stringtranslate.com

Receptor de interleucina-13

El receptor de interleucina-13 es un receptor de citoquinas de tipo I , que se une a la interleucina-13 . Consta de dos subunidades, codificadas por IL13RA1 e IL4R , respectivamente. [1] [2] Estos dos genes codifican las proteínas IL-13Rα1 e IL-4Rα. Estos forman un dímero con la unión de IL-13 a la cadena IL-13Rα1 e IL-4Rα estabiliza esta interacción. Este receptor de IL-13 también puede instigar la señalización de IL-4 . En ambos casos, esto ocurre mediante la activación de la vía Janus quinasa (JAK)/transductor de señal y activador de la transcripción ( STAT ), lo que resulta en la fosforilación de STAT6 . El STAT6 fosforilado se dimeriza y actúa como factor de transcripción activando muchos genes, como la eotaxina . [ cita necesaria ]

También existe otro receptor que puede unirse a IL-13: IL-13Rα2 codificado por el gen IL13RA2 . Este se une a la IL-13 con muy alta afinidad (y por lo tanto puede secuestrarla) pero no permite la unión a la IL-4. Actúa como un regulador negativo tanto de IL-13 como de IL-4; sin embargo, el mecanismo de esto aún está indeterminado. [3]

Función

La interleucina 13 (IL-13) es una citocina efectora que comparte parcialmente las vías de señalización con la IL-4 debido a la utilización de un sistema receptor común (receptor de IL-4 tipo II). Un sistema receptor "privado", que se une específicamente a la IL-13 con alta afinidad, parece utilizar diferentes vías de señalización y se estudia cada vez más por su potencial como nuevo factor pronóstico, biomarcador u objetivo terapéutico en diferentes tipos de cáncer. [4] [5] [6] [7]

El receptor IL-4/IL-13 “compartido”

La IL-13 utiliza el receptor de IL-4 tipo II (IL-4RII), un complejo formado por una cadena de IL-4Rα y una cadena de IL-13Rα1. Inicialmente, el ligando (IL-4 o IL-13) se une a la cadena IL-4Rα e IL-13Rα1 respectivamente; a partir de entonces, también se unirá una cadena secundaria (IL-13Rα1 e IL-4Rα respectivamente), formando la IL-4RII completa. Sin embargo, el complejo IL-4/IL-4Rα también puede unirse a una cadena secundaria diferente, la IL-2Rγc, formando el receptor de IL-4 tipo I (IL-4RI). [8] En células no hematopoyéticas, IL-2Rγc se expresa pobremente; por otro lado, IL-13Rα1 se expresa pobremente en los linfocitos pero abundantemente en todas las células no hematopoyéticas; Las células mieloides expresan ambos hasta cierto punto. Esta distribución diferente de cadenas secundarias explica la diferencia en la distribución de receptores completos, siendo IL-4RI expresado predominantemente en linfocitos e IL-4RII predominantemente en células no hematopoyéticas. En consecuencia, sólo la IL-4, a través de la IL-4R1, es capaz de modular la función de los linfocitos induciendo la polarización Th2 y el cambio de clase IgG1/IgE de las células B, mientras que la IL-13 actúa principalmente sobre las células mieloides y las células no hematopoyéticas, teniendo fuertes efectos sobre la producción de moco, la contracción del músculo liso, la permeabilización del epitelio (por ejemplo, asma alérgica). [9] Después del ensamblaje completo, los cambios conformacionales en las colas de IL-4RI o IL-4RII conducen a la señalización intracelular, comenzando con la autofosforilación cruzada de las Jak quinasas asociadas (Jak3 ​​para IL-2Rγc, Jak1 para IL-4Rα , Jak2 y Tyk2 para IL-13Rα1), [10] y seguido de la fosforilación de dominios intracelulares de IL-4Rα en residuos Y críticos que, por lo tanto, se activan para formar los sitios de acoplamiento para moléculas de señalización posteriores dotadas de dominios SH. [8] Mientras que los sitios de acoplamiento en IL-4R1 (y en consecuencia IL-4) pueden activar eficientemente las moléculas de señalización STAT6 e IRS2, IL-4RII (y en consecuencia IL-13) solo activa efectivamente STAT6. [11] Las moléculas STAT6 activadas forman dímeros que se trasladan al núcleo para unirse a elementos sensibles (por ejemplo, el promotor CD23 en las células B, [12] el potenciador de la arginasa1 en los macrófagos [13] ) La afinidad de unión de la IL-4 por la IL-4Rα es mucho mayor que IL-13 para IL-13Rα1, por lo tanto, IL-4 superaría a IL-13 por la disponibilidad de receptores dentro de IL4R2 en paridad de concentración. [14]

