investigación

1. Estructura y función de las citocinas:
Introducción al estudio: A partir de la década de los ochenta, con la clonación de
las citocinas y la disponibilidad de anticuerpos monoclonales específicos, se avanzó
significativamente en su conocimiento. Hoy en día, diversos métodos ofrecen
información sobre la concentración de citocinas, su expresión en células y los
mecanismos genéticos implicados en su síntesis.
Definición y origen: Las citocinas son proteínas y glucoproteínas producidas por
diferentes tipos celulares. Su función principal es regular las respuestas inmunitarias
e inflamatorias, así como actuar como factores de crecimiento, especialmente para
las células hematopoyéticas. El estudio de las citocinas comenzó hace más de 40
años con el descubrimiento del interferón y otros mediadores celulares.
Clasificación: Las citocinas se dividen en diferentes grupos, que incluyen
interleucinas (IL), factores de necrosis tumoral (TNF), interferones (IFN), factores
estimuladores de colonias (CSF) y quimocinas.
Mecanismos de acción: Las citocinas actúan como reguladores sistémicos y
pueden tener efectos locales a través de mecanismos autocrinos, paracrinos,
yuxtacrinos o retrocrinos. Su acción biológica se produce mediante la interacción
con receptores de membrana específicos, lo que desencadena una cascada de
reacciones bioquímicas en el interior de la célula diana.
Funciones de las citocinas:
Red de interacciones: Las citocinas forman una red compleja de interacciones
entre diferentes tipos celulares. Cada citocina puede inducir o suprimir su propia
síntesis, así como la de otras citocinas o sus receptores. Además, pueden actuar
de manera sinérgica o como antagonistas de los efectos de otras citocinas, lo que
subraya su función reguladora y su capacidad redundante.
Efectos pleiotrópicos: Las citocinas tienen la capacidad de actuar sobre diversos
tejidos y producir múltiples efectos biológicos. Esta capacidad pleiotrópica les
permite influir en una amplia gama de procesos fisiológicos y patológicos.

2. Flexibilidad y compensación: La red de citocinas es altamente flexible y puede
compensar la falta de uno de sus componentes. Esto significa que, incluso si una
citocina específica está ausente o presente en cantidades reducidas, otras citocinas
pueden modular su función para mantener el equilibrio inmunológico.
Solubilización de receptores: La solubilización de los receptores de citocinas
después de su unión con la citocina correspondiente también juega un papel
importante en la red biológica. Los receptores solubles pueden actuar como
inhibidores o agonistas de las citocinas, lo que añade otra capa de regulación a la
red de señalización de citocinas.
Citocinas de tipo Th1 y Th2:
Citometría de flujo: Permite identificar células individuales y examinar la expresión
de una o más citocinas utilizando marcadores de superficie específicos. Este
método complementa la información obtenida mediante la dosificación de citocinas
y proporciona datos sobre los mecanismos implicados en enfermedades con
alteraciones en la síntesis de citocinas.
Diferenciación Th1 y Th2: La expresión diferencial de la cadena β2 del receptor
de la IL-12 permite caracterizar las células Th1 y Th2. Sin embargo, el estudio del
patrón de expresión de citocinas mediante citometría de flujo es el método principal
para distinguir entre ambos tipos celulares.
Patrón de expresión de citocinas: Las células Th1 se caracterizan por expresar
IFN-γ, IL-2 y TNF-β, mientras que las células Th2 expresan IL-4, IL-5, IL-10 y IL-13.
Las células dendríticas desempeñan un papel crucial en la presentación del
antígeno a las células Th y en la determinación de su activación como Th1 o Th2.
Paradigma Th1/Th2: Las citocinas interactúan entre sí regulando el equilibrio entre
la inmunidad celular y humoral. IFN-γ inhibe la proliferación de células Th2, mientras
que IL-4 y IL-10 inhiben la proliferación de células Th1. La respuesta Th1 se activa
frente a patógenos intracelulares y está implicada en el rechazo de injertos y
enfermedades autoinmunes. Por otro lado, la respuesta Th2 interviene en la
erradicación de infecciones por parásitos intracelulares, pero su activación

3. descontrolada está asociada con enfermedades como la esclerosis sistémica o la
progresión del VIH a sida.
Citocinas en la inflamación:
 Las citocinas juegan un papel crucial en el proceso inflamatorio,
determinando un equilibrio entre las citocinas proinflamatorias y
antiinflamatorias.
 Citocinas proinflamatorias: Entre ellas se destacan las quimocinas, como la
IL-8, que promueven la quimiotaxis y la activación celular en la inflamación.
Además, la IL-1, el TNF-α y el IFN-γ tienen un efecto sinérgico en la
promoción de la inflamación.
 Citocinas antiinflamatorias: Incluyen la IL-10, el IL-1ra y los receptores
solubles de la IL-1 y el TNF. Estas citocinas actúan para modular y reducir la
respuesta inflamatoria.
Caracterización de las principales citocinas:
 Interleucina-1 (IL-1): Actúa sobre un mismo receptor junto con su antagonista
(IL-1ra) y es principalmente proinflamatoria.
 Interleucina-2 (IL-2): Promueve la proliferación de células T y niveles
elevados de su receptor soluble pueden indicar una activación linfocitaria
excesiva.
 Interleucina-3 (IL-3): Estimula el crecimiento y la diferenciación de las células
precursoras hematopoyéticas.
 Interleucina-4 (IL-4): Induce la activación y diferenciación de los linfocitos B,
es esencial en la inmunidad humoral.
 Interleucina-5 (IL-5): Estimula la activación y diferenciación de los linfocitos
B y regula la eosinofilia.
 Interleucina-6 (IL-6): Tiene efectos proinflamatorios y antiinflamatorios y
juega un papel en la respuesta inmunológica y las reacciones de fase aguda.
 Interleucina-8 (IL-8): Actúa como quimioatrayente para neutrófilos y participa
en la activación celular en la inflamación.

