Las citoquinas.
Se denominan citoquinas al conjunto de proteínas que secretan diferentes células, fundamentalmente del sistema inmune, como respuesta a una estimulación inmunológica o como señal intercelular tras la estimulación de una de ellas. Las citoquinas presentan gran variedad de funciones y son de gran importancia en la respuesta inmune, tanto natural o innata como adquirida.

LAS CITOQUINAS PUEDEN ACTUAR COMO:
1. Mediadores de la respuesta inmune innata (inflamación, quimiotaxis, activación de macrófagos, células NK) y adquirida (humoral y celular).
2. Reguladores de la activación, proliferación y diferenciación de los linfocitos.
3. Estimuladoras del crecimiento de los precursores hematopoyéticos.

Se han agrupado bajo el nombre genérico de citoquinas todas las proteínas, generalmente glicosiladas y de bajo peso molecular, secretadas por las células del sistema inmune, fundamentalmente por monocitos y linfocitos T, aunque también producen citoquinas otras células no inmunes, como: células endoteliales y fibroblastos. Anteriormente, se denominaban las citoquinas en función del origen de la célula secretora, así se definieron como: citoquinas (producidas por linfocitos) monocinas (monocitos) o dependiendo de su actividad: quimiocinas, interleucinas, interferones.

RECEPTORES DE LAS CITOQUINAS. MECANISMOS DE ACTIVACIÓN

1. Unión de la citocina al receptor.

2.- Dimerización del receptor y activación de las quinasas JAK, produciéndose la fosforilación del receptor.

3.- Fosforilación y dimerización de los SATS, activación de la transcripción de los genes-diana.

Hoy día se conoce que la misma citocina pueden estar producida por distintas células e incluso que un mismo tipo de citocina puede realizar funciones diversas. De ahí, que su clasificación en virtud de la célula origen o de su función ha dejado de utilizarse, para denominarlas con el término genérico de CITOQUINAS, que engloba a los productos secretados por las diferentes células y a todas sus funciones

En la última década, gracias al desarrollo de las técnicas moleculares que han permitido la clonación de muchas citoquinas, así como su análisis y cuantificación, se ha avanzado mucho en el conocimiento de las citoquinas, tanto en sus aspectos estructurales como funcionales, sobre todo en la especie humana y en el ratón. En la especie porcina, también se ha incrementado notablemente en el conocimiento de un gran numero de citoquinas en los últimos años. En este capítulo, veremos la estructura, función y valoración de las citoquinas de forma general, dedicando especial atención al repaso específico de las citoquinas porcinas.

Las citoquinas son mensajeros químicos u hormonas extremadamente potentes, a pesar de que actúan a concentraciones muy bajas. Son muy específicas, actuando sobre la célula diana gracias a su afinidad por los receptores de membrana.

Los receptores son glicoproteínas de membrana formados por varias subunidades y cuya misión es la de transmitir la señal al interior de la célula, generándose un conjunto de reacciones en cascada en las que intervienen un gran número de proteínas, entre ellas cinasas de la familia JAK que reclutan y activan factores de transcripción de la familia STAT. Como consecuencia de estas reacciones en cadena, se inducen varios genes, que son los que median las actividades biológicas de las citoquinas. Además, de los receptores de membrana, en el suero se han detectado receptores solubles para las distintas citoquinas, semejantes a los de membrana. Estos receptores se encuentran en grandes cantidades y probablemente tienen como misión regular la producción de las citoquinas, actuando como antagonistas de los receptores de membrana.


Actuación de las Citoquinas. A: Autocrina; E: Endocrina; P: Paracrina. La acción de las citoquinas es predominantemente de carácter local (autocrina y paracrina) y en menor proporción Endocrina

La actuación de las citoquinas es semejante a las de las hormonas, de hecho también se conocen a las citoquinas como las hormonas del sistema inmune. Las citoquinas están implicadas en la respuesta inmune innata o natural mediante la activación de los macrófagos y de las células NK induciendo procesos inflamatorios y quimiotácticos, así como en la respuesta inmune adquirida, tanto humoral como celular, actuando sobre los linfocitos T y los linfocitos B y facilitando la comunicación entre las diferentes poblaciones celulares. La principal diferencia entre las citoquinas y las hormonas es, que las primeras actúan sobre diferentes poblaciones celulares y tejidos, mientras que las hormonas, suelen actuar sobre un solo órgano. Además, una sola célula puede producir diferentes citoquinas, cosa que no ocurre con la producción de hormonas. 

