ИНТЕРЛЕЙКИН-33 И ФИБРОЗ: СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА ПАТОГЕНЕЗ
Аннотация
Интерлейкин-33 (IL-33) член семейства IL-1, который широко экспрессируется во всех типах клеток. IL-33 был идентифицирован как функциональный лиганд для рецепторного комплекса плазматической мембраны, который представляет собой гетеродимер, состоящий из связанного с мембраной рецептора ST2 (стимулирующий фактор роста). IL-33 участвует в развитии иммунного ответа с преимущественным высвобождением провоспалительных цитокинов Т-хелперов 2 типа. IL-33 широко экспрессируется в различных структурных клетках, таких как эпителиальные, эндотелиальные и клетки гладкой мускулатуры. Во время некроза из этих клеток (после повреждения ткани или повреждения клеток) экспрессия IL-33 увеличивается, и он высвобождается во внеклеточное пространство и действует как сигнал эндогенной опасности, отправляя предупреждающие сигналы на соседние клетки и ткани. В последнее время появилось много исследований, в которых показано, что IL-33 может участвовать в механизме развития и прогрессирования фиброза различных органов, но при этом оказывает противовоспалительное действие на механизмы развития других заболеваний. В данном обзоре будут обсуждаться биологические характеристики IL-33 и роль сигнального пути IL-33/ST2 в развитии фиброза.
Об авторах
Е. Г. Учасова
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия
Россия
к.м.н., старший научный сотрудник лаборатории исследований гомеостаза отдела диагностики сердечно-сосудистых заболеваний,
650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, 6
О. В. Груздева
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»;
ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ
Россия
Россия
д.м.н., заведующая лабораторией исследований гомеостаза отдела диагностики сердечно-сосудистых заболеваний;
доцент кафедры патологической физиологии, медицинской и клинической биохимии,
г. Кемерово
Ю. А. Дылева
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия
Россия
к.м.н., научный сотрудник лаборатории исследований гомеостаза отдела диагностики сердечно-сосудистых заболеваний,
г. Кемерово
В. Н. Каретникова
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»;
ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ
Россия
Россия
д.м.н., профессор, заведующая лабораторией патофизиологии мультифокального атеросклероза отдела мультифокального атеросклероза;
профессор кафедры кардиологии и сердечно-сосудистой хирургии,
г. Кемерово
Список литературы
1. Ashlin T.G., Buckley M.L., Salter R.C., Johnson J.L., Kwan A.P., Ramji D.P. The anti-atherogenic cytokine interleukin-33 inhibits the expression of a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs-1, -4 and -5 in human macrophages: Requirement of extracellular signal-regulated kinase, c-Jun N-terminal kinase and phosphoinositide 3-kinase signaling pathways. Int. J. Biochem. Cell Biol., 2014, Vol. 46, pp. 113-123.
2. Barbarash O., Gruzdeva O., Uchasova E., Dyleva Y., Belik E., Akbasheva O., Karetnikova V., Shilov A. Prognostic value of soluble ST2 during hospitalization for ST-segment elevation myocardial infarction. Ann. Lab. Med., 2016, Vol. 36, no. 4, pp. 313-319.
3. Baudino T.A., Carver W., Giles W., Borg T.K. Cardiac fibroblasts: friend or foe? Am. J. Physiol., 2006, Vol. 291, pp. 1015-1026.
4. Bulek K., Swaidani S., Qin J., Lu Y., Gulen M.F., Herjan T., Min B., Kastelein R.A., Aronica M., KoszVnenchak M., Li X. The essential role of single Ig IL-1 receptor-related molecule/Toll IL-1R8 in regulation of Th2 immune response. J. Immunol., 2009, Vol. 182, no. 5, pp. 2601-2609.
5. Cardilo-Reis L., Gruber S., Schreier S.M., Drechsler M., Papac-Milicevic N., Weber C., Wagner O., Stangl H., Soehnlein O., Binder C.J. Interleukin-13 protects from atherosclerosis and modulates plaque composition by skewing the macrophage phenotype. EMBO Mol. Med., 2012, Vol. 4, pp. 1072-1086.
6. Carriere V., Roussel L., Ortega N., Lacorre D.A., Americh L., Aguilar L., Bouche G., Girard J.P. IL-33, the IL-1-like cytokine ligand for ST2 receptor, is a chromatin-associated nuclear factor in vivo. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2007, Vol. 104, pp. 282-287.
