Citoquinas: Señalización del Sistema Inmune
Categorías: Función Inmune, Inflamación
Las citoquinas son proteínas pequeñas que actúan como mensajeros del sistema inmune, coordinando respuestas entre células. Incluyen interleucinas, interferones, factores de necrosis tumoral y factores de crecimiento. Actúan mediante receptores específicos que activan cascadas de señalización intracelular como la vía JAK-STAT. Su balance es crucial para respuestas inmunes apropiadas, y su disregulación causa enfermedades inflamatorias, autoinmunes y cáncer.
Resumen Simplificado
Las citoquinas son mensajeros proteicos que coordinan respuestas inmunes. Incluyen interleucinas, interferones y TNF. Señalizan principalmente vía receptores y JAK-STAT, y su desbalance causa patología.
Clasificación de citoquinas
Las interleucinas (IL) son producidas principalmente por leucocitos y actúan sobre ellos. Los interferones (IFN) son antivirales e inmunomoduladores. Los factores de necrosis tumoral (TNF) son proinflamatorios y citotóxicos. Los factores de crecimiento estimulan proliferación celular. Las quimioquinas dirigen migración de leucocitos. Las citoquinas se clasifican por función: proinflamatorias, antiinflamatorias, Th1, Th2, Th17. También se clasifican por estructura: familia del hematopoyetina, familia del TNF, familia de quimioquinas. Una citoquina puede tener múltiples funciones según contexto. El mismo receptor puede mediar efectos diferentes en distintos tipos celulares.
Interleucinas principales
IL-1 es una citoquina proinflamatoria clave producida por macrófagos. IL-2 es factor de crecimiento de linfocitos T, usado en inmunoterapia. IL-4 e IL-13 promueven respuestas Th2 y alergias. IL-6 es proinflamatoria y hepatoprotectora, induce proteínas de fase aguda. IL-10 es antiinflamatoria, producida por Tregs y macrófagos M2. IL-12 promueve respuesta Th1 contra patógenos intracelulares. IL-17 de Th17 recluta neutrófilos y defiende mucosas. IL-18 synergiza con IL-12 para inducir IFN-gamma. La familia IL-1 incluye IL-1alpha, IL-1beta, IL-18, IL-33 e IL-36. La familia IL-6 incluye IL-6, IL-11, IL-27, IL-31.
Interferones: defensas antivirales
Los interferones tipo I (IFN-alfa, IFN-beta) son inducidos por infección viral. Actúan en células vecinas estableciendo estado antiviral. Inducen proteínas como PKR, OAS y MxA que bloquean replicación viral. IFN-alfa es usado en hepatitis C y algunas leucemias. Los interferones tipo II (IFN-gamma) son producidos por linfocitos T y NK. IFN-gamma activa macrófagos y promueve respuesta Th1. Los interferones tipo III (IFN-lambda) actúan principalmente en mucosas. Los receptores de interferón activan vías JAK-STAT. Los interferones también modulan expresión de MHC y presentacion de antígenos.
Factor de necrosis tumoral y familia
TNF-alfa es producido principalmente por macrófagos activados. Es potente proinflamatorio, induciendo fiebre, caquexia y choque séptico. Promueve apoptosis en células tumorales, de ahí su nombre. Los inhibidores de TNF son usados en artritis reumatoide y Crohn. TNF-beta (linfotoxina) tiene funciones en desarrollo de órganos linfoides. Los receptores de TNF incluyen TNFR1 y TNFR2. TNFR1 contiene dominio de muerte y media apoptosis. TNFR2 promueve supervivencia y proliferación. La familia TNF incluye CD40L, FasL, TRAIL, y más de 40 miembros. Estos ligandos regulan apoptosis, inmunidad y desarrollo.
Vía de señalización JAK-STAT
Los receptores de citoquinas tipo I y II usan la vía JAK-STAT. Los receptores se asocian con kinasas JAK (JAK1, JAK2, JAK3, TYK2). La unión de citoquina induce dimerización del receptor. JAKs se fosforilan mutuamente y luego fosforilan el receptor. Los STAT (1-6) se reclutan y fosforilan en tirosina. STAT fosforilados dimerizan y translocan al núcleo. En el núcleo, activan transcripción de genes específicos. Cada STAT tiene genes diana característicos. STAT1 media efectos de interferones. STAT3 media efectos de IL-6 e IL-10. STAT4 es clave en señalización de IL-12. STAT5 es activado por IL-2 y factores de crecimiento.
Regulación de señalización de citoquinas
Los inhibidores de JAK (SOCS) son inducidos por señalización y la terminan. SOCS bloquean JAK o compiten por sitios de unión. Las fosfatasas como SHP1 y SHP2 defosforilan JAK y STAT. Los inhibidores de proteínas de STAT activados (PIAS) bloquean transcripción. La internalización y degradación de receptores limita señalización. La desensibilización ocurre con exposición prolongada. Los receptores decoy unen citoquinas sin señalizar, neutralizándolas. IL-1Ra es un antagonista natural de receptor de IL-1. El balance agonista/antagonista determina resultado biológico. La desregulación causa inmunodeficiencia o autoinmunidad.
Hallazgos Clave
- Las citoquinas se clasifican en interleucinas, interferones, TNF, factores de crecimiento y quimioquinas
- Las interleucinas principales incluyen IL-1, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-12 e IL-17 con funciones específicas
- Los interferones tipo I son antivirales, tipo II (IFN-gamma) activa macrófagos y promueve Th1
- TNF-alfa es potente proinflamatorio y sus inhibidores tratan artritis y Crohn
- La vía JAK-STAT es la principal para receptores de citoquinas tipo I y II
- SOCS, fosfatasas y PIAS regulan negativamente la señalización de citoquinas
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Términos del glosario
Preguntas frecuentes
- ¿Qué son las citoquinas?
- Son proteínas mensajeras que coordinan respuestas inmunes entre células, incluyendo interleucinas, interferones y TNF.
- ¿Qué función tienen los interferones?
- Los interferones tipo I (IFN-alfa/beta) establecen estado antiviral. IFN-gamma activa macrófagos y promueve respuesta Th1.
- ¿Qué es la vía JAK-STAT?
- Es la vía de señalización principal para citoquinas, donde JAK fosforila STAT que dimeriza y transloca al núcleo activando transcripción.
- ¿Cómo se regula la señalización de citoquinas?
- Mediante SOCS que bloquean JAK, fosfatasas que defosforilan, PIAS que inhiben STAT, y receptores decoy que neutralizan citoquinas.