Por ultimo, las citoquinas suelen actuar, fundamentalmente, de forma local, tanto sobre la misma célula que las produce (actividad autocrina) como sobre las células vecinas (actividad paracrina), más que en acciones sobre células y tejidos distantes de su producción (actividad endocrina). Esta situación es, sin embargo, más común en las hormonas. No obstante, algunas citoquinas, especialmente de efectos pro-inflamatorios como la IL-1 y el TNF, actúan mediante difusión a través de la sangre en células diana distantes (actividad endocrina).

¿CUANTOS TIPOS SE CONOCEN?

En los últimos años se han descrito varios tipos de citoquinas e incluso se han clonado un gran número de ellas. Así, en la especie humana y el ratón se han clonado 36 citoquinas, aunque en la especie porcina solamente se disponen de 19

NÚMERO DE CITOQUINAS CLONADAS
Especie humana y murina:  36
Especie Bovina:  23 
Especie Ovina:  20 
Especie porcina: 19
Especie felina y equina:  11 
Especie avícola: 
Especie canina:
Especies acuícolas:  4 (en peces)
CITOQUINAS CLONADAS HASTA LA FECHA
TNF-α (1989) TGFβ2 (1993) 
IL-1-α (1990)  TGFβ3 (1988)  
IL-1-β (1993)  AMCF-II (1992)  
IL-2 (1991)  IL-12 (1997)
IL-4 (1993,1994)   IL-15 (1998)  
IL-6 (1991,1992,1993,1994) GSC-F (1995) 
IL-8 (1994,1992)  VEG-F (1995)  
TGFβ1 (1992)  GM-CSF (1995)

Las distintas familias de citoquinas se agrupan según el tipo de receptor, aunque debido a que los diferentes tipos de receptores están ligados a funciones distintas, la clasificación actual de las citoquinas es una mezcla estructural y funcional. Así, las citoquinas: IL 2, IL 4, IL 7, IL 9 y la IL 15 comparten receptor y función común, así comparten el receptor de cadena γ (γc CD 123) el cual se encuentra ligado a la función de activación del crecimiento de linfocitos T. Igual ocurre en el caso de las citoquinas: IL 3, IL 5 y GM-CSF que comparten el receptor de cadena β (βc) el cual está ligado a las funciones de proliferación y diferenciación de precursores hematopoyéticos.

CLASIFICACIÓN DE LOS RECEPTORES DE MEMBRANA DE LAS CITOQUINAS
1. Receptores de factores de crecimiento hematopoyético. Pertenecen a la familia de receptores α, β y γ. Se han reconocido en este grupo, las siguientes citoquinas: IL 2, IL 3, IL 4, IL 5, IL 6, IL7, IL 9, IL 13, IL 15, GM-CSF (Factor estimulador de colonias: Granulocito Macrófago) y G-CSF (Factor estimulador de colonias de granulocitos). 
2. Receptores de Interferón. Tienen receptores α y β. Pertenecen a esta familia: IFNα, IFNβ, IFNγ
3. Receptores de factores de crecimiento transformante (TGF). Pertenecen a esta familia: TGFα y TGFβ
4. Receptores del factor de Necrosis tumoral (TNF). Pertenecen: (TNFα) y (TNFβ). 
5. Receptores de la superfamilia de las inmunoglobulinas. Pertenecen a esta familia: IL 1α, IL 1β, IL 16.
6. Receptores de quimiocinas (receptores siete tramos): IL 8, Factor activador de las plaquetas (PAF).

Desde un punto de vista funcional las citoquinas se agrupan en los siguientes grupos cuyas acciones y mecanismos de actuación revisaremos en los temas siguientes:

  • Mediadoras de la inmunidad natural y de la inflamación
  • Mediadoras de la Hematopoyesis
  • Mediadoras de la quimiotaxis
  • Mediadores de la activación, proliferación, diferenciación y muerte de los linfocitos T y B.