Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.



СІМЕЙНІ ЛІКАРІ ТА ТЕРАПЕВТИ
день перший
день другий

АКУШЕРИ ГІНЕКОЛОГИ

КАРДІОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, РЕВМАТОЛОГИ, НЕВРОЛОГИ, ЕНДОКРИНОЛОГИ

СТОМАТОЛОГИ

ІНФЕКЦІОНІСТИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, ГАСТРОЕНТЕРОЛОГИ, ГЕПАТОЛОГИ
день перший
день другий

ТРАВМАТОЛОГИ

ОНКОЛОГИ, (ОНКО-ГЕМАТОЛОГИ, ХІМІОТЕРАПЕВТИ, МАМОЛОГИ, ОНКО-ХІРУРГИ)

ЕНДОКРИНОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, КАРДІОЛОГИ ТА ІНШІ СПЕЦІАЛІСТИ

ПЕДІАТРИ ТА СІМЕЙНІ ЛІКАРІ

АНЕСТЕЗІОЛОГИ, ХІРУРГИ

"Child`s Health" 2 (53) 2014

Back to issue

Участие интерлейкинового семейства 1 в развитии воспалительной реакции при инфекционном процессе

Authors: Абатуров А.Е. - ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины»; Волосовец А.П. - Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, г. Киев; Юлиш Е.И. - Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького

Categories: Pediatrics/Neonatology

Sections: Clinical researches

print version


Summary

В обзоре дана общая характеристика интерлейкинового семейства 1.

В огляді наведена загальна характеристика інтерлейкінового сімейства 1.

The general characteristics of interleukin 1 family is given in the review.


Keywords

воспаление, интерлейкиновое семейство 1, инфекционный процесс.

запалення, інтерлейкінове сімейство 1, інфекційний процес.

inflammation, interleukin 1 family, infectious process.

Статья опубликована на с. 150-153

Общая характеристика интерлейкинового семейства 1

В 1984 г. было показано, что IL-1 определяет возникновение острой фазы ответа на инфекционные агенты и инициирует развитие воспаления [9]. В настоящее время суперсемейство IL-1 включает в себя 11 белков, которые характеризуются гомологичными аминокислотными последовательностями молекулярной структуры (табл. 1) [7, 10, 14, 19].

Наиболее изученными представителями семейства IL-1 являются IL-1F1 (IL-1a), IL-1F2 (IL-1b), IL-1F4 (IL-18), IL-1F11 (IL-33) и естественный антагонист рецепторной цепи IL-1R1 — IL-1F3(IL-1Ra) [11, 20, 24]. Основная функция цитокинов IL-1-семейства — это управление воспалительной реакцией в ответ на повреждение ткани PAMP или DAMP [8, 20].

В последнее время интерлейкиновое семейство пополнилось IL-36, который имеет несколько изоформ (L-36a, IL-36b, IL-36y), продуцируется множеством различных типов клеток, активирует MAPK и NF-kВ пути и играет значительную роль в развитии воспаления [14, 15].

Возбуждение образраспознающих рецепторов PAMP инфекционных агентов, а также влияние TNF-a, IFN-a, IFN-b и IL-1F2/IL-1b индуцирует продукцию интерлейкинов семейства 1. Большинство представителей семейства IL-1 продуцируются в неактивной форме и кумулируются в цитоплазматическом пространстве клетки продуцента. Биологическую активность они приобретают после обработки каспазой-1 [2, 5]. Однако существуют и инфламмасомо-независимые пути активации проформ интерлейкинов семейства 1. Показано, что в активации данных цитокинов могут принимать участие такие внутриклеточные протеазы, как протеаза 3, сериновая протеаза, эластаза, катепсин G [6]. Исключением являются IL-1F1 (IL-1a), который расщепляется исключительно кальпаином, и IL-1F11/IL-33, который расщепляется каспазой-1 и кальпаином [4].

