Interleukin 18 - Interleukin 18
Interleukin-18 (IL18, také známý jako faktor indukující interferon-gama) je protein který je u lidí kódován IL18 gen.[5][6] Protein kódovaný tímto genem je a prozánětlivý cytokin. Mnoho typů buněk krvetvorné buňky a nehematopoetické buňky, mají potenciál produkovat IL-18. Poprvé byl popsán v roce 1989 jako faktor, který vyvolal interferon-y (IFN-y) produkce v buňkách myší sleziny.[7] Produkce IL-18 byla původně uznána v roce Kupfferovy buňky, makrofágy rezidentní v játrech. IL-18 je však konstitutivně exprimován v nehematopoetických buňkách, jako je například střevní epiteliální buňky, keratinocyty, a endoteliální buňky.[8] IL-18 může modulovat obojí vrozený a adaptivní imunita a její dysregulace může způsobit autoimunitní nebo zánětlivá onemocnění.[9][10]
zpracovává se
Cytokiny obvykle obsahují signální peptid, který je pro ně nezbytný extracelulární uvolnění. V tomto případě, IL18 gen, podobně jako ostatní Rodina IL-1 členové, toto chybí signální peptid.[11] Dále, podobně jako IL-1 p IL-18 je produkován jako biologicky neaktivní předchůdce. Gen IL-18 kóduje 193 aminokyseliny prekurzor, nejprve syntetizovaný jako neaktivní 24 kDa prekurzor bez signálního peptidu, který se hromadí v buňce cytoplazma. Podobně jako IL-1 p je prekurzor IL-18 zpracován intracelulárně pomocí kaspáza 1 v NLRP3 inflammasome do své zralé biologicky aktivní molekuly 18 kDa.[12]
Receptor a signalizace
IL-18 receptor se skládá z indukovatelné složka IL-18Rα, která váže zralý IL-18 s nízkou afinita a konstitutivně vyjádřeno ko-receptor IL-18Rp. IL-18 váže ligand receptor IL-18Rα, indukující nábor IL-18Rβ za vzniku komplexu s vysokou afinitou, který signalizuje doména receptoru toll / interleukin-1 (TIR). Tato signalizační doména získává MyD88 adaptační protein který se aktivuje prozánětlivý programy a Dráha NF-kB. Aktivita IL-18 může být potlačena extracelulárním proteinem vázajícím interleukin 18 (IL-18BP ) který se váže rozpustný IL-18 s vyšší afinitou než IL-18Ra tak brání vazbě IL-18 na receptor IL-18.[13][14] IL-37 je dalším endogenním faktorem, který potlačuje působení IL-18. IL-37 má vysokou hodnotu homologie s IL-18 a může se vázat na IL-18Ra, který pak tvoří komplex s IL-18BP, čímž snižuje aktivitu IL-18.[15] Navíc se IL-37 váže na jediný protein související s receptorem imunoglobulinu IL-1 (SIGIRR), také známý jako IL-1R8 nebo TIR8, který tvoří komplex s IL-18Rα a indukuje protizánětlivý Odezva. Komplex IL-37 / IL-18Ra / IL-1R8 aktivuje STAT3 signální dráha, klesá NF-kB a AP-1 aktivace a snižuje IFNy Výroba. IL-37 a IL-18 tedy mají protichůdné role a IL-37 může modulovat prozánětlivé účinky IL-18.[16][17]
Funkce
IL-18 patří k IL-1 nadčeleď a vyrábí jej hlavně makrofágy ale také další typy buněk, stimuluje různé typy buněk a má pleiotropní funkce. IL-18 je prozánětlivý cytokin, který usnadňuje odpovědi typu 1. Dohromady s IL-12, indukuje buněčnou imunitu po infekci mikrobiálními produkty jako lipopolysacharid (LPS). IL-18 v kombinaci s IL12 působí na CD4, CD8 T buňky a NK buňky vyvolat produkci IFNγ, interferon typu II který hraje důležitou roli při aktivaci makrofágů nebo jiných buněk. Ukázalo se, že kombinace tohoto IL-18 a IL-12 inhibuje IL-4 závislý IgE a IgG1 produkce a zvýšit produkci IgG2a v B buňky.[18] Důležité je, že bez IL-12 nebo IL-15 IL-18 neindukuje produkci IFNy, ale hraje důležitou roli při diferenciaci naivních T buněk na Th2 buňky a stimuluje žírné buňky a bazofily k výrobě IL-4, IL-13 a chemické mediátory, jako je histamin.[19]
