Interleukin 25

Interleukin-25 (IL-25), známý také pod názvem interleukin-17E (IL-17E), je protein, který je u lidí kódován genem IL25 na 14. chromosomu.[1][2][3] IL-25 byl objeven v roce 2001 a je složen ze 177 aminokyselin.[1]

IL-25 a cytokinová rodina IL-17

IL-25 je cytokin, který patří do cytokinové rodiny IL-17, společně s IL-17A (zvaný též jako IL-17), IL-17B, IL-17C, IL-17D, IL-17F. To, že se IL-25 řadí této cytokinové rodiny, je důvod jeho alternativního názvu IL-17E. Všichni členové této cytokinové rodiny mají homologické úseky aminokyselinových sekvencí a protorově konzervované cysteiny. IL-25 je ze všech členů rodiny IL-17 odlišný svou funkcí i strukturou.[4]

IL-25 má heterodimerní receptor, obsahující podjednotky IL-17RA a IL-17RB. Podjednotka IL-17RA je společná i pro IL-17A a IL-17F. Druhá podjednotka IL-17RB je zase společný také pro IL-17B. IL-25 se váže přímo na IL-17RB, ale nikoli na IL-17RA. Avšak pro funkce IL-25 jsou podstatné obě receptorové podjednotky.[5][6]

Funkce

IL-25 je produkován mnoha typy buněk – T-lymfocyty, dendritickými buňkami, makrofágy, žírnými buňkami, bazofily, eozinofily, epiteliálními buňkami a Panethovými buňkami.[7][8]

Tento cytokin aktivuje NF-κB a stimuluje produkci IL-8 (CXCL8), což je hlavní chemotaktická látka pro neutrofily.[1]

Další důležitou funkcí IL-25 je podpora Th2 imunitní odpovědi. Ukázalo se, že IL-25 podporuje produkci Th2 cytokinů IL-4, IL-5 a IL-13.[2] Důkazem toho je exprese IL-17RB na Th2 buňkách a nikoli na Th1 a Th17 buňkách.[9] Krom toho se Il-25 podílí na snížení exprese IFN gama.[9][10]

Vzhledem k tomu, že IL-25 podporuje rozvoj imunitní odpovědi Th2, působí proti několika střevním infekcím způsobeným helminthy.[10][11] Tato role IL-25 byla prokázána u těchto intestinálních parazitů: Nippostrongylus brasiliensis[12], Trichuris muris,[10] Trichinella spiralis[13] a Heligmosomoides polygyrus bekeri.[11]

IL-25 je také reguluje produkci IL-9. Ukázalo se, že přítomnost IL-25 zvyšuje produkci IL-9 v Th9 buňkách. Th9 buňky moou vznikat jak z naivních Th buněk, tak z diferencovaných Th2 buněk.[14]

Další funkcí IL-25 je aktivace přirozených lyfoidních buněk typu 2 (ILC2). Právě IL-25 (společně s IL-33) je hlavním možným aktivátorem ILC2.[15][16]

Klinické využití

IL-25 podporuje produkci jiných cytokinů, včetně IL-4, IL-5 a IL-13 v mnoha tkáních, které stimulují expanzi eosinofilů. Il-25 je důležitá molekula, která kontroluje imunitu střeva a  zapojuje se do chronického zánětu gastrointestinálního traktu. [17]

Geny IL-25 byly dále identifikovány v chromozomální oblasti, která je spojena s onemocněním střeva, jako je zánětlivé střevní onemocnění (IBD). Avšak žádný přímý důkaz nenaznačuje, že IL-25 hraje jakoukoli role v této nemoci. [18]

IL-25 má silnou protinádorovou aktivitu in vivo u některých lidských rakovin, včetně karcinomů melanomu, prsu, plic, tlustého střeva a pankreatu, což naznačuje potenciální klinické použití IL-17E jako protinádorového činidla.[19]

IL-25 v alergiích

IL-25 působí v alergiích patologicky. Jde totiž o molekulu podporující Th2 odpověď. IL-25 se podílí na vzniku IL-4, IL-5 a IL-13, což jsou cytokiny s důležitou úlohou v alergiích.[2][20]

Mnoho studií navrhuje, že zablokování aktivity IL-25 by mohlo být v léčbě alergií úspěšné. Výzkumné studie navrhují blokaci pomocí neutralizační protilátky proti IL-25. Důkazem také je, že v IL-25 KO myších byla prokázána opožděná Th2 imunitní odpověď.[12]

Blokace IL-25 se také ukázala vhodná u léčby chronické rýmy s nasálními polypy. IL-25 se totiž podílí na polypogenezi. Po použití neutralizační protilátky proti IL 25 došlo k snížení hladin Th2 cytokinů a k poklesu nosních polypů.[21]

Další navrhovanou možností léčby alergií s IL-25 je kombinace neutralizačních protilátek proti IL-25, IL-33 a TSLP (thymický stromální lymfopoetin). Všechny tyto 3 cytokiny totiž podporují Th2 imunitní odpověď.[22]

