Transcript IL-1
Cytokinek Cytokinek - definíció • ”Cytokin” (Cohen 1974): • Sejtek közötti kémiai kommunikációra alkalmas anyagok; legtöbbjük növekedési vagy differenciációs faktor; az embryogenesis, haematopoesis, szöveti ‘repair’, gyulladásos és immunfunkciók szabályozói. Pl. a normális növekedés és fejlődés, sebgyógyulás. • Lymphokinek, monokinek, chemokinek Cytokinek jellemzése Összefoglalás • Proteinek / glycoproteinek • Szűk hatókör • Oldott állapot • Hálózat • Alacsony M.S. • Multifunkcinalitás • Indukálhatóság • Szinergia • Hatás alacsony conc.ón • Progressziós faktor • Specifikus receptorok • Competencia faktor Csoportosítás funkció szerint • Természetes immunitásban és gyulladásos folyamatokban részt vevők (IFN, TNF, IL-1, IL-6, kemokinek) • Lymphocyták aktivációját, differenciációját szabályozók (IL-2, IL-5, IL-6) • Immunsejtek érésére hatók (IL-3, GM-CSF) Jellemzők • Alacsony M.S. 15-25kDa • Fehérvérsejtek termékei – azonban más sejtek is termelhetik • Indukálhatóság keletkezésüket előidézhetik fertőző anyagok és azok toxinjai (pl. LPS) szöveti sérülés/ trauma (thrombocyta aggregáció) immun stimulusok (hypersensitivitási állapotok) egyéb cytokinek pl. IL-1 (pro-inflammatorikus cytokinek) • Constitutív – pl. IL-16, IL-18, EPO, M-CSF Jellemzők • A legtöbb cytokint a sejtek szecernálják AZONBAN vannak membránhoz kötöttek (TNF), vesiculumokban i.c. raktározottak (hízósejtek vagy thrombocyta) az extra-cellularis matrixban raktározottak (TGF-beta) – gyors felszabadulás lehetősége • Szűk hatókör autocrin hatás – a sejt által termelt cytoklin anyag hat ugyanazon sejt működéseire paracrin hatás – a termelt cytokin a környező sejtekre hat endocrin hatás – a termelt cytokin távoli sejtekre hat IL-1 a sérülés helyéről a thalamusra – testhőmérséklet szab. IL-6 a sérülés helyéről a májra – acut phasis reakció Erythropoetin a veséből a csontvelőre – vvs. differenciálódás Makrofág Citotoxicitás ^ Monokin term. ^ Adhéziós mol. ^ Autokrin T sejt IL-1 Aktiváció ^ IL-2R ^ Lymphokinek ^ Parakrin Endokrin Prosztaglandinok Fájdalomküszöb AGY Láz Jellemzők • Hatás alacsony koncentráción : 10-9 – 10-12 M ! 10 IL-1 molekula elegendő T sejtek IL-2 termelésének kiváltásához ! ! 50 IFN gamma molekulaelegendő a ‘vírus-ellenes’ hatás eléréséhez ! Receptorok • Specifikus receptorok : nagy affinitás, indukálhatóság, specifikus intracelluláris szignál-transzdukciós és másodlagos hírvivő útvonalak. • Cytokin hálózat : a cytokinek sohasem termelődnek izoláltan, pozitív és negatív szignálok együttese szabályozza termelődésüket. gyulladás Immunsuppressió fertőzés elleni védekezés Autoimmunitás, kilökődés Jellemzők • Synergia : két cytokin együttes hatása nagyobb mint a egyedi hatásaik összegzése • Antagonizmus : cytokinek gátolhatják egymás hatásást pl.: IL-4 és IFN-g. • Multifunkcionálisl : (pluripotens , pleiotróp) a legtöbb cytokin több, eltérő hatással bír a különböző sejteken. • Progresszív faktor: cytokinek proliferációt kiváltó hatása (IL-2, IL-3, IL-5) • Kompetencia factor: cytokinel differenciálódást előidéző hatása (IL-1, IL-4, IL-6) Nevezéktan