Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra
Presentado por:
Melody Martínez
Daisha M. De Pena
Matrícula:
2015-0482
2015-1224
Asignatura:
Inmunología y Ecosistema
Título:
Trabajo investigativo sobre citoquinas
Profesora:
Dra. Katía Díaz
Fecha de entrega:
Sábado 4 de noviembre del 2017
Santiago de los Caballeros, Rep. Dom.
Introducción
El
presente trabajo de investigación se basa en el tema de citoquinas, también
llamadas citocinas, que son proteínas que median las complejas interacciones
entre las células en el desarrollo de una respuesta inmune efectiva. Son
producidas por diferentes tipos celulares del sistema inmune (macrófagos,
linfocitos T, NK) y células no inmunes (fibroblastos, células endoteliales).
Durante la activación celular que siguen como respuesta a un estímulo, se
producen y se unen de forma transitoria a receptores específicos de membrana.
Los cuales se han agrupado en seis familias por existir diferentes clases de
estos receptores.
La
función principal de este tipo de proteína es de actuar como mensajeros del
sistema inmune, donde regulan la intensidad y la duración de la respuesta
inmune, estimulando o inhibiendo la proliferación de varias células, la
secreción de anticuerpos o de otras citoquinas. Puesto que presentan
retrorregulaciones positivas y negativas entre sí y por lo general no actúan
solas sino con otras citoquinas. Esta función la pueden ejercer sobre la misma
célula productora de la citoquina o sobre células vecinas o dianas.
Las citoquinas son importantes en la salud y la enfermedad,
específicamente en las respuestas del huésped a la infección, la respuesta
inmune, la inflamación, trauma, sepsis, cáncer, y la reproducción.
Desarrollo
Concepto
de citoquinas:
Las
citoquinas se definen como proteínas reguladoras de bajo peso molecular
secretadas por glóbulos blancos y otras células del cuerpo, en respuesta a un
estímulo inmune. Estas son capaces de mediar las reacciones de células que
participan en las reacciones inmunitarias, facilitando la interacción entre
ellas.
Un gran
número de citocinas son denominados interleucinas dado a que son secretadas por
leucocitos y pueden actuar sobre otros leucocitos. Existen subconjuntos de
citoquinas tales como: interferones alfa, factores de necrosis tumoral y
quimiocinas.
Propiedades
de las citoquinas
La unión
de una citoquina a su receptor de membrana transmite una señal hacia el
interior celular que conduce a cambios en la activación y expresión de genes.
Puesto que, las citoquinas pueden actuar sobre muchos objetivos celulares
diferentes, es decir, que realizan ciertas actividades, tales como:
- Actividad autocrina:
La acción
de las citoquinas es local, esta puede ejercer su función sobre la misma célula
productora de la citoquina.
- Actividad paracrina:
Cuando la
acción de la mismas es sobre células vecinas o dianas.
- Actividad endocrina:
Cuando
son producidas en grandes cantidades y pasan a la circulación.
Tienen
acción:
- Pleiotrópica:
Múltiples
efectos al actuar sobre diferentes células.
- Redundante:
Varias
citoquinas pueden ejercer el mismo efecto.
- Sinérgica:
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 Ig E.
- Antagonista:
Inhibición
o bloqueo mutuo de sus efectos. Por ejemplo: el IFN-gamma bloquea
el cambio
de clase promovido por IL-4 .
Función
de las citoquinas:
- Diferenciación
y maduración de células del sistema inmunitario.
- Comunicación
entre células.
- Funciones efectoras
directas.
Las
citocinas se caracterizan por su gran afinidad al receptor
Se unen a
receptores específicos de la membrana de las células donde van a ejercer su
función, ocasionando un reordenamiento en la membrana celular que produce la
activación de proteínas que se encuentran en forma latente en el citoplasma,
desencadenando una cascada de reacciones que lleva a los efectos que se les
conoce a las citocinas.
Los linfocitos
T y los macrófagos son las células que producen la mayor diversidad de
citoquinas, aunque casi cualquier célula es capaz de producir citoquinas ante
determinados estímulos. La producción de una citoquina desencadena variadas
reacciones. Induce la secreción de al menos otra citoquina, puede suprimir la
actividad de otras citoquinas o bien puede inducir una cascada de citoquinas.
Por otra
parte, una citoquina puede inducir la expresión de su propio receptor en la
célula que la está secretando o en células vecinas, o bien puede inducir la
expresión de un receptor para otra citoquina
La
cantidad de citoquina producida tiene relación con la actividad biológica de
ella misma. A menudo, las citoquinas actúan en sinergia o en forma antagónica
(explicado anteriormente).
Los
receptores de las citocinas:
·
Receptores de la súper familia de inmunoglobulinas
Que
poseen varios dominios extracelulares de tipo Ig. Por ejemplo: IL 1, IL 1 B, IL
16.