Klinický význam
Kromě fyziologické role je IL-18 také schopen vyvolat závažné zánětlivé reakce, což naznačuje jeho roli v určitých zánětlivých poruchách, jako je Chronický zánět a autoimunitní poruchy.[20]
Endometria IL-18 receptor mRNA a poměr IL-18 vazebný protein na interleukin 18 jsou v roce 2006 významně zvýšeny adenomyóza pacientů ve srovnání s normálními lidmi, což naznačuje roli v jeho patogenezi.[21]
IL-18 byl implikován jako zánětlivý mediátor Hashimotova tyroiditida, nejčastější příčina autoimunitní hypotyreózy. IL-18 je regulován interferon-gama.[22]
Bylo také zjištěno, že IL-18 zvyšuje Alzheimerova choroba spojené s nemocí amyloid-beta produkce v lidských neuronových buňkách.[23]
IL-18 je také spojován s vylučováním bílkovin močí, což znamená, že může být markerem pro hodnocení progrese diabetické nefropatie.[24][25] Tento interleukin byl také významně zvýšen u pacientů s mikroalbuminurií a makroalbuminurií, když byl srovnáván se zdravými lidmi a pacienty s diabetem, kteří mají normoalbuminurii.[26]
IL-18 se podílí na neurozánětlivé odpovědi po intracerebrálním krvácení.[27]
The jedno-nukleotidový polymorfismus (SNP) IL18 rs360719, genetická varianta genu pro interleukin-18 (IL-18), odhalila pravděpodobnou roli při určování náchylnosti k systémový lupus erythematodes a být možným „klíčovým faktorem při expresi genu IL18“.[20]
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000150782 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání Ensembl 89: ENSMUSG00000039217 - Ensembl, Květen 2017
- ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ Okamura H, Tsutsi H, Komatsu T, Yutsudo M, Hakura A, Tanimoto T a kol. (Listopad 1995). „Klonování nového cytokinu, který indukuje produkci IFN-gama T buňkami“. Příroda. 378 (6552): 88–91. Bibcode:1995 Natur.378 ... 88O. doi:10.1038 / 378088a0. PMID 7477296. S2CID 4323405.
- ^ Nolan KF, Greaves DR, Waldmann H (červenec 1998). „Lidský interleukin 18 gen IL18 se mapuje na 11q22.2-q22.3, úzce spojený s lokusem genu DRD2 a odlišný od mapovaných lokusů IDDM“. Genomika. 51 (1): 161–3. doi:10.1006 / geno.1998.5336. PMID 9693051.
- ^ Nakamura K, Okamura H, Wada M, Nagata K, Tamura T (únor 1989). „Endotoxinem indukovaný sérový faktor, který stimuluje produkci gama interferonu“. Infekce a imunita. 57 (2): 590–5. doi:10.1128 / IAI.57.2.590-595.1989. PMC 313137. PMID 2492265.
- ^ Yasuda K, Nakanishi K, Tsutsui H (únor 2019). „Interleukin-18 ve zdraví a nemocech“. International Journal of Molecular Sciences. 20 (3): 649. doi:10,3390 / ijms20030649. PMC 6387150. PMID 30717382.
- ^ Baker KJ, Houston A, Brint E (2019). „Členové rodiny IL-1 s rakovinou; dvě strany každého příběhu“. Hranice v imunologii. 10: 1197. doi:10.3389 / fimmu.2019.01197. PMC 6567883. PMID 31231372.