Зрелые интерлейкины семейства 1 индуцируют экспрессию IL-1-таргетных генов через взаимодействие с трансмембранными рецепторами суперсемейства IL-1R/TLR, которое в настоящее время включает по меньшей мере 10 представителей (табл. 2) [3, 23, 24]. Экстрацеллюлярная область всех рецепторов IL-1R содержит три Ig-like домена, исключение составляет подтип IL-1R SIGIRR (single immunoglobulin and toll-interleukin 1 receptor (TIR) domain), который содержит только один Ig-like домен [15, 21, 22]. Интрацеллюлярная область рецептора всех IL-1R, за исключением IL-1R2, гомологична TLR [16, 18].

Особенности функционирования членов интерлейкинов семейства 1 представлены на рис. 1.

Выводы

Молекулы представителей интерлейкинового семейства характеризуются гомологичностью последовательностей, подобием трехмерной структуры и способностью связывания с определенными рецепторами. Молекулярные представители интерлейкинового семейства 1, индуцируя экспрессию множества эффекторных провоспалительных протеинов — цитокинов, хемокинов, синтаз монооксида азота, металлопротеиназ экстрацеллюлярного матрикса — играют ключевую роль в регуляции воспалительного процесса в ответ на повреждение ткани PAMP инфекционных агентов или DAMP собственного организма.


Bibliography

1. Allan S.M., Tyrrell P.J., Rothwell N.J. Interleukin-1 and neuronal injury // Nature Reviews Immunology. — 2005. — Vol. 5, № 8. — P. 629-640.

2. Allantaz F., Chaussabel D., Banchereau J., Pascual V. Microarray-based identification of novel biomarkers in IL-1-mediated diseases // Curr. Opin. Immunol. — 2007. — Vol. 19, № 6. — P. 623-632.

3. Boraschi D., Tagliabue A. The interleukin-1 receptor family // Vitam. Horm. — 2006. — Vol. 74. — P. 229-254.

4. Cayrol C., Girard J.P. The IL-1-like cytokine IL-33 is inactivated after maturation by caspase-1 // Proc. Natl. Acad. Sci USA. — 2009. — Vol. 106, № 22. — P. 9021-9026. doi: 10.1073/pnas.0812690106.

5. Cloning and characterization of IL-1HY2, a novel interleukin-1 family member / H. Lin, A.S. Ho, D. Haley-Vicente, J. Zhang, J. Bernal-Fussell, A.M. Pace, D. Hansen, K. Schweighofer, N.K. Mize, J.E. Ford // J. Biol. Chem. — 2001. — Vol. 276, № 23. — P. 20597-20602.

6. Differential requirement for the activation of the inflammasome for processing and release of IL-1beta in monocytes and macrophages / M.G. Netea, C.A. Nold-Petry, M.F. Nold, L.A. Joosten, B. Opitz, J.H. van der Meer, F.L. van de Veerdonk, G. Ferwerda, B. Heinhuis, I. Devesa, C.J. Funk, R.J. Mason, B.J. Kullberg, A. Rubartelli, J.W. van der Meer, C.A. Dinarello // Blood. — 2009. — Vol. 113, № 10. — P. 2324-2335. doi: 10.1182/blood-2008-03-146720

7. Dinarello C.A. IL-1: Discoveries, controversies and future directions // Eur. J. Immunol. — 2010. — Vol. 40, № 3. — P. 595-653. doi: 10.1002/eji.201040319.

8. Dinarello C.A. Immunological and inflammatory functions of the interleukin-1 family // Annu. Rev. Immunol. — 2009. — Vol. 27. — P. 519-550. doi: 10.1146/annurev.immunol.021908.132612.

9. Dinarello C.A. Interleukin-1 // Rev. Infect. Dis. — 1984. — Vol. 6, № 1. — P. 51-95.

10. Dunn E., Sims J.E., Nicklin M.J., O’Neill L.A. Annotating genes with potential roles in the immune system: six new members of the IL-1 family // Trends Immunol. — 2001. — Vol. 22, № 10. — P. 533-536.

