Interferón gamma

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Interferón, gamma
Estructuras disponibles
PDB Buscar ortólogos: PDBe, RCSB
Identificadores
Símbolo IFNG (HGNC: 5438)
Identificadores
externos
Locus Cr. 12 q14
Ortólogos
Especies
Humano Ratón
Entrez
3458
UniProt
P01579 n/a
RefSeq
(ARNm)
NM_000619 n/a

El interferón gamma (IFN-γ), también llamado interferón inmunitario o de tipo II, es un tipo de citoquina producida por los linfocitos T CD4+ y natural killer (NK) cuya función más importante es la activación de los macrófagos, con aumento en la capacidad fagocitaria de estos, tanto en las respuestas inmunitaria innatas como las respuestas celulares adaptativas, previamente interviene en la reclutación de monocitos de la circulación. Cuando este es maduro presenta una estructura de homodimero antiparalelo que se une al receptor del interferón-gamma (IFNGR). Este receptor esta formado por dos subunidades llamadas IFNGR1 y IFNGR2.

Actividad biológica[editar]

El interferón-gamma tiene un importante papel en la inmunidad innata. Por lo tanto, ayuda a luchar contra algunas bacterias y, además, inhibe la replicación de los virus. Esta citoquina estimula y modula el sistema inmune. No solo es el único interferón de tipo II sino que es serológicamente distinto del interferon tipo I, se une a diferentes receptores y es codificado por un locus distinto del cromosoma.

Otra de sus funciones es dirigir la diferenciación de los Linfocitos T CD4+ en linfocitos Th1, la cual ocurre en respuesta a los microbios y que también activa a las células dendríticas, los macrófagos y los Linfocitos "natural killer" (NK); para inducir mayor secreción de IL-12, la cual promueve más diferenciación a Th1, amplificando fuertemente la reacción.

También en células infectadas por virus aumenta la expresión de complejo mayor de histocompatibilidad I y II, e inhibe a linfocitos Th 2 disminuyendo la síntesis de Inmunoglobulina E.

Células implicadas[editar]

Interferon-γ es secretado por un gran número de células así como también participa en la regulación de otras. Por un lado, en la respuesta inmunitaria, este homodímero es liberado por las natural killer (NK) and natural killer T (NKT). Cuando se desarrolla el complejo de inmunidad específico, este es producido por las células CD4 Th1 y por los linfocitos T CD8 citotóxicos (CTL). Además las células linfoides innatas no citotóxicas (ILC), las células epiteliales de la mucosa, los macrofágos y las células B también secreta el interferon de tipo II.

La presencia de interferón-gamma en las células T hace que las células indiferenciadas CD4+ (Th0) se diferencien en Th1. Esto quiere decir, que hay una feedback positivo el cual suprime la diferenciación en Th2. la defensa contra infecciones es dirigida por las células NK cuando secretan el interferón, mientras que la inmunidad adaptativa se lleva a cabo por los linfocitos T junto con el interferón gamma.

Control por citoquinas[editar]

Control positivo[editar]

Las células presentadoras de antígeno (APC) liberan un grupo de citoquinas que controlan la producción de IFN-γ. Las citoquinas que regulan un control positivo sobre la producción de este homodímero son IL-12 y IL-18. Estas ayudan a que haya una conexión entre la inmunidad innata y la infección. Una vez el macrófago reconoce el patógeno, este causa la secreción de IL-12 y otras quimioquinas. Estas quimioquinas atraen a las células NK hacia la inflamación y IL-12 causa la sintesis del interferón-γ en estas células. A parte de los macrófagos y las células NK, la producción de este tipo de interferón por las células T es controlada por estas dos interlequinas.

Control negativo[editar]

Los glucocorticoides, el factor de crecimiento B, IL-4 e IL-10 son reguladores negativos para la producción de INF-γ.

Propiedades del INF-γ[editar]

Una vez este interferón es expuesto, las principales funciones seran la activación de macrófagos y la inducción de la expresión molecular del complejo mayor de histocompatibilidad de la clase 2 (MHC). No obstante, INF-γ esta implicado en diversas funciones dentro del sistema inmune.Tiene propiedades inmunoregulatorias, antivirales y anti-tumorales. Igualmente, lleva a cabo la transcripción de 30 genes que estan relacionados con respuestas celulares y fisiológicas. Los principales efectos de esta citoquina son:

  • Promover la activadad de las células NK.
  • Incrementar la presentación de antígeno y la actividad lisosómica de los macrófagos.
  • Activación del óxido nítrico sintasa inducible (iNOS)
  • Inducción de la producción de IgG2 y IgG3 gracias a activación de las células B plásmaticas.
  • Provoca que las células normales aumenten la expresión de MHCI así como, MHCII en las celulas presentadoras de antígeno.
  • Promueve la adhesión de los factores de defensa intrínsecos y extrínsecos

