Significado de Citocinas

Las citocinas son los héroes anónimos del sistema inmunológico, que a menudo actúan como los primeros en responder a una infección por patógenos.

¿Qué son las citocinas?

Las citocinas son moléculas que permiten que las células se comuniquen entre sí y son cruciales para el funcionamiento saludable del sistema inmunológico . Sin embargo, demasiadas citocinas pueden tener un efecto negativo y dar como resultado lo que se conoce como una «tormenta de citocinas».

Estas pequeñas moléculas de señalización son producidas por muchas células inmunes diferentes, como los neutrófilos (algunas de las primeras células que viajan a un sitio de infección), mastocitos (responsables de reacciones alérgicas), macrófagos, células B y células T, según una revisión de 2014 publicada en la revista Frontiers in Immunology .

Las citocinas se irradian desde las células «como una señal de Wi-Fi», dijo Joyce Wu, inmunobióloga de la Universidad de Arizona en Tucson. Luego se unen a receptores específicos en células inmunes y no inmunes, y pueden indicarle a la célula que ajuste su crecimiento o comportamiento. Casi todos los órganos del cuerpo contienen células con receptores de citocinas.

Las quimiocinas son citocinas que actúan como un faro que indica a las células inmunitarias adónde deben dirigirse. De esta manera, las quimiocinas ayudan a las células inmunitarias a encontrar y destruir cualquier invasor dañino que haya entrado en el cuerpo.

Si bien las citocinas generalmente provienen de células inmunes, también pueden provenir de células no inmunes, dijo Mandy Ford, inmunóloga de la Universidad Emory en Atlanta, Georgia. Las células endoteliales, que son las células que recubren el interior de los vasos sanguíneos, y las células epiteliales, que son las células que cubren la superficie de los órganos, la piel y otros tejidos, también pueden enviar citocinas por todo el cuerpo.

¿Cómo actúan las citocinas?

Cuando un patógeno o un invasor dañino ingresa al cuerpo, las células inmunes, las citocinas y los órganos responden trabajando juntos como una orquesta, dijo Ford. La primera célula inmunitaria que detecta el patógeno es como el conductor. Esa célula dirige a todas las demás células creando y enviando mensajes (citoquinas) al resto de órganos o células del cuerpo (los miembros de la orquesta), que luego responden según las indicaciones.

«El inicio de la secreción de citocinas le dice al resto de las células inmunes, y también a las células no inmunes en el cuerpo, que hay un patógeno presente y que debería estar ocurriendo una respuesta inmunológica», dijo Ford.

Una de las respuestas inmunitarias que pueden provocar las citocinas es la inflamación . Las citocinas ayudan a inflamar el tejido al dirigir las paredes celulares de los vasos sanguíneos para que se vuelvan más porosas al reducir el contacto de célula a célula, dijo Ford. Los vasos sanguíneos filtrarán sangre al tejido circundante, lo que permitirá que las células inmunitarias viajen a través del líquido filtrado al área dañada y comiencen el proceso de curación.

Si bien la producción de citocinas ocurre principalmente cuando el cuerpo está infectado por un patógeno, las respuestas inflamatorias inducidas por citocinas también ocurren cuando los tejidos están físicamente dañados, como si se tropezara y se cortara la rodilla en la acera.

¿Las citocinas son parte del sistema inmunológico innato o adaptativo?

Nuestro sistema inmunológico se puede dividir en dos categorías: el sistema inmunológico innato y el sistema inmunológico adaptativo. El sistema inmunológico innato se refiere a la inmunidad con la que nace, que se dirige a las amenazas generales para la salud, mientras que la inmunidad adaptativa se refiere a la inmunidad adquirida, que se dirige a patógenos más específicos.

Las citocinas están «en la encrucijada de tender un puente en la comunicación entre las respuestas inmunes innatas y adaptativas», dijo Ford. Esto se debe a que la cantidad y el tipo de citocinas que secretan las células difieren según el tipo de patógeno, y esas diferencias ayudan al sistema inmunológico a adaptar adecuadamente su respuesta para que sea innata o adaptativa. Ciertas citocinas pueden estimular el sistema inmunológico innato, el adaptativo o una combinación de ambos, según la infección.

Las citocinas también pueden hacer que las células cerebrales liberen sustancias químicas que le dicen a su cuerpo que está enfermo, lo que le pide que descanse y evite actividades que podrían exponerlo aún más a los patógenos. «El cansancio, el letargo, el malestar y ese tipo de sensación de dolor es el impacto de las citocinas en nuestros cuerpos», dijo Ford.

Sin citocinas, el sistema inmunológico innato no sabría cuándo activarse porque no habría indicios de una amenaza. Una vez activadas, las células inmunes innatas no secretan citocinas destinadas a ningún receptor específico al principio, dijo Ford. Más bien, las citocinas secretadas se dirigirán a todo el cuerpo, causando fiebre, dolor en las articulaciones y fatiga, según un estudio de 2007 publicado en la revista International Anesthesiology Clinics . El sistema inmunológico adaptativo eventualmente secretará citocinas específicas que se dirigen y activan las células T para ajustar la respuesta inmune hacia el patógeno introducido específico, informó un estudio de 2010 de The Journal of Allergy and Clinical Immunology .