Reference

  1. a b c LEE, J.; HO, W. H.; MARUOKA, M. IL-17E, a novel proinflammatory ligand for the IL-17 receptor homolog IL-17Rh1. The Journal of Biological Chemistry. 2001-01-12, roč. 276, čís. 2, s. 1660–1664. PMID: 11058597. Dostupné online [cit. 2019-02-08]. ISSN 0021-9258. DOI 10.1074/jbc.M008289200. PMID 11058597. 
  2. a b c FORT, M. M.; CHEUNG, J.; YEN, D. IL-25 induces IL-4, IL-5, and IL-13 and Th2-associated pathologies in vivo. Immunity. 2001-12, roč. 15, čís. 6, s. 985–995. PMID: 11754819. Dostupné online [cit. 2019-02-08]. ISSN 1074-7613. PMID 11754819. 
  3. IL25 interleukin 25 [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI. www.ncbi.nlm.nih.gov [online]. [cit. 2019-02-09]. Dostupné online. 
  4. MOSELEY, T. A.; HAUDENSCHILD, D. R.; ROSE, L. Interleukin-17 family and IL-17 receptors. Cytokine & Growth Factor Reviews. 2003-4, roč. 14, čís. 2, s. 155–174. PMID: 12651226. Dostupné online [cit. 2019-02-08]. ISSN 1359-6101. PMID 12651226. 
  5. RICKEL, Erika A.; SIEGEL, Lori A.; YOON, Bo-Rin Park. Identification of functional roles for both IL-17RB and IL-17RA in mediating IL-25-induced activities. Journal of Immunology (Baltimore, Md.: 1950). 2008-09-15, roč. 181, čís. 6, s. 4299–4310. PMID: 18768888. Dostupné online [cit. 2019-02-09]. ISSN 1550-6606. PMID 18768888. 
  6. REYNOLDS, Joseph M.; LEE, Young-Hee; SHI, Yun. Interleukin-17B antagonizes interleukin-25-mediated mucosal inflammation. Immunity. 2015-04-21, roč. 42, čís. 4, s. 692–703. PMID: 25888259 PMCID: PMC5811222. Dostupné online [cit. 2019-02-09]. ISSN 1074-7613. DOI 10.1016/j.immuni.2015.03.008. PMID 25888259. 
  7. IWAKURA, Yoichiro; ISHIGAME, Harumichi; SAIJO, Shinobu. Functional specialization of interleukin-17 family members. Immunity. 2011-02-25, roč. 34, čís. 2, s. 149–162. PMID: 21349428. Dostupné online [cit. 2019-02-08]. ISSN 1097-4180. DOI 10.1016/j.immuni.2011.02.012. PMID 21349428. 
  8. SONG, Xinyang; QIAN, Youcun. IL-17 family cytokines mediated signaling in the pathogenesis of inflammatory diseases. Cellular Signalling. 2013-12, roč. 25, čís. 12, s. 2335–2347. PMID: 23917206. Dostupné online [cit. 2019-02-08]. ISSN 1873-3913. DOI 10.1016/j.cellsig.2013.07.021. PMID 23917206. 
  9. a b ANGKASEKWINAI, Pornpimon; PARK, Heon; WANG, Yui-Hsi. Interleukin 25 promotes the initiation of proallergic type 2 responses. The Journal of Experimental Medicine. 2007-07-09, roč. 204, čís. 7, s. 1509–1517. PMID: 17562814 PMCID: PMC2118650. Dostupné online [cit. 2019-02-09]. ISSN 0022-1007. DOI 10.1084/jem.20061675. PMID 17562814. 
  10. a b c OWYANG, Alexander M.; ZAPH, Colby; WILSON, Emma H. Interleukin 25 regulates type 2 cytokine-dependent immunity and limits chronic inflammation in the gastrointestinal tract. The Journal of Experimental Medicine. 2006-04-17, roč. 203, čís. 4, s. 843–849. PMID: 16606667 PMCID: PMC1800834. Dostupné online [cit. 2019-02-08]. ISSN 0022-1007. DOI 10.1084/jem.20051496. PMID 16606667. 
  11. a b PEI, Chenlin; ZHAO, Chao; WANG, An-Jiang. Critical Role for Interleukin-25 in Host Protective Th2 Memory Response against Heligmosomoides polygyrus bakeri. Infection and Immunity. 2016-12, roč. 84, čís. 12, s. 3328–3337. PMID: 27620722 PMCID: PMC5116711. Dostupné online [cit. 2019-02-08]. ISSN 1098-5522. DOI 10.1128/IAI.00180-16. PMID 27620722. 
  12. a b FALLON, Padraic G.; BALLANTYNE, Sarah J.; MANGAN, Niamh E. Identification of an interleukin (IL)-25-dependent cell population that provides IL-4, IL-5, and IL-13 at the onset of helminth expulsion. The Journal of Experimental Medicine. 2006-04-17, roč. 203, čís. 4, s. 1105–1116. PMID: 16606668 PMCID: PMC2118283. Dostupné online [cit. 2019-02-08]. ISSN 0022-1007. DOI 10.1084/jem.20051615. PMID 16606668. 