·
Familia de receptores de citoquinas de clase I (receptor de eritropoyetina)
Pertenecen
a la familia de receptores alfa, beta y gamma. Se han reconocido en este grupo,
las siguientes citocinas: IL 2, IL-3, IL-5, IL 6, IL 7, IL 9, IL 13, IL 15,
GM-CSF (factor estimulante de colonias granulocitos-monocitos) y G-CSF ( Factor
estimulador de colonias de Granulocitos). El receptor para el GM-CSF se expresa
en los PMN como una clase única de alta afinidad.
·
Familia del receptor de citocina clase II
Tienen
receptores alfa y beta. Ejemplos: interferón (IFN-α y β) y el IFN- γ.
·
Familia del receptor TNF (Factor de Necrosis Tumoral)
Sus
miembros se caracterizan por un dominio extracelular rico en cisteínas.
Ejemplos de ligandos: TNF- α, TNF- β, CD40.
·
Familia del receptor de quimiocinas
Son
proteínas integrales de membrana, con 7 hélices alfa insertas en la bicapa
lipídica. Interaccionan, con la porción citoplasmática con proteínas de
señalización triméricas (Proteína G) que unen GTP. Ejemplos: IL-8, RANTES, PAF
( Factor activador de plaquetas).
- Receptores de factores de crecimiento
transformante (TGF):
Pertenecen
a ésta familia TGF α y TGF β.
Nota: Cadena alfa, subunidad
específica de la citoquina, sin capacidad de enviar señales al citoplasma. Cadena
beta, subunidad transductora de señal, que a menudo no es específica de una
sola citoquina.
La mayor
parte de los receptores de citoquinas del sistema inmune pertenecen a la
familia de clase I (de receptores de hematopoyetinas).
Las
citocinas participan en:
La
proliferación y diferenciación celular, la hematopoyesis, la actividad
microbicida, la reacción inflamatoria, la respuesta inmune específica y no
específica, y en procesos relacionados con el desarrollo de los organismos
vivos.
Estas se
encargan de regular la respuesta inmune, induciendo o inhibiendo la producción
de otras citoquinas y sus respectivos receptores así como activando mecanismos
de transducción de señales en células blanco o sobre ellas mismas.
Tipos de
citocinas
|
Citocinas en la respuesta inmune innata
|
Citocinas en la respuesta inmune adaptativa
|
Citocinas en la inflamación
|
Citocinas en el desarrollo de células inmunocompetentes
|
|
Son producidas luego de establecer contacto con células de la respuesta
inmune innata con algún intruso.
|
Estas son producidas luego de la activación de los linfocitos T como
consecuencia de una estimulación antigénicos.
|
Estas citocinas promueven el desarrollo de una inflamación.
|
Estimulan el crecimiento y diferenciación de células a partir de
células inmaduras.
|
|
-
IL-1:
Producto de monocitos y macrófagos.
Existe en dos tipos:
IL-1 alfa
IL-1 beta
Promueve la vasodilatación y aumento de permeabilidad vascular.
-
IL-6
Producto macrófagos, monocitos, células endoteliales, linfocitos.
Promueve las is tesis de proteínas como fibrinógeno y efectos
antiinflamatorios.
-
TNF
Induce necrosis en tumores y promueve acción en la respuesta inmune.
-
IL-10
Producto de linfocitos Th2.
Promueve la síntesis e IFN-gamma, TNF-alfa, IL-12, MHC-II.
-
IL-12
Producto de macrófagos, células dendrítica y linfocitos B.
Promueven la actividad destructora de las N.
-
IL-18:
Producto de las células Kupffer y las adrenales.
Promueve la inducción de IFN-gamma en células NK y linfocitos T.
-
Interferones alfa y beta
Producto de células infectadas por virus
Promueven la capacidad antiviral
y regulación en la diferenciación y proliferación de algunas células.
|
-
IL-2:
Producida por linfocitos Tc y Th.
Promueve actividad citotóxicas por linfocitos T y células NK y
desarrollo de células LAK.
-
IL-15
Producida por músculo esquelético, hígado, pulmón, células epiteliales
y monocitos.
Promueve la estimulación de células NK, y diferenciación de linfocitos.
-
IFN-gamma:
Producto de linfocitos Th, Th1 y celulas NK.
Promueve efecto antiviral e inmunomodulador.
-
IL-4:
Producto de linfocitos Th2, basófilos, células del estroma de la médula
ósea.
Promueve el crecimiento y diferenciación de linfocitos T.
-
IL-13:
Producto de linfocitos Th2.
Promueve actividad inmiunosupresora y aumenta la diferenciación de
células B y monocitos, también produce la IgE.
-
IL-16:
Producto de linfocitos T.
Promueve el movimiento de linfocitos.
-
TGF:
Existen dos tipos:
TGF-alfa
TGF-beta
Promueven el aumento de síntesis de proteínas de la matriz extra
|
Se dedican a la inhibición del crecimiento célular y anula la secreción
de otras citocinas.