- ^ Fabbi M, Carbotti G, Ferrini S (duben 2015). „Kontextově závislá role IL-18 v biologii rakoviny a protiregulace IL-18BP“. Journal of Leukocyte Biology. 97 (4): 665–75. doi:10,1189 / jlb.5RU0714-360RR. PMID 25548255. S2CID 25636657.
- ^ Dinarello CA, Novick D, Puren AJ, Fantuzzi G, Shapiro L, Mühl H a kol. (Červen 1998). „Přehled interleukinu-18: více než faktor vyvolávající interferon-gama“. Journal of Leukocyte Biology. 63 (6): 658–64. doi:10,1002 / jlb.63.6.658. PMID 9620656. S2CID 9115114.
- ^ Gu Y, Kuida K, Tsutsui H, Ku G, Hsiao K, Fleming MA a kol. (Leden 1997). "Aktivace interferon-gama indukujícího faktoru zprostředkovaná enzymem konvertujícím interleukin-1beta". Věda. 275 (5297): 206–9. doi:10.1126 / science.275.5297.206. PMID 8999548. S2CID 85955985.
- ^ Dinarello CA (září 1999). „Interleukin-18“. Metody. 19 (1): 121–32. doi:10.1006 / meth.1999.0837. PMID 10525448.
- ^ Kaplanski G (leden 2018). "Interleukin-18: Biologické vlastnosti a role v patogenezi nemoci". Imunologické recenze. 281 (1): 138–153. doi:10.1111 / imr.12616. PMC 7165732. PMID 29247988.
- ^ Jia H, Liu J, Han B (2018). „Recenze Interleukinu-37: Funkce, receptory a role při nemocech“. BioMed Research International. 2018: 3058640. doi:10.1155/2018/3058640. PMC 5899839. PMID 29805973.
- ^ Garlanda C, Anders HJ, Mantovani A (září 2009). „TIR8 / SIGIRR: člen rodiny IL-1R / TLR s regulačními funkcemi při zánětu a polarizaci T buněk“. Trendy v imunologii. 30 (9): 439–46. doi:10.1016 / j.it.2009.06.001. PMID 19699681.
- ^ Jia H, Liu J, Han B (2018). „Recenze Interleukinu-37: Funkce, receptory a role při nemocech“. BioMed Research International. 2018: 3058640. doi:10.1155/2018/3058640. PMC 5899839. PMID 29805973.
- ^ „Entrezův gen: IL18 interleukin 18 (faktor vyvolávající interferon-gama)“.
- ^ Yasuda K, Nakanishi K, Tsutsui H (únor 2019). „Interleukin-18 ve zdraví a nemocech“. International Journal of Molecular Sciences. 20 (3): 649. doi:10,3390 / ijms20030649. PMID 30717382.
- ^ A b E. Sánchez; R. J. Palomino-Morales; N. Ortego-Centeno; J. Jiménez-Alonso; M. A. González-Gay; M. A. López-Nevot; J. Sánchez-Román; E. de Ramón; M. F. González-Escribano; B. A. Pons-Estel (1. října 2009). Identifikace nové domnělé funkční varianty genu IL18 prostřednictvím asociační studie u systémového lupus erythematodes. Lidská molekulární genetika. 18. Oxford University Press. 3739–3748. doi:10,1093 / hmg / ddp301. ISSN 0964-6906. OCLC 441948395. PMID 19584085. Archivováno z původního dne 30. srpna 2020.
- ^ Huang HY, Yu HT, Chan SH, Lee CL, Wang HS, Soong YK (červen 2010). "Eutopický endometriální systém interleukin-18 mRNA a exprese proteinu na úrovni endometriálně-myometriálního rozhraní u pacientů s adenomyózou". Plodnost a sterilita. 94 (1): 33–9. doi:10.1016 / j.fertnstert.2009.01.132. PMID 19394601.
- ^ Liu Z, Wang H, Xiao W, Wang C, Liu G, Hong T (říjen 2010). „Exprese interleukinu-18 v tyrocytech je nadměrně regulována interferonem-y a může přispívat k destrukci štítné žlázy u Hashimotovy tyroiditidy“. International Journal of Experimental Pathology. 91 (5): 420–5. doi:10.1111 / j.1365-2613.2010.00715.x. PMC 3003839. PMID 20586818.
