Citocinas: qué son, qué tipos hay y qué funciones tienen

Probablemente has oído a hablar de las citocinas. Pero, ¿qué son exactamente? ¿Para qué sirven? ¿Quién las fabrica? ¿Qué sentido biológico tienen?

Podríamos decir que básicamente las citocinas son como los mensajeros de nuestro cuerpo, que sirven para transmitir mensajes entre nuestras células cuando necesitan hacer una función concreta.

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¿Qué son las citocinas?

Las citocinas (también llamados citoquinas) son proteínas que generan las células y actúan enviando señales entre diferentes tipos de células, en función de lo que nuestro organismo necesita.

En este artículo hablaremos de las citocinas y su bioquímica, sus propiedades, a quién envían mensajes, cuales pueden ser sus funciones en el organismo y finalmente qué tipos existen.

¿Para qué sirven?

Como ya hemos mencionado, las citocinas son proteínas que fabrican las células cuando quieren comunicarse entre ellas. Estas proteínas, de bajo peso molecular, actúan a través de interacciones complejas entre distintos tipos de células.

Estas proteínas forman parte del sistema inmunológico y su funcionamiento es el siguiente: imaginemos una molécula pequeña, que es producida por una célula que recibe un estímulo.

Esta molécula viaja hasta su receptor (que se encuentra en otra célula) para dar una señal o mensaje (estos receptores se encuentran en las membranas de las células). Esta segunda célula va a dar una respuesta, y a partir de ahí se inicia una cascada de transducción intracelular de señal. Esta cascada desencadenará una respuesta biológica concreta.

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Características de las citocinas

Las citocinas son moléculas muy diferentes entre ellas y muy complejas, aunque comparten una serie de características que veremos detallamos a continuación.

Al formar parte del sistema inmunológico, son producidas mayormente por macrófagos, que son moléculas esenciales en el sistema inmune innato. Recordemos que el sistema inmune innato es el que implica que las células reconozcan patógenos de forma genérica y los ataquen.

Si hablamos de sistema inmune específico, las células T colaboradoras son las encargadas de producir citocinas. El sistema inmune específico es aquel, que como su nombre indica, posee de especificidad; es decir, las células ataquen de forma específica a receptores específicos de patógenos.

La producción de citocinas es relativamente breve (transitoria) y está supeditada al tiempo que dura el estímulo (es decir, el patógeno en caso de macrófagos y células T).

Otras de sus características son las siguientes:

• Poseen pleiotropía; es decir, desencadenan múltiples efectos después actuar sobre diferentes células.
• Son redundantes, es decir, diferentes citocinas pueden producir el mismo efecto.
• Pueden ser sinérgicas; es decir, provocan un efecto que se potencia entre ellas.
• Pueden ser antagónicas; es decir, pueden bloquearse entre ellas.
• Las citocinas tienen diversa afinidad a su receptor específico.

Clasificaciones

Existen varias clasificaciones de las citocinas, ya que estas son moléculas muy complejas, con diferentes orígenes y diferentes funciones. Aquí os mostramos diferentes clasificaciones:

1. Según las interacciones de las citocinas

Básicamente, las interacciones se dan entre células linfoides (células del sistema inmunológico), inflamatorias, y células hematopoyéticas (células de la sangre).

Pero estas interacciones pueden ser de diferentes tipos, y en función de estos tipos, obtenemos una clasificación de las citocinas:

1. 1. Citocinas autocrinas

Son aquellas citocinas que actúan sobre la misma célula que las produce.

1. 2. Citocinas paracrinas

Son aquellas citocinas que actúan en la región adyacente del lugar de la secreción.

1. 3. Citocinas endocrinas

Son aquellas citocinas que actúan en regiones distantes de donde se han secretado. Estas citocinas viajan a través de la sangre y su función es actuar sobre los diferentes tejidos.

2. Según las funciones de las citocinas

Las citocinas, al ser moléculas tan diversas y complejas, pueden ejercer funciones muy ampliamente variadas. Aquí las clasificaremos en las más esenciales:

2. 1. Función pro-inflamatoria

Son las citocinas proinflamatorias; actúan en la respuesta inmune innata, inespecífica o inflamación.

2. 2. Función de desarrollo, maduración celular, y/o citooxicidad

Actúan en diferentes momentos del ciclo celular para modelar el desarrollo, maduración y/o muerte de las células.

2. 3. Funciones productoras de diferentes inmunoglobulinas

Son las proteínas que nos protegen de las infecciones.

2. 4. Funciones hematopoyéticas

Son aquellas citocinas implicadas en el desarrollo y maduración de las células de la sangre (glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas esencialmente).

Receptores de las citocinas

Como ya hemos visto, las citocinas deben interaccionar con un receptor de una célula para desencadenar una respuesta.

Existe una amplia variedad de receptores de citocinas. Estos receptores son los que determinarán la respuesta que desencadenará la célula efectora. Esta variedad de receptores se agrupa en las cinco llamadas familias de receptores de citocinas.

1. Superfamilia de las inmunoglobulinas

Son los receptores de los conocidos anticuerpos, que son las moléculas esenciales que crea el cuerpo para atacar a patógenos de forma específica.

2. Familia de clase I de receptores de citoquinas

Esta familia de receptores constituye los receptores de hematopoyetinas, es decir, de las células sanguíneas.

3. Familia de clase II de receptores de citoquinas

Esta familia de receptores constituye los receptores de interferones. Recordemos que los interferones son proteínas que fabrica el cuerpo como respuesta a los patógenos (virus, bacterias, parásitos…).

4. Familia de receptores de TNF (factor de necrosis tumoral)

Son las moléculas que median en los procesos de inflamación y muerte celular.

5. Familia de receptores de quimioquinas

Este último grupo de receptores de citocinas son especialmente peculiares: se llaman así porque son capaces de atraer y dirigir otras células del sistema inmune para reparar tejidos.

Subgrupos

De todas estas “superfamílias” mencionadas, existen diversos subgrupos de cada una. Es decir, por ejemplo, existen muchos receptores TNF que se nombran TNF-ɑ y TNF-ᵦ, varios tipos de receptores de la familia de clase I, de clase II, etc.

Cada superfamília, como ya hemos visto, está implicada en unos mecanismos moleculares concretos.

Las citocinas más conocidas

De todas las citocinas que puede producir el organismo, las interleucinas (IL) son de las citocinas más importantes. Este tipo de citocinas son fundamentalmente producidas por linfocitos y macrófagos, pero también pueden ser producidas por células endoteliales, células adiposas, células endoteliales, células musculares, etc.

Su acción fundamental consisten en regular la inflamación a través de diversos mecanismos. En general se clasifican como proinflamatorias y antiinflamatorias.

Las otras citocinas, también esenciales para la respuesta inflamatoria, son el Factor de Necrosis Tumoral Alfa (TNF-α) y los interferones. Todas ellas proteínas proinflamatorias.

Cómo ves, el organismo es un sistema complejo donde muchas necesidades están orquestadas y medidas por las citocinas para que el cuerpo pueda funcionar correctamente a través de un mecanismo de estímulo-respuesta.

Referencias bibliográficas:

• Feduchi Canosa, Elena (2014). Bioquímica. Conceptos esenciales. Editorial Médica Panamericana S.A.; segunda edición.
• Nelson, David L, Cox, MICHAEL M. (autores), Cuchillo Foix, Claudi M. (Traductor). (2018). Principios de bioquímica. Editorial Lehninger; séptima edición.
• Tortora, Gerard J., Derrickson, Bryan (2018). Principios de Anatomia y Fisiologia. Editorial Médica Panamericana S.A.; quincena edición.