Fuentes y funciones[editar]

IFN-γ esta implicado en las regulación de la respuesta inflamatoria e inmune; en humanos solo hay un tipo de interferon-gamma. Este es producido en las células T y en las células NK activadas. Este potencia los efectos de los interferones de tipo I. INF-γ es liberado por Th1 que recluta los leucocitos al sitio de infección, dando lugar a un aumento de la inflamación. Además, estimula a los macrófagos a matar bacterias que han sido capturadas. INF-γ liberado por células Th1 es importante en la regulación de la respuesta de las células Th2. Aunque este interferón sea indispensable para la respuesta inmunitaria, su producción también puede provocar enfermedades autoinmunes.

Se han encontrado homólogos de este interferón en pájaros, ranas y en peces teleósteos. Por lo tanto, es probable que los peces óseos/tetrápodos óseos codifiquen para IFN-gamma. La estructura del gen de IFN-γ es idéntica a la de sus citoquinas relacionadas estructuralmente, excepto que el intrón entre el tercer y cuarto exón no existe.

Notablemente, muchos peces teleósteos codifican dos especies distintas de IFN-γ (llamadas IFN-γ1 e IFN-γ2) que parecen unirse a cadenas de IFN-γR1 genéticamente y físicamente distintas. En todos los tetrápodos investigados, existe un único gen de IFN-γ que se une a una única cadena de IFN-γR1 y (en amniotas) a una única cadena de IFN-γR2. Las ranas parecen codificar dos genes distintos de IFN-γR2 cuyos dominios intracelulares difieren significativamente.

Receptores del IFN-gamma[editar]

El receptor de IFN-gamma (IFNGR) está formado por dos cadenas de IFNGR1 de unión a ligando unidas a dos cadenas de IFNGR2 transductoras de señal y a una maquinaria de señalización asociada. Ambas cadenas pertenecen a la familia de receptores de citocinas de clase II. La cadena IFNGR2 es generalmente el factor limitante en la respuesta de IFN-gamma, mientras que la cadena IFNGR1 generalmente está en exceso.

IFNGR2[editar]

IFNGR2 es una región intracelular que tiene un motivo de unión no contiguo para el reclutamiento de Jak2 quinasa para la señalización. Esta cadena no es tirosina fosforilada durante la transducción de señales.

La expresión de la cadena IFNGR2 depende del estado de diferenciación o activación celular. Por ejemplo, hay algunas células CD4 Th1 que tienen bajos niveles de expresión de IFNGR2 en su superficie. Esto conduce a una baja expresión o receptor de IFN-gamma y, en consecuencia, a un bloqueo funcional de la señalización de IFN-gamma.

IFNGR1[editar]

El dominio intracelular contiene motivos de unión para Jak1 y el factor citosólico latente, transductor de señal y activador de la transcripción Stat1. Jak1 así como Stat1 son necesarios para la fosforilación del receptor, la transducción de señalización y la inducción de la respuesta biológica.

Relación entre el cáncer colorrectal y la producción del IFN-gamma[editar]

Se sabe, a partir de diferentes estudios, que la escasez de este homodímero o su receptor promueve el desarrollo del cáncer colorrectal. Se estudió que la activación del mediador sinérgico derivado (SAM) puede causar una expresión específica de interferón gamma y, por lo tanto, activa la inmunidad innata e inhibe la tumorogénesis.

Varios estudios muestran que la actividad antiproliferativa de INF-gamma es directa a la inhibición del crecimiento o la muerte celular, y la apoptosis a través de la autofagia.

Bibliografía y referencias[editar]

  1. Kosmidis C., Sapalidis K., Koletsa T., Kosmidou M., Efthimiadis C. and Anthimidis G. (2018). Interferon-γ and Colorectal Cancer: an up-to date. Journal of Cancer, 9(2), 232-238.
  2. Young, H. A. (1996) Regulation of interferon-gamma gene expression. J. Interferon Cytokine Res. 16, 563–568.
  3. Frucht, D. M., Fukao, T., Bogdan, C., Schindler, H., O’Shea, J. J., Koyasu, S. (2001) IFN-gamma production by antigen-presenting cells: mechanisms emerge. Trends Immunol. 22, 556–560.
  4. Gessani, S., Belardelli, F. (1998) IFN-gamma expression in macrophages and its possible biological significance. Cytokine Growth Factor Rev. 9, 117–123
  5. Schroder K., Hertzog P.J., Ravasi T. and Hume D. A. (2004) Interferon-: an overview of signals, mechanisms and functions. Journal of Leukocyte Biology, 75(2), 163-189.

Enlaces externos[editar]