7. Chackerian A.A., Oldham E.R., Murphy E.E., Schmitz J., Pflanz S., Kastelein R.A. IL-1 receptor accessory protein and ST2 comprise the IL-33 receptor complex. J. Immunol., 2007, Vol. 179, pp. 2551-2555.
8. Cherry W.B., Yoon J., Bartemes K.R., Iijima K., Kita H. A novel IL-1 family cytokine, IL-33, potently activates human eosinophils. J. Allergy Clin. Immunol., 2008, Vol. 121, no. 6, pp. 1484-1490.
9. Daniels L.B., Bayes-Genis A. Using ST2 in cardiovascular patients: a review. Future Cardiol., 2014, Vol. 10, no. 10, pp. 525-539.
10. Dieplinger B., Mueller T. Soluble ST2 in heart failure. Clin. Chim. Acta., 2015, Vol. 443, pp. 57-70.
11. Diez J., Gonzalez A., Lopez B., Querejeta R. Mechanisms of disease: pathologic structural remodeling is more than adaptive hypertrophy in hypertensive heart disease. Nature Clin. Pract. Cadiovasc. Med., 2005, Vol. 2, no. 4. pp. 209-216.
12. Friedman S.L. Liver fibrosis – from bench to bedside. J. Hepatol. 2003, Vol. 38, no. 1, pp. 38-53.
13. Gao Q., Li Y., Li M. The potential role of IL-33/ST2 signaling in fibrotic diseases. J. Leukoc. Biol., 2015, Vol. 98, no. 1, pp. 15-22.
14. Garlanda C., Anders H.J., Mantovani A. TIR8/SIGIRR: an IL-1R/TLR family member with regulatory functions in inflammation and T cell polarization. Trends Immunol., 2009, Vol. 30, no. 9, pp. 439-446.
15. Hasan A., Al-Ghimlas F., Warsame S., Al-Hubail A., Ahmad R., Bennakhi A., Al-Arouj M., Behbehani K., Dehbi M., Dermime S. IL-33 is negatively associated with the BMI and confers a protective lipid/metabolic profile in non-diabetic but not diabetic subjects. BMC Immunol., 2014, Vol. 15, p. 19.
16. Iikura M., Suto H., Kajiwara N., Oboki K., Ohno T., Okayama Y., Saito H., Galli S.J., Nakae S. IL-33 can promote survival adhesion and cytokine production in human mast cells. Lab. Invest., 2007, Vol. 87, pp. 971-978.
17. Kakkar R., Lee R.T. The IL-33/ST2 pathway: therapeutic target and novel biomarker. Nat. Rev. Drug Discov., 2008, Vol. 7, no. 10, pp. 827-840.
18. Kurowska-Stolarska M., Stolarski B., Kewin P., Murphy G., Corrigan C.J., Ying S., Pitman N., Mirchandani A., Rana B., van Rooijen N., Shepherd M., McSharry C., McInnes I.B., Xu D., Liew F.Y. IL-33 amplifies the polarization of alternatively activated macrophages that contribute to airway inflammation. J. Immunol., 2009, Vol. 183, no. 10, pp. 6469-6477.
19. Lax A., Sanchez-MasJ., Asensio-Lopez M.C., Fernandez-Del Palacio M.J., Caballero L., Garrido I.P., Pastor-Perez F.J., Januzzi J.L., Pascual-Figal D.A. Mineralocorticoid receptor antagonists modulate galectin-3 and interleukin-33/ST2 signaling in left ventricular systolic dysfunction after acute myocardial infarction. JACC Heart Fail., 2015, Vol. 3, no. 1, pp. 50-58.
20. Lee U.E., Friedman S.L. Mechanisms of hepatic fibrogenesis. Best Pract. Res. Clin. Gastroenterol., 2011, Vol. 25, no. 2, pp. 195-206.
21. Li D., Guabiraba R., Besnard A.G., Komai-Koma M., Jabir M.S., Zhang L., Graham G.J., KurowskaStolarska M., Liew F.Y., McSharry C., Xu D. IL-33 promotes ST2-dependent lung fibrosis by the induction of alternatively activated macrophages and innate lymphoid cells in mice. J. Allergy Clin. Immunol., 2014, Vol. 134, no. 6, pp. 1422-1432.
22. Li J., Razumilava N., Gores G.J., Walters S., Mizuochi T., Mourya R., Bessho K., Wang Y.H., Glaser S.S., Shivakumar P., Bezerra J.A. Biliary repair and carcinogenesis are mediated by IL-33-dependent cholangiocyte proliferation. J. Clin. Invest., 2014, Vol. 124, no. 7, pp. 3241-3251.