  13. ANGKASEKWINAI, Pornpimon; SRIMANOTE, Potjanee; WANG, Yui-Hsi. Interleukin-25 (IL-25) Promotes Efficient Protective Immunity against Trichinella spiralis Infection by Enhancing the Antigen-Specific IL-9 Response. Infection and Immunity. 2013-10, roč. 81, čís. 10, s. 3731–3741. PMID: 23897610 PMCID: PMC3811766. Dostupné online [cit. 2019-02-08]. ISSN 0019-9567. DOI 10.1128/IAI.00646-13. PMID 23897610. 
  14. ANGKASEKWINAI, Pornpimon; CHANG, Seon Hee; THAPA, Manoj. Regulation of IL-9 expression by IL-25 signaling. Nature Immunology. 2010-3, roč. 11, čís. 3, s. 250–256. PMID: 20154671 PMCID: PMC2827302. Dostupné online [cit. 2019-02-09]. ISSN 1529-2916. DOI 10.1038/ni.1846. PMID 20154671. 
  15. SPITS, Hergen; ARTIS, David; COLONNA, Marco. Innate lymphoid cells--a proposal for uniform nomenclature. Nature Reviews. Immunology. 2013-2, roč. 13, čís. 2, s. 145–149. PMID: 23348417. Dostupné online [cit. 2019-02-08]. ISSN 1474-1741. DOI 10.1038/nri3365. PMID 23348417. 
  16. NEILL, Daniel R.; WONG, See Heng; BELLOSI, Agustin. Nuocytes represent a new innate effector leukocyte that mediates type-2 immunity. Nature. 2010-04-29, roč. 464, čís. 7293, s. 1367–1370. PMID: 20200518 PMCID: PMC2862165. Dostupné online [cit. 2019-02-08]. ISSN 1476-4687. DOI 10.1038/nature08900. PMID 20200518. 
  17. OWYANG, Alexander M.; ZAPH, Colby; WILSON, Emma H. Interleukin 25 regulates type 2 cytokine-dependent immunity and limits chronic inflammation in the gastrointestinal tract. The Journal of Experimental Medicine. 2006-04-17, roč. 203, čís. 4, s. 843–849. PMID: 16606667 PMCID: PMC1800834. Dostupné online [cit. 2019-02-25]. ISSN 0022-1007. DOI 10.1084/jem.20051496. PMID 16606667. 
  18. BÜNING, C.; GENSCHEL, J.; WELTRICH, R. The interleukin-25 gene located in the inflammatory bowel disease (IBD) 4 region: no association with inflammatory bowel disease. European Journal of Immunogenetics: Official Journal of the British Society for Histocompatibility and Immunogenetics. 2003-10, roč. 30, čís. 5, s. 329–333. PMID: 14641539. Dostupné online [cit. 2019-02-25]. ISSN 0960-7420. PMID 14641539. 
  19. BENATAR, Tania; CAO, Ming Y.; LEE, Yoon. IL-17E, a proinflammatory cytokine, has antitumor efficacy against several tumor types in vivo. Cancer immunology, immunotherapy: CII. 2010-6, roč. 59, čís. 6, s. 805–817. PMID: 20012860. Dostupné online [cit. 2019-02-08]. ISSN 1432-0851. DOI 10.1007/s00262-009-0802-8. PMID 20012860. 
  20. YAO, Xiujuan; SUN, Yongchang; WANG, Wei. Interleukin (IL)-25: Pleiotropic roles in asthma. Respirology (Carlton, Vic.). 2016-5, roč. 21, čís. 4, s. 638–647. PMID: 26699081. Dostupné online [cit. 2019-02-25]. ISSN 1440-1843. DOI 10.1111/resp.12707. PMID 26699081. 
  21. TANG, Wei; SMITH, Steven G.; DU, Wei. Interleukin-25 and eosinophils progenitor cell mobilization in allergic asthma. Clinical and Translational Allergy. 2018, roč. 8, s. 5. PMID: 29456832 PMCID: PMC5809891. Dostupné online [cit. 2019-02-25]. ISSN 2045-7022. DOI 10.1186/s13601-018-0190-2. PMID 29456832. 
  22. KHODOUN, Marat V.; TOMAR, Sunil; TOCKER, Joel E. Prevention of food allergy development and suppression of established food allergy by neutralization of thymic stromal lymphopoietin, IL-25, and IL-33. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2018-1, roč. 141, čís. 1, s. 171–179.e1. PMID: 28552763. Dostupné online [cit. 2019-02-25]. ISSN 1097-6825. DOI 10.1016/j.jaci.2017.02.046. PMID 28552763.