Las citocinas señalan al sistema inmunológico adaptativo que se active cuando el sistema inmunológico innato no logra controlar una infección. Si bien el sistema inmunológico innato es bueno para protegerse de las amenazas generales para la salud, es posible que no destruya los patógenos extraños. Las citocinas dirigen el sistema inmunológico adaptativo para producir antígenos específicos de patógenos que identifican rápidamente al patógeno para que el sistema inmunológico pueda destruirlo.

La respuesta de las citocinas es lenta y por una buena razón, dijo Wu. Un editorial de 2020 publicado en la revista JAMA Internal Medicine describe cómo una respuesta inmune rápida en la que se liberan cargas de citocinas causaría hiperinflamación, que puede provocar un shock y daño orgánico. La lenta respuesta inicial del sistema inmunológico innato evita la liberación de demasiadas citocinas al mismo tiempo, evitando daños colaterales al cuerpo, según un estudio de 2007 publicado en la revista Nature Public Health Emergency Collection . La respuesta ajustada de las células T puede atacar la infección sin causar un daño excesivo al cuerpo.

¿Cuándo son malas las citocinas?

Las citocinas ayudan a su cuerpo a combatir y matar las infecciones, pero demasiadas citocinas abruman al cuerpo y crean lo que se conoce como una » tormenta de citocinas «. Es una «analogía simple con una tormenta de tipo meteorológico en la que es demasiado bueno», dijo Ford.

Puede ocurrir una tormenta de citocinas cuando demasiados patógenos ingresan al cuerpo a la vez, o si el cuerpo secreta el tipo incorrecto de citocinas al comienzo de la respuesta inmune, en cuyo caso las citocinas excesivas no pueden dirigir con precisión al sistema inmunológico para eliminar el patógeno. . Debido a que casi todos los órganos tienen receptores de citocinas, casi todas las partes del cuerpo son susceptibles a los efectos negativos de una tormenta de citocinas.

Una liberación normal de citocinas hace que las paredes de los vasos sanguíneos se vuelvan más permeables para promover la curación del tejido dañado a través de la inflamación, pero demasiadas citocinas pueden hacer que los vasos sanguíneos se vuelvan demasiado porosos y provoquen una presión arterial baja. Eso, a su vez, agota el oxígeno de los órganos y eventualmente podría causar la muerte, dijo Ford.

Los pacientes con sepsis o infecciones bacterianas no controladas suelen experimentar una tormenta de citocinas y también es un síntoma de algunas enfermedades, como COVID-19, como se describe en el editorial de Medicina Interna de JAMA . Una tormenta de citocinas es esencialmente una respuesta inmune incontrolada que conduce a una reducción de oxígeno en la sangre, acumulación de líquido en los pulmones, dificultad para respirar y muchos de los otros síntomas observados en las enfermedades COVID-19, dijo Ford.

Ya sea inducida por COVID-19 o no, las tormentas de citocinas también pueden causar problemas neurológicos. El cerebro está protegido de forma natural de los productos químicos nocivos gracias a la barrera hematoencefálica. Pero las citocinas son mucho más pequeñas que las células, por lo que pueden deslizarse a través de la membrana protectora del cerebro. Se sabe que las tormentas de citocinas causan síntomas como dolor de cabeza, migraña , disminución del apetito, mayor necesidad de dormir y fatiga abrumadora, según una revisión de 2009 publicada en la revista Psychiatry .

Tratamiento de las tormentas de citocinas COVID-19

Algunas investigaciones sugieren que las tormentas de citocinas son una de las principales causas de enfermedad y muerte entre los pacientes con COVID-19, según el editorial de Medicina Interna de JAMA. Un estudio de 2020 publicado en la revista Clinical Infectious Diseases encontró que el fármaco inhibidor de citocinas tocilizumab ha demostrado reducir la mortalidad en pacientes con COVID-19 que usan ventiladores en un 45%.

Los niveles de citocinas también pueden influir en la atención que reciben los pacientes con COVID-19. La presencia y la cantidad de ciertas citocinas pueden predecir la supervivencia de los casos de COVID-19, informó un estudio reciente publicado en Nature Medicine . Esto puede ayudar a los médicos a crear un protocolo de tratamiento eficaz según la gravedad de las citocinas. Aunque los mecanismos que sustentan la gravedad de COVID-19 aún no se conocen bien, una revisión reciente publicada en la revista Cardiorenal Medicine encontró que las estrategias antiinflamatorias en el momento adecuado pueden ayudar a reducir la gravedad de las tormentas de citocinas y pueden mejorar la salud de un paciente cuando está infectado.

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