¿Cómo se activan los linfocitos?
Las citoquinas intervienen en la activación y diferenciación de los linfocitos T y B, en la regulación del número de linfocitos necesarios en cada momento y en la duración de su vida media, incluyendo los linfocitos memoria. En definitiva, las citoquinas regulan las principales actividades de estas importantes células del sistema inmune.

Esquema de la cooperación celular en la respuesta inmune adquirida. Las citoquinas juegan un papel muy importante en estos procesos.

Como vimos en cooperación celular en la respuesta inmune, la activación de los linfocitos T y B tiene lugar mediante un complejo procesos en el que intervienen, además de ambos linfocitos, las células presentadoras de antígeno y el propio antígeno

En este importante proceso, de la respuesta inmune adquirida, también intervienen las citoquinas, favoreciendo la activación de los linfocitos T y B.

Para que los linfocitos T se activen y entre en la fase G1 del ciclo celular, se requieren dos señales, una proveniente de la interacción con el antígeno y otra co-estimuladora.

Como consecuencia de esta estimulación se secretan la citocina IL 2, la cual permite la expansión y diferenciación de los linfocitos T en dos subtipos celulares de linfocitos T cooperadores CD4+ (T helper) los linfocitos Th 1 (T helper 1) y los linfocitos Th 2 (T helper 2). 

Ambas poblaciones producen diferentes tipos de citoquinas.

Los linfocitos Th 1. Están ligados fundamentalmente a la activación de los macrófagos en los procesos de eliminación de antígenos intracelulares, mediante la activación de la fagocitosis, o en los procesos de activación de las células NK, para inducir citotoxicidad en las células infectadas. Por otra parte, como respuesta a una estimulación antigénica producen citoquinas pro-inflamatorias.

Estas citoquinas promueven la diferenciación de efectores citotóxicos, siendo las mas importantes:

IL 2. Interleucina 2
TNF α β γ. Factor de Necrosis tumoral
IFN γ. Interferón.

Activación de los linfocitos B

Los linfocitos Th 2. Están ligadas a la activación y diferenciación de los linfocitos B. Los linfocitos Th 2 reconocen el antígeno en la superficie de los linfocitos B, junto con las moléculas del SLA-II, e inducen la expansión clonal de las células B y la subsiguiente diferenciación a células plasmáticas productoras de anticuerpos. Los Th 2 también están ligados a la activación de los eosinófilos

Las principales citoquinas secretadas por estas células son:

IL 4 IL 5 IL6 IL10 IL 13

Además de los subtipos de linfocitos cooperadores Th 1 y Th 2 se ha descrito el linfocito cooperador Th 0 que parece estar ligado a un proceso intermedio de diferenciación entre Th1 y Th2. El Th 0 puede secretar citoquinas de ambos grupos celulares (Th 1 y Th 2).

En la especie porcina no se han generado hasta el momento clones de linfocitos cooperados con patrones definidos de citoquinas, pero si se han descrito respuestas inmunes mayoritariamente del tipo Th1 o Th2.

Con respecto a los linfocitos CD8+, que son linfocitos mayoritariamente citotóxicos, se ha descrito que secretan citoquinas del tipo Interferón (IFN-γ) y Factor de Necrosis Tumoral (TNF-β) las cuales activan mecanismos citotóxicos en macrófagos y granulocitos, y por tanto tienen un patrón Tc1, semejante al Th 1 

PRINCIPALES CITOQUINAS RELACIONADAS EN LA RESPUESTA INMUNE ADQUIRIDA
CITOCINA ESTRUCTURA C. PRODUCTORA FUNCIÓN
IL 1 Monómero (18 kD) Macrófagos

Elevación de la temperatura

Activación de Linfocitos T y Macrófagos.

IL 6 Monómero (26 kD)

Linfocitos Th2

Macrófagos

Activación linfocitos T y B
IL 12 Heterodímero (75 kD)

Macrófagos

Neutrófilos

C. Dendrítica

Diferenciación de Linfocitos th1 

Activación de células NK

IL 16 Homdímero (13 kD) Linfocitos T CD8 Inducción del receptor para IL2
TNF α Homotrímero (17 kD)

Macrófagos

Linfocitos

Células NK

Mastocitos

Inflamación local

Cambios de permeabilidad

Elevación de Temperatura

IFN α Monómero (18 kD) Linfocitos Activación SLA I
IFN β Monómero (20 kD) Fibroblastos Activación NK
IFN γ Homodímero

Linfocitos

Células NK

Inducción de SLA I y SLA II

Presentación de antígenos.

¿Cómo se estudian las citoquinas?

El estudio de las citoquinas presenta diferentes problemas. Unos ligados a sus propias características como su baja concentración, vida media corta y redundancia de sus efectos biológicos, lo que dificulta su estudio. Y otros, asociados a la falta de reactivos para el estudio de las citoquinas en cualquier especie excepto la murina o la humana, aunque este último factor, gracias a la obtención de citoquinas recombinantes, se está solucionando progresivamente.

Los métodos más utilizados son:

Métodos inmunológicos
Métodos moleculares.

Esquema de la producción de anticuerpos monoclonales

Los métodos inmunológicos. La obtención de diferentes citoquinas recombinantes ha permitido producir anticuerpos monoclonales  y desarrollar diversos métodos de valoración inmunológica para varias citoquinas. Estos métodos, fundamentalmente inmunoenzimáticos del tipo ELISA, presentan elevada sensibilidad y especificidad para la captación y cuantificación de citoquinas, pero tienen el inconveniente que pueden detectar y cuantificar citoquinas no activas biológicamente.


Imagen de un gel de PCR

Los métodos moleculares se han podido desarrollar gracias al conocimiento de las diferentes secuencias de un gran número de citoquinas, que ha permitido la adaptación de técnicas de amplificación de PCR, permitiendo detectar distintas citoquinas en diferentes tejidos o células. Estas técnicas, que hoy día pueden ser también cuantitativas, pueden detectar y cuantificar las diferentes citoquinas, aunque como en el caso de los métodos inmunológicos, su detección no implica necesariamente, actividad biológica.

NUMERO DE CITOQUINAS CLONADAS
Especies humana y murina 36
Especie bobina 23
Especie ovina 20
Especie porcina 19
Especies felinas y equinas 11
Especies avicolas 7
Especie canina 5
Especies acuícolas 4 (peces)

En el caso del estudio de las citoquinas porcinas, a pesar de la importancia que esta especie tiene como modelo para la investigación en los trasplantes, como potencial para los xenotransplantes y como especie ganadera, todavía presenta varios problemas. Por un lado, son muy pocas las citoquinas clonadas en esta especie, en comparación con otras y sobre todo el número de reactivos disponibles, para el estudio del funcionamiento y la regulación de las citoquinas porcinas, es muy escaso. La producción de citoquinas recombinantes es en la actualidad muy limitada y no se disponen en el ámbito comercial, lo cual limita la producción de anticuerpos monoclonales. La mejor opción actual para el estudio de las citoquinas porcinas es la utilización de las técnicas moleculares de PCR cuantitativa.