Interferón para niños

Datos para niños Interferón
Estructura molecular del interferón-alpha humano
Identificadores
Símbolo	Interferones
Pfam	PF00143
InterPro	IPR000471
SCOP	1au1
Estructuras PDB disponibles: 1b5l :24-187 1ovi :24-185 2hie :24-186 1itf :24-186 1au1 B:22-187 2hif :24-182 1wu3 I:22-18

Los interferones (IFN) son un grupo de proteínas especiales que nuestras células producen y liberan. Actúan como "mensajeros" para alertar al cuerpo cuando detectan la presencia de invasores como virus, bacterias, parásitos o incluso células dañinas.

Cuando una célula es atacada por un virus, por ejemplo, libera interferones. Estos interferones viajan a las células cercanas y las preparan para defenderse del ataque. Los interferones son parte de las citocinas, que son moléculas que las células usan para comunicarse entre sí. Su nombre viene de su habilidad para "interferir" con la forma en que los virus se multiplican dentro de las células.

Además de proteger contra los virus, los interferones tienen otras funciones importantes. Ayudan a activar células de nuestro sistema inmunitario, como las células asesinas naturales y los macrófagos. También mejoran la forma en que el cuerpo reconoce a los invasores, haciendo que las células muestren mejor las "señales" de los problemas. Algunos síntomas que sentimos cuando estamos enfermos, como la fiebre o el dolor muscular, pueden ser causados por la producción de interferones y otras citocinas.

Se han encontrado más de veinte tipos de interferones en animales, incluyendo a los humanos. Se dividen en tres grupos principales: Tipo I, Tipo II y Tipo III. Todos son muy importantes para combatir las infecciones virales y para mantener nuestro sistema inmunitario funcionando correctamente.

Tipos de Interferones: ¿Cómo se clasifican?

Los interferones humanos se clasifican en tres tipos principales, según el tipo de "puerta" (receptor) en la superficie de las células a la que se unen para enviar sus mensajes.

Interferones Tipo I: Los primeros en responder

Los interferones de Tipo I se unen a un receptor especial en la superficie de las células llamado receptor IFN-α (IFNAR). Este receptor está formado por dos partes: IFNAR1 e IFNAR2.

En los humanos, los interferones de Tipo I incluyen IFN-α, IFN-β, IFN-ε, IFN-κ y IFN-ω. Generalmente, se producen cuando el cuerpo detecta que un virus lo ha invadido. Son fabricados por células como los fibroblastos y los monocitos. Una vez liberados, activan moléculas que impiden que el virus se multiplique. Por ejemplo, el IFN-α se usa para tratar algunas infecciones del hígado, y el IFN-β se usa para tratar una enfermedad llamada esclerosis múltiple.

Interferones Tipo II: Los coordinadores de la defensa

El interferón gamma (IFN-γ) es el principal interferón de Tipo II en humanos. También se le conoce como interferón inmune y se activa por otra citocina llamada Interleucina-12.

Los interferones de Tipo II son liberados por un tipo de linfocitos T colaboradores. Se unen a un receptor diferente al de los interferones de Tipo I, llamado IFNGR.

Interferones Tipo III: Los recién descubiertos

Estos interferones envían sus señales a través de un complejo de receptores que incluye IL10R2 e IFNLR1. Aunque se descubrieron más recientemente que los Tipos I y II, la información actual muestra que los interferones de Tipo III son importantes en algunos tipos de infecciones virales.

En general, los interferones de Tipo I y III pueden ser producidos por casi cualquier tipo de célula cuando detectan partes de virus, como sus ácidos nucleicos. En cambio, el interferón de Tipo II es inducido por otras citocinas y su producción está limitada a células inmunes específicas, como los linfocitos T y las células asesinas naturales (NK).

Función de los Interferones: ¿Cómo nos protegen?

Todos los interferones tienen efectos similares: actúan contra los virus y ajustan las funciones de nuestro sistema inmunitario. Una célula infectada por un virus libera partículas virales que podrían infectar a las células vecinas. Sin embargo, la célula infectada puede "avisar" a las células cercanas liberando interferones.

En respuesta a los interferones, las células producen una enzima llamada Proteína Cinasa R (PKR). Esta enzima ayuda a detener la producción de proteínas tanto del virus como de las células infectadas, lo que ayuda a eliminar el virus. Otra enzima, la RNAsa L, también activada por los interferones, destruye el ARN dentro de las células, reduciendo aún más la capacidad del virus para multiplicarse.