11. Gabay C., Lamacchia C., Palmer G. IL-1 pathways in inflammation and human diseases // Nat. Rev. Rheumatol. — 2010. — Vol. 6, № 4. — P. 232-241. doi: 10.1038/nrrheum.2010.4

12. IL-33 and IL-33 Receptors in Host Defense and Diseases / K. Oboki, T. Ohno, N. Kajiwara, H. Saito, S. Nakae // Allergol. Int. — 2010. — Vol. 59, № 2. — P. 1-18. doi: 10.2332/allergolint.10-RAI-0186.

13. IL-36 a new member of the IL-1 family cytokines / D. Tripodi, F. Conti, M. Rosati, G. Maccauro, A. Saggini, E. Cianchetti, D. Angelucci, M. Fulcheri, S., Tetè V., Salini A. Caraffa, P. Antinolfi, E. Toniato, M.L. Castellani, P. Conti, T.C. Theoharides // J. Biol. Regul. Homeost. Agents. — 2012. — Vol. 2, № 1. — P. 7-14. PMID: 22475093

14. Interleukin (IL)-1F6, IL-1F8, and IL-1F9 signal through IL-1Rrp2 and IL-1RAcP to activate the pathway leading to NF-kB and MAPKs / J.E. Towne, K.E. Garka, B.R. Renshaw, G.D. Virca, J.E. Sims // J. Biol. Chem. — 2004. — Vol. 279, № 14. — P. 13677-13688.

15. Interleukin-36 (IL-36) ligands require processing for full agonist (IL-36a, IL-36b, and IL-36y) or antagonist (IL-36Ra) activity / J.E. Towne, B.R. Renshaw, J. Douangpanya, B.P. Lipsky, M. Shen, C.A. Gabel, J.E. Sims // J. Biol. Chem. — 2011. — Vol. 286, № 49. — P. 42594-42602. doi: 10.1074/jbc.M111.267922.

16. Loiarro M., Ruggiero V., Sette C. Targeting TLR/IL-1R signalling in human diseases // Mediators Inflamm. — 2010. — Vol. 2010. — Article ID 674363. 12 p. doi: 10.1155/2010/674363

17. O’Neill L.A. The interleukin-1 receptor_Toll-like receptor superfamily: 10 years of progress // Immunol. Rev. — 2008. — Vol. 226. — P. 10-18. doi: 10.1111/j.1600-065X.2008.00701.x

18. O’Neill L.A. The interleukin-1 receptor / Toll-like receptor superfamily: signal transduction during inflammation and host defense // Sci. STKE. — 2000. — Vol. 2000, № 44. — RE1.

19. Pizarro T.T., Cominelli F., Cloning IL-1 and the birth of a new era in cytokine biology // J. Immunol. — 2007. — Vol. 178, № 9. — P. 5411-5412.

20. Sahoo M., Ceballos-Olvera I., del Barrio L., Re F. Role of the inflammasome, IL-1b, and IL-18 in bacterial infections // Scientific. World Journal. — 2011. — Vol. 11. — P. 2037-2050. doi: 10.1100/2011/212680

21. Sims J.E., Smith D.E. The IL-1 family: regulators of immunity // Nat. Rev. Immunol. — 2010. — Vol. 10, № 2. — P. 89-102. doi: 10.1038/nri2691

22. Two novel IL-1 family members, IL-1 delta and IL-1 epsilon, function as an antagonist and agonist of NF-kappa B activation through the orphan IL-1 receptor-related protein 2 / R. Debets, J.C. Timans, B. Homey, S. Zurawski, T.R. Sana, S. Lo, J. Wagner, G. Edwards, T. Clifford, S. Menon, J.F. Bazan, R.A. Kastelein // J. Immunol. — 2001. — Vol. 167, № 3. — P. 1440-1446.

23. Weber A., Wasiliew P., Kracht M. Interleukin-1 (IL-1) Pathway // Sci. Signal. — 2010. — Vol. 3, № 105. — С. 1. doi: 10.1126/scisignal.3105cm1

24. Weber A., Wasiliew P., Kracht M. Interleukin-1beta (IL-1beta) processing pathway // Sci. Signal. — 2010. — Vol. 3, № 105. — С. 2. doi: 10.1126/scisignal.3105cm2


Back to issue