a R, TNF-b R.

El mejor caracterizado es el sIL-2R (versión soluble del receptor de la interleuquina 2), que se libera durante la activación crónica de los linfocitos T, y que corresponde a los 192 aminoácidos N-terminales de la subunidad a . Este sIL-2R se puede unir a la IL-2, impidiendo su interacción con el auténtico receptor de membrana, con lo que esto supone un control sobre el exceso de activación de los linfocitos T. Este inhibidor se usa de hecho en clínica como un marcador de la existencia de activación crónica (caso, p. ej., de las enfermedades autoinmunes, rechazo de injertos y SIDA).

Algunos virus han evolucionado (como parte de sus mecanismos de evasión del sistema defensivo del hospedador) para producir proteínas que se unen e inactivan a las citoquinas.

Clasificación de las Citocinas

Citocina	Célula productora	Célula diana	Efectos
IL-1	Monocitos, macrófagos, células dendríticas, LB, fibroblastos, células epiteliales, endotelios, astrocitos	LT, LB Cél. endoteliales Hipotálamo Hepatocito Músculo, grasa Neutrófilos	Coestimulación.Inmunorregulación Activación. Fiebre. Proteínas de fase aguda. Catabolismo (caquesia) Activación
IL-2	LT (NK)	LT LB NK	Crecimiento, citocinas. Crecimiento y diferenciación de LB. Efecto LAK.. Promueve la liberación de IFN-gamma.
IL-3	LT	Progenitores inmaduros	Es un factor estimulante pan-específico de colonias
IL-4	LT	LB Macrófagos Mastocitos LT	Activación, crecimiento y diferenciación de LB. Estimula la producción de IgG1 e IgE. Expresión del Rc de IgE de baja afinidad. Es un MAF (factor activador de macrófagos). Actúa con la IL-3 en la proliferación de mastocitos. Factor de crecimiento y diferenciación de LT.
IL-5	LT	LB Eosinófilos	Crecimiento y diferenciación de LB (ratón). Interviene en la maduración de eosinófilos(hombre).
IL-6	LT, macrófagos, fibroblastos, LB	LB LB, LT Hepatocito	Proliferación. Diferenciación a células plasmáticas. Coestimulador. Proliferación de plasmocitos, mielomas e hibridomas Factor estimulador de hepatocitos. Respuesta de fase aguda (similar a IL-1).
IL-7	Estroma de médula ósea. Estroma tímico	Progenitor	Proliferación de células pre-B y pro-B. No inmaduro en LB maduro. Proliferación de protimocitos e indirectamente de LT. Factor activador de macrófagos.
IL-8	Macrófagos y células endoteliales	Leucocitos	Quimiotaxis. Activación. Inflamación y migración celular. Inhiben proliferación.
IL-9	LT	LT. Precursor eritroide. Mastocitos	Crecimiento.
IL-10	LT, LB ,Macrófagos, Queratinocitos	LT Macrófagos Hepatocitos LB	Factor inhibidor de la síntesis de citocinas(IFN-gamma), presentación de Ag. Activación. Producción de citocinas (IL-1, IL6 y TNF-alfa). Inhibe activación. Proteínas de fase aguda. Incrementa clase II MHC.
IL-11	Macrófagos, fibroblastos	LB maduro Megacariocitos	Coestimulación, proliferación. Proliferación
IL-12	Macrófagos	LT, NK	Crecimiento
IL-13	LT	LB Macrófagos	Proliferación. Diferenciación, aumento de MHC-II, inhibe activación.
IFN (alfa/beta)	Macrófagos (alfa) Fibroblastos (beta)	Todas NK	Antivírico, antiproliferativo. Activación.
IFN-gamma	LT y NK	Macrófagos Cél endoteliales NK Todas	Activación. Activación. Activación. Induce clase I y II.
MIF	LT	Macrófagos LT, LB	Factor inhibidor de la migración de macrófagos. Activación. Proliferación.
TNF-alfa	LT Macrófagos	Neutrófilos Cel . endoteliales Hipotálamo Músculo, grasa Hepatocitos LT, LB	Activación. Activación. Fiebre Catabolismo (caquesia) Proteínas de fase aguda Coestimulador
TNF-beta	LT	Neutrófilos Cel. endoteliales	Activación. Activación.
GM-CSF	LT	Progenitor Macrófago	Factor estimulador de granulocitos y macrófagos.
TGF-beta	LT Macrófagos	LT Macrófagos Múltiples células	Inhibe activación, proliferación Inhibe activación Regula +/- proliferación.

Citocinas en la inflamación

Las citocinas desempeñan un papel clave en el proceso inflamatorio que es definido por el balance entre citocinas proinflamatorias y antiinflamatorias. Entre las citocinas proinflamatorias destacan las quimocinas, grupo de péptidos de bajo peso molecular entre los que se encuentra la IL-8, que están implicados en la quimiotaxis y en la activación de los distintos tipos celulares que participan en la inflamación. Por otro lado, la IL-1 y el TNF tienen un efecto sinérgico sobre la inflamación, que también es promovida por el IFN a través del aumento del TNF. Existen numerosas citocinas antiinflamatorias, entre las que destacan la IL-10, el IL-1ra (receptor del antagonista de la IL-1) y los receptores solubles de la IL-1 (p68) y del TNF (p55 y p75). Por su lado, la IL-6 tiene a la vez propiedades proinflamatorias (es uno de los principales inductores de las proteínas de fase aguda) y antiinflamatorias, y en este sentido es capaz de promover la síntesis de IL-1ra y de los receptores solubles del TNF.

Consecuencias biológicas de la secreción de citoquinas por parte de los linfocitos T_H1 y T_H2

Las células T_H1 producen IL-2, IFN-g y TNF-b . Son responsables de funciones de inmunidad celular (activación de linfocitos T_C e hipersensibilidad de tipo retardado), destinadas a responder a parásitos intracelulares (virus, protozoos, algunas bacterias).

Las células TH2 producen IL-4, IL-5, IL-10 e IL-13. Actúan como colaboradoras en la activación de las células B, y son más apropiadas para responder a bacterias extracelulares y a helmintos. También están implicadas en reacciones alérgicas (ya que la IL-4 activa la producción de IgE y la IL-5 activa a los eosinófilos).

Conclusión

En conclusión las citoquinas son proteínas que regulan la función de las células que las producen sobre otros tipos celulares. Estas son las responsables de la comunicación intercelular, inducen la activación de receptores específicos de membrana, funciones de proliferación y diferenciación celular, quimiotaxis, crecimiento y modulación de la secreción de inmunoglobulinas. Son producidas principalmente por los linfocitos y los macrófagos activados, aunque también pueden ser producidas por leucocitos polimorfonucleares, células endoteliales, epiteliales, adipocitos, del tejido muscular (miocitos) y del tejido conjuntivo. Su acción fundamental consiste en la regulación del mecanismo de la inflamación. Hay citocinas pro-inflamatorias y anti-inflamatorias.