El receptor “privado” de IL-13

Además de la cadena IL-13Rα1 (que trabaja en conjunto con IL-4Rα, IL-13 puede unirse con mucha mayor afinidad a IL-13Rα2. IL-13Rα2 presenta un 35% de homología con IL-13Rα1 y se expresa principalmente en células estructurales ( pero también se ha identificado en fibroblastos y, sólo en ratones, en forma soluble). Presenta una extraordinaria afinidad por la IL-13, pero no forma complejos con ninguna cadena secundaria [14] debido a la aparente falta de dominio de señalización . En la cola corta, inicialmente se pensó que no tenía ninguna actividad de señalización, y se lo consideraba un receptor “señuelo”, es decir, su función consistiría simplemente en competir por la unión de la IL-13 y neutralizar su efecto. IL-13Rα2 bloquea la señalización de STAT6 impulsada por IL-13 uniéndose a IL-13 con alta afinidad; sin embargo, un bloqueo parcial también se extiende a la señalización de STAT6 impulsada por IL-4, presumiblemente debido a que el dominio citoplasmático interfiere con el ensamblaje de IL-4/IL. -4Rα con una cadena secundaria [15] [16] Sin embargo, se están acumulando crecientes evidencias de que IL-13Rα2 es más que un “señuelo”. La señalización de IL-13 a través de IL-13Rα2 y la producción de TGF-β impulsada por AP1 se informó inicialmente en monocitos y luego se confirmó en modelos de ratón. [17] [18] Según estos estudios, la IL-13, a través de la sobreexpresión (inducida por TNF-α) de IL-13Rα2 sería capaz de activar la señalización de AP-1 y la producción de TGF-β, impulsando efectos profibróticos. . Algunos trabajos recientes demuestran cómo este receptor puede activar una amplia gama de señales (por ejemplo, WNT/β-Catenin, MAPK/ERK, AKT/PKB, Src/FAK, PIP3K) en entornos normales o patológicos. Aún no está claro cómo IL-13Rα2 podría superar la limitación de una cola corta de 17 aminoácidos que carece de cualquier motivo de señalización, pero se ha demostrado que, al menos en algunos casos, la asociación con otros receptores o adaptadores de señalización puede ser la solución. [19] [20]

