Citotoxicidad

Qué es la citotoxicidad

El término combina el griego κύτος (kýtos, "cavidad", "célula") con el latín toxicum, derivado a su vez del griego τοξικόν (toxikón, "veneno para flechas"). Su significado literal viene a ser "cualidad de lo que es venenoso para la célula". La palabra se consolidó en el vocabulario biomédico a mediados del siglo XX, cuando la inmunología empezó a caracterizar los mecanismos por los que los linfocitos y otras células efectoras destruyen dianas biológicas.

Conviene distinguir desde el principio entre el uso inmunológico y el farmacológico del término. En oncología, "citotóxico" se aplica a fármacos que destruyen células (la quimioterapia clásica). En inmunología, la citotoxicidad es un mecanismo defensivo del propio organismo, no un efecto inducido desde fuera. Esta entrada se ocupa del segundo sentido, el inmunológico. Para el concepto farmacológico, puede consultarse la entrada citotóxico; para el fármaco que frena la división celular sin destruirla, citostático.

Tres vías de destrucción celular

El sistema inmunitario dispone de tres grandes mecanismos citotóxicos. Se diferencian en quién reconoce la célula diana, quién la destruye y en si intervienen anticuerpos en el proceso.

Citotoxicidad mediada por linfocitos T CD8+. Es la vía más selectiva. Un linfocito T citotóxico reconoce fragmentos de proteínas ajenas presentados en la superficie de la célula diana a través del complejo principal de histocompatibilidad de clase I (MHC-I). Tras ese reconocimiento, el linfocito libera gránulos que contienen perforina y granzimas: la perforina abre poros en la membrana de la diana, y las granzimas penetran por ellos para activar las vías de apoptosis. La célula atacada muere de forma ordenada, sin provocar inflamación en el tejido circundante. Este mecanismo pertenece a la inmunidad celular y es la principal defensa contra virus y células tumorales que expresan antígenos anómalos.

Citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC). Aquí no es el linfocito T quien actúa, sino la célula NK. La célula diana lleva adheridos anticuerpos de tipo IgG en su superficie, y la célula NK reconoce la porción Fc de esos anticuerpos a través de su receptor CD16 (FcγRIIIa). Ese contacto desencadena la liberación de gránulos líticos con perforina y granzimas, un arsenal similar al del linfocito T CD8+ pero activado por una señal completamente distinta. La ADCC tiende un puente entre la inmunidad humoral (que aporta el anticuerpo) y la inmunidad celular (que aporta la célula ejecutora).

Citotoxicidad dependiente de complemento (CDC). En este caso no interviene ninguna célula efectora. Cuando un anticuerpo IgG o IgM se une a la superficie de la célula diana, el componente C1q del sistema del complemento se fija a la región Fc del anticuerpo y activa la cascada de proteínas plasmáticas. El resultado final es la formación del complejo de ataque a membrana (MAC, compuesto por C5b, C6, C7, C8 y múltiples unidades de C9), que perfora la membrana celular. La célula muere por lisis osmótica: el agua y los iones entran libremente, y la célula estalla.

Diferenciación entre citotoxicidad, citotoxina y citotóxico

Son tres conceptos que comparten raíz pero designan cosas distintas. La citotoxicidad es la propiedad o el mecanismo: la capacidad de destruir células. Citotóxico es el adjetivo que califica al agente que ejerce esa propiedad, ya sea una célula (un linfocito T citotóxico), un fármaco (un quimioterápico citotóxico) o una molécula biológica. Y citotoxina es una sustancia concreta que produce daño celular directo, habitualmente una toxina de origen bacteriano o animal. La citotoxicidad inmunológica no requiere citotoxinas para funcionar: emplea perforina, granzimas, complemento o señales de muerte celular programada.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra "citotoxicidad"?

Del griego κύτος (kýtos, "célula") y τοξικόν (toxikón, "veneno para flechas"), pasando por el latín toxicum. Literalmente, "cualidad de lo tóxico para la célula". El sufijo -idad convierte el adjetivo citotóxico en un sustantivo abstracto que designa la propiedad, no el agente.

¿La citotoxicidad solo ocurre en el sistema inmunitario?

No. El término se usa también fuera de la inmunología. En farmacología, un compuesto citotóxico es aquel que destruye células (de ahí el concepto de "quimioterapia citotóxica"). En toxicología, las citotoxinas de ciertos venenos y bacterias provocan daño celular directo. Pero cuando se habla de citotoxicidad sin más contexto en un texto de inmunología, se refiere a los mecanismos defensivos descritos en esta entrada.

¿Cuál de los tres tipos actúa más rápido?

Depende del contexto. La CDC puede ser la más rápida si los anticuerpos y el complemento ya están presentes, porque no necesita reclutar células. Los linfocitos T CD8+, en cambio, requieren una fase previa de activación y expansión clonal que puede llevar días en una primera exposición. La ADCC se sitúa en un punto intermedio: necesita anticuerpos preformados pero también la llegada de células NK al lugar.

¿Es lo mismo citotoxicidad que citólisis?

Casi, pero no del todo. La citólisis es la rotura o destrucción de la célula (del griego λύσις, "disolución"). Es un resultado posible de la citotoxicidad, pero no el único: la apoptosis inducida por linfocitos T CD8+ destruye la célula sin lisarla en sentido estricto. La célula muere de forma ordenada, fragmentándose en cuerpos apoptóticos que son retirados por macrófagos sin derramar su contenido.

Referencias

1. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Respuesta inmunitaria. MedlinePlus, enciclopedia médica en español.
2. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Sistema inmunitario y sus enfermedades. MedlinePlus en español.
3. Instituto Nacional del Cáncer (NCI). Definición de citotóxico. Diccionario de cáncer del NCI en español.
4. Real Academia Nacional de Medicina de España. Citotoxicidad. Diccionario de términos médicos.