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interleucina 4

La interleucina 4 ( IL4 , IL-4 ) es una citoquina que induce la diferenciación de células T auxiliares vírgenes ( células Th 0 ) a células Th 2 . Tras la activación por la IL-4, las células Th 2 producen posteriormente IL-4 adicional en un circuito de retroalimentación positiva . La IL-4 es producida principalmente por mastocitos, células Th 2 , eosinófilos y basófilos. [4] Está estrechamente relacionado y tiene funciones similares a la IL-13 .

Función

La interleucina 4 tiene muchas funciones biológicas, incluida la estimulación de la proliferación de células B y células T activadas y la diferenciación de células B en células plasmáticas . Es un regulador clave de la inmunidad humoral y adaptativa . La IL-4 induce el cambio de clase de células B a IgE y regula positivamente la producción de MHC de clase II . La IL-4 disminuye la producción de células Th1 , macrófagos , IFNγ y células dendríticas IL-12 .

La sobreproducción de IL-4 se asocia con alergias . [5]

Inflamación y reparación de heridas.

Los macrófagos tisulares desempeñan un papel importante en la inflamación crónica y la reparación de heridas . La presencia de IL-4 en tejidos extravasculares promueve la activación alternativa de macrófagos en células M2 e inhibe la activación clásica de macrófagos en células M1. Un aumento en los macrófagos reparadores (M2) se combina con la secreción de IL-10 y TGF-β que resultan en una disminución de la inflamación patológica. La liberación de arginasa , prolina , poliaminasas y TGF-β por parte de la célula M2 activada está relacionada con la reparación de heridas y la fibrosis . [6]

Receptor

El receptor de interleucina-4 se conoce como IL-4Rα . Este receptor existe en 3 complejos diferentes en todo el cuerpo. Los receptores tipo 1 están compuestos por la subunidad IL-4Rα con una cadena γ común y se unen específicamente a IL-4. Los receptores de tipo 2 constan de una subunidad IL-4Rα unida a una subunidad diferente conocida como IL-13Rα1 . Estos receptores de tipo 2 tienen la capacidad de unirse tanto a IL-4 como a IL-13, dos citocinas con funciones biológicas estrechamente relacionadas. [7] [8]

Estructura

La IL-4 tiene un pliegue globular compacto (similar a otras citoquinas ), estabilizado por 3 enlaces disulfuro . [9] La mitad de la estructura está dominada por un haz de 4 hélices alfa con un giro hacia la izquierda. [10] Las hélices son antiparalelas , con 2 conexiones simples, que caen en una lámina beta antiparalela de 2 hebras . [10]

Evolución

La IL-4 está estrechamente relacionada con la IL-13 y ambas estimulan la inmunidad tipo 2 . [11] También se han encontrado genes de esta familia en peces, tanto en peces óseos [12] [13] como en peces cartilaginosos; [14] debido a que en ese nivel evolutivo no se pueden distinguir como IL-4 o IL-13, se les ha denominado IL-4/13. [13]

Descubrimiento

Esta citocina fue descubierta conjuntamente por Maureen Howard y William E. Paul [15], así como por Ellen Vitetta y su grupo de investigación en 1982.

La secuencia de nucleótidos de la IL-4 humana se aisló cuatro años después, lo que confirmó su similitud con una proteína de ratón llamada factor estimulador de células B-1 (BCSF-1). [dieciséis]

Estudios en animales

Se ha descubierto que la IL-4 media una comunicación cruzada entre las células madre neurales y las neuronas que sufren neurodegeneración e inicia una cascada de regeneración mediante la fosforilación de su efector intracelular STAT6 en un modelo experimental de la enfermedad de Alzheimer en el cerebro de un pez cebra adulto. [17]

Significación clínica

También se ha demostrado que la IL-4 impulsa la mitogénesis , la desdiferenciación y la metástasis en el rabdomiosarcoma . [18] La IL-4, junto con otras citocinas Th2, participa en la inflamación de las vías respiratorias observada en los pulmones de pacientes con asma alérgica . [19]

Enfermedades asociadas a la IL-4

La IL-4 juega un papel importante en el desarrollo de ciertos trastornos inmunológicos, en particular alergias y algunas enfermedades autoinmunes.