Además, los interferones hacen que se produzcan cientos de otras proteínas que ayudan a combatir los virus. También limitan la propagación viral al aumentar la actividad de una proteína llamada p53, que puede hacer que las células infectadas por virus se autodestruyan. El efecto de los interferones en p53 también está relacionado con su papel en la protección contra algunos tipos de crecimiento celular descontrolado.

Otra función importante de los interferones es aumentar la producción de moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC I y MHC II). Esto ayuda a las células inmunes a reconocer y eliminar mejor las células infectadas. Los interferones, como el gamma, también activan directamente a otras células inmunes, como los macrófagos y las células asesinas naturales (NK).

Inducción de Interferones: ¿Qué los activa?

Los interferones se producen principalmente en respuesta a microbios, como virus y bacterias, y a sus componentes. Cuando ciertas moléculas presentes solo en los microbios (como el ARN viral o las partes de las bacterias) se unen a "sensores" especiales en nuestras células, se desencadena la liberación de interferones.

Por ejemplo, un sensor llamado TLR3 es importante para activar la producción de interferones cuando detecta ARN viral de doble cadena. Una vez activado, este sensor inicia la producción de proteínas que son importantes para comenzar la defensa del cuerpo. Otras citocinas, como la interleucina-1 o la interleucina-12, también pueden aumentar la producción de interferones.

Señalización Celular: ¿Cómo envían sus mensajes?

Cuando los interferones se unen a sus receptores específicos, activan un grupo de proteínas llamadas STAT. Las STAT son como "interruptores" que regulan la actividad de ciertos genes en el sistema inmune. Algunos STAT son activados por interferones de Tipo I y Tipo II, pero cada tipo de interferón también puede activar STAT únicos.

La forma más conocida en que los interferones envían sus mensajes es a través de una vía llamada JAK-STAT. En esta vía, unas proteínas llamadas JAK se unen a los receptores de interferón. Cuando el interferón se une al receptor, las proteínas JAK activan a las STAT1 y STAT2. Estas STAT activadas forman un complejo que se mueve al núcleo de la célula. Dentro del núcleo, este complejo se une a partes específicas del ADN y activa la producción de genes que ayudan a combatir las infecciones.

Además de la vía JAK-STAT, los interferones pueden activar otras vías de señalización que también contribuyen a sus efectos antivirales y protectores.

Resistencia Viral a los Interferones: ¿Pueden los virus defenderse?

Muchos virus han desarrollado formas de resistir la acción de los interferones. Han aprendido a bloquear las señales que los interferones envían a las células, impidiendo que el cuerpo active sus defensas.

Por ejemplo, algunos virus bloquean la producción de interferones o inhiben las funciones de las proteínas que los interferones activan. Virus como el de la encefalitis japonesa o algunos herpesvirus han desarrollado proteínas que interfieren con la señalización de los interferones. Otros virus pueden producir proteínas que se unen al ARN de doble cadena para evitar que las enzimas antivirales funcionen.

Algunos virus incluso pueden cambiar sus genes para volverse resistentes a los interferones. Por ejemplo, el virus de la influenza aviar (H5N1) ha desarrollado resistencia a los interferones debido a un pequeño cambio en una de sus proteínas.

Terapia con Interferones: ¿Cómo se usan en medicina?

Los interferones se utilizan como medicamentos para tratar varias enfermedades.

Enfermedades tratadas con Interferones

Los interferones β-1a y β-1b se usan para tratar la esclerosis múltiple, una enfermedad en la que el sistema inmunitario ataca por error el sistema nervioso. Este tratamiento ayuda a reducir los ataques y a retrasar el avance de la enfermedad.

La terapia con interferones también se usa, a veces junto con radioterapia y quimioterapia, para tratar algunos tipos de crecimiento celular descontrolado. Se ha utilizado en enfermedades de la sangre como la tricoleucemia y la leucemia mieloide crónica, así como en algunos linfomas y melanomas.

Infecciones del hígado como la hepatitis B y la hepatitis C también pueden tratarse con IFN-α, a menudo combinado con otros medicamentos antivirales. Algunas personas logran eliminar el virus de la hepatitis con este tratamiento.

El tratamiento con interferón también se ha evaluado para infecciones oculares causadas por el virus del herpes simplex.

Cuando se usan como medicamentos, los interferones se administran generalmente mediante inyecciones en el músculo o debajo de la piel. Los efectos secundarios más comunes son similares a los de la gripe: aumento de la temperatura corporal, malestar, fatiga, dolor de cabeza, dolor muscular y, a veces, mareos o adelgazamiento del cabello. También puede haber enrojecimiento o dolor en el lugar de la inyección. Estos efectos suelen desaparecer al dejar el tratamiento.