En este tipo se incluyen:
-
IL-4
-
IL-3
-
IL-10
-
TGF-beta
-
Interferone tipo I
También están las de acción proinflmatoria y entre estas se encuentran:
-
IL-1
-
IL-6
-
TNF-alfa
-
IFN-gamma
|
-
IL-3:
Producto de los mastocitos y linfocitos T activados. Promueven la
diferenciación y proliferación de progenitores hematopoyéticos.
-
IL-5:
Producto de los linfocitos Th2 activados.
Promueven la diferenciación y la proliferación de eosinófilos.
-
IL-7:
Producto de las celulas estromales de la médula ósea.
Promueven la maduración de los linfocitos T y B
-
IL-9:
Producto de los linfocitos T activados.
Promueven la proliferación de precursores eritroides y de T. También
estimulan la producción de inmunoglonulinas por células B.
-
IL-11:
Producto de fibroblastos el estroma de la médula ósea.
Promueve el estimulo de megacariopocitoyesis.
-
GM-CSF
Producto de linfocitos T acitivados, monocitos y fibroblastos.
Promueven la proliferación de granulocitos y macrófagos.
-
G-CSF:
Producto de fibroblastos, células endoteliales y monocitos.
Promueve la maduración de células precursoras de la médula ósea.
-
M-CSF:
Producto de monocitos y macrófagos.
Promueve la formación de colonias de macrófagos.
|
Antagonistas de
citocinas
Ciertos adversarios regulan la actividad funcional de las citocinas. Entre
estos se encuentran:
- Los
bloqueadores de receptores
IL-1RA, contrario del IL-1. Este
inhibe la union de IL-1 alfa o IL-1 beta.
- Los
inhibidores de la acción de la citocina:
Son versiones solubles de los receptores que se pesentan cuando la enzima
que se encuentra en la parte extracelular expulsa una porción soluble la cual
retiene su capacidad para unirse a la citocina. Entre estos están: IL-2R, IL-7R,
TNF-alfaR y TNF- betaR.
- Ciertos virus son capaces
de producir proteínas que al unirse a las citocinas las incactivan.
Los mismos realizan estrategias
anticitonina, tales como: productos solubles de unión a citocina, homólogos de citocina,
interferencia en la señalización intracelular, interferencia con secreción de
citocinas e inducción de inhibidores de citocinas en la célula hospedadora.
Enfermedades
relacionadas con citocinas
Deficiencias genéticas tanto en las citocinas como en sus receptores o
moléculas que intervienen en la transacción de señales luego de la union de la
citocina con el receptor son las causas de enfermedades tales como:
- El choque séptico
Este es causa de la estimulación de IL-1 y TNF-alfa de las endotoxinas de
la pared celular bacteriana por macrófagos. El choque séptico es también
causado por traumatismo, isquemia y algunos cánceres. Esta, se caracteriza por
producir citocinas proinflamatorias como lo son la TNF-alfa. La IL-1 beta.
- El choque tóxico bacteriano
Es producto de la liberación de toxinas de ciertos microorganismos los
cuales actúan como superantígenos, que son capaces de activar muchas células T
sin importar su especifidad antigénica. Esta activación en gran cantidad llega
a una produccion exagerada de citocinas. Entre los superantigenos causales de
esta enfermedad se encuentran: toxinas exfoliadoras, enterotoxinas, exotoxinas
pirogenas de Streptococcus pyrogenes, entre otras.
- Canceres linfoides y
mieloide
Algunas celulas relacionadas con canceres secretan concentraciones
anormales de IL-6, entre estas las celulas del mixoma cardiaco, el mieloma y
plasmacitoma, cancer cervical y vesículas. Estas celulas no son malignas, pero
al aumentar de concentración inducen al desarrollo cancerígeno.
- La enfermedad de Chagas
Causada por el protozoario Trypanosoma cruzi, el cual induce una supresión
inmunitaria, debido a que en presencia de este microorganismo no es posible la
activación de celulas T periféricas al suprimir la expresión de la subunidad
alfa de 55 kDa del receptor de IL-
Conclusión
Como
resultado de la investigación podemos decir que las citoquinas que son pequeñas
proteínas importantes en la señalización celular median las interacciones
celulares en la respuesta inmune. Realizando actividades autocrinas (acción
sobre la célula productora), paracrina (acción sobre células vecinas) y
endocrina (producción en grandes cantidades).
Estas
proteínas de corta duración actúan a través de
la unión a receptores de alta afinidad situados en la membrana de las células
diana. Lo que provoca una serie señales que conducen generalmente a cambios en
la expresión génica. Por esto es por lo que un exceso o una deficiencia de
estas proteínas o sus receptores puede provocar enfermedades. Por ende,
representa una solución terapéutica importante para las enfermedades
inmunitarias e inflamatorias.
Bibliografía
- https://www.ugr.es/~eianez/inmuno/cap_14.htm
- file:///C:/Users/user/Downloads/citoquinas-120517114314-phpapp02.pdf
- https://med.unne.edu.ar/sitio/multimedia/imagenes/ckfinder/files/files/Carrera-Medicina/BIOQUIMICA/citoquinas.pdf
No hay comentarios.:
Publicar un comentario