23. Liew F.Y., Pitman N.I., McInnes I.B. Disease-associated functions of IL-33: the new kid in the IL-1 family. Nat. Rev. Immunol., 2010, Vol. 10, pp. 103-110.
24. Luzina I.G., Kopach P., Lockatell V., Kang P.H., Nagarsekar A., Burke A.P., Hasday J.D., Todd N.W., Atamas S.P. Interleukin-33 potentiates bleomycin-induced lung injury. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol., 2013, Vol. 49, no. 6, pp. 999-1008.
25. Manetti M., Ibba-Manneschi L., Liakouli V., Guiducci S., Milia A.F., Benelli G., Marrelli A., Conforti M.L., Romano E., Giacomelli R., Matucci-Cerinic M., Cipriani P. The IL-1-like cytokine IL-33 and its receptor ST2 are abnormally expressed in the affected skin and visceral organs of patients with systemic sclerosis. Ann. Rheum. Dis., 2010, Vol. 69, no. 3, pp. 598-605.
26. Marvie P., Lisbonne M., L’helgoualc’h A., Rauch M., Turlin B., Preisser L., Bourd-Boittin K., Théret N., Gascan H., Piquet-Pellorce C., Samson M. Interleukin-33 over expression is associated with liver fibrosis in mice and humans. J. Cell. Mol. Med., 2010, Vol. 14, no. 6B, pp. 1726-1739.
27. McHedlidze T., Waldner M., Zopf S., Walker J., Rankin A.L., Schuchmann M., Voehringer D., McKenzie A.N., Neurath M.F., Pflanz S., Wirtz S. Interleukin-33-dependent innate lymphoid cells mediate hepatic fibrosis. Immunity, 2013, Vol. 39, pp. 357-371.
28. McLaren J.E., Michael D.R., Salter R.C., Ashlin T.G., Calder C.J., Miller A.M., Liew F.Y., Ramji D.P. IL-33 reduces macrophage foam cell formation. J. Immunol., 2010, Vol. 185, no. 2, pp. 1222-1229.
29. Miller A.M., Xu D., Asquith D.L., Denby L., Li Y., Sattar N., Baker A.H., McInnes I.B., Liew F.Y. IL-33 reduces the development of atherosclerosis. J. Exp. Med., 2008, Vol. 205, no. 2, pp. 339-346.
30. Mirchandani A.S., Salmond R.J., Liew F.Y. Interleukin-33 and the function of innate lymphoid cells. Trends Immunol., 2012, Vol. 33, pp. 389-396.
31. Oboki K., Nakae S., Matsumoto K., Saito H. IL-33 and airway inflammation. Allergy, Asthma Immunol. Res., 2011, Vol. 3, no. 2, pp. 81-88.
32. Oboki K., Ohno T., Kajiwara N., Saito H., Nakae S. IL-33 and IL-33 receptors in host defense and diseases. Allergology International, 2010, Vol. 59, pp. 143-160.
33. Ohno T., Oboki K., Morita H., Kajiwara N., Arae K., Tanaka S., Ikeda M. Paracrine IL-33 stimulation enhances lipopolysaccharide-mediated macrophage activation. PLoS ONE, 2011, Vol. 6, no. 4, e18404. doi: 10.1371/ journal.pone.0018404.
34. Palmer G., Lipsky B.P., Smithgall M.D., Meininger D., Siu S., Talabot-Ayer D., Gabay C., Smith D.E. The IL-1 receptor accessory protein (AcP) is required for IL-33 signaling and soluble AcP enhances the ability of soluble ST2 to inhibit IL-33. Cytokine, 2008, Vol. 42, pp. 358-364.
35. Pei C., Barbour M., Fairlie-Clarke K.J., Allan D., Mu R., Jiang H.R. Emerging role of interleukin-33 in autoimmune diseases. Immunology, 2014, Vol. 141, pp. 9-17.
36. Raghu G., Selman M. Nintedanib and pirfenidone. New antifibrotic treatments indicated for idiopathic pulmonary fibrosis offer hopes and raises questions. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2015, Vol. 191, no. 3, pp. 252-254.
37. Rankin A.L., Mumm J.B., Murphy E., Turner S., Yu N., McClanahan T.K., Bourne P.A., Pierce R.H., Kastelein R., Pflanz S. IL-33 induces IL-13-dependent cutaneous fibrosis. J. Immunol., 2010, Vol. 184, no. 3, pp. 1526-1535.
38. Saluja R., Khan M., Church M.K., Maurer M. The role of IL-33 and mast cells in allergy and inflammation. Clin. Transl. Allergy, 2015, Vol. 5, p. 33.