Referencias

  1. ^ Murata T, Obiri NI, Puri RK (marzo de 1998). "Estructura y transducción de señales a través de receptores de interleucina-4 e interleucina-13 (revisión)". Revista Internacional de Medicina Molecular . 1 (3): 551–7. doi :10.3892/ijmm.1.3.551. PMID  9852261.
  2. ^ Chomarat P, Banchereau J (1998). "Interleucina-4 e interleucina-13: sus similitudes y discrepancias". Revisiones internacionales de inmunología . 17 (1–4): 1–52. doi :10.3109/08830189809084486. PMID  9914942.
  3. ^ Seyfizadeh N, Seyfizadeh N, Gharibi T, Babaloo Z (diciembre de 2015). "La interleucina-13 como citoquina importante: una revisión de su papel en algunas enfermedades humanas" (PDF) . Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica . 62 (4): 341–78. doi :10.1556/030.62.2015.4.2. PMID  26689873.
  4. ^ Thaci B, Brown CE, Binello E, Werbaneth K, Sampath P, Sengupta S (octubre de 2014). "Importancia de la terapia del glioblastoma dirigida al receptor alfa 2 de interleucina-13". Neurooncología . 16 (10): 1304–12. doi :10.1093/neuonc/nou045. PMC 4165413 . PMID  24723564. 
  5. ^ Suzuki A, Leland P, Joshi BH, Puri RK (septiembre de 2015). "Dirección a los receptores de IL-4 e IL-13 para la terapia del cáncer". Citocina . 75 (1): 79–88. doi :10.1016/j.cyto.2015.05.026. PMID  26088753.
  6. ^ Xie M, Wu XJ, Zhang JJ, He CS (octubre de 2015). "El receptor α2 de IL-13 es un factor de pronóstico negativo en el cáncer de pulmón humano y estimula el crecimiento del cáncer de pulmón en ratones". Oncoobjetivo . 6 (32): 32902–13. doi :10.18632/oncotarget.5361. PMC 4741738 . PMID  26418721. 
  7. ^ Lin C, Liu H, Zhang H, He H, Li H, Shen Z, Qin J, Qin X, Xu J, Sun Y (agosto de 2016). "El receptor α2 de interleucina-13 se asocia con un mal pronóstico en pacientes con cáncer gástrico después de una gastrectomía". Oncoobjetivo . 7 (31): 49281–49288. doi :10.18632/oncotarget.10297. PMC 5226507 . PMID  27351230. 
  8. ^ ab Nelms K, Keegan AD, Zamorano J, Ryan JJ, Paul WE (1999). "El receptor de IL-4: mecanismos de señalización y funciones biológicas". revisar. Revista Anual de Inmunología . 17 : 701–38. doi :10.1146/annurev.immunol.17.1.701. PMID  10358772.
  9. ^ Wills-Karp M, Luyimbazi J, Xu X, Schofield B, Neben TY, Karp CL, Donaldson DD (diciembre de 1998). "Interleucina-13: mediador central del asma alérgica". primario. Ciencia . 282 (5397): 2258–61. Código Bib : 1998 Ciencia... 282.2258W. doi : 10.1126/ciencia.282.5397.2258 . PMID  9856949.
  10. ^ Junttila IS (2018). "Ajustando las respuestas de las citocinas: una actualización sobre los complejos receptores de interleucina (IL) -4 e IL-13". Fronteras en Inmunología . 9 : 888. doi : 10.3389/fimmu.2018.00888 . PMC 6001902 . PMID  29930549. 
  11. ^ Heller NM, Qi X, Junttila IS, Shirey KA, Vogel SN, Paul WE, Keegan AD (diciembre de 2008). "Las IL-4R de tipo I activan selectivamente el IRS-2 para inducir la expresión del gen diana en macrófagos". Señalización científica . 1 (51): ra17. doi :10.1126/scisignal.1164795. PMC 2739727 . PMID  19109239. 
  12. ^ Keegan AD, Conrad DH. El receptor de linfocitos murinos para IgE. V. Biosíntesis, transporte y maduración del receptor Fc épsilon de células B. J Immunol (1987) 139:1199–205
  13. ^ Pauleau AL, Rutschman R, Lang R, Pernis A, Watowich SS, Murray PJ (junio de 2004). "Control mediado por potenciadores de la expresión de arginasa I específica de macrófagos". Revista de Inmunología . 172 (12): 7565–73. doi : 10.4049/jimmunol.172.12.7565 . PMID  15187136.
  14. ^ ab McCormick SM, Heller NM (septiembre de 2015). "Comentario: señalización y receptores de IL-4 e IL-13". Citocina . 75 (1): 38–50. doi :10.1016/j.cyto.2015.05.023. PMC 4546937 . PMID  26187331. 
  15. ^ Chandriani S, DePianto DJ, N'Diaye EN, Abbas AR, Jackman J, Bevers J, et al. (Julio de 2014). "El IL-13Rα2 expresado endógenamente atenúa las respuestas mediadas por IL-13 pero no activa la señalización en los fibroblastos de pulmón humano". Revista de Inmunología . 193 (1): 111–9. doi : 10.4049/jimmunol.1301761 . PMID  24879793.
  16. ^ Zheng T, Liu W, Oh SY, Zhu Z, Hu B, Homer RJ, Cohn L, Grusby MJ, Elias JA (enero de 2008). "El receptor alfa2 de IL-13 inhibe selectivamente las respuestas inducidas por IL-13 en el pulmón murino". Revista de Inmunología . 180 (1): 522–9. doi : 10.4049/jimmunol.180.1.522 . PMID  18097054.
  17. ^ Fichtner-Feigl S, Strober W, Kawakami K, Puri RK, Kitani A (enero de 2006). "La señalización de IL-13 a través del receptor IL-13alfa2 participa en la inducción de la producción de TGF-beta1 y la fibrosis". Medicina de la Naturaleza . 12 (1): 99-106. doi :10.1038/nm1332. PMID  16327802. S2CID  38397076.
  18. ^ Brunner SM, Schiechl G, Kesselring R, Martin M, Balam S, Schlitt HJ, Geissler EK, Fichtner-Feigl S (octubre de 2013). "La señalización de IL-13 a través de IL-13Rα2 desencadena la fibrosis del aloinjerto dependiente de TGF-β1". Investigación sobre trasplantes . 2 (1): 16. doi : 10.1186/2047-1440-2-16 . PMC 4016099 . PMID  24143891. 
  19. ^ Bartolomé RA, García-Palmero I, Torres S, López-Lucendo M, Balyasnikova IV, Casal JI (junio de 2015). "La señalización del receptor α2 de IL13 requiere una proteína de andamio, FAM120A, para activar las vías FAK y PI3K en la metástasis del cáncer de colon". Investigación sobre el cáncer . 75 (12): 2434–44. doi : 10.1158/0008-5472.CAN-14-3650 . hdl : 10261/123035 . PMID  25896327.
  20. ^ He CH, Lee CG, Dela Cruz CS, Lee CM, Zhou Y, Ahangari F, Ma B, Herzog EL, Rosenberg SA, Li Y, Nour AM, Parikh CR, Schmidt I, Modis Y, Cantley L, Elias JA ( Agosto 2013). "La quitinasa 3-like 1 regula las respuestas celulares y tisulares a través del receptor α2 de IL-13". Informes celulares . 4 (4): 830–41. doi :10.1016/j.celrep.2013.07.032. PMC 3988532 . PMID  23972995. 

enlaces externos