Efecto autocrino

Qué es el efecto autocrino

La palabra autocrino se forma con el prefijo griego αὐτός (autós, «uno mismo, propio») y el sufijo -crino, procedente de κρίνειν (krínein, «separar, secretar»), la misma raíz de la que derivan endocrino y exocrino. Aplicado al sustantivo efecto, la expresión describe la acción de un mensajero químico secretado por una célula sobre esa misma célula. El término se acuñó en el ámbito de la endocrinología en la segunda mitad del siglo XX, cuando quedó claro que la clásica distinción entre secreción endocrina (a distancia) y paracrina (sobre células vecinas) no bastaba para nombrar todos los circuitos de comunicación observados en el organismo.

La señalización autocrina completa un mapa de cuatro grandes modalidades de comunicación química: la endocrina, en la que la hormona viaja por la sangre hasta órganos alejados; la paracrina, dirigida a células vecinas del mismo tejido; la yuxtacrina, que exige contacto físico entre la célula emisora y la receptora; y la autocrina, en la que emisora y receptora son la misma célula.

Cómo se produce el efecto autocrino

Una célula sintetiza una molécula señalizadora (una citoquina, un factor de crecimiento, un neuropéptido) y la libera al medio extracelular. Esa misma célula expresa en su membrana el receptor específico capaz de unir esa molécula. Cuando el ligando se une al receptor, se activa una cascada intracelular que modifica la conducta de la propia célula: puede inducir su proliferación, su diferenciación, su supervivencia o, en algunos casos, su muerte programada. La señal, por tanto, se retroalimenta.

Un aspecto peculiar del mecanismo es que resulta más eficaz cuando un grupo de células idénticas produce y responde a la misma señal simultáneamente. La concentración local del mensajero aumenta y refuerza una decisión colectiva. Alberts y colaboradores lo describieron como uno de los recursos que emplea el organismo en desarrollo para consolidar la identidad de un linaje: una célula que ha tomado un camino de diferenciación concreto emite señales autocrinas que la refuerzan en esa decisión y coordinan a sus vecinas del mismo tipo.

Ejemplos fisiológicos y patológicos

En el sistema inmunitario, los linfocitos T activados por un antígeno sintetizan interleucina-2 y expresan su receptor. La unión de la interleucina-2 sobre la misma célula que la ha producido desencadena su proliferación clonal, un paso decisivo para amplificar la respuesta específica frente al antígeno. Los macrófagos utilizan un circuito autocrino similar con la interleucina-1. En el desarrollo embrionario, distintas poblaciones celulares emplean factores de crecimiento autocrinos para estabilizar su identidad tisular.

La cara patológica del efecto autocrino se manifiesta en la biología del cáncer. Una célula tumoral que adquiere la capacidad de sintetizar un factor de crecimiento y, a la vez, expresar su receptor, entra en un bucle de estimulación permanente que sostiene su proliferación al margen de las señales del entorno. Este mecanismo forma parte de lo que se conoce como autosuficiencia en señales de crecimiento, uno de los rasgos distintivos del comportamiento tumoral. Se ha descrito en subtipos de cáncer de mama con expresión de receptores hormonales, en formas de cáncer de pulmón no microcítico con activación de la vía del EGFR y en carcinomas colorrectales con desregulación de la vía Wnt.

Diferenciación con otras modalidades de señalización

Efecto paracrino. La molécula señalizadora actúa sobre células vecinas del mismo tejido, no sobre la propia célula emisora. Suele operar en distancias cortas, mediante mensajeros que no llegan a la circulación general. Los neurotransmisores en la sinapsis son un ejemplo característico.

Efecto endocrino. La célula secreta una hormona que viaja por la sangre hasta órganos alejados del punto de emisión. La distancia entre emisor y diana es la nota distintiva. Cuando las mismas células que forman una glándula endocrina responden a la hormona que producen, se solapa con un componente autocrino.

Efecto yuxtacrino. Requiere contacto físico directo entre la membrana de la célula emisora y la de la receptora. La molécula no se libera al medio extracelular; permanece anclada a la membrana. Es característico de la comunicación entre linfocitos y células presentadoras de antígeno.

Efecto intracrino. Variante en la que el mensajero actúa sobre receptores intracelulares de la misma célula que lo produce, sin salir al medio extracelular. Se ha documentado con algunos esteroides y con formas intracelulares de la angiotensina II.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra autocrino?

Del griego αὐτός (autós, «uno mismo, propio») y del verbo κρίνειν (krínein, «separar, secretar»), la misma raíz de endocrino y exocrino. Se acuñó en el siglo XX para nombrar los circuitos de señalización descubiertos entre células que emiten y reciben la misma molécula.

¿Qué diferencia hay entre efecto autocrino y efecto paracrino?

En el efecto autocrino la célula que emite la señal es la misma que la recibe. En el efecto paracrino la señal actúa sobre células vecinas del mismo tejido, distintas de la emisora. Los dos mecanismos coexisten con frecuencia en el mismo entorno tisular y a veces son difíciles de separar experimentalmente, sobre todo cuando un grupo de células idénticas produce y responde a la misma citoquina.

¿Por qué es importante en oncología?

Porque la señalización autocrina proporciona a las células tumorales una forma de sostener su proliferación al margen del control de los tejidos vecinos. Cuando la célula tumoral produce su propio factor de crecimiento y expresa su receptor, se independiza de las señales externas que normalmente limitan la expansión celular. Por eso muchas terapias dirigidas actúan bloqueando receptores o ligandos implicados en circuitos autocrinos.

¿Puede una misma molécula actuar por varias vías a la vez?

Sí. La distinción entre las cuatro modalidades es útil para describir mecanismos, pero en la práctica muchos mediadores actúan en varios modos simultáneamente. La interleucina-1, por ejemplo, ejerce efecto autocrino sobre el macrófago que la produce, paracrino sobre linfocitos vecinos y, si alcanza concentraciones altas en sangre, un efecto sistémico próximo al endocrino.

Referencias

1. National Cancer Institute. Definición de señalización celular. Diccionario de cáncer del NCI.
2. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. General Principles of Cell Communication. Molecular Biology of the Cell.
3. Cooper GM. Signaling Molecules and Their Receptors. The Cell: A Molecular Approach.
4. Nussey S, Whitehead S. Principles of endocrinology. Endocrinology: An Integrated Approach.