Faktorok (nevek) melyek a funkciót írják le - Történeti colony stimulating factor-ok CSF tumor necrosis factor-ok TNF transforming growth factor-ok TGF Sajátos gén-szekvencián alapuló osztályozás – Megállapodás szerint IL-1 – IL-24 Szerkezetet és funkciót leíró nevek chemotactikus faktorok - ‘chemokinek’. Szabályozás • DNS-szint állandóan ‘bekapcsolt’ gének pl.: M-CSF, G-CSF, SCF, IL-6, Epo génjei a többi cytokin gén alap állapotban ‘kikapcsolt’ koordinált expresszió pl.: IL-3, IL-4, IL-5, GM-CSF génjei az 5. Krsz. hosszú (q) karján • Post-transcriptiós szint • Post-secretiós szint rövid fél-életidő szérumban pl.: TNF = 15 perc solubilis cytokin receptorok, sTNF-R • Célsejt receptorok up- és down-regulációja gyulladás indukciója vagy amplifikációja pl. proinflammatorikus cytokinekkel Néhány példa IL-1 - az összes sejtmaggal rendelkező sejt termelheti, biológiai hatásspektruma széles, számos célsejten. In vivo hatások: hypotensio, láz, testsúly vesztés, neutropoenia és acut phasis reakció. Fő funkcióját mint a dendritikus sejtekből származó faktor játsza, T lymphocyták proliferációját segíti elő. IL-3 – egy haematopoetikus növekedési faktor, amely stimulálja az erythroid, megakaryocyta, neutrophil, eosinophil, basophil, hízósejt és monocyta sejtvonalak colonia formációját. Néhány példa IL-6 – egy multifunkcionális cytokin, melyet lymphoid és nem-lymphoid sejtek egyaránt szecernálnak. Szabályozza a B-sejt funkciókat, a haematopoesist és az acut phasis reakciót. IL-8 - egy gyulladás során felszabaduló cytokin, számos sejt termeli, a neutrophileken chemoattractánsként hat és aktiváló faktor. A basophilekre és egyes lymphocyta szubpopulációkra is hatással van. Hatásos angiogen (érnövekedés) faktor. Néhány példa IL-12 – fontos az intracellularis pathogenek ellen. Indukálja az IFN gamma képződését T-sejtekben és NK sejtekben, valamint fokozza az NK és ADCC aktivitást. Stimulálja a Th1 CD4 sejtek proliferációját és differenciálódását. Klinikai jelentőség • auto-immun betegségek • fertőzések • immun-deficienciák • rosszindulatú daganatok Kemokinek Az IL-8 kemokin jellemzése = Neutrofil aktiváló peptid - NAP2; = Melanóma növekedést stimuláló aktivitás - MGSA Célsejtek: neutrofilek, makrofág, T-Ly, hízósejt, endothél, keratinocita Homodimer (Leu25 + CH3 blokkol) Receptora Ktx. IL-8R1 4000 +++ IL-8R2 1700 + (7 loop transzmembrán domain, G-prot.) Neutrofilek - ic. Ca2+ felszabadulás - kemotaxis - exocitózis - resp. burst - hisztamin felszabadulás mikroér perm. fokozódás Extravazáció és kemokinek Szelektin-mediált Aktiválódás Integrin-mediált Kemokinek adhézió rolling által Leukocita Kemokin Extravazáció Vérér Vörös vértest Endotél G-prot. receptor Gyulladás vagy Sérülés helye Szöveti tér Kemokineket termelő sejtek CXC kemokin monocita CC kemokin monocita CX 3 C kemokin endothel limfocita fibroblaszt mikroglia endothel epithel símaizom melanoma glioma CXC kemokinek K e m o k in C é ls e jt IL- 8 neut r of il GRO- g neut r of il endot hel neut r of il epit helialis neut r of il ak t . ( E N A - 78) int er f er on induk ált pr ot