39. Sanada S., Hakuno D., Higgins L.J., Schreiter E.R., McKenzie A.N., Lee R.T. IL-33 and ST2 comprise a critical biomechanically induced and cardioprotective signaling system. J. Clin. Invest., 2007, Vol. 117, pp. 1538-1549.
40. Sánchez-Más J., Lax A., Asensio-López M.C., Fernandez-Del Palacio M.J., Caballero L., Santarelli G., Januzzi J.L., Pascual-Figal D.A. Modulation of IL-33/ST2 system in postinfarction heart failure: correlation with cardiac remodelling markers. Eur. J. Clin. Invest., 2014, Vol. 44, no. 7, pp. 643-651.
41. Schmitz J., Owyang A., Oldham E., Song Y., Murphy E., McClanahan T.K., Zurawski G., Moshrefi M., Qin J., Li X., Gorman D.M., Bazan J.F., Kastelein R.A. IL-33, an interleukin-1-like cytokine that signals via the IL-1 receptor-related protein ST2 and induces T helper type 2-associated cytokines. Immunity, 2005, Vol. 23, pp. 479-490.
42. Seki K., Sanada S., Kudinova A.Y., Steinhauser M.L., Handa V., Gannon J., Lee R.T. Interleukin-33 prevents apoptosis and improves survival after experimental myocardial infarction through ST2 signaling. Circ. Heart Fail., 2009, Vol. 2, no. 6, pp. 684-691.
43. Silver M.R., Margulis A., Wood N., Goldman S.J., Kasaian M., Chaudhary D. IL-33 synergizes with IgEdependent and IgE-independent agents to promote mast cell and basophil activation. Inflamm. Res., 2010, Vol. 59, pp. 207-218.
44. Smithgall M.D., Comeau M.R., Yoon B.R., Kaufman D., Armitage R., Smith D.E. IL-33 amplifies both Th1- and Th2-type responses through its activity on human basophils, allergen-reactive Th2 cells, iNKT and NK cells. Int. Immunol., 2008, Vol. 20, pp. 1019-1030.
45. Tago K., Noda T., Hayakawa M., Iwahana H., Yanagisawa K., Yashiro T., Tominaga S. Tissue distribution and subcellular localization of a variant form of the human ST2 gene product, ST2V. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2001, Vol. 285, no. 5, pp. 1377-1383.
46. Wasserman A., Ben-Shoshan J., Entin-Meer M., Maysel-Auslender S., Guzner-Gur H., Keren G. Interleukin-33 augments Treg cell levels: a flaw mechanism in atherosclerosis. Isr. Med. Assoc. J., 2012, Vol. 14, no. 10, pp. 620-623.
47. Wollin L., Maillet I., Quesniaux V., Holweg A., Ryffel B. Antifibrotic and anti-inflammatory activity of the tyrosine kinase inhibitor nintedanib in experimental models of lung fibrosis. J. Pharmacol. Exp. Ther., 2014, Vol. 349, no. 2, pp. 209-220.
48. Wynn T.A. Common and unique mechanisms regulate fibrosis in various fibroproliferative diseases. J. Clin. Invest., 2007, Vol. 117, pp. 524-529.
49. Xu H., Turnquist H.R., Hoffman R., Billia T.R. Role of the IL-33-ST2 axis in sepsis. Mil. Med. Res., 2017, Vol. 4, p. 3.
50. Xu W.D., Zhang M., Zhang Y.J., Ye D.Q. IL-33 in rheumatoid arthritis: potential role in pathogenesis and therapy. Hum. Immunol., 2013, Vol. 74, no. 9, pp. 1057-1060.
51. Zhu J., Carver W. Effects of interleukin-33 on cardiac fibroblast gene expression and activity. Cytokine, 2012, Vol. 58, no. 3, pp. 368-379.
Рецензия
Для цитирования:
Учасова Е.Г., Груздева О.В., Дылева Ю.А., Каретникова В.Н. ИНТЕРЛЕЙКИН-33 И ФИБРОЗ: СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА ПАТОГЕНЕЗ. Медицинская иммунология. 2018;20(4):477-484. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2018-4-477-484
For citation:
Uchasova E.G., Gruzdeva O.V., Dileva Yu.A., Karetnikova V.N. INTERLEUKIN 33 AND FIBROSIS: PATHOGENESIS UPDATED. Medical Immunology (Russia). 2018;20(4):477-484. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/1563-0625-2018-4-477-484
Просмотров: 542
Послать статью по эл. почте 