Las citocinas son un grupo de proteínas involucradas en el sistema inmunológico innato y adaptativo. Muchos tipos de células en el cuerpo, no solo las células del sistema inmunológico, pueden producir citocinas, y la producción generalmente es estimulada por la presencia de un antígeno. Las citocinas transportan señales de una célula a otra, alteran el comportamiento celular de diversas formas y regulan la respuesta inmunitaria del cuerpo a una amenaza potencial, que podría ser un patógeno, como un virus, una bacteria o un parásito, o una toxina. En algunos casos, se produce una producción inapropiada de citocinas en respuesta a algo inofensivo, lo que provoca una reacción alérgica. Por lo general, las proteínas de citocina no se almacenan listas para usar, sino que se sintetizan cuando es necesario.
El papel de estas proteínas en la respuesta inmunitaria es complejo. Una sola citocina puede influir en varios tipos diferentes de células y puede realizar más de una función, mientras que varias citocinas diferentes pueden realizar la misma función. Los diferentes tipos de células pueden responder de manera diferente a la misma citocina y las citocinas pueden interactuar entre sí de diversas formas; por ejemplo, una podría inhibir los efectos de otra; dos juntos pueden producir un efecto sinérgico; y una citocina puede estimular la producción de otras. Las citocinas pueden influir en la célula que las produjo, se conocen como autocrinas, o pueden influir en las células cercanas, se las conoce como paracrinas. Con menos frecuencia, pueden influir en las células a cierta distancia a través del torrente sanguíneo; se conocen como endocrinas.
Varias citocinas diferentes están involucradas con el sistema inmunológico innato. Las quimiocinas influyen en el movimiento de las células inmunitarias mediante la quimiotaxis y pueden atraer estas células a los sitios de lesión o infección. El factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α), la interleucina 1 (IL-1) y la interleucina 6 (IL-6), conocidas colectivamente como pirógenos endógenos, causan fiebre y una respuesta inflamatoria a la infección al influir en el control de la temperatura en el hipotálamo y promover la degradación. de grasas y proteínas para generar calor; también estimulan la producción de quimiocinas. Los interferones tienen una variedad de funciones, incluida la prevención de la replicación viral y la activación de macrófagos y células NK. La interleucina 10 (IL-10), por el contrario, tiene un efecto esencialmente inhibidor sobre la respuesta inmune.
Otros tipos de citocinas juegan un papel en el sistema inmunológico adaptativo. Las interleucinas 2, 4 y 5 (IL-2, IL-4 e IL-5) estimulan el crecimiento y desarrollo de una variedad de células inmunes. El factor de crecimiento transformante beta (TGF-β) tiene una función principalmente inhibidora, afecta la multiplicación de varias células inmunes y también reduce la fiebre al bloquear la acción de pirógenos endógenos. El interferón gamma (IFN-γ) es activo tanto en la respuesta inmunitaria innata como en la adaptativa.
En la médula ósea, otro grupo de citocinas juega un papel importante. Este grupo estimula la hematopoyesis: el crecimiento y la maduración de los leucocitos de la médula ósea en diferentes tipos. Algunos ejemplos son las interleucinas 3 y 7 (IL-3 e IL-7) y los factores estimulantes de colonias (CSF).
Aunque estas proteínas desempeñan un papel vital en la coordinación de la respuesta inmunitaria para eliminar las amenazas, a veces pueden agravar las condiciones causadas por patógenos o causar enfermedades por sí mismas. La producción excesiva de citocinas, quizás en respuesta a un patógeno nuevo y desconocido, puede resultar en lo que se conoce como una tormenta de citocinas, que puede causar una inflamación del tejido grave y potencialmente mortal. Se ha sugerido que la alta tasa de mortalidad durante la pandemia de influenza de 1918 se debió a este efecto más que a los efectos directos del virus en sí. Otros problemas relacionados incluyen shock tóxico, alergias y enfermedades autoinmunes. Algunas células cancerosas producen citocinas que ayudan a estimular su crecimiento.