Formas Farmacéuticas: ¿Cómo se presentan?

Varios tipos de interferones están aprobados para uso médico en humanos. El primero fue aprobado en 1986. Por ejemplo, en 2001, se aprobó el uso de interferones "PEGilados" en Estados Unidos. En esta forma, el interferón se une a una molécula llamada polietilenglicol para que dure más tiempo en el cuerpo. Estos medicamentos PEGilados se inyectan una vez a la semana, en lugar de dos o tres veces por semana como los interferones convencionales.

Cuando se usan con otros medicamentos antivirales, los interferones PEGilados son efectivos para tratar la hepatitis C.

Historia de los Interferones: ¿Quién los descubrió?

Los interferones fueron descubiertos por primera vez en 1957 por el virólogo suizo Jean Lindenmann y Alick Isaacs en un laboratorio en Londres, Inglaterra. Su descubrimiento fue parte de sus estudios sobre cómo un virus podía "interferir" con el crecimiento de otro virus.

Isaacs y Lindenmann trabajaron con el virus de la influenza aviar. Descubrieron que las células tratadas con el virus liberaban una proteína que impedía que el virus se multiplicara. Publicaron sus hallazgos en 1957 y llamaron a esta proteína "interferón". Sus descubrimientos han sido confirmados por muchos otros científicos.

Otros investigadores también habían observado efectos similares antes de 1957. Por ejemplo, los virólogos japoneses Yasu-ichi Nagano y Yasuhiko Kojima notaron que un virus inactivado podía detener el crecimiento de otro virus en tejidos de conejo. También Monto Ho, en el laboratorio de John Enders, observó en 1957 que un virus atenuado podía tener un efecto antiviral en células humanas.

La purificación de los interferones humanos fue un proceso largo. El interferón beta humano no se purificó hasta 1977. Los científicos Chris Y. H. Tan y sus colegas lograron purificarlo y demostraron que era una glicoproteína especial.

A principios de la década de 1980, los genes de los interferones fueron "clonados". Esto significa que se hicieron copias de sus genes, lo que confirmó que los interferones eran realmente los responsables de detener la multiplicación de los virus.

Antes de 1980, los interferones eran muy difíciles y costosos de conseguir. Pero en 1980, el gen del interferón humano se insertó en una bacteria usando tecnología de ADN recombinante. Esto permitió producir grandes cantidades de interferones a partir de cultivos de bacterias o levaduras, haciéndolos más accesibles para la investigación y el tratamiento.

Interferones Humanos Específicos

Aquí tienes algunos de los interferones humanos más conocidos:

• IFNA1
• IFNA2
• IFNA4
• IFNA5
• IFNA6
• IFNA7
• IFNA8
• IFNA10
• IFNA13
• IFNA14
• IFNA16
• IFNA17
• IFNA21
• IFNB1
• IFNW
• IFNE1
• IFNK

Usos Farmacológicos: ¿Para qué se usan como medicinas?

Tres viales llenados con leucocitario humano.

La producción de interferones era muy cara hasta 1980. Fue entonces cuando se logró insertar los genes de interferón humano en bacterias usando tecnología de recombinación de ADN. Esto permitió producir grandes cantidades de interferón de forma más económica.

Hoy en día, varios tipos de interferones están aprobados para su uso en humanos. La terapia con interferones se utiliza a menudo junto con la quimioterapia y la radioterapia en el tratamiento de algunos tipos de crecimiento celular descontrolado. Cuando se usan de esta manera, el interferón alfa y el gamma se administran generalmente mediante inyecciones en el músculo. Las inyecciones en los músculos, venas o debajo de la piel suelen ser bien toleradas.

Los efectos secundarios más comunes son síntomas parecidos a los de un resfriado o gripe: aumento de la temperatura corporal, malestar general, fatiga, dolor de cabeza y dolor muscular. En raras ocasiones, los pacientes pueden experimentar caída del cabello, vértigo o sentirse tristes. Todos los efectos secundarios conocidos son temporales y desaparecen a los pocos días de terminar el tratamiento.

El interferón alfa se usa para tratar la hepatitis C y un tipo de leucemia llamada leucemia mielógena crónica. A menudo se usa en una forma "pegilada" para que dure más en el cuerpo.

El interferón beta se utiliza para tratar y controlar la esclerosis múltiple. Ayuda a reducir la actividad de ciertas células inmunes y tiene un papel importante en algunas respuestas inflamatorias graves.

Galería de imágenes

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  Tres viales llenados con leucocitario humano.

Véase también

En inglés: Interferon Facts for Kids