4.  Interleucina-9 (IL-9): Tiene actividad mitogénica y se ha implicado en el
desarrollo de tumores de células T.
 Interleucina-10 (IL-10): Principalmente antiinflamatoria, inhibe la síntesis de
citocinas proinflamatorias y modula la respuesta inmunológica.
 Interleucina-11: Es una proteína producida por células del estroma de la
médula ósea y células mesenquimáticas. Pertenece al grupo de las citocinas
que utilizan el transductor gp130, como la IL-6. Actúa en la hematopoyesis,
el hígado (induce proteínas de fase aguda) y el epitelio intestinal, protegiendo
y regenerando este último.
 Interleucina-12: Una glucoproteína constituida por dos dominios (p40 y p35).
Producida por linfocitos B y T, induce la síntesis de IFN-γ e IL-2 en linfocitos
T tipo Th1, y reduce la producción de IL-4, IL-5 e IL-10 en células Th2.
 Interleucina-13: Producida por células T, regula la función de monocitos y
células B. Disminuye la producción de citocinas proinflamatorias y
quimocinas, mientras aumenta la producción de IL-1RA.
 Interleucina-14: También conocida como HMW-BCGF, muestra homología
con el factor Bb del sistema complemento y promueve el crecimiento de
células B.
 Interleucina-15: Similar a la IL-2 en actividad biológica pero difiere en su
control y expresión. Utiliza los receptores β (p75) y χ (p64) como la IL-2, pero
tiene una cadena α distinta.
 Interleucina-16: Inicialmente conocida como LCF, es proinflamatoria y
promueve la quimiotaxis y la expresión de receptores de IL-2 y HLA-DR en
células CD8 activadas.
 Interleucina-17: Producida por células T CD4+ estimuladas, aumenta la
expresión de ICAM-1 y estimula la secreción de otras citocinas por células
epiteliales, endoteliales y fibroblastos.
 Interleucina-18: Induce la síntesis de IFN-γ y tiene un efecto sinérgico con la
IL-12 en la producción de IFN-γ por linfocitos T. También aumenta la
producción de IL-2 y la expresión del receptor de IL-2. Participa en la
regulación de la respuesta Th1 y puede disminuir la producción de IL-10.

5. TNF-α (Factor de Necrosis Tumoral alfa):
Producido por monocitos, macrófagos y linfocitos, tiene un efecto antitumoral al
inhibir la angiogénesis y aumentar la respuesta inmunitaria. También está implicado
en el shock séptico y la caquexia. Actúa a través de dos receptores (TNF-R-I y TNF-
R-II).
TNF-β (Linfotoxina):
Secretada por linfocitos T activados, tiene actividad citotóxica sobre algunos
tumores, causando necrosis hemorrágica. Se une a los mismos receptores que
TNF-α.
GM-CSF (Factor Estimulador de Colonias de Granulocitos-Macrófagos):
Producido por linfocitos T, monocitos, células endoteliales y fibroblastos. Estimula
la formación de colonias de granulocitos y macrófagos.
G-CSF (Factor Estimulador de Colonias de Granulocitos):
Producido por monocitos, células endoteliales y células epiteliales. Estimula
específicamente la formación de colonias de granulocitos.
M-CSF (Factor Estimulador de Colonias de Macrófagos):
Producido por monocitos, fibroblastos y células endoteliales. Estimula la formación
de colonias de macrófagos.
Interferón:
Se distinguen tres tipos: IFN-α y IFN-β (tipo I) y IFN-γ (tipo II). Los IFN-α y β actúan
sobre un receptor común y son producidos por diferentes células, mientras que el
IFN-γ tiene un receptor diferente y es producido por linfocitos T activados y células
NK. Tienen actividad antiviral, antitumoral y regulan el sistema inmunitario.
Quimocinas:
Proteínas de bajo peso molecular que inducen quimiotaxis. Clasificadas en cuatro
subfamilias: α-quimocinas o CXC (incluyendo IL-8), β-quimocinas o CC, γ-

6. quimocinas o C, y δ-quimocinas o CX3C. Producidas por diversas células en
respuesta a estímulos irritantes y mediadores como IL-1, TNF o IFN-γ.