IL-1 (interleukina 1)

Z BioInf

Spis treści

IL-1 (interleukina 1)

Interleukina 1 to grupa cytokin obejmująca IL-1alfa, IL-1beta oraz IL-18 wraz z pochodnymi. Od roku 2006, w którym to w oparciu o konserwatywną strukturę genów kodujących i wysoką homologię sekwencji aminokwasowych, zaliczono do rodziny IL-1 także IL-1Ra (receptor antagonista), IL-1F5, IL-1F6, IL-1F7, IL-1F8, IL-1F9, IL-1F10 oraz IL-33. Cytokiny rodziny interleukiny 1 są produkowane przez komórki nabłonkowe (IL-18, IL-36, IL-37), śródbłonkowe (IL-1alfa, IL-33), dendrytyczne (IL-18. IL-1F5, IL-1F6, IL-1F7, IL-1F8, IL-1F9), glejowe (IL-1alfa, IL-33), makrofagi (IL-1alfa, IL-1beta, IL-18, IL-1F5, IL-1F6, IL-1F8, IL-1F9), monocyty (IL-1alfa, IL-1beta), neutrofile (IL-1alfa), limfocyty (IL-1alfa), keratynocyty (IL-1alfa, IL-18, IL-1F5, IL-1F6, IL-1F8, IL-1F9, IL-36, Il-37) i fibroblasty (IL-33). Obecność interleukin 1 stwierdzono w tkance nabłonkowej, mięśniowej, skórze, krwi, mózgu, płucach, grasicy, macicy, migdałkach oraz szpiku. Stanowią grupę cytokin o znaczeniu stymulującym funkcjonowanie układu immunologicznego (IL-1, IL-18, IL-33) indukując procesy zaplane (pobudzanie limfocytów T i ich subpopulacji, bazofili, eozynofili, komórek dendrytycznych, komórek NK). Jednakże IL-36 i IL-37 mają zdolnośc hamowania reakcji immunologicznych poprzez hamowanie produkcji cytokin prozapalnych, znosząc działanie IL-18 oraz aktywowanych komórek DC, makrofagów.

Charakterystyka wybranych podgrup rodziny IL-1

IL-1alfa, IL-1beta

Cytokiny mające powinowactwo do tego samego receptora błonowego. IL1alfa jest syntetyzowana przez monocyty, makrofagi, neutrofile, limfocyty, komórki glejowe, keratynocyty, komórki śródbłonka, podczas gdy IL-1beta głównie przez monocyty. IL-1beta jest wydzielana w postaci nieaktywnej prointerleukiny i dopiero w wyniku przekształceń przy pomocy kaspazy 1, przyjmuję formę dojrzałą. IL-1alfa jest cytokiną działającą lokalnie, gdyż jest związana z błoną komórkową komórek ją produkujących i stąd oddziałuje na komórki sąsiednie. IL-1beta jest natomiast uwalniania do krwi, stąd jej efekty oddziaływania są ogólnoustrojowe. Wykazano, iż w komórkach docelowych IL-1 aktywuje szlak sygnałowy aktywujący czynnik transkrypcyjny NF-kB. Schematyczna ilustracja aktywacji szlaków sygnałowych przez IL-1 jest przedstawiona na rysunku 1.

Rysunek 1. Schematyczna ilustracja szlaków sygnałowych aktywowanych przez receptor interleukiny 1 (źródło: http://www.gene-regulation.com/pub/databases/transpath/6.0/doc/doc/maps/IL-1.html)

Aktywacja czynnika NF-kB warunkuje proliferację limfocytów T eżektorowych i regulatorowych oraz wydzielania przez te ostatnie IL-17. Z kolei pod wpływem IL-1 limfocyty T pamięci syntetyzują IL-22. Inne doniesienia wskazują na możliwość aktywacji szlaku zależnego od STATs, w tym STAT3, 4 i STAT5. Dowiedziono, że aktywacja STAT zwiększa dodatkowo ekspresję innych swoistych czynników transkrypcyjnych dla subpopulacji limfocytów TT, m.in. T-bet, GATA3.

IL-18

Cytokina syntetyzowana przez wiele typów komórek, w tym makrofagi, komórki Kupffera, komórki dendrytyczne, keratynocyty i komórki nabłonkowe. Aktywność IL-18 jest regulowana przez rozpuszczalne białko IL-18BP, które wiąże się z wolną IL-18 hamując jej oddziaływanie ze swoistym receptorem. W warunkach fizjologicznych, stężenie białka IL-18BP jest wyższe od IL-18, jednakże w stanach zapalnych proporcje te ulegają odwróceniu. Tym samym, IL-18 wzmaga odpowiedz układu immunologicznego warunkowaną komórkami Th2, zwiększa syntezę IL-4 i IL-13. Ponadto wykazano, iż IL-18 pobudza produkcję interferony gamma (IFNg), perforyn i ligandu Fas przez komórki NK. Schematyczna ilustracja oddziaływania IL-18 jest przedstawiona na rysunku 2.

Rysunek 2. Schematyczna ilustracja efektów oddziaływania IL-18 (źródło: http://www.cardiab.com/content/figures/1475-2840-9-11-1-l.jpg

IL-33

W odróżnieniu od innych członków rodziny IL1, IL-33 nie jest syntetyzowana przez leukocyty. IL-33 produkowana jest w wielu tkankach: śródbłonku naczyń włosowatych, mięśniach gładkich dróg oddechowych, centralnym układzie nerwowym, a w stanach chorobowych także w migdałkach i błonie maziowej stawów. Struktura IL-33 jest podobna do IL-18. Receptorem IL-33 jest glikoproteina ST2. W efekcie aktywacji receptora, w komórkach docelowych, którymi są głównie eozynofile i komórki tuczne, dochodzi do aktywacji dróg zależnych od NF-kB, p38, JNK lub/i ERK. Schematyczna ilustracja szlaków sygnałowych aktywowanych przez IL-33 jest przedstawiona na rysunku 3.

Rysunek 3. Szlak sygnałowy oddziaływania IL-33 (źródło: http://www.nature.com/mi/journal/v4/n5/images/mi201122f1.jpg)

Piśmiennictwo:

  1. http://bloodjournal.hematologylibrary.org/content/117/14/3720.full
  2. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8630372
  3. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8630372
Osobiste