- ^ Sutinen EM, Pirttilä T, Anderson G, Salminen A, Ojala JO (srpen 2012). „Prozánětlivý interleukin-18 zvyšuje produkci amyloidu-β spojenou s Alzheimerovou chorobou v lidských buňkách podobných neuronům“. Journal of Neuroinflammation. 9: 199. doi:10.1186/1742-2094-9-199. PMC 3458954. PMID 22898493.
- ^ Liu F, Guo J, Zhang Q, Liu D, Wen L, Yang Y a kol. (2015-10-30). „Exprese tristetraprolinu a jeho vztah k proteinům v moči u pacientů s diabetickou nefropatií“. PLOS ONE. 10 (10): e0141471. Bibcode:2015PLoSO..1041471L. doi:10.1371 / journal.pone.0141471. PMC 4627660. PMID 26517838.
- ^ Nakamura A, Shikata K, Hiramatsu M, Nakatou T, Kitamura T, Wada J a kol. (Prosinec 2005). „Sérové hladiny interleukinu-18 jsou spojeny s nefropatií a aterosklerózou u japonských pacientů s diabetem 2. typu“. Péče o cukrovku. 28 (12): 2890–5. doi:10.2337 / diacare.28.12.2890. PMID 16306550.
- ^ Zhang D, Ye S, Pan T (2019-06-11). „Úloha biomarkerů v séru a moči v diagnostice časné diabetické nefropatie u pacientů s diabetem 2. typu“. PeerJ. 7: e7079. doi:10,7717 / peerj.7079. PMC 6568248. PMID 31218128.
- ^ Zhu H, Wang Z, Yu J, Yang X, He F, Liu Z, Che F, Chen X, Ren H, Hong M, Wang J (březen 2019). "Role a mechanismy cytokinů v sekundárním poškození mozku po intracerebrálním krvácení". Prog. Neurobiol. 178: 101610. doi:10.1016 / j.pneurobio.2019.03.003. PMID 30923023. S2CID 85495400.
Další čtení
- Biet F, Locht C, Kremer L (březen 2002). "Imunoregulační funkce interleukinu 18 a jeho role v obraně proti bakteriálním patogenům". Journal of Molecular Medicine. 80 (3): 147–62. doi:10.1007 / s00109-001-0307-1. PMID 11894141. S2CID 34752902.
- Nakanishi K (únor 2002). "[Regulace imunitních odpovědí Th1 a Th2 pomocí IL-18]". Kekkaku. 77 (2): 87–93. PMID 11905033.
- Reddy P, Ferrara JL (červen 2003). „Role interleukinu-18 při akutním onemocnění štěp proti hostiteli“. The Journal of Laboratory and Clinical Medicine. 141 (6): 365–71. doi:10.1016 / S0022-2143 (03) 00028-3. PMID 12819633.
- Kanai T, Uraushihara K, Totsuka T, Okazawa A, Hibi T, Oshima S a kol. (Červen 2003). „Cílení IL-18 odvozené z makrofágů pro léčbu Crohnovy choroby“. Aktuální drogové cíle. Zánět a alergie. 2 (2): 131–6. doi:10.2174/1568010033484250. PMID 14561165.
- Matsui K, Tsutsui H, Nakanishi K (prosinec 2003). "Patofyziologické role IL-18 při zánětlivé artritidě". Znalecký posudek na terapeutické cíle. 7 (6): 701–24. doi:10.1517/14728222.7.6.701. PMID 14640907. S2CID 25093203.
- Yoshimoto T, Nakanishi K (červen 2006). „Role IL-18 v bazofilech a žírných buňkách“. Alergologie mezinárodní. 55 (2): 105–13. doi:10,2332 / alergolint.55.105. PMID 17075246.
- Orozco A, Gemmell E, Bickel M, Seymour GJ (červenec 2007). "Interleukin 18 a periodontální choroba". Journal of Dental Research. 86 (7): 586–93. doi:10.1177/154405910708600702. PMID 17586702. S2CID 26910667.