ein ( IP - 10) m onok in ind. g - int er f er on ( M IG ) plat elet f ak t or ( P F - 4) plat elet bázik us pr ot einek (PBP) gr anuloc it a k em ot ak t ik us pr ot . - 2 ( G C P - 2) s t r om a- s ej t f ak t or - 1 T - , N K - s ej t , endot hel m onoit a, ak t . T . , N K - s ej t m onoc it a, neut r of il, endot hel f ibr obls zt , neut r of il neut r of il lim f oc it a, m onoc it a CC kemokinek Kemokin Célsejt m on oc it a k em ot ak t ik u s p r ot ein - 1 ( M C P - 1 ) MCP-2 m on oc it a, T - s ej t , h í z ó s ej t , b az of ilek , ős s ej t ek m on oc it a, T - s ej t , h í z ó s ej t , eoz in of il m on oc it a, T - s ej t , h í z ó s ej t , eoz in of il, d en d r it ik u s s ej t m on oc it a, T - s ej t , eoz in of il MCP-3 MCP-4 m ak r of á g in f lam m at or ik u s p r ot ein - 1 ( M IP - 1 ) M IP - 1 RANTES m on oc it a, T - , B - é s N K - s ej t , h í z ó s ej t , b az of ilek , d en d r it ik u s s ej t ek , ős s ej t ek m on oc it a, T - s ej t , ős s ej t ek eot axis m on oc it a, T - é s N K - s ej t , eoz in of il, b az of ilek , d en d r it ik u s s ej t ek eoz in of il I- 3 0 9 m on oc it a RANTES Kemokin receptorok Kemokin receptorok és ligand-specifitásuk Ligand Célsejt 1 IL-8, GRO-a, NAP-2, ENA-78 neutrofil, NK-sejt 2 IL-8 neutrofil, NK-sejt 3 IP-10, MÍG, I-TAC monocita, T-sejt 4 SDF-1 monocita, T-sejt Receptor CXCR Kemokin receptorok és ligand-specifitásuk Receptor CCR Ligand 1 Célsejt MIP-1a, RANTES, MIP-1b,monocita, eozinofil MCP-1,-2,-3 2 MCP-1,-2,-3,-4,-5 monocita 3 eotaxin, RANTES, MIP-1a, eozinofil, monocita MIP-1b bazofil 4 MCP-1, MIP-1a, RANTES monocita 5 MIP-1a, MIP-1b, RANTESmonocita, T-sejt 6 MIP-3b dendritikus sejt 7 MIP-3b akt. T-sejt 8 I-309 monocita Kemokin receptorok és ligand-specifitásuk Receptor CX3CR 1 Ligand Célsejt fraktalkin monocita, akt. Tsejt, NK-sejt Receptor DARC 1 (Duffy Ag) Ligand Célsejt IL-8, GRO-a, NAP-2, vvt., post.cap. venulák ENA-78,RANTES, endothelje MCP-1, MCP-3 Receptor Ligand Virális rec. US28 MIP-1a, RANTES, MCP ECRF-3 IL-8, GRO-a, NAP-2 Célsejt Interleukinek kemotaktikus potenciálja IL-2 LCF IL-2 < IL-8 a lánc szükséges a migráció kiváltásához (limfocita kemoattraktáns faktor) az IL-2 receptorokon keresztül hat DE: - két LCF monomer jelenléte és - CD4 expresszió szükséges IL-3 eozinofil = neutrofil IL-5 eozinofil > neutrofil IL-6 NK killer Kolónia stimuláló faktorok (~CSF-ek) direkt hatás a „killing” mechanizmusra Makrofág-CSF szintézis indukció: Granulocita-CSF, g -interferon, TNF, IL-1 PGE2 gátolja a neutrofilek migrációját Granulocita-CSF fokozza az adhéziót, marginációt fagocitózist, killinget CC kemokinek jellemzése Monocyta chemotactic protein (MCP) Macrophag inflammatory protein (MIP) Regulated upon activation, normal T cell expressed and secreted (RANTES) Homológia Szerkezet: MCP1- MCP2 (62%) - MCP3 (71%) Hatás: - pertussis toxin gátolja az MCP1 és MCP3-at - cholera toxin gátolja az MCP2-t - Ser/Thr kináz gátlás főleg MCP2 kemotaxisára hat - MCP1 és MCP3 az i.c. Ca2+ szintet növeli CXC-receptorok átfedő indukciója CC-receptorok és a HIV fertőzés