Enfermedades alérgicas

Las enfermedades alérgicas son conjuntos de trastornos que se manifiestan por una respuesta desproporcionada del sistema inmunológico al alérgeno y las respuestas Th 2 . Estas patologías incluyen, por ejemplo, la dermatitis atópica, el asma o la anafilaxia sistémica. La interleucina 4 media importantes funciones proinflamatorias en el asma, incluida la inducción del reordenamiento de isotipos de IgE, la expresión de la molécula de adhesión de células vasculares 1 (VCAM-1), la promoción de la transmigración eosinófila a través del endotelio, la secreción mucosa y la T colaboradora tipo 2 (T h 2). lo que lleva a la liberación de citocinas. El asma es un trastorno genético complejo que se ha asociado con el polimorfismo del promotor del gen IL-4 y con proteínas implicadas en la señalización de IL-4. [20]

Tumores

IL-4 tiene un efecto significativo sobre la progresión tumoral. Se encontró una mayor producción de IL-4 en células de mama, próstata, pulmón, riñón y otros tipos de cáncer. Se ha encontrado sobreexpresión de IL-4R en muchos tipos de cáncer. Las células renales y el glioblastoma se modifican.10 000 –13.000 receptores por célula según el tipo de tumor . [21]

La IL-4 puede motivar de forma primitiva las células tumorales y aumentar su resistencia a la apoptosis al aumentar el crecimiento del tumor. [22]

Sistema nervioso

Los tumores de tejido cerebral como el astrocitoma , el glioblastoma , el meningioma y el meduloblastoma sobreexpresan receptores para diversos factores de crecimiento, incluido el receptor del factor de crecimiento epidérmico , FGFR-1 ( receptor 1 del factor de crecimiento de fibroblastos ), TfR ( receptor de transferrina ) e IL-13R. La mayoría de los meningiomas humanos expresan masivamente receptores de IL-4, lo que indica su papel en la progresión del cáncer. Expresan IL-4Rα e IL13Rα-1-1, pero no la cadena γc superficial, lo que sugiere que la mayoría de los meningiomas humanos expresan IL-4 tipo II. [23]

VIH

La IL-4 también puede desempeñar un papel en la infección y el desarrollo de la enfermedad por VIH . Las células T auxiliares son un elemento clave de la infección por VIH-1. En la mayoría de los pacientes infectados por VIH-1 se producen varios signos de desregulación inmunitaria, como la inicialización de células B policlonales, una respuesta previa inducida por antígeno mediada por células e hipergammaglobulinemia, y están asociados con citoquinas sintetizadas por las células Th 2 . Se ha demostrado una mayor producción de IL-4 por parte de las células Th 2 en personas infectadas por el VIH. [24]

Ver también

Referencias

  1. ^ abc GRCm38: Ensembl lanzamiento 89: ENSMUSG00000000869 - Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ "Referencia humana de PubMed:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  3. ^ "Referencia de PubMed del ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ Gadani SP, Cronk JC, Norris GT, Kipnis J (noviembre de 2012). "IL-4 en el cerebro: una citoquina para recordar". Revista de Inmunología . 189 (9): 4213–4219. doi :10.4049/jimmunol.1202246. PMC 3481177 . PMID  23087426. 
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    • Resumen de Lay en: "Los científicos identifican un fuerte vínculo genético con las alergias". EurekAlert.org (Comunicado de prensa). 10 de diciembre de 1997.
  6. ^ Jon Aster; Vinay Kumar; Abul K. Abbas; Nelson Fausto (2009). Robbins y Cotran Base patológica de la enfermedad (8ª ed.). Filadelfia: Saunders. pag. 54.ISBN​ 978-1-4160-3121-5.
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Otras lecturas

enlaces externos